2022(e)ko otsailaren 27(a), igandea

INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y CRONTROVERSIAS

 INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y CRONTROVERSIAS

¿Nos podemos imaginar una herramienta que capaz de facilitar nuestro trabajo? Una herramienta que suponga un avance médico considerable, que permita gestionar cantidades ingentes de datos y los filtre y los ordene en base a numerosos criterios. Esa herramienta está en desarrollo y en la actualidad permite realizar diagnósticos médicos, filtrar datos, facilitar el trabajo… Es la Inteligencia Artificial (IA).

Con estos precedentes cabría pensar que es una inversión segura y que tendríamos que invertir fondos públicos y privados al desarrollo de esta tecnología con el fin de maximizar su potencial. Sin embargo, la realidad dista bastante de esta situación ideal y los puntos de controversia son numerosos también en este ámbito.

En primer lugar tenemos la propia definición del concepto. La Inteligencia Artificial se define como la inteligencia procesada por máquinas, procesadores y softwares que hacen las veces del cuerpo, el cerebro y la mente humana. Esto, de por sí, ya es un hecho complejo ya que la propia definición de la inteligencia humana no está completamente definida. Además, no podemos obviar que la IA está orquestada por algoritmos creados por los seres humanos, por lo que en la base esa inteligencia artificial tiene un componente humano.

En segundo lugar tenemos la aplicación de la propia tecnología. Evidentemente, una herramienta con las capacidades de facilitar la vida de las personas tiene que ser utilizada y explotada en la sociedad pero, para ello, es importante definir de una estricta cuáles serán sus ámbitos de aplicación. De no hacerlo así corremos el riesgo de que ciertas entidades con ánimo de lucro utilicen los beneficios de esta tecnología para optimizar sus beneficios sin considerar otros aspectos negativos como el control de las personas o el mal uso de la información personal.

En tercer lugar tenemos el componente humano que se perdería en todo este tipo de acción. Que un algoritmo sea capaz de diagnosticarnos una enfermedad supone un gran avance tanto tecnológico como médico, pero se perdería el componente humano que es transcendental en ámbitos como la medicina. Habitualmente, es igual de importante la precisión a la hora de diagnosticar una enfermedad como la cercanía y la empatía que puede transmitir una persona física que le está hablando con ese paciente.

En último lugar tenemos los sesgos de la IA. No olvidemos que estos algoritmos están creados por los seres humanos para que ciertas máquinas sean capaces de procesarlo. Estos algoritmos que están creados por personas están sesgadas por su propio creador y, en ocasiones, se han detectado algoritmos de la IA con tendencias machistas y racistas como el caso del algoritmo de Amazon que despreciaba a las mujeres.

Por todo lo anterior nos encontramos frente a una tecnología que puede suponer una gran revolución tecnológica, especialmente en el ámbito de la información. Sin embargo, como ya hemos visto, su implementación está repleta de claroscuros que hacen, por el momento, desconfiar de la tecnología. Una posible solución sería que un comité regulador externo y sin conflictos de interés en el tema evaluase los diferentes avances que se van realizando y sus posibles aplicaciones y rangos de acción. Este comité, claro está, debería estar conformado por diversas personas que le puedan aportar un enfoque integral al problema y su principal objetivo sería mejorar el bienestar de todas las personas sin ningún tipo de discriminación.

2022(e)ko otsailaren 22(a), asteartea

Murciélagos y Zoonosis

MURCIÉLAGOS y ZOONOSIS

 Ébola, Marburg, Hendra, Coronavirus… todas estas enfermedades tienen dos cosas en común. La primera de ellas es que todas son enfermedades infectocontagiosas producidas por virus y, la segunda, que todas han sido transmitidas desde los murciélagos a los seres humanos, infecciones zoonóticas. Las zoonosis son enfermedades que se transmiten de forma natural desde los animales hacia los seres humanos y viceversa. Es bien sabido desde hace muchos tiempo que los murciélagos juegan un papel transcendental en este tipo de enfermedades. La reciente pandemia del coronavirus ha vuelto a poner nuevamente el foco en estos mamíferos voladores, pero veamos cuanto de cierto tienen estas creencias o si estamos ante un mito.

El primer punto a analizar en este tema es la diversidad de murciélagos en el reino animal. Los murciélagos, al igual que nosotros, son animales mamíferos y componemos una clase de unas 5.500 especies. De todas las especies de mamíferos existentes los quirópteros agrupan unas 1.200, en torno a un 20%. Esta gran cantidad de murciélagos hace que su diversidad sea enorme y la cantidad de microrganismos que habitan en ellos inmensa.



En segundo lugar tenemos la hipótesis del “reservorio especial”. Esta hipótesis nos dice que los grupos de animales que presentan algunos rasgos fisiológicos singulares tienen una tendencia mayor a mantener ciertos virus dentro de sus poblaciones. Esto lleva a que, posteriormente, esos virus puedan ser transmitidos con más facilidad a otros animales y a los seres humanos.

En tercer lugar, y unido a lo anterior, está “la riqueza del reservorio”. Es decir, tiene una gran cantidad de especies con características similares que podría facilitar la transmisión entre diferentes especies sin tener graves consecuencias en ninguna de ellas. Esto dos factores nos llevan a que los a murciélagos son un gran grupo de muchas especies y, además, con la singularidad evolutiva de ser el único mamífero con capacidad de volar activamente.

Parece ser que esta última adaptación ha jugado un papel transcendental en el sistema inmunitario de los murciélagos. El tener un vuelo activo obliga a los murciélagos a establecer relaciones con muchos más tipos de animales que el resto de mamíferos. Esto nos lleva a que se han tenido que enfrentan a un número mayor de virus y otros patógenos durante su evolución, lo que les ha llevado a tener un sistema inmunitario reforzado. En la actualidad se sospecha que algunos murciélagos cuando son infectados no se ven afectados por algunas enfermedades y no llegan a  mostrar ningún síntoma.

Podría parecer, hasta ahora, que el objetivo de este artículo es demonizar a los murciélagos, pero esta historia tiene una segunda parte que nos afecta directamente a nosotros. Los murciélagos juegan un papel transcendental en la ecología, ya que tienen la capacidad de controlar las poblaciones de insectos, los cuales son también transmisores de enfermedades y plagas. Además, al ser presas de otros depredadores, son una parte esencial del equilibrio de los ecosistemas.



El problema es que, recientemente, los seres humanos hemos invadido numerosos espacios naturales y hemos alterado diversos ecosistemas. De esta forma, el equilibrio existente en esos espacios ha sido alterado por lo que muchas especies han tomado costumbres que no tenían hasta ahora. Los murciélagos han tenido que salir de lo que hasta ese momento era su zona de confort para explorar nuevos espacios donde poder seguir alimentándose y reproduciéndose.

Las zoonosis siempre han existido, desde los animales hacia los seres humanos, y viceversa. El problema es que durante las últimas décadas principalmente el ser humano ha invadido demasiado ciertos espacios naturales por lo que algunos animales han tenido que buscar otros hábitats diferentes. Esto nos ha llevado a que las zoonosis sean cada vez más frecuentes y que el riesgo de una pandemia mundial, como la reciente pandemia del SARS-CoV2, sea una amenaza inminente. Los murciélagos, al igual que nosotros, sólo quieren su propio espacio y evitar que el mismo sea invadido bruscamente, está en nuestras manos protegerlos o correr el riesgo de nuevas epidemias. 



Enlaces de interés:



2022(e)ko otsailaren 13(a), igandea

INVESTIGACIÓN SOVIÉTICA EN ARMAS BIOLÓGICAS

INVESTIGACIÓN SOVIÉTICA EN ARMAS BIOLÓGICAS 

Las armas biológicas son más típicas de las películas de Hollywood y de videojuegos que de nuestro mundo real. Si tuviéramos que definir el concepto diríamos que se trata de un agente patógeno que es utilizado como arma de guerra. El objetivo de éste arma puede ser desde la infección de seres humanos pudiendo provocar su muerte, hasta la destrucción de campos de cosechas y animales teniendo consecuencias en los suministros de la población. El vector puede ser desde un virus hasta u hongo, pasando por bacterias o cualquier otro parásito o microorganismo con capacidades infecciosas. Al tratarse de enfermedades infectocontagiosas su desarrollo y propagación pueden escaparse de las manos del atacante una vez se materializa la infección, por lo que utilizar estas armas de una forma precisa es realmente complejo.

Existen diferentes formas de generar un brote de una enfermedad infecciosa siendo utilizada como arma biológica. Una de las posibilidades puede ser tratar de infectar directamente a una persona o grupo de personas determinadas que sean el objetivo, aunque también pueden ser utilizadas de una forma más masiva. Desde la contaminación de las cañerías del agua hasta liberar el agente infeccioso en un espacio concurrido como el metro o un centro comercial. Este tipo de acciones podrían ser capaces de generar un brote con consecuencias incalculables 

Aunque pueda sonar extraño, durante la guerra fría la Unión Soviética puso en marcha una agencia denominada Biopreparat que tenía como objetivo el estudio y desarrollo de armas biológicas. La agencia estaba distribuida en centros en los cuales se investigaban diferentes enfermedades como armas y contaba con 30.000 empleados. Los 18 centros de la agencia, distribuidos por toda la Unión Soviética, estaban situados en localizaciones secretas y estudiaban el potencial de patógenos como la viruela, la peste bubónica o el Ébola.

Biopreparat. Instituto de armas biológicas de la Unión Soviética.

Esta agencia que consistía en una red de laboratorios secretos no fue descubierta hasta 1979, debido a un error. Aquel año un importante brote de Carbunco pulmonar azotó la ciudad de Sverdlovsk causando la muerte de alrededor de 100 ciudadanos soviéticos. Al principio el gobierno soviético intentó ocultas el origen de las infecciones hasta que el relato fue insostenible. Se sospecha que el accidente fue causado por unos filtros defectuosos que causaron la infección de prácticamente toda la totalidad de la planta.

Este accidente pone de manifiesto el peligro de este tipo de armas. Las medidas de seguridad de los laboratorios de nivel 4 donde sea realizan estas investigaciones son realmente estrictas, pero no podemos olvidar que son realizadas por humanos y no están exentas de descuidos. En el año 1972 una Convención sobre armas biológicas firmada por prácticamente la totalidad de los países del mundo, decidió prohibir el desarrollo, la producción y el almacenamiento de armas biológicas, así como la destrucción de las armas existentes. Las alarmas sobre las guerras biológicas no se han encendido en los últimos años. En cualquier caso los rumores sobre el inminente peligro de una guerra biológica nunca han desparecido.


Inteligencia Artificial_Tarea 8.1. - Resumen de críticas

Inteligencia Artificial_Tarea 8.1. - Resumen de críticas

El aprendizaje profundo puede considerarse como uno de los avances más importantes en el campo de la Inteligencia Artificial. Debido a sus numerosas aplicaciones tiene un gran potencial a la hora de repercutir sobre el bienestar general de la sociedad y es una herramienta tan potente que algunas aplicaciones están todavía por descubrir. De todas formas, a pesar de su potencial, no está exenta de críticas y tiene algunas limitaciones.

De una forma breve y rápida resumiríamos el aprendizaje profundo como esa herramienta de la Inteligencia Artificial que intenta simular las redes neuronales humanas y aplicarlas computacionalmente. Nuestras redes neuronales tienen una estructura basa en capas que permiten mejorar la identificación, la clasificación y la búsqueda de información. En la actualidad este sistema se utilizada en sistemas de reconocimiento del lenguaje natural, reconocimiento de imágenes y traducción y aunque es un sistema en desarrollo algunos expertos consideran que su evolución se está acercando a un muro.

Inteligencia artificial y aprendizaje profundo.

Un de las principales limitaciones del aprendizaje profundo son los datos. Los algoritmos necesarios para desarrollar estos mecanismos necesitan ser entrenados con grandísimas cantidades de ejemplos, en ocasiones millones, antes de establecer un mecanismo definitivo. Esto limita enormemente el sistema ya que se necesitarían grandes cantidades de memoria para realizar acciones que el cerebro humano hace casi de forma trivial. Además, en ciertas situaciones donde los datos no están disponibles en grandes cantidades el sistema puede fallar, por lo que tampoco sería la mejor solución.

La segunda limitación se basa en las dificultades del algoritmo para distinguir causalidad y correlación. El sistema tiene los mecanismos necesarios para establecer relaciones correlativas entre diferentes magnitudes analizadas pero no tendría la capacidad de establecer una relación causal entre ellos. Nuevamente, para analizar estas correlaciones y establecer una causalidad es necesario filtrar una cantidad ingente de datos.

La tercera limitación es la estabilidad del sistema. El algoritmo tiene un gran potencial a la hora de aprender y actuar sobre un mundo estable, como puede ser una partida de ajedrez. Sin embargo, tiene serios problemas cuando el sistema es inestable. Esto puede ser aplicable tanto a conductas humanas y animales como a  sistemas con gran variabilidad como el financiero. Algunos autores también apuntan que estas limitaciones llegan a otros campos como podría ser la ingeniería.

La Inteligencia Artificial, aunque no es una disciplina reciente, está en pleno auge en los últimos años. Su potencialidad y su capacidad para filtrar datos han generado un gran cambio en nuestro día a día, aunque puede que este avance exponencial de los últimos años esté llegando a su fin. Con el tiempo veremos hasta que punto el aprendizaje profundo es capaz de emular las redes neuronales humanas, pero la realidad es que en la actualidad no gozan de una gran perspectiva a futuro.

2022(e)ko otsailaren 7(a), astelehena

TRANSMISIÓN DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS

TRANSMISIÓN DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS 

Las enfermedades infecciosas son aquellas generadas por virus o microorganismos y que se transmiten, por lo general, de persona a persona. Estos conceptos son bien conocidos en la sociedad y los tenemos meridianamente claros. Asimismo, sabemos que no todas las infecciones tienen la misma capacidad de infectar, ni tampoco actúan de la misma manera. A continuación vamos a intentar dar un poco de luz a este problema analizando tres características de las enfermedades infecciosas y poniendo algunos ejemplos.

El primero es el valor R0 o número reproductivo básico. Este valor nos indica el número de casos, en promedio, que derivarán de una persona infectada. Aunque para calcularlo se consideran diferentes factores, como la cantidad de población susceptible, y para una estimación que se ajuste a la realidad habría que realizar un seguimiento exhaustivo de los casos, podemos decir que cuanto mayor sea el valor R0 mayor será la transmisibilidad del virus y más rápido se extenderá.

El segundo valor a considerar es el período de incubación. Se trata del valor que nos indica el tiempo que pasa desde la exposición al agente biológico hasta que aparecen los primeros síntomas de la enfermedad. Este período puede varias desde un día hasta semanas e incluso meses. En algunos casos esto genera un gran problema ya que la persona infectada puede seguir transmitiendo la enfermedad sin presentar síntomas. Un período demasiado breve podría hacer que la enfermedad se expandiese muy rápido y uno demasiado largo haría que la enfermedad pudiese expandirse de forma silenciosa.

Para finalizar tenemos la dosis infecciosa o inóculo. Este valor es un tanto difícil de calcular ya que es el número mínimo de microbios que tienen que invadir un individuo para que pueda desarrollarse una infección. Al contrario de lo que la gente cree un único virus o bacteria no suele ser suficiente para desarrollar una enfermedad y, por lo general, se necesitan un gran número de agente para desarrollar una enfermedad que van desde las 10 unidades hasta más de 1.000.000 en ocasiones. En este caso, cuanto menor sea la dosis infecciosa más peligrosa será la enfermedad ya que su capacidad de transmisión será mayor.

A continuación se muestran algunos ejemplos de enfermedades y los valores analizados.

Enfermedad

R0

Período de incubación

Dosis infecciosa

COVID-19

1.5-4.5

5-14 días

>100

Rabia

0

2-3 meses

 

Sarampión

12-18

9-12 días

1-10

Ébola

2-3

1-21 días

1-10

Tabla 1. R0, Período de incubación y dosis infecciosa de diferentes enfermedades. Tabla de elaboración propia. 

Como podemos observar no todas las enfermedades infecciosas se transmiten de la misma forma ni tienen el mismo desarrollo. La rabia se transmite por mordedura de animales contagiados y su período de incubación es elevado. El ébola, en cambio, puede transmitirse de humano a humano, su dosis infecciosa es pequeña y su período de incubación breve. El sarampión tiene un R0 muy elevado, pero su período de incubación es alto, por lo que facilita el trabajo a la hora de cortar las cadenas de transmisión.

Otros de los aspectos relevantes en cuanto a las enfermedades infecciosas es la vía de transmisión. El ébola, por ejemplo, se transmite por contacto directo con la sangre o los fluidos corporales de la persona infectada, mientras que el Sarampión se transmite mediante los fluidos nasales de la persona infectada y por vía aérea, al igual que el COVID-19. La rabia, en cambio, se transmite mediante la mordedura de un animal infectado. La vía de transmisión también es un factor determinante a la hora de controlas las infecciones, ya que es más evitable la mordedura de un animal que un caso de transmisión aérea. 

En este análisis hemos observado algunos aspectos sobre la capacidad de transmisión de algunas enfermedad y las características que las pueden hacer peligrosas. En cualquier caso, no hay que olvidar que todas las enfermedades no actúan de la misma forma. El COVID-19 tiene una tasa de mortalidad de 1-2%, mientras que la del ébola es considerablemente superior, en torno a un 50% dependiendo del brote y la variante. Por todo ello, la próxima vez que tengamos conocimiento de alguna enfermedad infeccionas, nos preguntaremos sobre su valor R0 o su período de incubación antes de entrar en pánico.

2022(e)ko otsailaren 6(a), igandea

VACUNAS. BENEFICIOS Y CONTROVERSIA.

 VACUNAS. BENEFICIOS Y CONTROVERSIA.

Las vacunas son una preparación de diferentes componentes orgánicos que tienen como objetivo generar inmunidad adquirida mediante la estimulación de la producción de anticuerpo que evite o reduzca los efectos adversos e una enfermedad infecciosa. Originariamente, se inoculaban virus o microorganismos atenuados que no tenían capacidad de generar una infección pero que si eran capaces de estimular el sistema inmunitario. En la actualidad la diversidad de vacunas ha aumentado considerablemente y disponemos, además de las vacunas originarias, vacunas producidas por ingeniería genética, como las de RNA, y los adenovirus.

El éxito de las vacunas es indiscutible. Gracias a su desarrollo y utilización masiva se ha logrado erradicar la viruela y se ha reducido drásticamente la incidencia de enfermedades como la poliomielitis y el sarampión. En las últimas décadas las enfermedades infecciosas han pasado de ser la primera causa de mortalidad mundial a ser la tercera en la actualidad y eso es debido, en parte, al uso de las vacunas.

Enfermedades prevenibles con las vacunas. Crecermed.

Uno de los casos más recientes de éxito de las vacunas es la del Sarampión. En el siguiente gráfico se muestra la evolución de los casos de esta enfermedad y los fallecidos en el Reino Unido. Como se puede observar, la incidencia de la enfermedad desde que se introdujo la vacuna en la década de 1960 se ha reducido considerablemente. En la actualidad el número de casos es prácticamente cero. Los casos reportados se dan, principalmente, en lugares donde hay grupos de personas no vacunadas contra esta enfermedad y el virus aprovecha esa falta de inmunidad para actuar y generar pequeños brotes.

Evolución del Sarampión en el Reino Unido. Fuente: Wikipedia.

Sin embargo, esta historia de éxito tiene luces y sombras. Los beneficios de las vacunas son indiscutibles pero también generan una serie de reacciones adversas que han suscitado una gran polémica. Entre estas reacciones adversas son comunes los dolores en la zona del pinchazo en los días posteriores así como febrícula y malestar generaliza. Además, en ocasiones muy contadas estas reacciones adversas pueden ser mayores siendo fatales en algunos casos. No hay que olvidar que la vacunación es un tratamiento preventivo por lo que se suele administras en personas sanas con el debate ético y moral que eso puede generar.

Asimismo, la polémica ha estado auspiciada por grupos antivacunas que rechazan el uso masivo de estos medicamentos. Aunque ciertas informaciones como la supuesta posibilidad de desarrollar autismo son categóricamente falsas, sus reivindicaciones han calado en la sociedad. Tomar un tratamiento preventivo para una enfermedad como el Sarampión que es prácticamente inexistente en nuestra sociedad puede parecer absurdo y los negacionistas utilizan eso como arma.

El beneficio de las vacunas reside en el poder del colectivo. Principalmente se usa para la prevención de enfermedades infecciosas que se trasmiten de persona a persona. Aunque a nosotros como individuo no nos aporte gran beneficio, hay que tener presente el colectivo cuando nos vacunamos. A día de hoy el debate está más abierto que nunca y para resolverlo tendremos que decidir si el sujeto es el Yo o el Nosotros.

Enlaces de interés:

https://es.wikipedia.org/wiki/Vacuna 

https://es.wikipedia.org/wiki/Vacuna_de_ARN

https://www.who.int/es/news-room/feature-stories/detail/the-race-for-a-covid-19-vaccine-explained 

2022(e)ko otsailaren 4(a), ostirala

Algoritmo A* y limitaciones

 Algoritmo A* y limitaciones

El algoritmo A* es un potente algoritmo con la capacidad de resolver problemas de grafos que se den en un ambiente estático. La capacidad de este algoritmo es que nos facilita el camino de menor coste entre un nodo origen y un nodo destino, en base a los condiciones que le pongamos al algoritmo. Un posible ejemplo de muestra en la siguiente imagen donde podemos observar la ruta más cercana entre el nodo origen y el nodo destino. En base a un criterio establecido por nosotros le hemos informado al algoritmo que los movimientos verticales y horizontales tienen un coste de 1 y los diagonales un coste de 2. Con esa información el algoritmo ha determinado la mejor ruta.


Aunque el ejemplo anterior sea un problema relativamente simple que podríamos resolver sin la necesidad de un ordenador en un par de minutos, la potencialidad de este algoritmo se basa en que es capaz de gestionar un gran volumen de datos en muy poco tiempo con una gran variabilidad de condicionantes. Esto sucede, por ejemplo, cuando buscamos la ruta más rápida desde un punto A a un punto B en una ciudad.

A pesar de que su principal potencial la de elegir la ruta de menor coste, también puede utilizarse en otros sistema de optimización. Otro posible aplicación sería la optimización en la resolución de problemas de estado. Un posible ejemplo sería determinar el número mínimo de movimientos para resolver un cubo de Rubik partiendo desde cualquier punto. También puede ser utilizado en partidas de ajedrez, donde el algoritmo establecería las diferentes posibilidades para ganar una partida.

Su potencial es ingente, pero tiene ciertas limitaciones. El algoritmo es principalmente útil cuando hablamos de ambientes estáticos, es decir, ambientes donde las condiciones del recorrido no avanzan a medida que avanzamos. Si nos encontráramos con un sistema donde las condiciones externas se ven alteradas por factores que no controlamos, el algoritmo podría perder el control de la situación y no ser capaz de elegir la ruta más correcta.

La segunda limitación es la cantidad de datos que tiene que manejar el algoritmo. Tenemos que considerar que en una red de 10x10 cuadros, el número de movimientos es de 100, mientras que en una red de 20x20 es de 400. Es decir, duplicando la red obtenemos una cantidad de movimientos 4 veces mayor y así exponencialmente.

La potencialidad del Algoritmo A* es enorme, aunque sus limitaciones impiden la resolución de ciertos problemas de manera efectiva. En cualquier caso, el aumento de la capacidad de almacenamiento y la optimización del propio algoritmo hace que esta herramienta que fue diseñada en los años 60 siga vigente hoy en día. 

2022(e)ko otsailaren 2(a), asteazkena

PILA DE CONSUMO

 PILA DE CONSUMO

La pila de consumo es la cantidad de energía diaria consumida por una persona.
En el siguiente enlace se encuentra una infografía interactiva donde se detalla mi pila de consumo

EN DEUDA CON LA TIERRA

EN DEUDA CON LA TIERRA   El día de la Deuda Ecológica es el día del año en que la humanidad ha agotado el presupuesto de la naturaleza para ...