Un robot crea en horas la tabla periódica que a los humanos nos llevó casi un siglo

En 1789, el químico francés Antoine Lavoisier se aventuró por primera vez a crear una lista de 33 elementos químicos distinguiéndolos en gases, metales, no metales y tierras. Sin embargo, esta clasificación fue rechazada por la comunidad científica al haber muchas diferencias entre propiedades físicas y químicas. Era necesario buscar algo más preciso. En 1817, el químico alemán Johann Döbereiner lo intentó de nuevo al advertir una semejanza entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, como cloro, bromo y yodo o azufre, selenio y telurio. Creó la ley de las triadas, pero solo reunía unos pocos.

A Döbereiner le siguieron los descubrimientos del químico alemán August Kekulé, quien habló por primera vez en 1857 de la valencia (la cual también dio lugar a clasificaciones), y del inglés John Newlands, quien entre 1863 y 1866 comparó la periodicidad de los elementos con las octavas de la música y elaboró una lista que incluso le sirvió para predecir elementos que faltaban.

Pero no fue hasta 1869 cuando el químico ruso Dmitri Mendeléyev presentó la que podríamos considerar la primera versión de la actual tabla periódicaDmitri Mendeléyev. Un año después, el alemán Julius Lothar Meyer la amplió y ya contaba con 63 elementos de la naturaleza. Sin embargo, los trabajos no cesaron y se fue aumentando de forma progresiva gracias al descubrimiento en décadas posteriores de, por ejemplo, los gases nobles y los elementos radiactivos.

En la actualidad, la tabla periódica contiene 118 elementos conocidos que se distribuyen de izquierda a derecha y de arriba abajo en orden creciente de sus números atómicos. Además, están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias. Una clasificación que, como hemos visto, ha llevado a varias generaciones de científicos casi un siglo y que ahora una máquina ha conseguido resolver en menos de un día.

Un grupo de físicos de la Universidad de Stanford ha creado una inteligencia artificial que ha sido capaz de configurar la tabla periódica en solo unas horas. Para ello, el programa, llamado Atom2Vec, empezó por distinguir entre los diferentes átomos de los elementos para después analizar una lista de compuestos químicos e ir clasificándolos.

“Queríamos saber si una inteligencia artificial puede ser lo suficientemente inteligente como para descubrir la tabla periódica por sí misma, y nuestro equipo demostró que sí”, ha dicho el profesor de Stanford Shoucheng Zhang, responsable de esta investigación financiada por el Departamento de Energía de Estados Unidos y publicada en PNAS.

Además, esta misma tecnología puede servirles para descubrir y diseñar nuevos materiales. Incluso están haciendo pruebas para hallar compuestos que frenen a las células del cáncer.

Cómo funciona esta inteligencia artificial

Para su creación, los expertos de Stanford utilizaron la base del programa desarrollado por Google Word2VecWord2Vec. Se trata de un algoritmo de código abierto que convierte las palabras en códigos numéricos o vectores y estima la probabilidad de que ese concepto aparezca en un texto por la concurrencia de otras palabras. 

Esto puede trasladarse al mundo de los elementos químicos y, para ello, los expertos de Stanford crearon Atom2Vec, que, en lugar de estudiar las palabras de un texto, analizó todos los compuestos químicos conocidos. Así, como explican desde Stanford, la inteligencia artificial relacionó que, por ejemplo, el potasio (K) y el sodio (Na) tienen propiedades similares porque ambos elementos se pueden unir al cloro.

Más allá de crear la tabla periódica en cuestión de horas, esta tecnología es capaz de descubrir y diseñar nuevos elementos a demanda. Ya están trabajando en ello. En la actualidad, buscan un anticuerpo que sea capaz de luchar contra las células cancerígenas para que sea el propio cuerpo quien reaccione ante estas amenazas.

La idea de estos expertos es mapear los genes de los más de 10 millones de anticuerpos de nuestro cuerpo y organizarlos en algo similar a una tabla periódica. Así, si descubren un anticuerpo eficaz contra el antígeno (la sustancia que desencadena la respuesta inmune), pero que sea tóxico, pueden buscar otro dentro de la misma familia que sea igual de efectivo pero menos perjudicial.

Además, entre los planes de Zhang está diseñar una nueva prueba que reemplace al test de Turing. Según este físico, el clásico ejercicio, que trata de ver si la máquina es capaz de imitar al humano de forma que no sepamos distinguirlos, es defectuoso porque es subjetivo, ya que Zhang considera que para que una inteligencia artificial pase esta demostración necesitaría reproducir todas las irracionalidades humanas.

Hasta llegar ahí, Zhang y su equipo han pensado en empezar por crear una inteligencia artificial capaz de hacer los mismos descubrimientos que ya han hecho los humanos. Por el momento, ya lo han conseguido con la tabla periódica y en un tiempo récord. Por delante quedan retos tan ambiciosos como que las máquinas sean capaces de descubrir nuevas leyes de la naturaleza e incluso encontrar la cura del cáncer.

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