Gemelos digitales: ¿ciencia o ficción?

Soy un fan absoluto de las obras de Isaac Asimov, que fue un visionario de muchas tecnologías que han ido apareciendo en las últimas décadas. Uno de sus temas favoritos, que se desarrolló con sus sagas de la Fundación y Robots (desde el comienzo de los años cincuenta y anteriormente en algunos relatos a partir de los 40) es lo que él llamó “psicohistoria”, donde se crean sociedades mediante modelos matemáticos donde se simulan y predicen acontecimientos a gran escala, sistemas automatizados, ciudades inteligentes y medicina personalizada. En todas las novelas vinculadas a estas dos sagas, se plantean dilemas morales vinculados con la inteligencia artificial y su participación en el desarrollo de replicas digitales y simulaciones humanas. Esos debates que hoy aparecen en nuestro día a día, se han propagado a través de los años, tanto desde la óptica de la ciencia ficción (como por ejemplo en el libro “Mirror worlds” de David Gelernter, en 1991, donde se visiona un mundo físico replicado en un universo digital) o filosófico (como la obra “El hombre duplicado” de José Saramago -1998-).

El término “gemelo digital” se ha acuñado para muchas ámbitos o procesos, que puede incluir procesos de fabricación, de síntesis o dispositivos, con la idea de generar propiedades y funciones sin la necesidad de fabricar, sintetizar o funcionar (en el caso de un dispositivo). Al mismo tiempo existe una contraparte que es real para la cual se exploran parámetros, propiedades, funcionamiento.

De igual manera, se pueden implementar en el gemelo problemas de fabricación detectados en el “mundo real” para explorar en el “mundo digital” posibles soluciones que pueden volver al proceso real.

En el mundo de la medicina personalizada, siempre se vio como una posibilidad el hecho de tener un gemelo digital sobre el que explorar tratamientos frente a una enfermedad, abriéndose también numerosos debates de tipo ético. En el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) se ha puesto en marcha un proyecto llamado “Gemelas Digitales” que busca 300 mujeres con cáncer avanzado, para crear modelos virtuales de su enfermedad que podrán ayudar a futuras pacientes. Las “gemelas digitales” son modelos computacionales de mujeres con cáncer de mama, pulmón o colon que participan en el estudio y se construyen a partir de innumerables datos biomédicos y de comportamiento de las pacientes y con la ayuda de la inteligencia artificial.

La idea de los gemelos digitales se puede exportar con mucha eficiencia a procesos de fabricación. En IMDEA Materiales (en colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid) se ha desarrollado un innovador gemelo digital que permite el análisis en tiempo real de la fabricación de materiales compuestos utilizando moldeo por transferencia de resina (RTM). Es el primer gemelo digital diseñado para analizar el proceso de fabricación de un material compuesto, materiales utilizados mayoritariamente en la industria aeronáutica. En el gemelo digital se pueden capturar miles de datos de distintos parámetros de fabricación (como por ejemplo la viscosidad de la resina, la velocidad de llenado del molde o distintos canales de alimentación) que se procesan mediante una herramienta de inteligencia artificial que, además, con estos datos, se entrena para poder optimizar el proceso. Esos parámetros de fabricación optimizados se pueden utilizar en el proceso real y optimizar las propiedades del material que se está fabricando. De igual manera, se pueden implementar en el gemelo problemas de fabricación detectados en el “mundo real” para explorar en el “mundo digital” posibles soluciones que pueden volver al proceso real.

Asimov, en sus mundos imaginarios, predijo el desarrollo de la robótica y la inteligencia artificial, el uso generalizado de la energía solar, la nanotecnología, la comunicación a escala global,… También se aventuró en la idea de que muchos de estos temas podrían presentar dilemas de tipo ético. Al igual que en todos estos temas, su avanzada visión del fututo también supo ver la aparición de los gemelos digitales, que empiezan a ser una realidad en muchos ámbitos tecnológicos.