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gu�a para conocer funciones mentales que de otra manera no tendr�an una explicaci�n sencilla. Entre los humanos, se presentan ejemplos de dislexia, de disgraf�a, o sea des�rdenes en la escritura y de disfasia, que son des�rdenes en la repetici�n de palabras.
EXPERIENCIAS
La v�a experimentalista consiste aqu� en sugerir a priori que puede haber una homologaci�n entre una red neuronal humana ya entrenada y alguna de las posibles arquitecturas de una red neural artificial. Esa hip�tesis se verifica introduciendo errores intencionales en esta �ltima y contrastando las consecuencias de esos errores con ejemplos de pacientes disl�xicos. La conclusi�n m�s importante es que para que la homologaci�n sea f�cil de establecer, la secuencia lineal de capas debe pasar por un bucle no lineal de una capa de limpieza que ayude a llegar a un estado estacionario �til para discriminar distintos significados, en pleno espacio sem�ntico. Una vez logrado el estado estacionario, ese bucle permite que cada conjunto de significados sem�nticos act�e como un verdadero atractor, tanto m�s discriminatorio cuanto menos dañado resulte.
"Las redes neurales muestran una sorprendente amplitud de logros...Todo esto implica que habr�a que probar, en general, un gran n�mero de modelos, con sus variantes. Con el desarrollo de computadoras baratas y r�pidas, las simulaciones pueden abarcar muchos modelos, de tal manera que no es complicado verificar si un dado modelo se comporta, al final, de la manera deseada de antemano... La experiencia ha mostrado que varios modelos, distintos entre s�, pueden producir igual conducta. Para discriminar cual modelo se aproxima m�s a la realidad, habr� que traer a colaci�n evidencia adicional, como por ejemplo la arquitectura anat�mica del sector del cerebro responsable. Tambi�n hay que temer que un sobre-�nfasis en los modelos exitosos conduzca a una par�lisis de la creatividad te�rica. La evoluci�n quiz�s encontr� pequeños trucos que dejaron de lado alguna dificultad de diseño." (Crick, p 198).
Estas simulaciones, desde lo menos dif�cil (Beer) hacia lo mas dif�cil (Balkenius, etc.) permiten interesantes aproximaciones para entender procesos cerebrales que van siguiendo la secuencia tentativa anotada en el APENDICE 1, en b�squeda de explicaciones para la soluci�n de problemas m�s avanzados asociados con las funciones cerebrales superiores.
"Cuando podamos construir m�quinas con estas ultimas caracter�sticas, tan asombrosas, y podamos reconstruir exactamente como trabajan, ser� m�s facil compenetrarnos de la operaci�n del cerebro humano. Los aspectos misteriosos de la conciencia puede ser que desaparezcan, as� como los aspectos misteriosos de la embriolog�a han desaparecido, en buena medida, ahora que sabemos las propiedades del DNA, del RNA y de la prote�na." (Crick, p.287)
1. Es conveniente estudiar la biotermodin�mica como gu�a para hallar una explicaci�n simple, quiz�s en un nivel superior, del cerebro.
2 El cerebro maduro, enorme red neuronal, depende fuertemente de la nutrici�n (bioenerg�a) sobre todo en el per�odo prenatal y el de lactancia. Ella se presenta como el recurso escaso. El atractor hacia el cual est� orientado el cerebro es el de autoorganizarse para servir a la vida social.
3. La termodin�mica cl�sica no prohibe que deS<0, o sea que el subsistema cl�sico no est� inhibido de robarle orden al entorno y con ello autoorganizarse - aunque esto �ltimo no est� mencionado con estos t�rminos por los autores cl�sicos.
4. Las fluctuaciones de Onsager no son f�rtiles en novedades y no crecen cerca de las transiciones de fase, sino que se amortiguan.
5. En las mismas condiciones, las fluctuaciones previas al "orden por fluctuaciones de Prigogine" ocasionalmente se amplifican y producen una transici�n f�rtil o estado disipativo, que se puede interpretar como una avalancha hacia una eventual autoorganizaci�n. El nuevo estado de orden tiene menos grados de libertad que el estado previo.
6. Coherentemente, los mecanismos por los cuales se aumenta la complejidad y se disminuyen los grados de libertad pueden resultar entr�picos y una de sus posibilidades es la de generar ordenamientos disipativos. En esos raros casos de autoorganizaciones podr�an resultar respuestas simpl�simas en un nivel superior.
7. En un nivel jerarquico superior, esa complejidad resulta tener atributos sencillos. 6�1023 ecuaciones diferenciales/mol para la din�mica de las mol�culas de un gas en equilibrio se reemplazan por una �nica as� llamada "distribuci�n estad�stica de Boltzmann". Analogamente, fuera del equilibrio, una sencilla ley biotermodin�mica involucra que se puede dar una transici�n cerebral hacia m�ltiples autoorganizaciones, en transici�n que puede ser casi espont�nea, aunque con neto crecimiento en el valor de informaci�n.
8. La evoluci�n es otra sencilla ley biotermodin�mica desde variados puntos de vista - uno de ellos aporta la descripci�n de una lent�sima cascada de autoorganizaciones que incluso admiten reinterpretarse como un proceso hacia la sencillez.
9. El aumento de complejidad evolucionaria est� entramado en serie- paralelo con una minimizaci�n de la demanda del recurso escaso, la bioenerg�a.
10. Parece existir una correlaci�n entre un mayor alejamiento del equilibrio y un mayor orden biol�gico medido por complejidades de tipo disipativo. El logro de un eficaz cerebro, como el logro de un eficaz mecanismo evolutivo, tiene como conditio sine qua non establecerse en el f�rtil limite entre el orden y el caos.
11. La autoorganizaci�n es el gran tema para empezar a comprender la biotermodin�mica cerebral.
12. La preparaci�n previa a la aparici�n de un problema compite con la deliberaci�n de opciones que por combinaciones multivariables podr�an resolverlo. Preparaci�n versus deliberaci�n son aspectos diferentes e importantes de la conducta humana. La soluci�n �ptima es la de disponer de una sola regla de acci�n precableada, pero eso no es la realidad m�s frecuente
13. Al proponer modelos unificados de la cognici�n, comienza el ballet entre el enfoque f�sico-matem�tico, la polifac�tica "realidad" del cerebro y las elucubraciones human�sticas. La propuesta es que el cerebro se puede reinterpretar modeliz�ndolo con experiencias ya intentadas por los cerebros artificiales Soar o Art-R, ambos ya perfeccionados. Se enfatiza el papel del cerebro como instrumento de control frente a alarmas. Se presenta la siguiente ley de representaci�n:
X(T) = DESCODIFICAR {CODIFICAR (X) (CODIFICAR(T))}
para las transiciones de fase "inteligentes", donde a la izquierda aparece la acci�n de la memoria r�pida y a la derecha la de la memoria a largo alcance. En igual linea de razonamiento, se establece la secuencia P-C- (Alerta)-K-D-M, aparentemente lineal, pero con numerosas no-linealidades que no se explicitan en la formulaci�n abreviada. Se la supone activada por est�mulos del ambiente externo y generadora de respuestas que dejan marca. Esa marca modifica a ese mismo ambiente externo, o al observador: pero en general a ambos. Estos modelos, que ocultan no-linealidades, ocultan, asimismo, corolarios razonados diversos: se los puede usar para contrastar por un lado a la especie humana y por otro a otros animales superiores o sistemas computacionales tipicos. Se llegar�a as� al concepto por el cual la calidad espec�fica de alerta o de atenci�n humana es la que caracteriza y diferencia al Homo sapiens, al Homo de las alarmas sutiles. Es la capacidad no-lineal, espec�fica, de observarse a s� mismo, de autoanalizarse constructivamente y de alertarse sobre los cambios, las marcas, causadas por entrecruzamientos de fuertes sugestiones provenientes de un gran n�mero de fuentes sensoriales y de la memoria. Esas marcas aparecen tambi�n en sentimientos expuestos a notables transiciones de fase. El fen�meno de la capacidad de atenci�n diferenciada, no est� alejado y eventualmente es lo mismo, de lo que en t�rminos tradicionales son las capacidades del espiritu humano o las sensibilidades del alma religiosa (Cfr. Needleman J - El cristianismo olvidado, Estaciones, 1992, p.106).
14. El modelo de la red neural de Hopfield, de fuerte fundamento biotermodin�mico, es excelente para interpretar microscopicamente el significado de X(T).
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15. Los mecanismos hebbianos que aseguran la alteraci�n eficaz de los pesos de las conexiones entre neuronas, con resultados muy �tiles para el pensamiento y para la supervivencia, tienen variadas interpretaciones anat�micas concretas.
16. Las interpretaciones abstractas y matem�ticas de las ideas hebbianas de Hopfield conducen a circu�tos como el de la Fig 19, con 20 conexiones de a dos entre cinco neuronas, que ser� fundamental en la segunda parte de este estudio.
17. La simplificaci�n y, as�, la falencia principal del modelo de Hopfield es la de introducir s�lo neuroelectricidad pero no neurohumores, siendo as� que el �mbito cerebral es neuro-electro-humoral.
18. En este breve par�grafo se introduce el lenguaje de subrredes que afectan a una dada personalidad y que llevan a ser una persona diferente de la previa. Estas subrredes ser�n ampliadas en el modelo siguiente.
19. Parece haber un trueque biotermodin�mico entre los mecanismos neurales de excitaci�n y de inhibici�n, como formas efectivas de minimizar la demanda cerebral del recurso escaso. De todos modos se postula que "el pensamiento trata de abolir al pensamiento".
20. La caja negra y luego trasl�cida del par. 13, pasa a ser transparente, cuando se analiza lo que realizan las capas de input, intermedias y de output. La cascada se generaliza tambi�n a las emociones de base cognitiva, que muestra una escala de tiempo muy superior.
De ahora en m�s, se enfatiza un aporte neuro-electro-humoral para la biotermodin�mica cerebral, fundamentado en una memoria de largo alcance, tipo pizarr�n, accesible a
* los razonamientos, que en su estado puro son de suyo de base cognitiva y que tienen componentes microsc�picos en cascada; y
* la mayor�a de las emociones importantes, que se ha observado que suelen tener la misma base cognitiva y que tambi�n tienen un ciclo total en cascada (Fig 22).
21. MODELO DE LA AUTOORGANIZACION MENTAL CON SUBRREDES DE BASE COGNITIVA.
* SUPUESTOS BASICOS
1) El cerebro es una estructura neural pl�stica. Ella es capaz de cambio y de ser modificada.
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-------------------------------------------------------------------------
-------
!PROVEEDOR DE!<--> acceso a y de www e input de metas<->!ENRU-!
! INTERNET !<--> acceso ida y vuelta de e-mail<------>!TADOR!
-------------- ---+---
!
---------------------------+-------
!-----------------------! !Sistema Operativo, acceso entre !
! -------------- ! ! Intranet e Internet !
! C ! AULA ! ! ---------------------------+--------
! U ! S1 +::+:::::::::: !
! E !CBR- ! ! -----+---- -----+-------
! R ------------ ! ! Enlaces !::::::::::::::! NODO !
! P ! -----+---- -----++------
! O ! ---------- ! ! .. ..
! ! AULA ! ! .. ..
! D ! S2 +::+::::::::::: ..
! E !CBR+ ! ! .. -------------------++-------------
! ------------- ! .. !SISTEMA OPERATIVO S6 de gesti�n !
! A ! .. ! de accesos internos a elementos!
! U ! ---------- ! ! .. ! de INTRANET pero desconectado !
! L ! AULA ! ! .. ! de INTERNET !
! A ! S3 +::+::::::::::: ----------------------------------
! S !CBRo ! ! ..
! ------------- ! ..
! I ! ..
! N ! ---------- ! ! ..
! T ! AULA ! ! ..
! R ! S4 +::+:::::::::::
! A !DELIBERACION! ! ..
! N ------------- ! ..
! E ! ..
! T ! -----------! ! ..
! ! AULA ! ! ..
! ! S5 +::+:::::::::::
! !EMOCIONES ! !
! ------------- !
-------------------------
Fig 23 - Modelo Intranet de la arquitectura del cerebro en estado de vigilia. La meta emergente de la ayuda de Internet es, por ejemplo, la de la creaci�n y demostraci�n de un teorema. En el cuerpo de cinco aulas de Intranet se gestiona en paralelo con grupos de homunculi tontos que avisan sus avances en un c�digo compartido, a todos los dem�s con CPUs interconectadas. Cada aula es una Subrred S de la red de Intranet, simulando un compartimento mental. Los homunculi tontos del aula S1 son cr�ticos y memoriosos que muestran justo temor de reincidir en pasadas equivocaciones registradas en su memoria como casos, esto es, son t�picos ejemplos de razonamiento basado en casos (Fig 8) con tendencia negativista (CBR-). Tambi�n los homunculi tontos del aula S2 tienen memoria de casos anteriores. Tienden a respaldarse en los aspectos constructivos y positivos detectables en los casos previos memorizados y tra�dos a colaci�n (CBR+). Los homunculi tontos de S3 han adquirido la propiedad de tener "cara de jugadores de p�ker", son fr�os y racionales y no exteriorizan ni gustos ni disgustos. Son muy influidos por S1 y S2 pero gestionan las se�ales provenientes de dichas aulas, junto con las propias, filtrando sus componentes emocionales, de tal manera que el saldo exprese la componente de razonamiento fr�o Basado en Casos (CBRo). Aqu� se aplica el principio de Papert, que afirma que el crecimiento mental
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se basa en la construcci�n de nuevos sistemas de gesti�n que administran
de una nueva forma las habilidades ya adquiridas (Minsky M, p102). En el
aula S4 est�n los homunculi tontos creativos e imaginativos, que no se conforman con
aportes cansadoramente repetidos (Deliberaci�n, Fig 8). El mix mostrado en
la Fig 8 est� dado por la interacci�n del subconjunto S1 a S4, siguiendo la
aseveraci�n del Principio de Papert. En S5 est�n los homunculi tontos emotivos y
art�sticos, que exhiben sus sentimientos de base cognitiva (Ap�ndice 7).
Por una nueva aplicaci�n del principio de Papert gestionan las ideas ya
desarrolladas previamente en ausencia de emotividad, de manera que la
decisi�n final del conjunto se coloree inevitablemente de los deseos,
sentimientos y emociones del "compartimento" que los manifiesta. Se
simplifican aqu� las subrredes a solamente cinco y en el casillero
"Enlaces" se ocultan complejas interconexiones entre las cinco aulas S1 a
S5, de a dos, de a tres, de a cuatro y finalmente de todas las cinco. Se
divide el Sistema Operativo en dos grandes funciones: la de acceso
relacionada con la comunicaci�n con la realidad externa a Intranet (el
cerebro) y con el ingreso de pautas para construir metas; y la funci�n
fenomenol�gica relacionada con el seguimiento de los procesos y fen�menos
internos. Internet constituye el mundo externo excitador y modificador del
Intranet. Adem�s, en peque�a medida, es modificado por este �ltimo. Ver
tambien el APENDICE 1.
2) Existe una secuencia del desarrollo para el cerebro. Integra por un lado a los sentidos fisiol�gicos en una totalidad. Tambi�n integra a las funciones superiores en otra totalidad. Da entonces origen a dos diferentes aspectos de la conciencia de acceso (ver APENDICE 1, Tercer nivel), la de acceso para la integraci�n sensorial y la fenom�nica para la integraci�n "superior". (Marvin Minsky con sus cerebros A y B, donde B es capaz de estudiar al cerebro A operando con informaci�n del medio externo; Newell con su gran salto).
3) El cerebro opera como una totalidad autoorganizada. La visi�n hol�stica (Gestalt) o sist�mica la imagina como sociedad o mejor como parlamento de la mente, capaz de hacer emerger compromisos e integraciones: el total es superior a la suma de las partes. Asimismo est� formado por compartimentos o subsistemas jerarquicamente organizados, segun el Principio de Papert. No hay sociedad compleja que pueda sobrevivir si en ella todo es pura interacci�n: decaer�a sin freno en presencia de cualquier fluctuaci�n ambiental (Minsky p. 319). Pero con una arquitectura sin sobre�nfasis ni de interacciones ni de jerarqu�a, la fluctuaci�n ambiental lo muestra como sistema abierto compuesto por estructuras coadaptadas; y dicha fluctuaci�n ambiental puede hacer emerger orden por fluctuaciones.
4) La gente obedece inicialmente a una pulsi�n interna que la lleva a participar en actividades de acci�n integradora de sus funciones cerebrales. No siempre ese comienzo sigue adelante. S�, en casos cuando la funci�n de alerta se activa m�s all� de un retraimiento inicial negativo.
* PROPUESTA
En la Fig 23 se hace un an�logo de c�mo funciona una biorred seg�n esta propuesta. Aparece la terminolog�a de Intranet, que es como se empez� a llamar a mediados de 1995, al subconjunto de CPUs interconectadas y con una salida unificada hacia Internet (www, FTP, e-mail). En dicho esquema aparecen diferentes tipos de z que simulan la actividad resultante de
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variados neurohumores y jerarqu�as de organizaci�n. Esto modifica el esquema de Hopfield. Es an�logo a incorporar compuestos neuroqu�micos, o neurohumores, a las hendiduras sin�pticas. Ellos se sintetizan en condiciones transitorias y altamente disipativas. Los neurohumores, en un esquema elemental, asisten a S1 a S5. Otro compartimento, cumple el papel de Sistema Operativo que tiene una parte separable que se encarga del acceso al mundo externo y, asimismo, otra, S6, supervisora de Intranet, que ser� discutida en detalle y podr�a ser eliminada por superabundante.
El listado de siete subrredes o protomentes de la Fig 23 ya se ha encarado en el comentario a esa gr�fica. La nomenclatura a usar para el sistema operativo desdoblado es af�n a la de Minsky, quien llama cerebro A al que est� en contacto con el mundo exterior y lo puede estudiar (simulado en dicha Fig 23, con la menci�n "Sistema Operativo, acceso entre Intranet e Internet") y llama cerebro B (sin�nimo, "mente") al que est� en contacto con el cerebro A y lo puede intentar estudiar (mencionado en la Fig 23 como Sistema Operativo S6). Completando lo all� se�alado:
* El Sistema Operativo para el acceso entre Intranet e Internet est� relacionado con el cerebro A y sus t�picos mecanismos paleoemocionales o sea muy primitivos (Goleman), que son fundamentalmente de atenci�n y, adem�s, de aceptaci�n de la b�squeda y de esperanza de logro de una soluci�n. Su voto positivo est� impl�cito, porque es condici�n sine qua non para activar el comienzo del proceso de maduraci�n del pensamiento.
* La protomente S1, con su voto s1 binario, que puede ser -1 � 1, es la subrred cr�tica que se especializa en los detalles negativos y en las malas experiencias previas del tema (CBR-, razonamiento basado en casos negativos). S1 tiene componentes de sentimientos de base cognitiva. La primera sensaci�n que se tiene frente a un problema es la de regresi�n a una etapa primitiva, ya sea negando la existencia del problema, ya sea poniendo en duda la fuerza para enfrentarlo: tipicamente ambos se�alan la actuaci�n de S1. Hace un siglo, Sigmund Freud puso �nfasis en la "experiencia negativa", en saber lo que no se debe hacer, con censores internos que disuaden al ser humano de no reincidir en lo que se ha aprendido a evitar. Parece ser una subrred seroton�nica, generadora de depresi�n y letargia (APENDICE 5, Blackeslee, Magrack, p.3). Por convenci�n se dir�, en este caso, que s1(t) positivo implica que se aprueba seguir adelante con la maduraci�n de una soluci�n al problema y negativo, que se critica, se rechaza, se censura el esfuerzo subsiguiente. Esa subrred llega asincronicamente (Hopfield) a un espacio de decisi�n conjunta. Mientras va madurando la decisi�n de voto env�a se�ales que inicialmente ser�n -1 y luego, segun el caso, -1 � 1, que equivalen a pulgar para abajo (rechazo) o para arriba (aprobaci�n). Se parece a la teor�a del vidrio de esp�n. Cumple con la restricci�n s=s(t): el voto es adaptivo.
* La protomente S2, con su voto binario s2(t), corresponde a otra subrred, que busca componentes positivos en los casos similares memorizados, CBR+ (�ser� su neurohumor la anfetamina biol�gica?). Tiene que ver con la pulsi�n o alerta mencionado como Supuesto B�sico 4, p 76, esto es, con las ganas de seguir adelante con el problema, por lo cual este �ltimo tipo de sentimientos de base cognitiva no se puede excluir de su operaci�n. Cuando el proceso no anda, dichas ganas se manifiestan recurriendo a un subgrupo o agencia enteramente diferente, con otros recuerdos.
* La protomente S3, con su voto binario s3(t), es la subrred para CBRo, que analiza lo adelantado por S1 y S2 con fr�a l�gica y como fr�a
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(P�gina en preparaci�n)