Resumen ejecutivo
- La calidad de los datos es el factor determinante para la IA en la ciencia.
- La integridad y la armonización de los datos son disciplinas dirigidas por humanos, no puramente automatizadas.
- Los datos armonizados producen mejoras medibles en el rendimiento de los modelos de IA.
- Los "datos oscuros" representan un recurso significativo sin explotar para la investigación impulsada por IA.
- La adopción de la IA en los campos científicos se está acelerando rápidamente, pero la infraestructura de datos sigue siendo el factor limitante.
No cabe duda de que la inteligencia artificial (IA) ha revolucionado la investigación científica gracias a su capacidad para analizar conjuntos de datos increíblemente vastos. La capacidad de la IA para procesar datos y su velocidad computacional superan lo que los humanos pueden lograr, y la tecnología seguirá redefiniendo lo que es posible en el descubrimiento científico.
Sin embargo, tampoco hay duda de que el concepto de "basura entra, basura sale" es cierto: los algoritmos y modelos de IA solo pueden producir resultados tan fiables como los datos que los alimentan. El problema de la calidad de los datos es tan antiguo como la propia ciencia —ninguna hipótesis puede validarse repetidamente si se basa en datos erróneos—, pero el establecimiento de la investigación impulsada por IA, junto con el enorme volumen de datos disponibles hoy en día, hace que este problema sea exponencialmente más difícil.
Una gran parte de la solución es la armonización de datos, que proporciona a los modelos de conjunto, los modelos de lenguaje extensos (LLM) y otros tipos de sistemas de IA datos correctos y coherentes. Los datos de calidad marcan la diferencia, por ejemplo, en casos de uso exitosos de IA en biomedicina y ciencia de materiales. Estos son dos campos donde la complejidad de los datos (en estructuras proteicas, estructuras atómicas, ADN y más) subraya la necesidad de contar con datos limpios y armonizados para los modelos de IA.
Nuestra curación de la CAS Content CollectionTM, el repositorio de información científica curado por humanos más grande del mundo, nos brinda una perspectiva inigualable sobre las mejores prácticas de armonización de datos. Exploremos cómo funciona y examinemos el papel, a menudo pasado por alto, de la experiencia humana a la hora de impulsar descubrimientos exitosos mediante IA:
Modelos de IA para la química: el panorama actual y lo que está por venir
La IA impulsa un descubrimiento de fármacos más rápido y la identificación de nuevos materiales. Estamos viendo una proliferación de tipos de modelos tanto en biomedicina como en ciencia de materiales, y al realizar un análisis de coocurrencia de conceptos, los investigadores pueden detectar tendencias emergentes en los enfoques de modelado. Este análisis detallado de las herramientas y técnicas específicas para aplicar la IA a las ciencias de la vida y la ciencia de materiales revela dónde está teniendo impacto la tecnología de IA ahora y hacia dónde se dirige:

Integridad y armonización de datos: la base para construir el éxito de la IA
Aprovechar la IA para la investigación científica requiere datos limpios y estandarizados. La corrección de errores y la orquestación de flujos de trabajo son pasos críticos para construir la base de datos necesaria, pero la experiencia humana sigue siendo una parte clave de estos esfuerzos al estandarizar y validar las entradas de datos. Observamos beneficios tangibles en los modelos predictivos y el análisis avanzado cuando utilizamos datos armonizados, lo que nos recuerda que las personas siguen siendo una parte vital para aprovechar las tecnologías más avanzadas.

IA en la industria farmacéutica: liderando los esfuerzos en el reposicionamiento de fármacos
Los investigadores farmacéuticos tienen acceso a grandes volúmenes de datos sobre formulaciones de medicamentos, ensayos clínicos archivados y registros médicos electrónicos, por mencionar solo algunas fuentes. Aprovechar estos datos adecuadamente puede revelar información valiosa para el reposicionamiento de fármacos existentes, una estrategia eficaz para atender las necesidades de los pacientes. ¿Cómo pueden lograrlo? Con una solución de gestión del conocimiento que genere datos limpios y estandarizados para potenciar las herramientas de IA de manera efectiva.
Disponer de una gran variedad de datos puede mejorar significativamente el potencial de la IA en el desarrollo farmacéutico y acelerar su proceso de reposicionamiento. Sin embargo, más datos no significan necesariamente mejores datos.
Modelos predictivos: acelerar el descubrimiento de fármacos mediante la calidad de los datos
Predecir la actividad ligando-objetivo o los perfiles de metabolitos son resultados críticos del modelado en el descubrimiento de fármacos, pero obtener resultados fiables requiere una armonización exhaustiva de los datos. Esta conversación entre científicos de CAS explica por qué la curación humana de datos desempeña un papel tan importante en la preparación de la información que impulsa el modelado predictivo. Descubra cuáles son algunos de los desafíos clave en el desarrollo de modelos y cómo CAS aborda el entrenamiento continuo de modelos para mantener nuestras soluciones actualizadas.
Libro blanco
Cinco estrategias de gestión del conocimiento para su flujo de trabajo de I+D
Los investigadores comprenden la importancia de eliminar los silos de datos y garantizar que la información científica sea limpia y coherente. Pero, ¿cuáles son las mejores prácticas para implementar estos pasos? En este libro blanco, compartimos cinco consejos de gestión del conocimiento para mejorar los flujos de trabajo de I+D científica. Descargue el libro blanco hoy mismo:
El futuro de la armonización de datos
Las soluciones basadas en IA, que ya no son una innovación lejana, son una parte fundamental del descubrimiento científico actual. Los modelos de IA pueden identificar compuestos y materiales novedosos, detectar oportunidades de reposicionamiento de fármacos y analizar la extraordinaria cantidad de datos disponibles en todas las disciplinas científicas. Sin embargo, estos modelos requieren datos limpios y estandarizados para generar información de calidad, y alcanzar ese estado depende tanto de la experiencia humana como de la capacidad tecnológica.
Los datos científicos existen en tablas, diagramas y materiales complementarios de publicaciones. Las organizaciones de investigación poseen todo tipo de "datos oscuros" que no están estructurados pero que contienen información valiosa. Al colaborar con expertos en datos y construir una base sólida de datos armonizados, los investigadores pueden utilizar plenamente toda la información de la que disponen y obtener beneficios significativos de los modelos y algoritmos de IA.
Enlaces
Más recursos
Las organizaciones que se enfrentan a retos de armonización de datos, ya sea digitalizando registros antiguos, normalizando bibliotecas de compuestos o preparando conjuntos de datos para modelos de IA, pueden consultar soluciones de datos personalizadas diseñadas en torno a dominios científicos específicos y a la infraestructura existente.
Lecturas adicionales
- Establecimiento de nuevos estándares de precisión en predicciones de IA con datos de entrenamiento personalizados
- Transforme los datos farmacéuticos sin explotar en I+D.
- Un conjunto de datos de entrenamiento de aprendizaje automático seleccionado a medida acelera la optimización del flujo de trabajo de síntesis orgánica
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la armonización de datos?
R: La armonización de datos es el proceso de integrar información de múltiples fuentes y estandarizarla en un marco coherente para que pueda analizarse, compararse y compartirse de forma fiable. En el contexto de la IA, es fundamental porque los modelos entrenados con datos inconsistentes o fragmentados heredarán esas inconsistencias en sus resultados.
P: ¿Por qué la IA no puede automatizar la armonización de datos?
R: Las herramientas de IA y aprendizaje automático pueden ayudar a procesar grandes volúmenes de datos, pero carecen del rigor científico y el criterio necesarios para resolver el tipo de ambigüedades que suelen aparecer en notas de laboratorio, artículos de revistas, documentos académicos y patentes. Si bien los modelos de lenguaje extenso pueden diferenciar conceptos basados en el uso cotidiano, una misma proteína puede ser referenciada usando docenas de nombres, traducciones e identificadores diferentes que solo son evidentes para los expertos en sus respectivos campos.
P: ¿Cómo mejora la armonización de datos los modelos predictivos para la ciencia?
R: Al normalizar los nombres de los objetivos y mejorar la vinculación de sustancias, la precisión de un modelo de prueba mejoró significativamente. Las predicciones se volvieron más coherentes con los resultados experimentales y, en consecuencia, mejoró la capacidad de identificar los candidatos a fármacos más prometedores en las primeras etapas del proceso de cribado.
P: ¿Qué son los "datos oscuros" y cómo afectan al reposicionamiento de fármacos mediante IA?
R: Los datos oscuros se refieren a la información no estructurada que las organizaciones acumulan con el tiempo pero que nunca aprovechan de manera efectiva. Cuando los datos oscuros se armonizan adecuadamente y se hacen accesibles, pueden mejorar sustancialmente la diversidad y fiabilidad de los conjuntos de datos de entrenamiento de IA, mejorando la calidad de las predicciones de reposicionamiento y reduciendo el riesgo de resultados sesgados o engañosos.
P: ¿Qué tipos de modelos de IA se aplican con mayor frecuencia en la investigación científica actual?
Los modelos de lenguaje extensos (LLM) se utilizan cada vez más para la extracción de conocimiento, la generación de hipótesis y el diseño generativo. Los métodos clásicos como Random Forest y las máquinas de vectores de soporte siguen siendo habituales en tareas como el descubrimiento de biomarcadores y la identificación de subtipos de cáncer, especialmente cuando los datos de entrenamiento son limitados, aunque el aprendizaje profundo los ha desplazado en entornos con gran volumen de datos. Las redes neuronales gráficas y los modelos basados en transformers han experimentado un auge desde 2020: las primeras para la predicción de estructuras e interacciones proteicas, y los segundos para la minería de literatura biomédica y el análisis de secuencias. En ciencia de materiales, el aprendizaje automático clásico predomina en la predicción de propiedades, mientras que las CNN se aplican al análisis de imágenes microestructurales y los modelos subrogados basados en redes neuronales respaldan los flujos de trabajo con alta carga de simulación.
¿Por qué los modelos de conjunto superan a los enfoques de modelo único?
Ningún modelo individual captura la complejidad total de un panorama de datos científicos. Los enfoques de conjunto combinan múltiples modelos para generar una "predicción de consenso" que, por lo general, es más fiable que la que cualquier modelo individual podría producir por sí solo.




