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Nostra Ciència

ARCHETYPE

Proyecto:

El proyecto ARCHETYPE, de la Universitat Jaume I (UJI), desarrolla nuevos métodos de aprendizaje estadístico basados en el análisis de arquetipos y biarquetipos para interpretar datos complejos y mejorar la transparencia de la inteligencia artificial. Su objetivo es crear modelos capaces de explicar sus decisiones de forma comprensible, fomentando una IA explicable, ética y abierta, aplicable a ámbitos como la salud, la educación y la sostenibilidad.

Investigadora principal:

Irene Epifanio López

Campo:

Tecnología | Informática, inteligencia artificial, ciencia de datos, estadística

ODS 9 : Industria, Innovación e Infraestructura

MAP Castello TEAL

Universitat Jaume I de Castelló (UJI)

Castellón de la Plana, Castellón

Enseñando a las máquinas
a explicar lo que piensan

Desde que éramos jóvenes, hemos experimentado la inteligencia artificial a través del cine. HAL 9000, en 2001: Una odisea del espacio, era un ente misterioso que hablaba con calma mientras decidía quién debía vivir. KITT, el coche fantástico, tenía una personalidad humorística que respondía con ironía y sarcasmo a su conductor. Y en películas como Her o Ex Machina, las máquinas cobran una dimensión más humana, siendo capaces de sentir, pensar y dialogar como una persona.

Durante años, esas historias parecían pura fantasía. Sin embargo, hoy basta con abrir el móvil o escribir en un chat para que herramientas como ChatGPT, MetaAI o Gemini (Google AI) respondan al instante. Aquella ciencia ficción se ha convertido en algo completamente cotidiano. Las máquinas responden, crean imágenes, redactan textos, recomiendan canciones o traducen emociones en palabras.

Pero detrás de esa fluidez hay un misterio: no sabemos exactamente cómo piensan. Cada vez que hacemos una pregunta, la IA analiza millones de datos, busca patrones y ofrece una respuesta, pero el proceso permanece oculto. No podemos ver qué ha considerado, qué ha descartado o por qué ha llegado a esa conclusión.

Y en ese mundo oculto de la información, en ese instante en el que la IA procesa una respuesta, es donde entra en juego un grupo de investigadores de la Universitat Jaume I (UJI). Liderados por la matemática Irene Epifanio López, trabajan en el proyecto CIPROM/2023/66 (ARCHETYPE) con la misión de hacer que las máquinas expliquen lo que hacen y por qué lo hacen, y que los datos, en lugar de confundir, hablen con claridad.

Comprender lo complejo

La inteligencia artificial funciona con datos. Cuando un usuario formula una pregunta, el sistema revisa toda la información disponible, selecciona lo que considera relevante, calcula tendencias y, con una especie de promedio inteligente, devuelve una respuesta. Todo ocurre en segundos y, la mayoría de las veces, en completa oscuridad para el usuario.

El proyecto ARCHETYPE quiere iluminar ese proceso. En lugar de que los algoritmos se centren en los promedios, propone que aprendan de los extremos, de los casos más representativos y singulares.

Esa idea se traduce en una técnica llamada análisis de arquetipos (AA). Si imaginamos una nube de puntos que representa la población de la antigua Grecia, el AA no busca el centro, es decir, los ciudadanos comunes, sino las esquinas: los genios, filósofos, artistas y gobernantes destacados. Las figuras puras que definen los límites del grupo. A partir de esos extremos, el resto se explica como una combinación de ellos.

Dicho de otro modo, si el promedio nos habla de la mayoría, los arquetipos nos muestran los ejemplos que dan sentido a esa mayoría.

 

La innovación de los biarquetipos

Pero el equipo de la UJI ha ido un paso más allá, desarrollando una nueva herramienta: el análisis de biarquetipos (biAA).

Mientras el AA tradicional busca los casos extremos entre las observaciones, el biAA, a su vez, identifica las características extremas que definen estos casos. Es como centrarnos en la habitación del fondo de un retrato y, al mismo tiempo, reconocer los detalles del mobiliario.

Esta doble mirada ofrece una comprensión más profunda y visual de los datos. En un hospital, por ejemplo, puede ayudar a distinguir qué combinación de síntomas diferencia a un grupo de pacientes; en educación, qué rasgos caracterizan a los estudiantes con mejores resultados; y en redes sociales, cómo se forman las comunidades. Las aplicaciones son infinitas y tienen el potencial de cambiar completamente nuestra interacción con la inteligencia artificial.

El equipo trabaja ahora en ampliar estas técnicas a datos incompletos, no lineales y de múltiples dimensiones, incorporando elementos de aprendizaje profundo y kernelización. En la práctica, eso significa que el método podrá aplicarse a los datos complejos y cambiantes del mundo real.

Una inteligencia artificial que se explica

La gran meta de ARCHETYPE es acercarse a lo que se conoce como IA explicable, sistemas capaces de razonar y mostrar el camino que los llevó a una conclusión.

Imaginemos una IA médica que no solo indique “posible neumonía”, sino que añada: “porque he detectado este patrón en la radiografía y esta coincidencia en el historial clínico”. Ese es el tipo de transparencia que busca el equipo de la UJI.

Gracias a sus métodos basados en arquetipos, los algoritmos pueden mostrar qué ejemplos concretos influyeron en la decisión, ayudando a profesionales, instituciones y ciudadanos a confiar en las conclusiones de la máquina y a poder profundizar en esos casos que dieron lugar a la conclusión.

Además, todo el software desarrollado será de acceso libre, de modo que otras universidades, empresas o administraciones puedan utilizarlo y adaptarlo. Una apuesta por la ciencia abierta, colaborativa y ética.

 

Un equipo excepcional

El grupo que impulsa este proyecto combina rigor matemático y visión aplicada. Lo forman tres catedráticas, dos catedráticos, un profesor titular, otro permanente y un investigador posdoctoral con más de veinte años de colaboración conjunta y veintiséis sexenios de investigación acumulados.

La UJI se ha convertido en un punto de referencia internacional en análisis de arquetipos y cuenta con colaboraciones de primer nivel, como la del investigador danés Morten Mørup, líder mundial en esta área.

Esta red internacional permite aplicar los avances teóricos del proyecto a problemas reales en salud, neurociencia, educación, física o sostenibilidad que afectan a nuestra sociedad, alineándose con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

La ciencia como espejo

El proyecto ARCHETYPE no trata solo de crear nuevas matemáticas: trata de hacerlas comprensibles y accesibles a todos, democratizando el acceso a una inteligencia artificial que explique y apoye sus conclusiones en datos fiables al servicio de la humanidad.

En un mundo donde los datos se han convertido en la materia prima del conocimiento, entender los extremos es una forma de entendernos mejor.

Porque toda ciencia, en el fondo, es un intento de entendernos a nosotros mismos.
Y en esa misión, estos investigadores están trazando una nueva cartografía del conocimiento: una en la que los extremos, en lugar de los promedios, marquen el camino hacia la comprensión.

Cuando logremos mirar a los datos y entenderlos sin miedo, sabremos que la estadística también puede ser poesía. Y que, como toda buena poesía, su propósito no es solo describir el mundo, sino revelar su verdad más humana.

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