La IA diseñadora, de lo material a lo humano
El diseño es la actividad mental que precede a la creación de soluciones, tiene su raíz en el latin designare, que quiere decir “marcar, trazar, ordenar, disponer”, en español tiene el sentido de “intención, plan, propósito o meta”, en ese sentido, podemos pensar en el diseño como “un futuro propuesto representado gráficamente”, y siempre lo hemos visto como algo que requiere de “creatividad”, ya que sin este, el objeto que se diseña no sería creado o modificado.
Como algo creativo, el diseño siempre ha sido actividad humana, pero actualmente, las IAs han logrado superarnos en el diseño de estructuras, materiales y sistemas que no habíamos logrado ni imaginar. Desde metamateriales hasta proteínas y curas para enfermedades, la IA está rediseñando los límites de la ciencia y la ingeniería.
Pero esta evolución no se detiene en objetos y sistemas, con la capacidad de diseñar productos basados en componentes básicos o alterar los ya existentes apoyándose de millones de puntos de datos, el diseño de la propia humanidad está en el horizonte. Con exoesqueletos inteligentes, interfaces neuronales, órganos artificiales e ingeniería genética, no es difícil imaginar un futuro donde los cuerpos humanos sean optimizados por la IA, como cualquier otro sistema complejo
LA IA diseñando lo imposible
El uso de la Inteligencia Artificial para el diseño es una realidad, veamos algunas de las aplicaciones
. Metamateriales y estructuras físicas
Metamateriales: los metamateriales son materiales diseñados para tener propiedades que rara vez tienen los materiales normales, a continuación veamos una lista de algunos tipos de metamateriales:
● Acústicos: Manipulan ondas de sonido para suprimir ruido o crear invisibilidad acústica, desviando las ondas sonoras a su alrededor. Aplicaciones como materiales para reducción de ruido en aviones y edificios están en desarrollo.
● Fotónicos: Modifican la luz a escalas nanométricas, creando super lentes para microscopios de alta resolución y tecnologías de “cloaking” óptico.
● Mecánicos: Usados para construir robots ligeros y resistentes, protecciones contra impactos y sistemas de amortiguación sísmica
● Térmicos: Controlan el calor de formas inusuales, como aislamiento térmico direccionado en electrónica de alta potencia o gestión térmica en la industria aeroespacial.
● Electromagnéticos: Mejoran las antenas de alta eficiencia y permiten crear revestimientos furtivos que reducen la detección por radar.
Equipos de investigadores y desarrolladores de diferentes empresas y universidades como TU Delft usan redes neuronales profundas y redes neuronales adversarias para diseñar estas estructuras desde cero, explorando combinaciones que los humanos nunca habrían considerado.
Diseño de estructuras: Ya se ha aplicado la IA en el diseño de todo tipo de estructuras en diferentes industrias, buscando optimizar propiedades como la cantidad de material utilizado, la resistencia mecánica y eficiencia en fabricación y funcionamiento, a continuación veamos algunas industrias involucradas:
● Ingeniería civil: la IA diseña estructuras de puentes y edificios que resisten mejor terremotos y cargas extremas.
● Aeronáutica: optimiza componentes de aviones para reducir el peso y aumentar la eficiencia del combustible
● Robótica: las estructuras diseñadas por IA son clave para fabricar robots ligeros pero robustos esenciales para tareas complejas o entornos extremos.
● Industria aeroespacial: la IA genera soportes y estructuras internas de naves espaciales que maximizan la durabilidad minimizando la masa, haciendo que el vehículo sea más eficiente
● Mecánica: la IA genera estructuras que están optimizadas para reducir el material necesario y aumentar la resistencia mecánica
2. Lenguajes y sistemas de comunicación creados por IA
● OpenAI Codex: Además de programar en lenguajes humanos, Codex puede generar nuevas sintaxis optimizadas para la eficiencia computacional.
● Facebook AI Research (FAIR): Creó lenguajes artificiales emergentes en redes neuronales que los humanos no entendían, mostrando que la IA puede inventar formas de comunicación más eficientes.
● DeepMind Alphacode: Un sistema que no solo programa, sino que innova en lógica y algoritmos de formas que los humanos no consideraríamos.
3. Biotecnología: Proteínas, medicamentos y biología sintética
● AlphaFold (DeepMind): Revolucionó la predicción de estructuras de proteínas
● EvoGen AI (Harvard & Google Health): Crea nuevas proteínas funcionales, diseñadas para tratar enfermedades neurodegenerativas y cáncer.
● Insilico Medicine: Usa IA para diseñar medicamentos y ha generado compuestos prometedores en tiempo récord.
4. IA + CRISPR para tratamiento de enfermedades
CRISPR Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, en español: repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas, son secuencias de ADN de origen viral integradas en organismos procarióticos, desde el 2013 se ha logrado utilizar el sistema CRISPR-cas9 para la edición y regulación de genes, la IA se ha integrado en el proceso de las siguientes maneras:
● DeepCRISPR utiliza redes neuronales para predecir con alta precisión las mejores ediciones genéticas.
● Huang Lab (Pekín) ha desarrollado modelos de IA para diseñar ediciones CRISPR más efectivas en tratamientos contra el cáncer y enfermedades hereditarias.
Con estas tecnologías, no solo estamos descubriendo nuevos tratamientos, sino que podríamos diseñar organismos enteros optimizados para resistencia a enfermedades o adaptación a nuevos entornos.
5. Hardware y chips diseñados por IA
● Google AutoML-Zero: Descubre algoritmos de machine learning desde cero, replicando en minutos lo que a los humanos nos tomaría décadas.
● DARPA & AI-designed circuits: Redes neuronales están optimizando microchips con diseños imposibles para humanos, mejorando eficiencia energética y poder de cómputo.
● Tesla Dojo AI: Diseña hardware especializado en procesamiento de redes neuronales, permitiendo mejoras exponenciales en visión computacional y conducción autónoma.
Si la IA diseña procesadores cada vez más avanzados, ¿qué pasará cuando diseñe partes de nuestro propio cerebro o sistemas nerviosos
El siguiente paso: IA diseñando al ser humano
Si la IA puede diseñar todas estas cosas, ¿podrá diseñarnos a nosotros en el futuro?
Exoesqueletos que aprenden del movimiento del usuario, interfaces neuronales y órganos sintéticos ya están en desarrollo. Los avances actuales de la IA diseñadora como los mencionados anteriormente pueden estar sentando las bases para la evolución del cuerpo humano.
Imagina tener un cuerpo cuyos componentes (órganos, extremidades, etc.) puedan adaptarse y optimizarse constantemente mediante IA, igual que los metamateriales que cambian sus propiedades según el entorno
Reflexiones finales
El diseño por IA no es solo una revolución tecnológica; será una revolución en lo que significa ser humano.
Desde materiales inteligentes hasta cuerpos de diseñador, el futuro apunta a una fusión de lo biológico y lo artificial, retomando la definición del principio, en la que el diseño es “el futuro representado”, pensemos en el papel que le estaríamos dejando a la IA como diseñadora no solo de nuestro mundo sino de nosotros mismos, cuando la IA tenga ese poder habrá que cuestionarse: ¿quién lo controlará?
El reto está en asegurarnos de que esta tecnología sea accesible para todos, y no solo para unos pocos. Porque si el futuro será diseñado por IA, debemos asegurarnos de que la humanidad esté a cargo y el beneficio sea para toda la especie.
Algunos términos para profundizar
Metamateriales
Diseño inverso
Transhumanismo
Redes neuronales adversarias
Computación evolutiva
Diseño de novo de estructuras proteicas
Descubrimiento de fármacos
CRISPR
CRISPR-cas9