Tesis Doctoral · Fase Final

PROPHET
UNIVERSE

Ecosistema de cribado virtual fundamentado en el Principio de Concordancia FUME (Fukui–Molecular Electrostatic Potential): alineación espacial simultánea entre aptitud orbital y accesibilidad electrostática como condición mecanocuántica de la coformación.

Derivado formalmente de la teoría de perturbaciones de Rayleigh–Schrödinger. Validado bajo protocolo externo leave-90-out libre de fuga de información.

0.86 AUC-ROC (leave-90-out)

Validación externa libre de fuga, split molécula-disjunto. Iguala al estado del arte.

78.2% EXACTITUD BALANCEADA

Sobre benchmark externo (Birolo et al., 94 pares) — iguala a DeepCocrystal (78.0%).

15ms INFERENCIA NPU RISC-V

Primera inferencia de visión molecular cuántica en NPU RISC-V (ESWIN EIC7700X).

2,706 pares API–CCF · 538 moléculas únicas · 79 descriptores escalares interpretables
Núcleo Teórico

El Principio de Concordancia FUME

La coformación de un par API–CCF exige la alineación espacial simultánea, sobre el mismo sitio de contacto, entre la aptitud orbital (función de Fukui condensada, f±) y la accesibilidad electrostática (extremos del MEP, Vs,mín/Vs,máx) — no la mera coexistencia de ambas condiciones en sitios distintos.

Su contraparte lógica, la Anti-concordancia, opera como veto físico absoluto: cuando los sitios favorables de f⁻ y Vs,mín son individualmente buenos pero ocupan regiones distintas del par, la interacción no procede — independientemente de la magnitud del impulso electrónico global.

Derivado de la ecuación de perturbación de Klopman–Salem (1968) y la teoría de perturbaciones simetrizada (SAPT, Jeziorski 1994)
API (donor) CCF (aceptor) mismo sitio de contacto f⁻(r) ∩ V_s,mín(r) ≠ ∅ Concordancia → coformación favorecida

Jerarquía de Mando Inteligente y Oráculos

16 oráculos individuales, agrupados en 10 familias funcionales

HARMONY

Concordancia FUME. Aplica DFT conceptual sobre el sitio de contacto.

  • > Funciones de Fukui (f⁺, f⁻)
  • > Potencial Electrostático Molecular (MEPS)
  • > Área de Contacto Efectivo (ECA)

DEDALO

Motor de docking y accesibilidad geométrica por ray-casting.

  • > Alineación guiada por MEPS
  • > Penalización geométrica D-H···A
  • > Veto de oclusión estérica

HASPEL

Termodinámica y solvatación. Parámetros de Hansen.

  • > HSP (δd, δp, δh)
  • > Método Stefanis–Panayiotou

SEANCE

Discriminación Sal vs. Cocristal por descriptores globales.

  • > Δμ ≈ ΔpKa (umbral 1.5 eV)
  • > Dureza (η), electrofilia (ω)

+ AURORA (aromaticidad), PANOPTES (vetos MEPS), CONTACTO (empaquetamiento), THOTH (topología QTAIM), KOSMOS (geometría), CHRONOS/PRODIGY (dinámica molecular), SCRY (reglas HSP), VERITAS (meta-validador) — 12 oráculos heurísticos adicionales de Capa 1.

Capa 1 · Consenso heurístico

IBLIS

0.658

AUC · techo del consenso no supervisado

Capa 2 · Producción

TAROT

0.86

AUC · ExtraTrees + LightGBM, 79 features

Capa 3 · Hipótesis refutada

ARGUS

≈0.55

AUC real · ver auditoría de fuga abajo

TAROT (79 descriptores escalares con nombre y unidades físicas) supervisa las mismas features de concordancia que alimentan a IBLIS, superando su techo de agregación heurística fija — la brecha 0.658 → 0.86 no requiere cambiar de representación, solo reemplazar la agregación fija por aprendizaje supervisado.

Datos Reales · No Ilustrativos

Visor Interactivo: Par Canónico DAP–CAF

Pose real alineada por MEPS (dapsona + cafeína, 53 átomos) tal como la usa DEDALO para el docking guiado por concordancia. Arrastra para rotar, rueda para zoom.

API (dapsona) CCF (cafeína) Sitio donor (D) Protón (H) Sitio aceptor (A) Rayo accesible Rayo bloqueado (oclusión)

cargando geometría real…

Sub-scores reales (DEDALO)
C_FUME (concordancia global) —
ECA interacción —
ECA intrínseca —
Distancia D···A —
Ángulo D-H···A —
Accesibilidad HBD —
Accesibilidad HBA —
Pares HBD×HBA accesibles —
%ICR dominante (HBD) —
%ICR dominante (HBA) —
P_final (ARTv2) —
|Δμ| (fuerza motriz) —

Salida real de wrap_dedalo.analyze() para este par — las mismas sub-features que alimentan a TAROT, no valores ilustrativos.

Auditoría Forense · Resultado Negativo Honesto

¿Supera la visión volumétrica al descriptor escalar? No.

1.0 0.0 0.938 split ingenuo (fuga por homología) 0.55 molécula-disjunto (real, química no vista)

El rendimiento aparente de ARGUS (visión volumétrica de los campos cuánticos vía CNN) era un artefacto de fuga de información por homología estructural entre entrenamiento y prueba — detectado y corregido mediante una auditoría forense diseñada específicamente para atrapar ese tipo de espejismo, la misma que valida los resultados de TAROT.

El determinante físico de la coformación accesible a un modelo bimolecular resulta ser termodinámico-cristalino (bulk), no el contacto supramolecular aislado que observa una representación volumétrica de dos moléculas. El método de auditoría en sí — no solo el resultado negativo — es una contribución metodológica reusable.

TAROT vs. Estado del Arte (SOTA)

Comparación real: se descargó y corrió el modelo público de DeepCocrystal, sin apelar a ninguna cifra autorreportada

AUC 0.86 TAROT 0.78† DeepCocrystal (art.) 0.697 DeepCocrystal (real, corrido) † cifra autorreportada del artículo, no reproducida independientemente

1. Modelos NLP/SMILES (DeepCocrystal)

Arquitectura real (confirmada al cargar el modelo)

Dos ramas convolucionales 1D sobre SMILES tokenizados (API y coformador), global max pooling, 4,267,585 parámetros — ninguna variable física interviene en la representación.

PROPHET / TAROT

10 oráculos cuánticos/geométricos → 79 features con nombre y unidades físicas → ensemble ExtraTrees+LightGBM. Cada componente de la predicción es auditable por sitio de contacto, sin SMILES embeddings ni datos cristalográficos.

2. Termodinámica Clásica (COSMO-RS)

Validado explícitamente

Se comparó el nivel de teoría ORCA vs. xtb: solo ORCA sostiene señal termodinámica útil — el atajo semiempírico degrada la predicción pese a su menor costo.

Robustez al funcional DFT

B3LYP vs. M06-2X-D3 vía GPU4PySCF, caracterizado y acotado honestamente cerca del umbral de decisión de sal — no una afirmación incondicional de robustez.

Cada sustitución de ingeniería del pipeline cuántico se somete a validación empírica directa — nunca se asume.

Auditoría de Rigor

Protocolo de Validación Externa

Validación leave-90-out sobre split molécula-disjunto (no solo pares-disjunto) del benchmark DeepCocrystal — diseñado para atrapar fuga de información por homología estructural, el mismo protocolo que reveló el colapso de ARGUS.

DeLong test (71 pares externos) p=0.023

Significancia estadística formal (no solo comparación visual de curvas ROC) de la superioridad de TAROT frente al modelo público de DeepCocrystal.

CORPUS VERIFICADO 2,706

Pares API–CCF con resultado experimental confirmado, 538 moléculas únicas — auditoría de identidad WFN a nivel de corpus corregida (76→0 discrepancias reales).

Versión BAcc externa (94 pares) Veredicto
TAROT v13 70.2% Baseline supervisado
TAROT v16 74.2% Refinamiento de features
TAROT v17 78.2% = SOTA (78.0%)

Ingeniería de Sistemas y NPU

Rust sin recolector de basura

El sistema completo — 16 oráculos, pipeline SMILES→descriptores QM de 8 fases, orquestador de consenso — implementado íntegramente en Rust, sin recolección de basura.

$ cargo bench --bench distance_benchmark
> distance_matrix (n=2000): 51.6 ms (riscv64gc real)
> rmsd_superposition/kabsch (n=100): 4.95 µs

Despliegue en NPU RISC-V

Primera inferencia de visión molecular cuántica reportada sobre aceleradores NPU RISC-V — corrida en hardware real (ESWIN EIC7700X), no simulada.

[NPU] ArgusFlatCNN inference: 15 ms/par
[BUILD] cross-compile riscv64gc-unknown-linux-gnu
[STACK] Rust + tch-rs, sin dependencias Python en producción