¿Cómo entrenar una inteligencia artificial con pocos datos? Bienvenidos al ‘Small Data’

La Inteligencia Artificial para el procesamiento de datos es sencilla. Consiste en enseñar decenas o cientos de miles de imágenes a una red neuronal, junto a su categoría, y de esta forma aprenderá a categorizar el resto de imágenes que le enseñes en base a los patrones que extrajo de las primeras.

Por ejemplo, en el caso de la detección de cáncer de mama se han utilizado unas 40.000 mamografías para el entrenamiento, y otras 10.000 para su verificación. Pero, ¿qué ocurre cuando estamos frente a una enfermedad rara? ¿Qué pasa si tenemos solo un pequeño puñado de datos?

Si bien una red bien entrenada puede superar el rendimiento de especialistas en un área, una poco entrenada da lugar a falsos que se quieren evitar. Ahí es donde entra el ‘Small Data’. Este se basa en el tratamiento apropiado y más avanzado de los pocos datos de los que se dispone para obtener resultados mucho más precisos.

Esto es extrapolarle a multitud de casos a la detección de partes defectuosas en una fábrica, al reconocimiento de ejemplares de especies en peligro de extinción o a la detección de partículas, como el bosón de Higgs, en experimentos de altas energías. Al final, se trata de utilizar modelos estadísticos que se ajusten de una forma más precisa al caso que se está tratando. El investigador en el Cold Spring Harbor Laboratory, Justin Kinney, explica cómo su modelo de física de partículas (DEFT) puede ser aplicado a otros casos con poco volumen de datos.

Cada vez más, la inteligencia artificial empapa el debate y la innovación tecnológica allá donde se mire. Pero, aunque en ocasiones pueda parecerlo, no se trata solo de un claim comercial de distintas multinacionales para hacer más atractiva la última versión de su producto.

FUENTE: Hipertextual

Mónico Sánchez, el pionero de la electromedicina que se codeó con Tesla

La historia de Mónico Sánchez (1880-1961) es la de un hombre luchador, inteligente y soñador, cuyos éxitos se vieron difuminados por circunstancias ajenas a él. Este ingeniero, inventor y empresario español destacó en el mundo a comienzos del siglo pasado como un gran visionario del mundo de la electricidad, al que contribuyó con su invento de la máquina de Rayos X portátil.

Sánchez nació en un pueblo de Ciudad Real, en el seno de una familia pobre, pero con unas inmensas ganas de aprender, especialmente sobre todo lo relacionado con la electricidad. Movido por su sed de conocimiento, cuando alcanzó la mayoría de edad, se mudó a Madrid, donde se estaba desplegando la electrificación de la ciudad.

Más tarde, con 24 años, Sánchez viajó a Nueva York, donde se convertiría en uno de los principales impulsores de la electromedicina del momento. Un lustro después de su llegada a Estados Unidos registró su invento, ya como ingeniero de la Van Houten & Ten Broeck Company, dedicada a la aplicación de la electricidad en los hospitales: la máquina de Rayos X portátil. Pero la patente del invento se la compró otra compañía, la Collins Wireless Telephone Company, propiedad del ingeniero neoyorquino Frederick Collins, por 500.000 dólares.

Parece que al joven español todo le iba bien, al menos en el plano económico. Desde ese momento, el manchego comenzó a codearse con grandes figuras como Edison o Tesla. Sin embargo, él quería regresar a España y poner en marcha un laboratorio de electricidad puntero. Al principio tuvo éxito, pero lo que podía haber sido un gran negocio se vio truncado, principalmente, por la Guerra Civil.

Mónico Sánchez salió de España con una mano delante y otra detrás y regresó siendo millonario. La acogida no fue como él esperaba, ya que los poderosos recelaban de él porque era alguien demasiado moderno para la época. Sánchez, durante la contienda civil, no quiso decantarse por ninguno de los dos bandos y fue atacado por los dos. Se le denegaron los permisos para importar material y repuestos, por lo que la actividad de su laboratorio cesó y su empresa echó el cierre definitivamente. Estos acontecimientos han provocado que la figura de Sánchez haya permanecido prácticamente invisible con el devenir de los años. Afortunadamente, su figura aún es reconocida en varios espacios públicos de España, como el Museo Nacional de Ciencia y tecnología, con sedes en A Coruña y Madrid.

Francisco Torrent, el español que cambió la cardiología

Francisco Torrent Guasp (Gandía, 1931 – Madrid, 2005) nunca recibió un Nobel, pero su mayor premio fue saber que sus estudios e investigaciones iban a revolucionar la cardiología. Guasp dedicó toda su vida a descubrir el funcionamiento del corazón, y, paradójicamente, murió por un fallo del suyo tras una conferencia en un congreso de cardiología en la capital.

Las aportaciones de este cardiólogo revolucionaron esta rama de la Medicina. Se comprendía el funcionamiento del corazón humano, pero no se conocía ni su estructura ni cómo realizaba el movimiento de bombeo de sangre.

Tras años de disecciones, y después de haber pasado un tiempo investigando en Estados Unidos, Guasp, sin grandes apoyos científicos ni institucionales, llegó a la conclusión de que el corazón es, en realidad, “un conjunto de fibras musculares, retorcido sobre sí mismo, a modo de cuerda lateralmente aplastada”, según él mismo definió. Es decir, en contra de lo que se pensaba hasta entonces, el órgano que bombea la sangre por todo el cuerpo no es un amasijo de tejido muscular, sino una suerte de banda o toalla enrollada sobre sí misma, conectada por la parte superior con la arteria pulmonar y, por la parte inferior, con la aorta. Además, este repliegue de doble hélice es el que construye las dos cavidades ventriculares.

Pero las investigaciones de Guasp no se quedaron aquí. El cardiólogo, escéptico ante la idea de que la sangre pudiera entrar en el ventrículo izquierdo si no era succionada, también teorizó sobre el funcionamiento cardiaco. En 1997 llegó a la conclusión de que, si durante el movimiento de sístole el corazón empujaba la sangre por el sistema circulatorio, con la relajación del de diástole se producía el llenado de las aurículas.

Estas pequeñas grandes investigaciones revolucionaron el mundo de la cardiología. Guasp se quedó a las puertas del Nobel, un reconocimiento que le hubiese situado a la altura de Santiago Ramón y Cajal y Severo Ochoa, los únicos dos españoles científicos con este galardón. Sin embargo, varios colegas de profesión posteriores a él sí han reconocido su labor. Este es el caso de Gerald Buckberg, de la Universidad de California de Los Ángeles, quien bautizó una técnica de cirugía ventricular como ‘pacopexy’ (pacopexia), en honor a Paco Torrent-Guasp.

Mateo Orfila, el padre de la toxicología forense

Mateo José Bonaventura Orfila (1787-1853) estaba llamado a hacer grandes cosas. Con tan solo 14 años ya se dedicaba a impartir clases de matemáticas. Orfila, un joven autodidacta que creció en el seno de una familia de comerciantes, es considerado el padre de la toxicología forense al establecer las bases sobre las que se asentaría esta disciplina.

El padre de Mateo quería que su hijo fuese marino, pero él se decantaba más por las ciencias: quería estudiar la carrera de medicina, por lo que contactó con el profesor de origen alemán Carlos Ernst Cook, quien tenía una escuela en Mahón (Menorca), lugar de nacimiento del propio Mateo. De este modo, el joven balear recibió una educación elemental en matemáticas, ciencias naturales y física.

En la isla no podía estudiar Medicina, así que viajó a Valencia para asistir a la Facultad de la ciudad. Allí encontró carencias educativas, de modo que sacó a relucir su lado más autodidacta y decidió aprender química por sí solo a través de las obras de los principales autores franceses y de pequeños experimentos que realizaba en su casa. Pero Mateo no estaba contento en Valencia, de modo consiguió una beca para continuar sus estudios en Madrid y, posteriormente, en París.

Fue allí donde se fue labrando un nombre y consiguió cierto estatus social. Orfila realizó múltiples experimentos con más de 5.000 perros a los que administraba diversos compuestos para estudiar sus efectos. A consecuencia de estas investigaciones, Orfila publicó en 1814 su primer y más importante libro, Traité des Poisons (Tratado sobre los venenos, en español), con el que asombró a la comunidad científica de la época.

A día de hoy, sigue siendo considerado como una herramienta fundamental para el desarrollo de la toxicología del siglo XIX. En la obra, Orfila demostró, entre otras cosas, que los tóxicos podían ser absorbidos completamente por el cuerpo de la víctima y que la difusión de los tóxicos por el cuerpo se realizaba a través del sistema circulatorio (y no mediante el nervioso, tal y como se creía en aquella época).

Orfila hizo carrera en París y no quiso volver a España. En 1818 publicó Eléments de chimie médicale (Elementos de química médica, en español), y a sus 31 años consiguió una plaza de profesor en la Facultad de Medicina de París. Más tarde, en 1822, obtuvo la cátedra de Química, paso previo antes de convertirse en el decano de la Facultad. Mateo Orfila pasó sus últimos años enfermo, pero continuó trabajando: revisó sus grandes tratados de toxicología y química y siguió dando clases hasta semanas antes de su fallecimiento, en París, el 12 de marzo de 1853.

La impronta española en la tabla periódica de los elementos

Los elementos de la tabla periódica han sido descubiertos, en su mayoría, por británicos, suecos, alemanes, estadounidenses o franceses. Sin embargo, este listado, que, en mayor o menor grado nos es familiar a casi todos, también alberga una importante presencia española. El wolframio, también conocido como tungsteno, un metal escaso en la corteza terrestre y utilizado en los filamentos de las lámparas incandescentes, entre otras aplicaciones, fue descubierto por los hermanos logroñeses De Elhuyar, Fausto Fermín y Juan José, en 1783.

Los hermanos tuvieron unas mentes privilegiadas. Fausto Fermín estudió medicina, cirugía, química y, más tarde, junto a su hermano Juan José, cursó matemáticas, física e historia natural, en París. Entre los dos descubrieron el único elemento químico aislado en suelo español, dos años después de que otro físico, llamado Carl Wilhelm Scheele, describió el wolframio, pero solo aisló su óxido (WO3) a partir de un mineral llamado scheelita en su honor. Los Elhuyar realizaron su hallazgo en el Real Seminario de Vergara, donde tenía su laboratorio la sede de la Real Sociedad Bascongada de Amigos del País.

La nacionalidad de los elementos es algo muy discutible. Aunque en el caso del tungsteno no haya dudas, hay ocasiones en las que se tiene en cuenta el lugar en que se descubrió, la nacionalidad del descubridor o descubridores -hayan trabajado juntos o por separado-, la de los que dieron su nombre al elemento o incluso la de los que hicieron la primera descripción del mismo. A esta ecuación hay que añadirle una incógnita más, ya que hay que tener en cuenta que las fronteras y los nombres de los países han sido alterados con el paso del tiempo.

Si tenemos en cuenta estos factores, en la tabla periódica existen otros dos elementos con la impronta española. En 1735, el astrónomo y marino Antonio de Ulloa y de la Torre Giral, en su viaje con Jorge Juan y Santacilia a la América Meridional observó un mineral denominado ‘platina’ en las minas de oro del rio Pinto, en la actual Colombia. Pero este viaje no terminó del todo bien para él. Cuando intentaba regresar a España, en 1745, su barco fue atacado por corsarios y Ulloa terminó siendo capturado por la marina británica. Confiscaron sus bienes, lo llevaron a Londres, pero más tarde fue puesto en libertad… y le devolvieron sus documentos, donde guardaba este descubrimiento. Ulloa llevó a Madrid ejemplar de dicho mineral, que a día de hoy se conoce como Platino, un metal precioso y utilizado, principalmente, en joyería.

El tercer y último elemento en el que ha jugado un papel importante un español es el vanadio. Cuando en España reinaba Carlos IV, el madrileño Andrés Manuel del Rio Fernández dijo haber descubierto, en 1801, el elemento número 23 de la tabla periódica de los elementos, hasta entonces desconocido, en una mina de plomo mexicana, en Zimapán. Como las sales de este elemento eran rojas, lo denominó eritronio (de eritros, que en griego significa ‘rojo’).

Sin embargo, cuatro años después el químico francés Hippolye Victor Collett.Descotils dijo que, en realidad, lo que había hallado Fernández era cromato básico de plomo, por lo que el español decidió retirar su reivindicación. Pero unos años más tarde, en 1830, el sueco Nils Gabriel Sefström retomó las investigaciones del español y encontró ese material, al que denominó Vanadio en honor a Vanadis, la diosa escandinava de la belleza. Por tanto, se considera que los padres de este elemento son el sueco y el español. El Vanadio se emplea principalmente en algunas aleaciones, aunque lo más común es verlo como aditivo del acero usado en instrumentos quirúrgicos y herramientas, o mezclado con el aluminio para realizar aleaciones de titanio empleadas en motores de reacción