CIRUGÍA ROBÓTICA

La cirugía y su futuro robótico

Robots médicos. La medicina del futuro

El “doctor-robot” Watson comienza a asesorar a los médicos

Más de 200 especialistas debaten en la Conferencia Wired Health sobre la verdadera utilidad de esta herramienta, creada por IBM

La multinacional IBM ha puesto a prueba la supercomputadora Watson en el campo de la medicina, un sistema capaz de responder con precisión a preguntas en lenguaje natural y que se está preparando para asimilar conocimientos médicos con los que asesorar a los especialistas. Aunque el objetivo es ofrecer este servicio a los hospitales en los próximos años, los detractores consideran que puede ocasionar una dependencia excesiva y que la máquina nunca superará al hombre. Por Patricia Pérez.

Contra diagnósticos erróneos

“No es humanamente posible practicar la mejor medicina. Necesitamos máquinas”, asegura Herbert Chase, profesor de Medicina Clínica en la Universidad de Columbia y miembro del equipo asesor de Watson. “Un equipo como este, con procesamiento paralelo masivo, es como 500.000 veces yo buscando en Google y Pubmed, tratando de encontrar la información correcta”, añade.

Los programadores consideran que la supercomputadora podría prevenir muchos de los diagnósticos erróneos que se dictan, que en EEUU se sitúan en torno al 10%, al actualizarse con los últimos avances médicos y contrastarse con los propios datos de cada paciente.

Por contra, el médico Mark Graber, ex jefe del VA Medical Center en Northport, Nueva York, afirma que “los médicos tienen el conocimiento suficiente” y que “ese no es el problema al que nos enfrentamos”. Graber dirigió hace varios años un análisis de archivos de Medicina Interna con 100 casos de diagnósticos erróneos, detectando que sólo en unos pocos casos los doctores se equivocaron por carecer de la información necesaria. “La mayoría surgieron por problemas cognitivos, tales como el exceso de confianza y falta de atención, o problemas sistémicos como la falta de comunicación, ineficiencia y un pobre trabajo en equipo”, subraya.

Sin embargo, Chase insiste en que Graber no aprecia el valor de Watson como segunda opinión. “Todos hemos tenido la experiencia de quedarnos atascados en un diagnóstico. Una máquina puede modificar ese perfil en un instante basándose en información nueva”, reconoce. Y es que, una de las ventajas de la máquina respecto al hombre es su imparcialidad.

Al otro lado de la balanza, Graber advierte que los médicos deberán protegerse contra una excesiva dependencia de Watson. “Cuando uso demasiado mi GPS, no aprendo la estructura de una nueva ciudad”, compara el doctor.

Él y Chase también están en desacuerdo sobre las consecuencias económicas de su implantación. Según Chase, Watson ayudará a médicos y pacientes a reducir o eliminar pruebas y tratamientos innecesarios que ahora cuestan 750.000 millones de dólares al año. Graber teme que la capacidad de Watson para identificar muchos diagnósticos aliente a los pacientes a solicitar aún más pruebas, desencadenando justo el efecto contrario.

Máquina vs. hombre

Susan Saleeb, cardióloga pediátrica del Hospital Infantil de Boston, se unió al debate para indicar que los tipos de pruebas utilizados por los médicos pueden no estar incluidos en las bases de datos a las que Watson recurre. De hecho, según una investigación llevada a cabo en su propio centro, casi el 80% de las decisiones tomadas por especialistas en corazón infantil no se basaban en datos ya publicados, y menos del 3% hacía referencia a un estudio específico.

El superordenador también tiene solución para esto pues, a pesar de no estar activo todavía, su poder real no es el dominio de la literatura médica, sino que va “directamente a los datos en bruto y a decirnos lo que no sabemos”, explicó Steve Shapiro, quien está también en el consejo asesor del equipo. “Lo bueno de Watson es que no necesita un formato estructurado”, matiza. Así, podría analizar datos informales, como las notas de una enfermera que incluso los médicos suelen pasar por alto, pese a que en ellas se concentra gran parte de la experiencia de la actividad asistencial.

Otra de las preocupaciones acerca de Watson está relacionada con el temor de que la interacción médico-paciente acabe estando demasiado mediada por una máquina, privando a los pacientes de los beneficios de la atención personal. “Las pequeñas cosas que los doctores pueden ver y oír al escucharte, aquello que pueden preguntar por extraño que parezca por una corazonada; los ordenadores no son muy buenos en eso”, reconoce Evan Falchuk, vicepresidente de Best Doctors, compañía que ofrece segundas opiniones.

Y más importante aún. Hay una parte de la consulta en que, independientemente de la patología, se comparten cosas profundamente personales con alguien de confianza. “Esa relación entre dos seres humanos es algo importante y único, y no he visto nada que pueda asemejarse”, manifiesta Falchuck.

En esta línea, Shapiro cree que Watson podría liberar realmente a los médicos para que se concentraran en esas relaciones. “Watson depende de la entrada de información, todavía necesitamos a los médicos, la historia clínica. Ahí es donde está el arte de la medicina”, matiza. Sin embargo, aunque el superordenador no tiene la respuesta, puede ser una gran ayuda. “Hay algunas tareas en las que los seres humanos son mejores que las máquinas, y viceversa”, añade Chase. “El reto es aprovechar los trabajos en que las máquinas son mejores, liberando a los médicos para hacer lo que mejor saben”.

Fuente: tendencias21

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Conciencia y Universo. Más allá de la Cuántica

Pensamiento de Roger Penrose

Pensamiento de Kurt Gödel

Pensamiento de Alan Turing

Pensamiento de Erwin Schrödinger

Planteamiento de la Mecánica Cuántica

Hacia la Bioinformática

HUMANOS MEJORADOS

CIBERNÉTICA

CEREBROS Y MÁQUINAS CONECTADOS

Kevin Warwick (9 de febrero de 1954, Coventry, Gran Bretaña) es un científico, ingeniero, profesor de Cibernética en la Universidad de Reading. es conocido por sus investigaciones sobre Interfaz Cerebro Computadora que comunican el sistema nervioso humano con diferentes tipos de computadores y por sus trabajos en el campo de la robótica. Warwick ha investigado sobre inteligencia artificial, ingeniería biomédica, sistemas de control y robótica. Muchas de sus primeras investigaciones tuvieron que ver con las áreas de tiempo discreto (no continuo pero con intervalos constantes) y control adaptativo. Introdujo el primer control de representación de estado basado en controladores de autoajuste y unificó representaciones de estado de tiempo discreto del Modelo autorregresivo de media móvil. Además ha hecho contribuciones en los campos de las matemáticas, (ingeniería eléctrica) y producción industrial de maquinaria.

Kevin Warwick es el primer ciborg del mundo. El científico británico afirma que ha llegado la hora de que superemos nuestras «limitaciones» humanas. En el futuro, gracias a un chip en el cerebro, seremos capaces de usar más que los cinco sentidos, ya que los implantes ampliarán nuestras vías de comunicación con personas y objetos.

“El primer implante que me puse fue un aparato de identificación de radiofrecuencia (RFID), que me identificaba ante el ordenador de mi edificio, con lo que me abría las puertas y me encendía las luces. Ahora este implante lo llevan varios miles de personas. Ya se ha aprobado en Estados Unidos para usos médicos, y la gente que padece epilepsia o diabetes lleva ahí grabada su información médica.”

“Creo que, como humanos, hemos evolucionado de una cierta manera, lo que está bien para un ser humano. Pero ahora vivimos en un mundo tecnológico, y podemos ver lo que nos ofrece la tecnología. El modo en el que los humanos actuamos y pensamos tiene ciertas ventajas, pero también algunos inconvenientes. La inteligencia artificial puede pensar mucho más rápido que nosotros; tiene capacidades matemáticas formidables, y puede comprender el mundo en múltiples dimensiones. Sin embargo, como humanos estamos limitados a tres dimensiones, y pensamos con bastante lentitud en comparación con cómo operan los ordenadores. Ya que disponemos de esta ventaja tecnológica, ¿por qué no mejoramos y potenciamos lo que somos y cómo actuamos conectándonos a esa tecnología? ¿Por qué no puedo tener un extra de memoria? Podría ser peligroso, pero también resulta extremadamente emocionante, y nos ofrece nuevas oportunidades.”

“El sistema educativo cambiará por completo. Quizá no necesitemos que las universidades y los colegios sean como hasta ahora si simplemente podemos descargarnos la información en el cerebro. Me imagino unas vacaciones al estilo Matrix. ¿Realmente necesitamos viajar hasta un lugar si nos podemos descargar en el cerebro una imagen y unos recuerdos? Creo que el mundo cambiará, obtendremos una realidad diferente. El mundo de la medicina cambiará. Las farmacéuticas han vivido una gran época gracias a los inputs químicos. Pero el cerebro es un sistema nervioso electroquímico. Si tienes dolor de cabeza, te puedes librar de él tomando productos químicos, pero en poco tiempo seremos capaces de eliminarlo inyectándonos señales eléctricas. Quien tenga acciones de una empresa farmacéutica, que se lo plantee, porque en menos que canta un gallo estará perdiendo dinero si no es que la empresa decide embarcarse en nuevos tratamientos, de una naturaleza más electrónica.”

Fuente: Infonomia

Premio Nobel Otorgado a Investigadores de Física Cuántica

Premio Nobel Otorgado a Investigadores de Física Cuántica

Nobel de física para los pioneros del superordenador cuántico

El francés Serge Haroche y el estadounidense David Wineland reciben el galardón por ser capaces de observar de forma directa partículas cuánticas individuales. Su avance puede permitir que en el futuro se construyan computadores millones de veces más potentes que los actuales

Serge Haroche, de la Escuela Normal Superior de París, en Francia, y David Wineland, del Instituto Nacional de Normas y Tecnología de EEUU en Maryland, han recibido el premio Nobel de Física 2012 por ser capaces de observar de forma directa partículas cuánticas individuales sin destruirlas. Este avance puede permitir que en el futuro se construyan ordenadores cuánticos con una potencia millones de veces superior a la actual y relojes mucho más precisos que los actuales relojes atómicos. No obstante, como ha recordado Haroche en una rueda de prensa posterior al anuncio de los galardones, es muy probable que las aplicaciones con mayor impacto sean distintas de las que ahora parecen evidentes.

El investigador francés y su equipo fueron capaces de observar por primera vez todo el proceso vital de un fotón, desde su nacimiento hasta su muerte. Esta hazaña requirió mantener con vida a la frágil partícula cuántica durante 0,13 segundos, una eternidad nunca alcanzada antes porque la simple observación absorbía y destruía los fotones.

Para capturar los fotones, los científicos construyeron una sofisticada trampa: una caja recubierta de espejos superconductores ultrarreflectantes criogenizados a 0,5 grados por encima del cero absoluto (273 grados bajo cero). Una vez allí, los fotones, que al fin y al cabo son luz, rebotaban entre los espejos y podían ser estudiados antes de desintegrarse. La hazaña que hoy ha premiado la academia sueca es una muestra de que es posible controlar un flujo de bits de información cuántica (qubits) a través del estado cuántico del fotón atrapado.

Esta capacidad es imprescindible para poder construir ordenadores cuánticos. Frente a los ordenadores que utilizan los bits electrónicos para codificar información y que tienen estado 0 o estado 1, los bits cuánticos pueden encontrarse en los dos estados simultáneamente. Controlados, permitirían realizar muchas más operaciones y más rápido que con los ordenadores convencionales.

Por su parte, David Wineland desarrolló un sistema para controlar qubits a través de trampas para iones (átomos cargados eléctricamente). Frente a las trampas habituales, hechas en tres dimensiones como las de Haroche, Wineland diseñó trampas con electrodos de oro en dos dimensiones que podían integrarse en circuitos de cuarzo. Este sistema, mucho más práctico que el anterior, ha hecho más factible la aplicación de la computación cuántica a máquinas cotidianas. Además, estos cepos para iones servirán para construir sistemas de medición del tiempo mucho más precisos que los actuales relojes atómicos, que mejorarían, por ejemplo, los sistemas de GPS.

“Aún hay que recorrer muchos millones de kilómetros hasta contar con un ordenador cuántico, pero este era el primer impulso necesario para desarrollar esta aplicación de la mecánica cuántica en el terreno experimental”, explica el investigador del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), Maciej Lewenstein. ”En los últimos años este campo se ha desarrollado de una forma espectacular y ahora somos capaces de crear unos sistemas experimentales con átomos extremadamente fríos, observarlos y medir sus cualidades”, señala Lewenstein. Estos modelos, que son una especie de embriones de computadoras cuánticas, son posibles “porque ahora tenemos mucho control sobre los fenómenos cuánticos”, añade el investigador del ICFO. Este control, que se ha logrado gracias al trabajo de muchos investigadores en todo el mundo, es el que hoy ha sido premiado en Estocolmo.

Fuente: Materia

Tras las huellas del agua en el universo

¿De dónde viene el agua de la Tierra y cuál es su función en el universo?

Hallan en una nube estelar agua suficiente como para llenar tres millones de océanos

Se encuentra en la constelación de Tauro e indica la formación de una nueva estrella

El telescopio espacial Herschel de la ESA ha descubierto vapor de agua en una nube molecular que está empezado a colapsar para formar una nueva estrella, del tamaño de nuestro Sol. Según los astrónomos, la cantidad de vapor de agua en esta nube es tal, que podría llenar 2.000 veces los océanos de la Tierra. El hallazgo fue realizado al estudiar un núcleo pre-estelar de la constelación de Tauro, conocido como Lynds 1544.

El telescopio espacial Herschel de la ESA ha descubierto vapor de agua en una nube molecular que está empezado a colapsar para formar una nueva estrella, del tamaño de nuestro Sol. Según los astrónomos, la cantidad de vapor de agua en esta nube es tal, que podría llenar 2.000 veces los océanos de la Tierra. El hallazgo fue realizado al estudiar un núcleo pre-estelar de la constelación de Tauro, conocido como Lynds 1544.

El telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha descubierto vapor de agua en una nube molecular que está empezado a colapsar para formar una nueva estrella del tamaño de nuestro Sol.

La cantidad de vapor de agua en esta nube es tal que podría llenar 2.000 veces los océanos de la Tierra, según informa la ESA en un comunicado.

Las estrellas se forman en el seno de frías nubes de gas y polvo, los ‘núcleos pre-estelares’, que contienen todos los ingredientes necesarios para crear sistemas planetarios como el nuestro.

Ya se había descubierto agua fuera de nuestro Sistema Solar, cerca de las regiones donde se están formando nuevas estrellas y en discos protoplanetarios. Estas moléculas de agua se encontraban en forma de vapor o en estado sólido, unidas a las partículas de polvo.

Agua en Tauro

Herschel realizó este descubrimiento al estudiar un núcleo pre-estelar de la constelación de Tauro conocido como Lynds 1544.

Esta es la primera vez que se detecta vapor de agua en una nube molecular que está a punto de comenzar el proceso de formación de una nueva estrella.

El vapor detectado, suficiente como para llenar más de 2.000 veces los océanos de nuestro planeta, fue liberado de las partículas de polvo congelado por la acción de los rayos cósmicos de alta energía que atraviesan la nube.

“Para generar tal cantidad de vapor, tiene que haber suficiente agua congelada en la nube como para llenar tres millones de océanos terrestres”, explica Paola Caselli, de la Universidad de Leeds, Reino Unido, autora principal del artículo que presenta estos resultados en la publicación Astrophysical Journal Letters.

Caselli añade que: “Antes de realizar este descubrimiento, pensábamos que no se podría detectar vapor de agua en estas regiones, ya que la temperatura es tan baja que toda el agua tendría que estar congelada. Ahora tenemos que revisar nuestras hipótesis sobre los procesos químicos que se desarrollan en estas regiones de alta densidad y, en particular, el papel que juegan los rayos cósmicos para mantener una cierta cantidad de agua en estado gaseoso”.

El agua indica la formación de una nueva estrella

Las observaciones también desvelaron que las moléculas de agua están fluyendo hacia el centro de la nube, lo que podría indicar que acaba de comenzar su colapso gravitatorio tras el que, probablemente, se forme una nueva estrella.

“A día de hoy no existe ningún indicio de estrellas en el interior de la nube, pero al estudiar las moléculas de agua descubrimos que existe movimiento en la región, lo que podría indicar que la nube está empezando a colapsar”, indica Caselli.

“La nube contiene suficiente material como para formar una estrella tan masiva como nuestro Sol, por lo que también podría dar lugar a un sistema planetario similar al nuestro”.

Parte del vapor de agua detectado en L1544 se consumirá durante la formación de la nueva estrella, pero el resto se incorporará al disco que probablemente la termine rodeando, constituyendo una importante reserva para los planetas que se podrían llegar a formar en él.

“Gracias a Herschel somos capaces de seguir el ‘rastro del agua’ desde una nube molecular en el medio interestelar, a través de todo el proceso de formación de las estrellas, y hasta un planeta como la Tierra, en el que el agua es un ingrediente indispensable para la vida”, explica Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.

Fuente: tendencias21

GRAFENO: El material del futuro

El Grafeno es 200 veces más duro que el acero, es flexible, y altamente conductor, lo que lo convierte en un material superior al oro y al silicio para determinadas aplicaciones.

Llega el sustituto del silicio

El primer semiconductor de grafeno promete revolucionar la industria tecnológica

Un equipo de investigadores noruegos ha conseguido por vez primera desarrollar semiconductores a partir de grafeno, un material que es el más fino y a la vez más fuerte del mundo y que podría convertirse en el sustituto del silicio. El avance revolucionará la industria tecnológica, por su enorme potencial: con estos semiconductores podrían fabricarse desde ventanas que funcionen también como paneles solares hasta teléfonos móviles con pantallas esféricas. Y todo a un coste mínimo.

Un equipo de investigadores noruegos ha conseguido por vez primera desarrollar un método de producción de semiconductores a partir de grafeno, un alótropo del carbono (una variación de este elemento) con la forma de un teselado hexagonal plano y propiedades sorprendentes, como el hecho de ser el material más fuerte del mundo.

El avance conseguido podría revolucionar la industria tecnológica, según publica The Research Council of Norway en un comunicado.

El nuevo método consiste en desarrollar nanocables semiconductores en grafeno. Para ello, los investigadores “bombardean” la superficie de este material con átomos de galio y moléculas de arsénico, generando así una red de minúsculos nanocables.

El resultado es un material híbrido, de un grosor de tan solo un micrómetro, que actúa eficientemente como semiconductor. En comparación, los semiconductores actuales de silicio (material que se usa en la fabricación de chips para transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos), serían varios cientos de veces más gruesos.

La capacidad conductora de electricidad del semiconductor de grafeno creado podría, además, ser influida por la temperatura, la luz o la adición de otros átomos.

Todo un mundo de posibilidades

Como se ha dicho, el grafeno es el material más duro del mundo. Pero, además, es también el material más fino conocido. Consiste en una sola capa de átomos de carbono, transparente y flexible.

El grafeno conduce asimismo la electricidad y el calor de manera muy eficiente y, quizá lo que es lo más importante, tiene un coste de producción muy bajo.

Dadas todas estas condiciones, sería posible sustituir el silicio por el grafeno en la fabricación de semiconductores y con él sería posible “hacer componentes semiconductores más baratos y más eficientes que los que actualmente se encuentran en el mercado”, afirma Helge Weman, de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU), coautor del avance junto al profesor Bjørn-Ove Fimland.

“Un material que incluye una base flexible y que, además, es transparente, nos abre todo un mundo de oportunidades, del que solo hemos visualizado la superficie”, afirma Weman.

“Esto puede suponer una revolución en la producción de células solares y componentes LED. Las ventanas de las casas tradicionales podrían funcionar también como paneles solares o pantallas de televisión. Y las pantallas de los teléfonos móviles podrían convertirse en esferas que se colocasen en la muñeca, como los relojes. En resumen, el potencial (de aplicaciones) es enorme”, concluye el investigador.

En el mercado en cinco años

Por esa razón, los investigadores están ya empezando a crear prototipos dirigidos a áreas específicas de aplicación. Ya han entrado en contacto con gigantes de la industria electrónica, como Samsung e IBM.

“Hay un tremendo interés en la producción de semiconductores a partir de grafeno, así que no será difícil encontrar socios colaborativos”, asegura Weman. Los científicos esperan tener listo el nuevo material semiconductor híbrido para su comercialización en solo cinco años.

En 2010, el Premio Nobel de Física fue concedido a los dos investigadores que realizaron los primeros experimentos sobre el grafeno, los físicos de la Universidad de Manchester, Andre Geim y Konstantin Novoselov, en reconocimiento a un trabajo cuyo alcance está aún por determinar.

Se cree que, entre otras aplicaciones, el grafeno podría utilizarse para fabricar transistores súper pequeños (de solo un átomo de grosor y 10 átomos de ancho); así como sistemas de almacenamiento energético altamente eficientes.

Asimismo, se espera que un reciente hallazgo sobre este material (se ha descubierto que las estructuras de sus capas atómicas son casi perfectas) posibilite el desarrollo de una nueva generación de chips informáticos.

Fuente: tendencias21

FLUCTUACIONES CUÁNTICAS DEL VACÍO

En TEDxCaltech, el cosmólogo Sean Carroll, en un divertido y estimulante paseo por la naturaleza del tiempo y la del Universo, afronta una cuestión decepcionante por lo sencilla: ¿por qué existe el tiempo? Las posibles respuestas señalan hacia una visión sorprendente del Universo y del lugar que en él ocupamos.

Proponen un experimento para transferir información entre el pasado y el futuro

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Waterloo (Canadá) plantean que se puede pasar información del pasado al futuro gracias a las propiedades del ‘vacío cuántico’, un medio lleno de partículas virtuales. Para realizar el estudio se han empleado circuitos superconductores que reproducen la interacción entre materia y radiación.

“El vacío, tal y como lo entendemos clásicamente, es un estado completamente desprovisto de materia, pero cuánticamente está lleno de partículas virtuales: Es lo que se conoce como fluctuaciones cuánticas del vacío”, explica Borja Peropadre, investigador del Instituto de Física Fundamental (CSIC).

Investigadores de este centro y de la Universidad de Waterloo (Canadá) proponen un experimento que permite la transferencia de información entre el pasado y el futuro usando este vacío cuántico. Los científicos han conseguido explotar sus propiedades utilizando la emergente tecnología de los circuitos superconductores, según un trabajo que publican en la revista Physical Review Letters.

“Gracias a esas fluctuaciones, es posible hacer que el vacío esté entrelazado en el tiempo; es decir, el vacío que hay ahora y el que habrá en un instante de tiempo posterior, presentan fuertes correlaciones cuánticas”, aclara Peropadre.

Por su parte, el director del estudio, Carlos Sabín, destaca el papel de los circuitos superconductores:“Permiten reproducir la interacción entre materia y radiación, pero con un grado de control asombroso. No sólo ayudan a controlar la intensidad de la interacción entre átomos y luz, sino también el tiempo que dura la misma. Gracias a ello, hemos podido amplificar efectos cuánticos que, de otra forma, serían imposibles de detectar”.

De este modo, haciendo interaccionar fuertemente dos átomos P (pasado) y F (futuro) con el vacío de un campo cuántico en distintos instantes de tiempo, los científicos han encontrado que P y F acaban fuertemente entrelazados. “Es importante señalar que no sólo es que los átomos no hayan interaccionado entre ellos, sino que en un mundo clásico, ni siquiera sabrían de su existencia mutua”, comentan los investigadores.

Futuras memorías cuánticas

Desde el punto de vista tecnológico, una aplicación “muy importante” -según los autores- de este resultado es el uso de esta transferencia de entrelazamiento para fabricar en el futuro memorias cuánticas, capaces de retener este tipo de información.

“Codificando el estado de un átomo P en el vacío de un campo cuántico, podremos recuperarlo pasado un tiempo en el átomo F”, señala Peropadre. “Y esa información de P, que está siendo ‘memorizada’ por el vacío, será transferida después al átomo F sin pérdida de información. Todo ello gracias a la extracción de las correlaciones temporales del vacío”.

Fuente: sinc