Conocimiento Bóveda 2/81 - ICLR 2014-2023
Pushmeet Kohli ICLR 2022 - Charla Invitada - Aprovechando la IA para la Ciencia
<Imagen de Resumen >

Gráfico de Conceptos & Resumen usando Claude 3 Opus | Chat GPT4 | Gemini Adv | Llama 3:

graph LR classDef deepmind fill:#f9d4d4, stroke:#333, stroke-width:2px, font-weight:bold, font-size:14px; classDef science fill:#d4f9d4, stroke:#333, stroke-width:2px, font-weight:bold, font-size:14px; classDef alphafold fill:#d4d4f9, stroke:#333, stroke-width:2px, font-weight:bold, font-size:14px; classDef application fill:#f9f9d4, stroke:#333, stroke-width:2px, font-weight:bold, font-size:14px; classDef future fill:#f9d4f9, stroke:#333, stroke-width:2px, font-weight:bold, font-size:14px; A[Pushmeet Kohli
ICLR 2022] --> B[DeepMind: resolver inteligencia,
avanzar ciencia, humanidad 1] A --> C[Ciencia: Desafíos de IA,
oportunidades 2] C --> D[DeepMind: selecciona problemas
científicos impactantes 3] D --> E[Problemas de 'nodo raíz'
desbloquean progreso 4] C --> F[IA en ciencia:
generalización, incertidumbre, interpretabilidad 5] A --> G[AlphaFold2: avance en
predicción de estructura de proteínas 6] G --> H[AlphaFold2: sistema de aprendizaje
profundo de extremo a extremo 7] G --> I[AlphaFold2: 5 años,
gran equipo multidisciplinario 8] G --> J[Estimaciones de incertidumbre de AlphaFold2
capturan propiedades de proteínas 9] G --> K[AlphaFold2: predice estructuras
para proteomas completos 10] K --> L[Velocidad de AlphaFold2: cambio de
paradigma a proteomas 11] G --> M[AlphaFold2: avance científico,
expande a 200M proteínas 12] G --> N[PDB, biología experimental
crítica para AlphaFold2 13] A --> O[DeepMind: redes neuronales
mejoran genómica funcional 14] A --> P[IA asiste en demostración
de teoremas en matemáticas 15] A --> Q[DeepMind: mejora métodos de
química cuántica 16] A --> R[IA acelera rápidamente
progreso científico, descubrimiento 17] R --> S[Colaboración multidisciplinaria clave
para IA en ciencia 18] R --> T[Evaluaciones ciegas evalúan
generalización del sistema de IA 19] A --> U[DeepMind: modelos controlan
plasmas de reactores de fusión 20] G --> V[Limitaciones de AlphaFold2: proteínas
desordenadas, dinámicas 21] G --> W[Técnicas de AlphaFold2 pueden
generalizarse a moléculas 22] A --> X[Componentes del cerebro guían
competencias de AGI 23] X --> Y[AGI: sistemas que
generalizan, razonan, abordan 24] A --> Z[DeepMind: biología, genómica,
neurociencia, matemáticas, física 25] R --> AA[IA en ciencia:
soluciones comprensibles para humanos 26] R --> AB[Calidad de salida de IA,
aplicabilidad clave para
científicos de dominio 27] R --> AC[IA revolucionando el descubrimiento
científico en todos los dominios 28] C --> AD[Selección de problemas: datos,
medidas de éxito cruciales 29] R --> AE[Diálogo interdisciplinario cada vez
más importante para IA
en ciencia 30] class A,B,I,M,X,Y,Z,AD deepmind; class C,D,E,F,R,AA,AB,AC,AE science; class G,H,J,K,L,N,V,W alphafold; class O,P,Q,S,T,U application;

Resumen:

1.-DeepMind tiene como objetivo resolver la inteligencia para avanzar en la ciencia y la humanidad, centrándose en técnicas para la inteligencia general.

2.-La ciencia ofrece desafíos y oportunidades para la IA debido a la escala de datos sin precedentes, la complejidad y la necesidad de control sobrehumano.

3.-DeepMind selecciona problemas científicos impactantes basándose en su importancia, disponibilidad de datos y métricas claras de éxito. Adoptan un enfoque multidisciplinario y enfocado en problemas.

4.-Problemas de "nodo raíz" como la química cuántica y el plegamiento de proteínas pueden desbloquear el progreso en muchas áreas de aplicación descendente.

5.-La generalización, la cuantificación de la incertidumbre y la interpretabilidad son especialmente importantes al aplicar IA a la ciencia.

6.-AlphaFold2 logró un avance en la predicción de la estructura de proteínas, superando significativamente a otros métodos en la evaluación CASP14.

7.-AlphaFold2 es un sistema de aprendizaje profundo de extremo a extremo que incorpora restricciones evolutivas, físicas y geométricas en su arquitectura.

8.-AlphaFold2 tardó 5 años en desarrollarse por un gran equipo multidisciplinario, validando la importancia del esfuerzo enfocado.

9.-Las estimaciones de incertidumbre de AlphaFold2 se correlacionan con regiones de proteínas desordenadas, indicando que el modelo captura propiedades fundamentales.

10.-AlphaFold2 permitió predecir estructuras para proteomas completos, ampliando significativamente la cobertura experimental (por ejemplo, del 17% al 36% para el proteoma humano).

11.-La velocidad de AlphaFold2 permite un cambio de paradigma para predecir proteomas completos frente a proteínas individuales, impactando la investigación.

12.-AlphaFold2 es reconocido como un avance por la comunidad científica. DeepMind apunta a expandirse a 200 millones de proteínas en asociación con EMBL-EBI.

13.-La inversión de la comunidad de biología experimental y PDB en conjuntos de datos y validación fue crítica para el éxito de AlphaFold2.

14.-En genómica funcional, DeepMind mostró que las redes neuronales que manejan interacciones de largo alcance pueden mejorar la predicción de la influencia del ADN no codificante en la expresión génica.

15.-Para la demostración de teoremas asistida por IA en matemáticas puras, los modelos aprendidos encontraron conexiones entre caracterizaciones algebraicas y geométricas previamente no vinculadas de nudos.

16.-DeepMind está mejorando los métodos de química cuántica para modelar la materia, potencialmente permitiendo el diseño de materiales computacionales.

17.-La IA acelerará rápidamente el progreso y el descubrimiento científico, como un nuevo "telescopio Hubble con esteroides".

18.-La colaboración multidisciplinaria con respeto mutuo entre expertos en IA/ML y dominios es clave para la aplicación exitosa de la IA a la ciencia.

19.-Las evaluaciones ciegas en datos de prueba de reserva son importantes para evaluar la generalización, calibración y estimaciones de incertidumbre de un sistema de IA.

20.-Para el control del plasma en reactores de fusión, DeepMind entrenó modelos en simulaciones que controlaron con éxito plasmas reales, un gran desafío de ingeniería.

21.-AlphaFold2 tiene limitaciones para proteínas desordenadas que carecen de una estructura estable. Predecir la dinámica de proteínas es un desafío abierto.

22.-AlphaFold2 está especializado en proteínas, pero sus técnicas novedosas pueden generalizarse para predecir estructuras de otras moléculas y polímeros.

23.-Comprender los componentes especializados del cerebro guía la definición de competencias que la inteligencia general artificial (AGI) debería demostrar.

24.-Pushmeet ve la AGI como sistemas que igualan la capacidad humana para generalizar conceptos, razonar y abordar nuevos desafíos. El listón sigue subiendo.

25.-Los intereses de investigación clave de DeepMind incluyen biología, genómica, neurociencia, matemáticas, física y otras áreas donde ML/IA puede acelerar el descubrimiento.

26.-La interpretabilidad en la ciencia significa que la IA produce soluciones comprensibles para los humanos (por ejemplo, conjeturas matemáticas), no solo centrarse en arquitecturas de ML explicables.

27.-La calidad y aplicabilidad de las salidas de un sistema de IA son lo que más importa a los científicos de dominio, más que las complejidades de los algoritmos.

28.-Estamos al comienzo de una era de IA que revoluciona y acelera el descubrimiento científico en muchos dominios.

29.-La selección de problemas considerando la disponibilidad de datos y las medidas de éxito sigue siendo crucial para la aplicación impactante de la IA en las ciencias.

30.-El diálogo interdisciplinario con respeto mutuo será cada vez más importante a medida que la IA se aplique más ampliamente a preguntas científicas abiertas.

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