Artem Vlasov, Oficina de Información al Público y Comunicación
Matteo Barbarino, Departamento de Ciencias y Aplicaciones Nucleares

Siete aplicaciones de la inteligencia artificial en las ciencias nucleares.

La inteligencia artificial puede impulsar el avance de la ciencia, la tecnología y las aplicaciones nucleares. (Imagen: A. Vargas/OIEA)

En los últimos diez años, la inteligencia artificial se ha transformado radicalmente. Es cada vez más sofisticada y hoy permite resolver problemas de una complejidad sin precedentes. Se emplea en diversos sectores, como la industria, el transporte, las finanzas, la educación y la medicina, y puede impulsar al avance de la ciencia, la tecnología y las aplicaciones nucleares. Si aprovechamos su potencial, la inteligencia artificial constituirá una herramienta para enfrentar algunos de los problemas más acuciantes de la actualidad, como la inseguridad alimentaria y el cambio climático.

En este artículo se explican brevemente algunas de sus posibles aplicaciones en el ámbito de los usos pacíficos de la tecnología nuclear. Para ampliar esta información, puede consultar la nueva publicación del OIEA Artificial Intelligence for Accelerating Nuclear Applications, Science and Technology.

1. Medicina.

La inteligencia artificial puede emplearse para diagnosticar y tratar enfermedades. En el caso del cáncer, permite interpretar mejor las imágenes y delimitar con precisión los contornos de los tumores. Gracias a ella, los médicos pueden planificar tratamientos como la “radioterapia adaptativa”, un proceso diseñado a la medida sobre la base de las características y la evolución del paciente. Dado que varios países están explorando estas posibilidades, el OIEA ha dado inicio recientemente a un proyecto coordinado de investigación en ese ámbito.

La inteligencia artificial también será fundamental en el marco de la iniciativa Medidas Integradas contra las Enfermedades Zoonóticas (ZODIAC), que busca ayudar a los expertos a entender las repercusiones de este tipo de enfermedades en la salud humana, a fin de predecir, evaluar y contener brotes.

2. Alimentación y agricultura

Si se combina la inteligencia artificial con las tecnologías nucleares, es posible diseñar sistemas de alimentación más sostenibles y resilientes al cambio climático para combatir la inseguridad alimentaria.
Los expertos emplean la inteligencia artificial en el procesamiento de datos que les permiten mejorar el rendimiento de los cultivos, calcular la humedad del suelo, rehabilitar terrenos contaminados por radiaciones, detectar y predecir el fraude alimentario y mejorar la irrigación.

3. Agua y medio ambiente.

Los expertos en una ciencia denominada “hidrología isotópica” estudian, por ejemplo, los movimientos del agua en las diferentes etapas del ciclo hidrológico y los efectos del cambio climático en los recursos hídricos. En ese tipo de investigaciones, han empleado la inteligencia artificial para analizar grandes cantidades de datos recogidos en registros internacionales, como la Red Mundial sobre Isótopos en la Precipitación, administrada por el OIEA, y la Organización Meteorológica Mundial.

4. Fusión nuclear.

Otro de los campos en los que se aprovecha la inteligencia artificial es el de investigación sobre la fusión. 

Debido a que la inteligencia artificial puede emplearse para resolver problemas complejos y de gran escala, los expertos pueden emplearla en simulaciones y modelos de experimentos.
Dichas aplicaciones de la inteligencia artificial se abordan en un nuevo proyecto coordinado de investigación del OIEA, que tendrá una duración de cinco años.

5. Energía eléctrica.

La energía nucleoeléctrica es una fuente de energía baja en carbono, para la que también es posible utilizar la inteligencia artificial. 

Si se combina esta última con simulaciones digitales de instalaciones nucleares reales, se pueden optimizar complejos procesos industriales y mejorar el diseño, el rendimiento y la seguridad de los reactores, lo que aumenta la eficacia de las operaciones y reduce los costos de mantenimiento.El aprendizaje automático, un proceso en el que la inteligencia artificial modifica su propio funcionamiento tras procesar grandes cantidades de datos, permite automatizar tareas, evitar errores y obtener resultados más precisos. Además, la inteligencia artificial tiene capacidades analíticas y predictivas considerables, que pueden aplicarse en la monitorización de procesos en las centrales y la detección de anomalías.

6. Seguridad física nuclear y protección radiológica.

Cada vez más países eligen emplear la tecnología nuclear para fines pacíficos y adoptar programas de energía nucleoeléctrica y, para atender a esta demanda, el OIEA trabaja sin cesar con el fin de proteger al público y el medioambiente de los efectos nocivos de la radiación ionizante.
En el ámbito de la seguridad nuclear tecnológica y física, la inteligencia artificial sirve para analizar datos provenientes de los sistemas de detección de radiaciones, lo que mejora los procesos de hallazgo y caracterización de materiales nucleares y otros materiales radiactivos. Además, puede constituir un instrumento de análisis de datos de los sistemas de protección física con los que se detecta la presencia de intrusos. También contribuye a revelar anomalías que pueden indicar que una instalación nuclear es objeto de un ciberataque.
Por lo que respecta al ámbito de la protección radiológica, la inteligencia artificial puede integrarse en los programas informáticos relacionados con las normas de seguridad. 

Con ello se fortalece la protección de millones de personas que trabajan en sectores en los que puede existir una exposición ocupacional a la radiación ionizante, como la medicina, la construcción, la minería, la navegación, la agricultura y la energía nuclear.

7. Salvaguardias.

Las salvaguardias son medidas de verificación técnica mediante las cuales el OIEA da garantías creíbles de que los países cumplen sus obligaciones jurídicas de utilizar el material nuclear únicamente para fines pacíficos. El OIEA examina el material nuclear y las actividades relacionadas con el ámbito nuclear declaradas por el país y hace todo lo posible para verificar que no haya nada sin declarar, mediante diversas labores, como las inspecciones a instalaciones o emplazamientos nucleares.
Las salvaguardias se sirven de grandes cantidades de datos obtenidos por diversos medios, como las imágenes satelitales, el muestreo ambiental, la espectroscopia de rayos gamma y la videovigilancia. Los inspectores y los analistas de salvaguardias pueden examinar dichos datos mediante la inteligencia artificial. Los métodos de aprendizaje automático ya se han aplicado en la detección de valores atípicos en conjuntos de datos de gran tamaño y pueden ser útiles para verificar el combustible gastado e interpretar las grabaciones de las cámaras de seguridad. Se anticipa que la inteligencia artificial mejore aún más la eficacia de la aplicación de salvaguardias, ya que puede reducir el número de tareas repetitivas de los inspectores.

Perspectivas para el futuro.

El OIEA ofrece foros interdisciplinarios durante los cuales los profesionales intercambian ideas y colaboran en el uso de la inteligencia artificial en la tecnología, la ciencia y las aplicaciones nucleares. 

En su plataforma AI for Atoms, el Organismo divulga información y promueve alianzas sobre la inteligencia artificial. 

Asimismo, coopera con la Unión Internacional de Telecomunicaciones, el Grupo de Trabajo Interinstitucional de las Naciones Unidas sobre Inteligencia Artificial y alrededor de 40 organismos de Naciones Unidas para sentar las bases de un desarrollo sostenible impulsado por la inteligencia artificial.

Artículos conexos.

Ponentes en distintos eventos organizados por la UIT y el OIEA destacan que el sector nuclear está aprovechando las oportunidades en el terreno de la inteligencia artificial

El OIEA aúna esfuerzos con la UIT y el sistema de las Naciones Unidas para impulsar la iniciativa AI for Good (en inglés)

 
Salud y bienestar.

Micromovimientos, proteínas, entrenamientos por ráfaga y dieta flexitariana: así nos cuidaremos en 2023.-

Las rutinas más cortas son más fáciles de encajar en agendas apretadas y permiten aprovechar los minutos de tiempo muerto que aparecen durante el día.

Por : KARELIA VÁZQUEZ

Cada año, la encuesta mundial de la revista ACSM Health & Fitness Journal decide las tendencias que dominarán la industria del fitness y el bienestar en los próximos 12 meses. Más de 3.700 expertos hacen sus apuestas en un ranking que funciona como un oráculo por el que se rigen muchos gimnasios del mundo. Esta es la profecía para 2023.

El poder de los nanoentrenamientos.

Se vive un cambio lento pero definitivo en el modo en que integramos el ejercicio en nuestras vidas. Cada vez hay más evidencia de que fragmentar una rutina de ejercicios en breves ráfagas o nanoentreamientos es tan eficaz como una hora de gimnasio, y puede tener, incluso, más beneficios que forzarse a completar rutinas más largas. Los hábitos más cortos son más fáciles de encajar en agendas apretadas, y permiten aprovechar los minutos de tiempo muerto que aparecen durante el día.
Flexibilidad será la palabra de moda en 2023. Flexibilidad en los músculos, las articulaciones … y las convicciones. Hasta ahora el mundo de la nutrición había sido un territorio polarizado donde abundaban el proselitismo y la superioridad moral. Pero en 2023 cada vez habrá menos carnívoros militantes y vegetarianos iluminados. En su lugar la nutrición será más equilibrada y sensata, con dietas ricas en frutas y alimentos de origen vegetal, pero que no renuncian del todo a la proteína animal: carne o pescado, huevos, queso o yogur.

El término flexitariano fue acuñado en 1990 por la chef Helga Morath que lo usó para definir el menú de su restaurante Acorn Café, en Austin (Texas), basado en verduras, legumbres, cereales y frutas, pero donde ocasionalmente aparecían platos de carne o pescado.

Por primera vez en 2022, las búsquedas de la categoría “dieta carnívora” en Google superaron a las de “dieta vegetariana”. También aumentaron las búsquedas relacionadas con “proteínas completas” y “proteínas de calidad”. La cadena estadounidense de supermercados orgánicos Thrive Market reporta un movimiento hacia estilos de alimentación flexitarianos. El 34% de su audiencia se define como omnívora y el 31% como vegetariana.
Más consumo de proteínas

El éxito y buen crédito de los polvos de proteínas seguirá en 2023. Quizás la novedad esté en un mejor control de las dosis para consumirlos de un modo sostenible y más saludable.

Hasta no hace mucho el mundo de las dosis extra de proteínas estaba enfocado a favorecer la hipertrofia muscular, y su consumo se asociaba a los amantes de la sala de musculación de los gimnasios o a los aficionados al bodybuilding. En 2023, el consumo de proteínas será más universal y menos segregado, y su objetivo estará dirigido a mantener la buena función del organismo más que a conseguir una imagen o un volumen muscular determinado.

La conveniencia de añadir dosis extras de proteínas es una fuente constante de polémicas. Para la mayoría de los nutricionistas se trata solo de un reclamo comercial, pero los defensores de esta tendencia apuntan a que la construcción de masa muscular, un proceso en el que intervienen las proteínas, es un predictor cada vez más fiable de longevidad y buena salud. Además, defienden que es un macronutriente con gran capacidad saciante que evita los atracones por impulso y mejora el control de la dieta. Se le atribuyen beneficios para la función metabólica, la salud musculoesquelética y el equilibrio hormonal.