Análisis del avance de la inteligencia artificial en Estados Unidos y su efecto en el desarrollo de prótesis entre el 2016 y 2019

INTRODUCCIÓN

Tema

Análisis del avance de la inteligencia artificial en  Estados  Unidos  y su efecto en el  desarrollo de prótesis entre el 2016 y 2019.

Pregunta

¿Podemos  estudiar el análisis del avance del a inteligencia artificial en Estados  Unidos y su efecto en el desarrollo de prótesis ortopédicas entre los  años 2016 y 2019?

Hipótesis

Entre los años 2016 y 2019 los avances de la inteligencia artificial han sido muchos y su efecto en el desarrollo de prótesis ortopédicas ha obtenido un resultado satisfactorio gracias a las extensas investigaciones y novedosas creaciones, de parte de reconocidos científicos e investigadores.

Definición Básica

Idea principal 1: Inteligencia Artificial

Es el campo científico de la informática que se centra en la creación de programas y mecanismos que pueden mostrar comportamientos considerados inteligentes. Es la simulación de procesos de inteligencia humana por parte de máquinas o artefactos creados por humanos. A partir de ello se entiende a la IA como un concepto científico que hace referencia a una forma de tecnología que incluye diseño y creación de entidades u organismos que tengan la capacidad de realizar procesos de análisis, comprensión y razonamiento semejantes a la inteligencia humana.

Título de la ficha: Definición de IA.

Contexto

Idea principal: En la actualidad la aplicación de la inteligencia artificial en diferentes campos, ha tenido grandes resultados satisfactorios. En Estados Unidos, investigadores especializados en diferentes áreas de tecnología y medicina, juntan sus conocimientos y experiencia, los resultados se presentan en la  creación de nuevas y más avanzadas  prótesis ortopédicas.

Título de la ficha: Inteligencia artificial cambios

Justificación

Este tema es muy importante ya que muestra la magnitud del desarrollo y el avance de la tecnología en muchos aspectos de la humanidad, también nos muestra  que no se ha dejado de lado a las personas que necesitan una nueva oportunidad y utilizando a la inteligencia artificial como herramienta  en la invención de prótesis ortopédicas, tiene un efecto positivo y les otorga muchas ventajas y beneficios

Presentación de

los argumentos

El impacto que puede tener la inteligencia artificial como un nuevo método de invención.

La relación de la neurociencia y la inteligencia artificial y los beneficios para las creaciones futuras en ambos campos.

Avances de la inteligencia artificial en la cirugía ortopédica.

Las prótesis ortopédicas biónicas un gran avance en la inteligencia artificial.

CUERPO

Argumento 1

Idea 1:

 Los avances en el campo de la inteligencia artificial, tienen efectos en la economía y la sociedad en general e influyen en la producción de productos y servicios, también tienen implicaciones importantes en la productividad, el empleo y la competencia. También  la IA tiene el potencial de cambiar el proceso de innovación  y convertirlo en un proceso mucho más productivo e útil. En algunos sectores esta tecnología aún está comenzando pero los resultados iniciales son muy importantes. Revela el gran impacto de los avances de la IA en innovación, identifica el papel que la política y las instituciones podrían desempeñar en la difusión de esta tecnología, como la IA se convierte en una  herramienta de investigación para mejorar la eficiencia de las actividades de investigación y el desarrollo en las trayectorias tecnológicas clave en la IA como la robótica, sistemas simbólicos y aprendizaje profundo. La sustitución de la investigación intensiva en mano de obra rutinaria  por una que utilice algoritmos de predicción mejorados y grandes conjuntos de datos. Todos estos cambios combinados desempeñaran papeles diferentes en el futuro de la innovación. (Cockburn et al, 2017, pp 1-37)

Títulos de las fichas:

La Inteligencia Artificial en la innovación.

Futuro de la innovación.

Definiciones históricas

Efectos en la futura investigación

El impacto que puede tener la inteligencia artificial como un nuevo método de invención

Argumento 2

La relación de la neurociencia y la inteligencia artificial, los beneficios para las creaciones futuras en ambos campos

Idea 2:

La Inteligencia Artificial (IA) ha sido revolucionada en los últimos tiempos gracias a los grandes avances de la red neuronal o los métodos de “aprendizaje profundo”, el origen de estos métodos se encuentra en la neurociencia. A lo largo de los años se ha originado una cadena de creaciones e investigaciones, pero parecía que estos enfoques eran muy simbólicos y no eran suficientes para resolver problemas relacionados al mundo real. Sin embargo, una base creciente de conocimiento sobre el cerebro parecía dirigir a una dirección diferente. La neurociencia fue fundamental para  la creación de un segundo pilar de la IA contemporánea, estimulando la aparición del campo del aprendizaje por refuerzo (RL), Los métodos de RL abordan problemas como maximizar la recompensa futura mediante mapeo de estados en el entorno de acciones y se encuentran entre las herramientas más utilizadas en la investigación de la IA. Actualmente puede parecer que el compromiso con la neurociencia ha disminuido, pero si vemos más allá podemos descubrir muchos casos en los que los desarrollos recientes se han inspirado y guiado por consideraciones neurocientíficas. El flujo de información entre la IA y la neurociencia ha sido recíproco, las técnicas de aprendizaje automático han transformado el análisis de conjuntos de neuroimagen, también se cree que construyendo algoritmos inteligentes tiene el potencial de ofrecer nuevas ideas sobre los fundamentos de la inteligencia entre los cerebros humanos y de otros animales. En el fututo se espera una mayor colaboración entre los investigadores de neurociencia e IA, destilar la inteligencia en una

Títulos de las fichas:

La inteligencia artificial en la neurociencia.

Potencial de la neurociencia para beneficiar las investigaciones futuras la IA

De la IA a la neurociencia aportes

Argumento 3

Avances de la inteligencia artificial en la cirugía ortopédica y sus beneficios para los pacientes

Idea 3:

La cirugía ortopédica comenzó a incorporar tecnología robótica en 1992, con la introducción del sistema ROBODOC para la planificación y el rendimiento del reemplazo total de cadera. Con el tiempo se ha habido un avance considerable en el uso de robots. Un estudio demuestra que los robots son superiores a la técnica convencional para alcanzar  la alineación de las extremidades y reducir el tiempo de operación y la pérdida de sangre. La  IA ha sido muy útil en el resultado clínico de los pacientes con base en un conjunto de datos clínicos, información genómica e imágenes médicas. La evaluación de riesgos y la predicción de resultados siempre han sido un desafío en la medicina clínica. La IA ha revolucionado la cara de la cirugía ortopédica moderna, pero en actualmente, su uso no es universal ni perfecto. La  IA ha estado muy presente en la interpretación de imágenes, su uso  ayuda al radiólogo a mejorar la precisión del diagnóstico y a la prevención de errores. Los algoritmos de IA se han aplicado a diversas enfermedades, incluido el diagnóstico de fracturas, osteoartritis, edad ósea y resistencia ósea.  Las restricciones de la IA existen. Sus limitaciones son el alto costo de capital, el tiempo necesario para su uso (tanto en preparación como durante la operación), la confiabilidad de las tecnologías de IA y la falta de estudios de seguimiento a largo plazo. También se han creado técnicas quirúrgicas de amputación como la interfaz mioneural agonista-antagonista (IAM). El propósito de un IAM es controlar e interpretar la retroalimentación propioceptiva de una articulación biónica. Entonces gracias el procedimiento de IAM y el la rehabilitación continua se puede permitir un mejor control de una prótesis de múltiples grados de libertad al tiempo que reflejan la sensación propioceptiva original que pertenece a cada articulación protésica en el sistema nervioso central.

(Herr et al, 2018, pp.1-13) (Xiao-Guang,2019,pp 2521-2523)

Títulos de las fichas:

La inteligencia artificial en la cirugía ortopédica

La interfaz mioneuronal agonista – antagonista (IAM)

Beneficios de la IA

Argumento 4

Idea 4:

Las extremidades biónicas son un gran campo de Inteligencia Artificial. La introducción de la tecnología de la información a la creación de prótesis ha permitido que las extremidades biónicas emerjan y cambien la forma de pensar acerca de las prótesis. La capacidad de conectar fácilmente la prótesis al cerebro o al sistema muscular de una persona para el movimiento se ha simplificado mediante la señal neural. Permitir que la progresión de prótesis simples que eran simplemente reemplazos de extremidades a extremidades funcionales. La eficacia de una prótesis para que el usuario funcione depende de su anatomía y de varios otros factores como: ajuste, estabilidad, comodidad tipo de enchufe y componentes seleccionados. Aproximadamente el 70% de los amputados desarrollan problemas de espalda y articulaciones y los expertos sugieren que obligan a estas personas que pueden ser obesos o con dolor crónico a volverse aún menos móviles y menos saludables. Cada vez hay más empresas que crean nuevos modelos innovadores, de acuerdo con las necesidades de las personas. El costo puede disminuir de la competencia, pero tal vez no sea suficiente para todos. Aquí viene la impresión 3D, un último desarrollo para dar soluciones de precios.

(Evdokia, 2016,pp 9-30)

Títulos de las fichas:

IA y prótesis

Ejemplos de prótesis

Definición  de impresión 3D

Impacto de la impresión 3D

Las prótesis ortopédicas biónicas un gran avance en la inteligencia artificial

                                                               CONCLUSIÓN

Síntesis de ideas centrales

La tecnología se ha desarrollado mucho en el tiempo, pero en estos últimos años han habido grandes cambios para satisfacer las necesidades de las personas y una de las formas es la participación de la inteligencia artificial en la creación y diseño de las prótesis ortopédicas con nuevos mecanismos mejorados para una mejor utilización, en conjunto con diferentes áreas  como la neurociencia, la cirugía ortopédica y la impresión 3D. Mientras haya una conexión y comunicación entre estos campos habrá un futuro en la tecnología biónica y podrá ser más accesible para las personas que no pueden acceder a todas estas tecnologías.

Demostración de la hipótesis

En los últimos años en Estados Unidos, la inteligencia artificial aplicada en la modificación, creación mejoramiento de las prótesis ortopédicas , ha logrado óptimos resultados, que en el futuro beneficiaran a las personas que necesiten de estos aparatos bonicos y también puedan ser accesibles.