Cómo Validar la IA en Aplicaciones BPx para Empresas de Ciencias de la Vida

La integración de la Inteligencia Artificial (IA) en la industria de Ciencias de la Vida trae un potencial innovador, desde el descubrimiento de fármacos hasta la medicina personalizada. Sin embargo, incorporar la IA en entornos BPx (Buenas Prácticas), que están gobernados por regulaciones para garantizar la seguridad y eficacia del producto, presenta desafíos adicionales en la validación de la IA. Este proceso requiere un escrutinio para garantizar que los sistemas de IA cumplan con las normas regulatorias, al mismo tiempo que se mantiene la integridad y confiabilidad de los productos.

En entornos regulados por BPx- como las industrias farmacéuticas, biotecnológica y de dispositivos médicos- la validación de la IA es crucial para garantizar no solo la precisión, sino también la conformidad de los requisitos regulatorios establecidos por autoridades como la FDA, la EMA y otras agencias de salud globales.

No todas las tecnologías de IA dependen del aprendizaje de datos. La validación de IA para la industria farmacéutica debe considerar sistemas como los Sistemas Basados en el Razonamiento y la Lógica (por ejemplo, sistemas expertos y IA basada en reglas) y los Sistemas de Control (usados en automatización e ingeniería), que operan según reglas, lógica o modelos predefinidos. Estos sistemas toman decisiones a través de algoritmos fijos o razonamiento lógico, en lugar de reconocimiento de patrones a partir de datos, lo que requiere un enfoque diferente para la validación.

En contraste, la mayoría de las técnicas modernas de IA, especialmente el machine learning (ML) y el aprendizaje profundo, dependen de los datos para aprender patrones y hacer predicciones o decisiones. Este artículo se enfoca en los servicios de validación de IA para sistemas que aprenden de los datos, un proceso crítico para asegurar que estos sistemas generalicen de manera efectiva y cumplan con los estándares de rendimiento. Delineará los pasos clave y las mejores prácticas para validar los sistemas de IA en aplicaciones BPx, garantizando la conformidad regulatoria mientras se aprovecha todo el potencial de la IA.

La Importancia de la Validación de IA en Aplicaciones BPx

En las Ciencias de la Vida, la IA se está utilizando para tareas como la automatización de procesos de fabricación, la optimización de ensayos clínicos y el análisis de datos de pacientes. Sin embargo, los entornos BPx requieren la validación de la inteligencia artificial para garantizar que los sistemas de IA funcionen de manera consistente dentro de los estándares regulatorios y mantengan la conformidad durante a lo largo de su uso.

Las principales razones para la validación del ML (machine learning) en aplicaciones BPx son:

  • Conformidad de Normas Regulatorias: La IA debe cumplir con los requisitos establecidos por los organismos reguladores para garantizar la seguridad del paciente, la calidad del producto y la integridad de los datos.
  • Precisión y Consistencia: La validación de ML e IA es esencial para garantizar que los modelos sean precisos y consistentes con el tiempo, ya que cualquier error en entornos BPx puede tener graves consecuencias.
  • Auditabilidad: La validación del machine learning requiere que los sistemas de IA sean completamente rastreables, desde los datos de entrenamiento hasta las salidas del modelo. Es importante registrar y rastrear experimentos (código, datos, configuración y resultados).
  • Consideraciones Éticas: La validación de IA para dispositivos médicos debe garantizar que estos sistemas eviten sesgos que puedan conducir a prácticas inseguras o poco éticas, especialmente en áreas críticas como la toma de decisiones clínicas.
  • Integridad de los Datos: La validación de modelos de lenguaje (LLM) es crucial para prevenir riesgos, como el procesamiento incorrecto de datos, lo que puede resultar en decisiones incorrectas o violaciones de los estándares regulatorios.
  • Privacidad y Confidencialidad de los Datos: La validación de la IA en las Ciencias de la Vida asegura que cumpla con las regulaciones de protección de datos (por ejemplo, GDPR, HIPAA) y emplee controles robustos de encriptación y acceso para evitar accesos no autorizados o violaciones.
  • Amenazas de Ciberseguridad: La validación de IA, por ejemplo, para el descubrimiento de fármacos, no es inmune a las amenazas de ciberseguridad. Validar aplicaciones de IA en entornos BPx garantiza que el sistema esté protegido contra ataques externos, como el hackeo o violaciones de datos, que pueden comprometer la seguridad del producto, la información del paciente e incluso los resultados de las decisiones impulsadas por la IA. Se deben implementar controles de acceso, encriptación y anonimización de datos.
  • Responsabilidad y Rastreabilidad: El machine learning en las Ciencias de la Vida puede ser complejo y difícil de auditar si no se valida adecuadamente. La validación asegura que el sistema de IA registre sus acciones, decisiones y los datos que procesa, proporcionando una rastreabilidad completa en caso de incidentes. Esto es esencial para resolver problemas de seguridad, violaciones o errores en tiempo real y para mantener la conformidad regulatoria.
  • Mitigación de Riesgos: Las soluciones de IA para empresas de biotecnología pueden introducir nuevos riesgos, como sesgos de modelo, errores en la toma de decisiones o comportamientos inesperados. La validación ayuda a identificar estos riesgos temprano y asegura que se implementen controles adecuados para prevenir vulnerabilidades de seguridad o consecuencias inesperadas que puedan comprometer la seguridad del paciente, la calidad del producto o la conformidad regulatoria.

Autonomía de las Aplicaciones de IA

La autonomía de las aplicaciones de IA se clasifica en seis etapas distintas:

Los niveles de validación de IA definen las medidas de control necesarias para la conformidad regulatoria. El nivel 1 permite validación opcional para sistemas de bajo impacto. En contraste, los niveles 2 y 3 requieren métodos tradicionales de validación para sistemas determinísticos y basados en machine learning (ML), respectivamente. Para niveles más altos, particularmente los niveles 4 y 5, hay énfasis en la automatización de procesos, el monitoreo de indicadores de desempeño y la realización de repeticiones periódicas de las pruebas para mantener la fiabilidad y la conformidad del sistema.

La validación de dispositivos médicos basados en IA, por ejemplo, se enfoca en garantizar la integridad de los datos de entrenamiento y en el monitoreo continuo del rendimiento del modelo. Este enfoque garantiza la adherencia a los estándares regulatorios durante las fases de desarrollo y operación.

El Papel de la Curaduría y la Etiquetación en la Garantía de la Integridad de los Datos

En el contexto de la IA en ensayos clínicos, por ejemplo, la integridad de los datos, la curaduría y la etiquetación desempeñan papeles cruciales para garantizar que los datos sean precisos, confiables y adecuados para su uso. La curaduría implica la recopilación, limpieza, organización y preservación de los datos para mantener su calidad e integridad a lo largo del tiempo.

Este proceso asegura que los datos utilizados en una solución de IA para Ciencias de la Vida sean consistentes, completos y libres de errores o discrepancias, lo que los hace adecuados para análisis o aplicaciones de machine learning. Por otro lado, la etiquetación se refiere al proceso de asignar etiquetas o anotaciones significativas a los puntos de datos, proporcionando la "verdad" que los modelos de machine learning necesitan para aprender y hacer predicciones.

La validación de sistemas computarizados basados en IA depende de una etiquetación adecuada para garantizar que los datos sigan siendo transparentes, rastreables y verificables, lo que permite una validación precisa de los modelos y la adhesión a los estándares regulatorios. Estos son componentes críticos para mantener la integridad de los datos en entornos altamente regulados como la salud y las Ciencias de la Vida. Juntas, la curaduría y la etiquetación ayudan a mantener la confiabilidad y la usabilidad de los datos a lo largo de su ciclo de vida.

Principios Clave para la Validación de IA en Entornos BPx

Al validar sistemas computarizados basados en IA en un contexto BPx, es esencial seguir directrices específicas de la industria, como la Buena Práctica de Manufactura Automatizada (GAMP5®) y los principios establecidos por la FDA, la EMA u otros organismos reguladores equivalentes.

Abajo se presentan los principios fundamentales para la validación de IA en este campo:

Enfoque basado en riesgos:
La validación de IA en entornos BPx requiere un enfoque basado en riesgos, donde los modelos de IA deben evaluarse en función de su riesgo potencial para la calidad del producto y la seguridad del paciente. Los modelos de alto riesgo (por ejemplo, aquellos involucrados en la fabricación de medicamentos o en decisiones clínicas) requieren procedimientos de validación más rigurosos.
Integridad de los Datos de la IA:
Las directrices BPx enfatizan la integridad de los datos, que debe mantenerse durante todo el ciclo de vida de la IA. Desde la recopilación, curaduría y etiquetado de los datos hasta el entrenamiento del modelo, los datos deben ser precisos, completos y seguros.

Los sistemas de IA también deben seguir los principios ALCOA (Atribuible, Legible, Contemporáneo, Original y Exacto), asegurando la confiabilidad de los datos utilizados en la toma de decisiones.
Procesos de Validación Documentados:
Todos los pasos de la validación de IA deben estar documentados, desde los datos de entrenamiento hasta la selección, prueba y implantación final del modelo. La documentación es crucial tanto para auditorías internas como para inspecciones regulatorias externas, incluyendo Parte 11 para conformidad de IA.

Pasos para Validar IA en Aplicaciones BPx

Definir el Alcance y el Contexto Regulatorio:


Para garantizar una validación adecuada de los modelos supervisados para las Ciencias de la Vida, por ejemplo, es crucial identificar los procesos BPx donde se aplicará el sistema de IA, como la fabricación farmacéutica, los ensayos clínicos o la gestión de datos de pacientes. Aclare los requisitos regulatorios específicos que se aplican, como el 21 CFR Parte 11 de la FDA para registros electrónicos o el Anexo 11 de la EMA.

Validación de Datos:


        • Calidad de los Datos y Validación de Fuentes: Para garantizar un ciclo de vida robusto para la IA en la industria farmacéutica, es esencial que los datos utilizados para entrenar el modelo de IA sean precisos, completos y provengan de fuentes validadas. Los datos deben estar libres de contaminación, duplicados y errores, lo cual es crítico para asegurar que el sistema de IA sea confiable.
        • Trazabilidad de los Datos: Para garantizar la conformidad con IA de acuerdo con GAMP5®, la linaje de los datos debe ser clara desde la fuente hasta el entrenamiento del modelo. Cada entrada debe ser rastreable para cumplir con los estándares regulatorios.
        • Auditorías de Integridad de los Datos: Para garantizar el ML de acuerdo con las directrices GAMP5®, es esencial auditar regularmente los conjuntos de datos utilizados para el entrenamiento para asegurar la conformidad de los estándares BPx.

Mejorando la Evaluación de Modelos con Validación Cruzada K-fold

La validación cruzada K-fold es una técnica poderosa y ampliamente utilizada en el machine learning para evaluar el rendimiento del modelo. En el contexto de la transformación digital en las ciencias de la vida, este método desempeña un papel crucial al proporcionar una evaluación más robusta del modelo. En lugar de depender de una única división de entrenamiento-prueba, la validación cruzada K-fold divide el conjunto de datos en múltiples subconjuntos, permitiendo que el modelo se entrene y valide en diferentes segmentos de los datos. Este enfoque es especialmente valioso en las Ciencias de la Vida, donde los conjuntos de datos más pequeños son comunes, asegurando que cada punto de datos se utilice de manera efectiva tanto para entrenamiento como para validación, lo cual es esencial para mantener la precisión y confiabilidad en las iniciativas de transformación digital.


En el contexto de la validación farmacéutica, la validación cruzada K-fold es un método eficaz para evaluar modelos de machine learning. Los datos se dividen en K subconjuntos de igual tamaño, donde el modelo se entrena en K-1 subconjuntos y se prueba en el subconjunto restante. Este proceso se repite K veces, cada vez utilizando un subconjunto diferente como conjunto de prueba. Al promediar las métricas de rendimiento de cada iteración, se proporciona una evaluación precisa de la precisión del modelo, asegurando que el proceso de validación cumpla con los requisitos de las aplicaciones farmacéuticas.


En el contexto de la conformidad regulatoria para dispositivos médicos, la validación cruzada K-fold es una técnica crucial para garantizar que los modelos de machine learning funcionen de manera confiable con datos no vistos. Distribuir las fases de entrenamiento y prueba en diferentes segmentos del conjunto de datos reduce el riesgo de sobreajuste y ofrece una estimación más precisa del rendimiento del modelo en el mundo real. Ya sea utilizando K-fold o alguna otra variación, este método ofrece una estructura de evaluación esencial para cumplir con los estándares de validación y conformidad requeridos para dispositivos médicos.


En el contexto de los servicios de validación para biotecnología, la validación cruzada K-fold es un método para garantizar que un modelo de machine learning generalice de manera efectiva a nuevos datos no vistos. Ofrece una ventaja sobre las divisiones simples de entrenamiento-prueba al maximizar el uso del conjunto de datos disponible. Este enfoque asegura que cada punto de datos se utilice para entrenamiento y validación, lo que es crucial en la industria biotecnológica, donde la validación precisa del modelo es esencial para mantener la conformidad y proporcionar resultados confiables.

Evitando el Sobreajuste: Un Desafío Clave en el Machine learning

El sobreajuste ocurre cuando un modelo de machine learning se especializa demasiado en los datos de entrenamiento, capturando no solo los patrones, sino también el ruido y los detalles irrelevantes. Esto resulta en un modelo que tiene un buen desempeño en los datos de entrenamiento, pero tiene dificultades para generalizarse a datos no vistos. Aunque el modelo pueda lograr una alta precisión durante el entrenamiento, su rendimiento disminuye cuando se aplica a conjuntos de validación o prueba, lo que destaca la importancia de las pruebas continuas y la iteración en metodologías ágiles en el ámbito de la salud, para asegurar un rendimiento robusto en diferentes conjuntos de datos.

La causa principal del sobreajuste es a menudo la complejidad del modelo — cuando el modelo tiene demasiados parámetros en relación con la cantidad de datos de entrenamiento. Un modelo altamente complejo puede ajustarse a casi todas las matices del conjunto de entrenamiento, incluidas las fluctuaciones aleatorias que no representan la distribución más amplia de los datos. La falta de suficientes datos, el entrenamiento prolongado y la falta de técnicas de regularización, que son esenciales en los métodos ágiles en las Ciencias de la Vida para mantener la flexibilidad, también contribuyen al sobreajuste.

Comprender y abordar el sobreajuste es crucial para construir modelos que se generalicen bien y sean confiables en aplicaciones del mundo real. Los métodos ágiles de validación, como los utilizados en la biotecnología, enfatizan las pruebas y el refinamiento iterativo, que son fundamentales para detectar y mitigar el sobreajuste temprano en el proceso de desarrollo, asegurando que los modelos mantengan precisión y robustez en diferentes conjuntos de datos.

Selección y Desarrollo de Modelos

En el contexto de los métodos ágiles en la industria farmacéutica, es esencial desarrollar un plan de validación que describa cómo el modelo de IA será desarrollado de forma iterativa, validado y monitoreado continuamente a lo largo del tiempo. El plan debe integrar una estrategia de pruebas ágiles, definir métricas de rendimiento específicas para el dominio BPx y permitir ajustes flexibles a medida que el modelo evoluciona. Esto garantiza que el sistema de IA permanezca en conformidad con los estándares regulatorios mientras mantiene la adaptabilidad necesaria en la gestión ágil de proyectos.


Pruebas Contra los Requisitos BPx: Durante el desarrollo, asegúrese de que el modelo de IA cumpla con los criterios predefinidos, como la precisión, el recall y cualquier requisito específico del dominio, como predecir la eficacia de los medicamentos o modelar la progresión de una enfermedad. Alinear el rendimiento del modelo con métricas técnicas asegura que el proceso de transformación digital en las Ciencias de la Vida sea tanto preciso como compatible con las necesidades de la industria y los estándares regulatorios.


Validación Cruzada: En el contexto de los procesos de validación ágiles para el sector de salud, realizar validación cruzada K-fold es esencial para garantizar la robustez del modelo a través de diferentes divisiones de los datos. Esta técnica ayuda a prevenir el sobreajuste, lo cual es fundamental en los entornos BPx, donde la precisión, la consistencia y la conformidad regulatoria son primordiales. Al incorporar la validación cruzada en una estructura ágil, las organizaciones de salud pueden validar y refinar continuamente los modelos para cumplir con los estándares de la industria.

Validación del Rendimiento y Métricas

Indicadores Clave de Rendimiento (KPIs):
En el contexto de la innovación digital en la salud, es esencial seleccionar KPIs que estén alineados con los requisitos BPx. Por ejemplo, cuando se utiliza la IA para el control de calidad en la fabricación farmacéutica, debe cumplir con los umbrales para la identificación de defectos, manteniendo una tolerancia cercana a cero para errores. Asegurarse de que estos KPIs estén alineados con los estándares BPx es crucial para la conformidad regulatoria y para la integración eficaz de la IA en la innovación en salud.
Validación Contra Criterios Regulatorios:
En el contexto del desarrollo ágil en las Ciencias de la Vida, es esencial comparar las métricas de rendimiento de la IA con las referencias de la industria y los criterios BPx. Por ejemplo, si la IA se aplica en el monitoreo de pacientes, debe cumplir con las directrices de seguridad y eficacia establecidas por la FDA. Este enfoque asegura que el modelo de IA cumpla tanto con los estándares regulatorios como con la adaptabilidad al proceso de desarrollo ágil, permitiendo mejoras continuas y la conformidad de los requisitos específicos de la industria.

Comprendiendo la Detección de Desviación de Modelo en el Machine learning

En el contexto de los servicios de validación de dispositivos médicos, por ejemplo, mantener la precisión y la confiabilidad de los modelos de machine learning en entornos del mundo real es fundamental. Con el tiempo, el rendimiento del modelo puede degradarse debido a cambios en los datos subyacentes, un fenómeno conocido como desviación de modelo. Esto ocurre cuando los datos de producción ya no coinciden con los datos con los que se entrenó originalmente el modelo. Detectar y abordar la desviación de modelo es esencial para garantizar que el dispositivo médico impulsado por IA continúe cumpliendo con los estándares regulatorios y proporcionando resultados precisos, lo cual es crucial para la validación y la conformidad.

En el contexto de la validación para el sector de salud, la desviación de modelo puede manifestarse de dos formas: desviación de datos y desviación de concepto. La desviación de datos ocurre cuando las propiedades estadísticas de los datos de entrada cambian con el tiempo. Por ejemplo, un modelo diseñado para predecir la eficacia de un medicamento puede tener dificultades si cambian las condiciones demográficas de los pacientes o los ensayos clínicos. En contraste, la desviación de concepto se refiere a los cambios en la relación entre las características de entrada y la variable objetivo. Un modelo utilizado para monitorear la esterilidad en un proceso de fabricación farmacéutica puede volverse menos efectivo si los patrones de contaminación o los métodos de detección evolucionaren. Abordar ambas formas de desviación es esencial para mantener la precisión y la conformidad de los modelos de IA en entornos de atención de salud.

En el contexto de la validación para MedTech, las organizaciones emplean técnicas como el monitoreo estadístico y el seguimiento del rendimiento para detectar la desviación del modelo. Estos métodos monitorean continuamente las distribuciones de los datos de entrada y rastrean métricas clave de rendimiento, como la precisión o exactitud. Una caída significativa en el rendimiento o un cambio en la distribución de los datos a menudo señala la necesidad de reentrenamiento o actualizaciones del modelo. Este enfoque proactivo es crucial para garantizar que los modelos de IA utilizados en tecnología médica mantengan su precisión, confiabilidad y conformidad con los estándares regulatorios a lo largo del tiempo.

En el contexto de la validación para la tecnología de la salud, incorporar la detección de la desviación del modelo en el ciclo de vida de los modelos de machine learning es fundamental para garantizar que las predicciones sigan siendo precisas y accionables a medida que los patrones de datos evolucionan. Al integrar este proceso de detección, las soluciones tecnológicas en salud pueden mantener su confiabilidad y conformidad, adaptándose a los cambios en los datos a lo largo del tiempo y asegurando una alineación continua con los estándares regulatorios y de rendimiento.

Monitoreo Continuo y Revalidación

Detección de Desviación de Modelo: En la validación para MedTech, por ejemplo, es crucial monitorear continuamente los modelos de IA en entornos BPx para detectar desviaciones de datos o degradación del rendimiento a lo largo del tiempo. Esto asegura que, a medida que los entornos operativos y las entradas de datos evolucionan, los modelos de IA mantengan su rendimiento y precisión, cumpliendo con los estándares requeridos en configuraciones tecnológicas de salud. El monitoreo continuo ayuda a proteger la confiabilidad y la efectividad de los sistemas impulsados por IA en estos entornos altamente regulados.

En entornos BPx, es vital monitorear continuamente los modelos de IA para detectar desviaciones de datos o degradación del rendimiento a lo largo del tiempo. Esto garantiza que los modelos de IA mantengan su rendimiento a medida que los entornos operativos y las entradas de datos evolucionan.

Revalidación Periódica: Los sistemas de IA utilizados en entornos BPx deben ser revalidados periódicamente, especialmente si se producen cambios en los datos subyacentes o en el entorno operativo. Por ejemplo, si el sistema encuentra nuevos tipos de datos que no estaban representados en el conjunto de entrenamiento inicial, se requiere una revalidación para garantizar la conformidad.

Gestión del Control de Cambios: Documente y controle todos los cambios en el sistema de IA, desde pequeñas modificaciones en la arquitectura del modelo hasta cambios en los pasos de preprocesamiento de datos. Cada modificación debe ser evaluada y validada en relación con los estándares BPx.

Una estrategia robusta de monitoreo del rendimiento es esencial para garantizar que el sistema continúe cumpliendo con los criterios predefinidos a lo largo del tiempo. Para los sistemas de IA, especialmente aquellos involucrados en la toma de decisiones, un enfoque de monitoreo posterior al mercado es crítico. Dado que tales sistemas tienen un "ciclo de vida propio" y evolucionan con el tiempo, es importante diseñar un plan de monitoreo que incluya pruebas de rendimiento periódicas.

Una forma de lograr esto es extender la fase de calificación de rendimiento, donde se ejecutan nuevas pruebas de rendimiento a intervalos regulares. Sin embargo, la validación ya es un proceso que consume muchos recursos, y extender la calificación del rendimiento utilizando métodos manuales o basados en papel puede hacerlo aún más desafiante.

Adoptar métodos de validación digitales y ágiles puede aumentar la eficiencia y proporcionar una solución rentable para validar aplicaciones de IA en entornos BPx.

Ventajas Principales: Para asegurar el éxito del proyecto, FIVE Validation ofrece soluciones que combinan servicios expertos con la validación digital y ágil basada en software.

Una de las soluciones que hemos desarrollado para ayudarle a validar sistemas impulsados por IA en su empresa es GO!FIVE® - una plataforma SaaS escalable que acelera los procesos de validación hasta seis veces utilizando una metodología ágil. Respaldado por más de 16 años de experiencia en consultoría, el software ofrece validaciones preconfiguradas, incluyendo evaluaciones de riesgos, requisitos y pruebas, para una experiencia fluida y eficiente.

Compatible con los estándares de la FDA, EMA y OMS, GO!FIVE® ofrece los siguientes beneficios para proyectos ágiles:

  • Importar templates de validación preconstruidos para varios proyectos (requisitos, riesgos y scripts de prueba).
  • Realizar validaciones 6 veces más rápido que los métodos tradicionales.
  • Aprovechar las capacidades de IA para organizar y gestionar documentos PDF.
  • Crear y gestionar fácilmente elementos por línea de matriz.
  • Permitir lanzamientos parciales para flexibilidad en la implementación de proyectos.
  • Simplificar el mantenimiento del estado validado.
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  • La única solución de validación que ofrece contenido cualitativo en su base de datos.

 

Sesgo e Imparcialidad en IA

En el ámbito de salud, la presencia de sesgo en los sistemas de IA plantea riesgos significativos que pueden comprometer la seguridad del paciente o la integridad de los procesos, como el desarrollo de medicamentos y los ensayos clínicos.

Detección de Sesgo: En entornos BPx relacionados con la salud, el sesgo en los sistemas de IA puede tener consecuencias graves. Audite regularmente los modelos de IA para detectar sesgos que puedan afectar a ciertos grupos de pacientes o generar errores en la fabricación de medicamentos o ensayos clínicos.

Métricas de Imparcialidad: Implemente métricas de imparcialidad y auditorías para asegurar que el sistema de IA proporcione resultados equitativos y seguros para todas las poblaciones de pacientes. La validación ética debe ser un pilar fundamental de los sistemas de IA en las Ciencias de la Vida.

Documentación y Trazabilidad

Documentación de Validación: Todos los esfuerzos de validación deben estar bien documentados, ya que los organismos reguladores probablemente auditarán los sistemas de IA en busca de conformidad. Incluya registros detallados del desarrollo del modelo, entradas de datos, pruebas de rendimiento y resultados de validación.

Conformidad de Registros Electrónicos: Para los sistemas de IA que gestionan aplicaciones BPx en el sector de las Ciencias de la Vida, asegúrese de que todos los registros cumplan con los requisitos de registros y firmas electrónicas, como el 21 CFR Parte 11 de la FDA.

Auditorías y Reportes

Auditorías Internas: Realice auditorías internas de manera regular en los sistemas de IA para garantizar la conformidad de las directrices BPx y las directrices regulatorias.

Reportes Regulatorios: Asegúrese de que el sistema de IA pueda generar reportes claros y auditables que cumplan con los estándares regulatorios durante las inspecciones. Esto incluye, cuando sea aplicable, proporcionar un registro de auditoría completo que registre todas las acciones operativas para garantizar una trazabilidad completa.

Herramientas para Validar IA en Entornos BPx

Directrices GAMP5®: Este marco ofrece orientación para validar sistemas automatizados en entornos regulados por BPx y puede adaptarse para apoyar la validación de sistemas impulsados por IA.

Kits de Herramientas para la Integridad de los Datos: Utilice marcos como ALCOA+ y kits de herramientas de integridad de datos para asegurar que el sistema de IA mantenga registros confiables y en conformidad con BPx durante sus operaciones.

Guías de la FDA sobre IA/ML en Salud: Para aplicaciones de IA en el sector de salud, consulte las guías de la FDA sobre la validación de IA y machine learning para asegurar que los modelos cumplan con los estándares de seguridad, efectividad y rendimiento requeridos.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Herramientas de Explicabilidad de la IA: Desmitificando Modelos de Machine learning

En el mundo en rápida evolución del machine learning, la necesidad de transparencia en los modelos se ha vuelto cada vez más crucial. Mientras que los modelos complejos, como el aprendizaje profundo y los métodos de conjunto ofrecen un poder predictivo superior, a menudo se comportan como "cajas negras", dejando a los usuarios y desarrolladores sin entender cómo llegan a ciertos resultados. Es aquí donde entran en juego herramientas como SHAP y LIME, que proporcionan explicaciones incluso para los modelos más complejos. Vamos a explorar cómo funcionan estas dos herramientas populares y cuándo utilizarlas.

Herramientas como SHAP y LIME ayudan a proporcionar explicabilidad y transparencia a los modelos de IA, lo cual es crucial en entornos BPx para la auditabilidad y la conformidad.

¿Es Posible Validar la IA? Una Pregunta Compleja

La pregunta de si se puede validar la IA tiene una respuesta matizada: depende. Históricamente, cuando la validación de sistemas comenzó hace décadas, los proveedores a menudo cuestionaban la necesidad de firmas electrónicas cuando ya existían registros de usuarios. Fue un período desafiante que involucró reuniones para demostrar que la conformidad no solo era beneficiosa para proyectos individuales, sino también un activo para futuros clientes. Al final, lo que resonó con los proveedores fue darse cuenta de que el éxito en sectores similares llevaba a mayores oportunidades de mercado.

Hoy, un desafío similar persiste. Convencer a las partes interesadas del proyecto de la necesidad de encriptar datos sensibles, comprender los modelos pre-entrenados e implementar registros de auditoría en el entrenamiento de modelos y bases de datos sigue siendo crucial para lograr la conformidad. Estas medidas son necesarias para proporcionar a los auditores las herramientas que aseguren que el sistema cumpla con los estándares requeridos.

Garantizar que una inversión de €500.000 en un dispositivo médico basado en IA sea aprobada es difícil. Sin embargo, la cuestión no es solo si la tecnología en sí es "validable". Las tecnologías de IA disponibles actualmente son relativamente básicas en comparación con lo que las grandes empresas están preparando para lanzar. Esta ola de innovación apenas está comenzando.

Para las empresas que están considerando invertir en IA para aplicaciones críticas, la respuesta a si vale la pena la inversión es sí, pero solo si se forman asociaciones sólidas con proveedores que estén comprometidos con el sector de Ciencias de la Vida. Los proveedores que priorizan la conformidad estarán bien posicionados para el éxito financiero. En última instancia, el desafío no es solo tecnológico; también involucra el comportamiento humano, el compromiso y la disposición para abrazar la conformidad como un camino hacia el éxito a largo plazo.

Las organizaciones que entienden esta dinámica podrán identificar las soluciones técnicas necesarias para cumplir con los requisitos de conformidad, allanando el camino para un proceso de validación que articule la lógica y las estrategias del proyecto. Sí, es posible obtener la aprobación de organismos reguladores como la EMA y la FDA.

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Conclusión

Validar la IA en aplicaciones BPx no solo se trata de garantizar el rendimiento – se trata de mantener la conformidad con los estándares regulatorios que gobernan la industria de las ciencias de la vida. Siguiendo un proceso riguroso de validación, que incluye la integridad de los datos, el monitoreo del rendimiento, la detección de sesgos y una documentación completa, las empresas de ciencias de la vida pueden implementar con confianza sistemas de IA que cumplan con los requisitos de BPx y mejoren la eficiencia operativa, asegurando la seguridad y la conformidad regulatoria. Los riesgos son altos, pero con una validación adecuada, la IA puede ser una fuerza transformadora en la industria de las ciencias de la vida.

Para que un sistema de machine learning sea validable bajo los estándares BPx en la industria de las Ciencias de la Vida, debe cumplir con los requisitos relacionados con la integridad de los datos, el rendimiento del modelo, la transparencia, la gestión de riesgos, el control de cambios, el monitoreo continuo y la conformidad de las directrices regulatorias. La documentación adecuada, el uso de software validado y la adhesión a las mejores prácticas, como las Buenas Prácticas de Machine learning (GMLP), también son esenciales para garantizar la conformidad y la confiabilidad del sistema.

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GAMP5® es una guía cuyos derechos intelectuales están reservados por ISPE®. Disponible para su compra en https://ispe.org/.

La integración de la Inteligencia Artificial (IA) en la industria de Ciencias de la Vida trae un potencial innovador, desde el descubrimiento de fármacos hasta la medicina personalizada. Sin embargo, incorporar la IA en entornos BPx (Buenas Prácticas), que están gobernados por regulaciones para garantizar la seguridad y eficacia del producto, presenta desafíos adicionales en la validación de la IA.