{"id":1255,"date":"2026-08-12T07:23:00","date_gmt":"2026-08-12T07:23:00","guid":{"rendered":"https:\/\/com-proff.com\/?p=1255"},"modified":"2026-08-12T14:25:04","modified_gmt":"2026-08-12T14:25:04","slug":"la-ia-y-su-utilizacion-en-la-quimica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/com-proff.com\/en\/tecnologia\/la-ia-y-su-utilizacion-en-la-quimica\/","title":{"rendered":"LA IA Y SU UTILIZACION EN LA QUIMICA"},"content":{"rendered":"
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Los sistemas expertos encuentran aplicaci\u00f3n actualmente en muchas \u00e1reas de investigaci\u00f3n pura e investigaci\u00f3n aplicada: por ejemplo, en an\u00e1lisis qu\u00edmico, prospecci\u00f3n geol\u00f3gica y soluci\u00f3n de problemas matem\u00e1ticos en ingenier\u00eda y f\u00edsica. Desde hace ya muchos a\u00f1os las t\u00e9cnicas inform\u00e1ticas han encontrado aplicaci\u00f3n en todas las ramas del saber, pero, sin embargo, los m\u00e9todos de inteligencia artificial han tenido siempre un \u00e1mbito de aplicaci\u00f3n mucho m\u00e1s limitado. Por ejemplo, los m\u00e9todos de inteligencia artificial se han utilizado en problemas no num\u00e9ricos de razonamiento qu\u00edmico para:<\/p>\n\n\n\n

– identificar estructuras moleculares en compuestos org\u00e1nicos.<\/p>\n\n\n\n

– Planificar la secuencia de reacciones que conducen a la s\u00edntesis de compuestos qu\u00edmicos<\/p>\n\n\n\n

La identificaci\u00f3n de estructuras moleculares es de capital importancia en los campos de la qu\u00edmica, la biolog\u00eda y la medicina. En muchos casos no se pueden utilizar m\u00e9todos anal\u00edticos tan sofisticados como la cristalograf\u00eda por rayos X. En estos casos los investigadores tienen que interpretar los datos obtenidos por otros medios: la espectrometr\u00eda de masas, por ejemplo. Algunas pruebas permiten al qu\u00edmico descubrir \u00fanicamente fragmentos moleculares que s\u00f3lo facultan el estudio restringido de la substancia. Sin embargo, algunos programas actuales de inteligencia artificial, a partir de datos parciales como los indicados, pueden desarrollar todas las estructuras moleculares posibles. Los sistemas expertos DENDRAL, CONGE, Meta-DENDRAL y CRYSALIS utilizan este tipo de planteamiento para identificar estructuras moleculares. En contraposici\u00f3n, sistemas expertos tales como LAHSA, SECS Y SYNCHEM est\u00e1n dedicados a la b\u00fasqueda de t\u00e9cnicas de laboratorio que permitan la s\u00edntesis de substancias ya conocidas.<\/p>\n\n\n\n

El programa heur\u00edstico DENDRAL, que sigui\u00f3 a la formulaci\u00f3n en 1964 del algoritmo DENDRAL, identifica las posibles estructuras moleculares y los \u00e1tomos constituyentes a partir del espectrograma de la mol\u00e9cula que se est\u00e1 investigando. Uno de los objetivos del plantea-miento heur\u00edstico era sustituir el riguroso m\u00e9todo algor\u00edtmico por una estrategia m\u00e1s econ\u00f3mica. El programa heur\u00edstico logr\u00f3 dicho objetivo complementando el algoritmo con reglas derivadas de conocimientos qu\u00edmicos muy experimentados en espectrograf\u00eda de masas. Sin embargo, los qu\u00edmicos ten\u00edan ciertas dificultades para expresar sus conocimientos convenientemente. En 1970 comenz\u00f3 el proyecto Meta-DENDRAL, cuya finalidad era inferir las reglas de espectrometr\u00eda de masas a partir de estructuras moleculares resueltas correctamente mediante el estudio de espectrogramas de espectrometr\u00eda de masas por qu\u00edmicos especializados. Hacia mediados de la d\u00e9cada de los 70 se descubri\u00f3 que, debido a las limitaciones del algoritmo DENDRAL, el programa heur\u00edstico DENDRAL s\u00f3lo pod\u00edan estudiar estructuras ac\u00edclicas: cetonas, alcoholes, \u00e9teres, aminas, etc. En 1976 se dise\u00f1\u00f3 el programa CONGEN, que no ten\u00eda la limitaci\u00f3n citada.<\/p>\n\n\n\n

El proyecto heur\u00edstico DENDRAL -desde sus inicios en los a\u00f1os sesenta hasta el presente- ha tenido resultados significativos. Aunque los conocimientos del sistema son muy inferiores a los de un especialista humano, puede elucidar eficientemente barajando diversas posibilidades. Los informes publicados prueban reiteradamente que el programa puede dilucidar la estructura de mol\u00e9culas org\u00e1nicas complejas y es m\u00e1s eficiente que los especialistas humanos en tareas tales como el an\u00e1lisis de espectrogramas de mezclas de esteroides org\u00e1nicos. Los programas DENDRAL se han utilizado con \u00e9xito para determinar las estructuras de varios tipos de mol\u00e9culas: terpenos en productos naturales, esteroles marinos, impurezas qu\u00edmicas, antibi\u00f3ticos y feromonas en varias especies de insectos, etc. CONGEN, basado en el proyecto DENDRAL, es muy utilizado por los qu\u00edmicos para esclarecer muy variados tipos de estructuras moleculares.<\/p>\n\n\n\n

Meta-DENDRAL, dise\u00f1ado para inferir las reglas de la espectrograf\u00eda de masas en base a estructuras ya conocidas, aprende explorando cientos de pares de puntos hom\u00f3logos de espectrogramas de sustancias muy diversas. Utiliza tambi\u00e9n el mismo procedimiento para establecer las reglas relativas a la fragmentaci\u00f3n molecular. Las reglas as\u00ed establecidas pueden ampliarse para incorporar nuevos datos. La capacidad de Meta-DENDRAL pueden evaluarse parcialmente por su pericia para predecir el espectrograma de nuevas mol\u00e9culas, derivando reglas a partir de las ya establecidas. De hecho, el programa ha redescubierto reglas ya conocidas de espectrograf\u00eda de masas para dos tipos de mol\u00e9culas. El sistema experto CRYSALIS centra su inter\u00e9s en el estudio cristalogr\u00e1fico de las prote\u00ednas. El sistema trata de integrar varias fuentes de conocimientos a fin de igualar la pericia del especialista en cristalograf\u00eda para interpretar el densograma electr\u00f3nico de sus prote\u00ednas. Ello podr\u00eda llenar un gran vac\u00edo en lo referente a la automatizaci\u00f3n de los estudios cristalogr\u00e1ficos de las prote\u00ednas. El concepto de densograma electr\u00f3nico denota la representaci\u00f3n pictogr\u00e1fica, normalmente en tres dimensiones, de la densidad electr\u00f3nica en zonas determinadas de una estructura cristalina. El especialista en cristalograf\u00eda puede estudiar los densogramas y descubrir caracter\u00edsticas que le permitan inferir ubicaciones at\u00f3micas, l\u00edderes moleculares, cadena principal de un pol\u00edmero, etc. En base al densogramas electr\u00f3nico se puede construir la correspondiente estructura molecular. La automatizaci\u00f3n de esta tarea requerir\u00eda un sistema inform\u00e1tico que permitiese generar, visualizar y comprobar las hip\u00f3tesis y sus correspondientes modelos gr\u00e1ficos.<\/p>\n\n\n\n

En CRYSALIS las hip\u00f3tesis se representan en base a una estructuraci\u00f3n jer\u00e1rquica de los datos. Las fuentes de datos pueden a\u00f1adir, modificar y comprobar las hip\u00f3tesis en una pizarra virtual. Por ahora, el sistema s\u00f3lo puede realizar parcialmente la tarea de interpretar los densogramas electr\u00f3nicos. Aunque est\u00e1 en proceso de ampliaci\u00f3n, su base de conocimientos es relativamente peque\u00f1a. Est\u00e1 previsto que el sistema pueda interpretar completamente densogramas electr\u00f3nicos de calidad y resoluci\u00f3n media.<\/p>\n\n\n\n

Hasta ahora hemos mencionado tres programas fundamentales en el campo de la s\u00edntesis de materias org\u00e1nicas. El primero de estos programas fue el LHASA (Logic and Heuristics Applied to Synthetic Analysis: l\u00f3gica y heur\u00edstica aplicada al an\u00e1lisis de substancias sint\u00e9ticas) desarrollado en la Universidad de Harvard. Este sistema sirvi\u00f3 de referencia para el desarrollo en la Universidad de California de SECS (Simulation and Evaluation of Chemical Synthesis: simulaci\u00f3n y evaluaci\u00f3n de s\u00edntesis qu\u00edmicas). SECS ampl\u00eda el planteamiento original de LHASA mediante una utilizaci\u00f3n m\u00e1s exhaustiva, por ejemplo, de la informaci\u00f3n estereoqu\u00edmica. El tercer programa importante de este tipo es el SYCHEM (SYNthetic CHEMistry: qu\u00edmica sint\u00e9tica) desarrollado en la Universidad del Estado de Nueva York.<\/p>\n\n\n\n

En la s\u00edntesis qu\u00edmica lo m\u00e1s importante es dominar los conocimientos relativos a la reacci\u00f3n qu\u00edmica. La regla debe describir: <\/p>\n\n\n\n

a) una situaci\u00f3n en la que se pueda cambiar la estructura de una mol\u00e9cula, y <\/p>\n\n\n\n

b) el cambio e efectuar. El programa utiliza sus conocimientos sobro reacciones qu\u00edmicas para dise\u00f1ar el proceso de s\u00edntesis, desde la sustancia de partida hasta la mol\u00e9cula que se pretende obtener. En resumen:<\/p>\n\n\n\n

– La base de conocimientos de LHASA, un conjunto de procedimientos, contiene conocimientos qu\u00edmicos de muy elevado nivel de sofisticaci\u00f3n, pero dif\u00edciles de actualizar.<\/p>\n\n\n\n

– La base de conocimientos de SECS, con capacidad para 400 transformaciones qu\u00edmicas diferentes, permite la adici\u00f3n de nuevas reacciones sin necesidad de modificar el programa.<\/p>\n\n\n\n

– La base de conocimientos de SYNCHEM incluye una biblioteca de reacciones y de materias primas disponibles comercialmente. El qu\u00edmico puede modificar la base de conocimientos sin tener que reprogramar el sistema.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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