Barral y v.d. Becke--XII Temas previos

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informaci�n (knowledge level de Allen Newell). Puede ser reci�n ingresada, como tambi�n incorporada desde antes a la experiencia ("preparaci�n") para tomar una decisi�n conjunta. As� lo plantea Hopfield. Se suele asegurar que la "necesidad l�gica" reside en el n�cleo generador del razonamiento humano. Pero en psicolog�a se suele poner en duda un ideal consistente en llegar a una deducci�n casi matem�tica y demasiado inmaculada. Se propone m�s bien un ideal mixto, matizado con el sentido com�n y la habitual o t�pica similitud y dependencia de cosas ya vividas, produciendo cadenas como la siguiente: El cimiento sostiene al piso que sostiene a la mesa que sostiene al mantel que sostiene al plato que sostiene a la taza que sostiene a la bebida..., cadena desapasionada y con l�gica de sentido com�n, habitual o t�pica, que entonces caracterizar�a a esta subrred S3 (Minsky 18.2). En el ejemplo aqu� elegido de la creaci�n y demostraci�n de un teorema el razonamiento para la demostraci�n propiamente dicha, ser� matem�tico.

* S4, con su voto s4(t), es la subrred de la "deliberaci�n", de la combinatoria, de la creatividad, especializada en evaluar si la idea bajo la lupa es "una repetici�n cansadoramente aburrida" (voto negativo) o rompedora de pautas tipificadas (voto positivo). Curiosamente, esta misma subrred se caracteriza por repetir siempre lo mismo, en el sentido de romper siempre pautas preestablecidas, innovar sistematicamente, modificar barreras preexistentes. Es una conducta previsible cuando se la observa en forma pura y aislada, aunque sea imprevisible en qu� direcci�n va a navegar, como parece que es habitual para el pensamiento. Su operaci�n normal es ser anormal. Se puede aseverar que su especial forma de introducir transiciones de fase del desequilibrio (de un orden de ideas a otro orden de ideas diferente) es la respuesta a genes comportamentales de la especie humana que una vez expresados como redes siempre deben intentar hacer lo mismo, producir variaciones y saltos. Esta conducta resulta trascendente para la inteligencia humana, pero no m�gica (APENDICE 8). Lo que parece m�gico es el hallazgo de formas de aprender a aprender de efectividad fuera de lo com�n. Es interesante que si se tiene una forma concreta de saber si el problema ha encontrado su soluci�n, el humano podr�a autoprogamarse para ir combinando posibilidades hasta hallar dicha soluci�n, salvo que se distraiga o renuncie. Al interpetar las definiciones de A. Newell sobre la inteligencia, se le debe atribuir a la creatividad una indudable base cognitiva. En una impasse de Newell, el cerebro apela a todo lo que sabe de combinar y barajar opciones para salir de esa impasse. La creatividad se condiciona por lo que ya se sabe y se ejercita mediante reelaboraciones sobre una base cognitiva (APENDICE 8). La creatividad abarca mucho m�s que lo meramente intelectual: hay creatividad en arte, en ritmos y pasos de baile, en exhibiciones gimn�sticas, qu� no: si la subrred creativa fuese la �nica sin otras complementarias, el ser humano ser�a un camale�n mental, e incluso un camale�n f�sico.

* S5, con su voto s5(t), es el conjunto de subrredes ubicadas en el sistema l�mbico (Walter J. Freeman, I&C, N�175, p.30, 1991) y que resume sentimientos y pasiones de base cognitiva (odio/amor, envidia/alegr�a, complacencia/disgusto), imposible que no ti�a buena parte del cerebro con sus atributos e imposible que no contribuya como importante fuerza impulsora de toda actividad. (Blackeslee, Magrack, p.3). A las computadoras actuales les da lo mismo estar conectadas o desconectadas, estar en un ciclo sin salida, en un ramal muerto o a punto de terminar con la explicaci�n de la etapa de implosi�n de una supernova. Algo imposible de atribuir a un humano sano. El motivo de la diferencia ya se ha comentado antes: las computadoras no nacieron en un entorno alarmante donde la supervivencia ser�a la pista de un buen dise�o anterior a la prueba de

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campo. El ser humano s�. Las pasiones de base cognitiva tienen individuales y ef�meros matices de aleatoriedad. Muchos autores destacan que la fuerza impulsora de algunas emociones (la ira, la violencia) son peligrosas y sub�ptimas. Entonces una adecuada educaci�n humana intenta una configuraci�n alternativa,que reprima la ira y la violencia y que en general S5 act�e en serie, al final de un proceso donde los otros subsistemas act�en basicamente en paralelo. Estas consideraciones suelen constituir una metarregla de las modernas tecnolog�as del pensamiento para pensar c�mo pensar (APENDICE 7). La protomente S5 es afin con la conciencia fenom�nica de Schacter, p. 40, que aloja sensaciones y experiencias.

* S6 con su voto s6(t), es el sistema operativo del cerebro B de Minsky. En hip�tesis monitorea el acceso a la conciencia fenom�nica o P (APENDICE 1) relacionada con las funciones superiores - ver segundo supuesto b�sico de p 76. Ese cerebro B es, en este texto, sin�nimo de mente, con base neurof�sica, con un sistema operativo S6. Exige un nuevo tipo de atenci�n o alerta, tambien en hip�tesis inexistente en mam�feros, con la excepci�n del ser humano. Esa excepci�n aparece tanto en vigilia, por ejemplo con ondas cerebrales beta, cuanto en el estado de semi-vigilia con ondas cerebrales alfa. En la p 73 ya se ha sugerido que la funci�n del "alma humana" es la de activar el mecanismo de estos nuevos tipos de alertas y alarmas. Es tema en incipiente debate. Las acciones de los sistemas operativos A y B se corresponden con la conciencia de acceso. Segun se grafica en la Fig 23, S6 es la parte de la conciencia de acceso que s�lo indirectamente tiene que ver con el estado del mundo externo en un momento dado. Directamente, tiene que ver con el proceso abstracto de maduraci�n de una acci�n a emprender a trav�s de enlaces entre las protomentes participantes. Es la subrred monitora y supervisora del proceso de maduraci�n y es la que busca la calidad en las tentativas de decisi�n. Esta subrred cumple con el papel fundamental de declararse conforme (manteniendo la atenci�n) o disconforme con todo el proceso, con lo cual aparece en general un proceso c�clico (Baddeley). S6 parece controlar ciclicamente al pensamiento. La informaci�n pertinente deja de estar en la frontera de la conciencia y pasa al preconciente (la antesala de la conciencia) de Freud, de donde suele reemerger produciendo un bucle articulatorio que reactiva a la informaci�n antes usada. Cuando un humano se�ala que a un dado tema hay que seguirlo pensando, est� revelando el voto negativo de s6(t). Los m�s modernos puntos de vista acerca de la arquitectura de la atenci�n y la conciencia, tratan de minimizar la incidencia de S6, se�alando que para funciones superiores de control se pueden lograr autoorganizaciones del resto de las subrredes que lleve a una estructura de datos diferente de la meramente aleatoria, que permita aprender y con ello sacar conclusiones. La tarea de perfeccionar arquitecturas en redes neurales se realiza tambien por aprendizaje reforzado, donde el s� o el no final de un proceso previo sirve de base experimental para procesos ulteriores. Hay toda una sistem�tica ya publicada que muestra c�mo se perfeccionan arquitecturas de redes neurales. Esto no quita que en invertebrados como las nudibranquias existan neuronas que satisfagan el papel de monitor o supervisor, que tambien es plausible que existan en el cerebro humano autoorganizado.

MODELO DE LA "GLOSOLALIA" (EMPLEO DE LENGUAS MULTIPLES)

A esta altura corresponde destacar que cada una de las protomentes S1 a S5 tiene un sistema operativo espec�fico diferente. No comparten un idioma �nico como el de S6. Por as� decir, los alumnos de S1 hablan en dan�s, los de S2 en franc�s, los de S3 en portugu�s, los de S4 en japon�s y los de S5 en ingl�s. (Minsky, 6.11 y 6.12). Las protomentes quiz�s se comunican en mental�s, que es el idioma de S6 y del sistema operativo A.  

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  • Baddeley A - Human memory, Allyn and Bacon, Boston 1990.
  • Blackeslee, Magazine Rack (CD-ROM), Health, p.3
  • Newell A - Unified theories of cognition, Harvard University Press, 1990.
  • Ornstein R-The Evolution of Consciousness, Touchstone, 1991, p.147,247,249.
  • Freud S - Los textos fundamentales del psicoan�lisis, selecci�n de Anna Freud, Altaya 1993, p 173.
  • Hertz JA, Krogh AS, Palmer RG- Introduction to the theory of neural computation, Addison-Wesley, 1991
  • Lashley KS- The problem of serial order in behavior. En Jeffreys LA (ed.), Cerebral mechanisms in behavior, Wiley (1951)
  • Houghton G- Parallel Models of Serial Behaviour, Psyche,2-1995, on-line
  • Laird-Smith P - Mental models, Harvard University Press, 1983.
  • Laird-Smith P - The computer and the mind: An introduction to cognitive science, Harvard University Press, 1988.
  • Goleman D - Inteligencia Emocional, Javier Vergara, 1996
  • Weinstein P - Intranets, Technology and Learning, 17,2,50, October 1996.

    * TEORIA GENERALIZADA Y UN MOSAICO DE MODELOS.

    A conoce del mundo externo y B (o "mente") conoce de A (Minsky).

    El cerebro A, como intelecto superior, se interpreta como un sistema de procesamiento de informaci�n compartimentalizado y multiobjetivo, esto es, con una meta distinta para cada compartimento o protomente que lo integra. Posee un sistema operativo que lo conecta con el entorno y lo activa; los datos de dicho entorno y las experiencias preparadas como reglas y metarreglas, pueden ser almacenados, compartidos imperfectamente y operados. Los procesos y sus memorias espec�ficas, dentro de cada compartimento, no son accesibles al resto: s� lo son las resultantes, variables en el tiempo, de cada uno de esos procesos.

    El cerebro B es otro sistema operativo que activa la puesta en com�n para el logro de una �nica meta general y es, entre otros atributos excluidos del an�lisis, una m�quina de diferencias de D'Alembert que autoorganiza el escrutinio de las resultantes de los procesos intelectuales superiores en el cerebro A y que intenta la orquestaci�n conjunta del parlamento de la mente o de la sociedad de la mente, esto es, busca que las resultantes de cada protomente influyan sobre el resto.

    Cada uno de los cinco m�dulos principales S1 a S5 de la Fig 23, que significan protomentes/subrredes muy esquem�ticas, cumple aproximadamente con lo que la atribuci�n de papeles le ha fijado y va dando su voto sj(t) durante la maduraci�n del proceso mental creativo y deductivo. Superpuesto se imagina un Sistema Operativo S6 encargado del monitoreo del proceso y del monitoreo general, ya que si de un cerebro se trata, una se�al de hambre o dolor debe interrumpir la tarea para unificar fuerzas que apunten a preservar la supervivencia. Tiene que haber balance de protomentes o la especie humana ya habr�a sucumbido (Minsky M, 4.5). La energ�a de c�mputo de Hopfield, modificada para adecuarla a este modelo, ser� el "escrutinio" de los votos, reinterpretado como libertad, tensi�n o esclavitud de los grados de libertad entre subrredes.

    MODELO DE LAS PALABRAS CRUZADAS

    La tarea por la cual protomentes distintas intentan llegar a un acuardo conjunto, es an�loga a la tensi�n de pulsiones diferentes. La confecci�n de palabras cruzadas en dos dimensiones donde casi todas las letras a incorporar resultan tensadas por dos pulsiones superpuestas es una primera

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    aproximaci�n al delicado balance entre dos protomentes (Daniel Dennett). Una natural extensi�n hacia palabras cruzadas multidimensionales permite extender las palabras cruzadas comunes para simular tantas protomentes balanceando como dimensiones tenga el sistema de palabras cruzadas hipergeom�trico. La sensaci�n que la tarea termin� puede autoorganizarse en respuesta a mecanismos internos.

    MODELO DE LA BANDA DE JAZZ

    Cada miembro de una banda de jazz semeja a una distinta de las protomentes de la Fig 23. Luego de un per�odo de remanso acotado y ceremonioso (nadie se atreve a satisfacer la meta creativa en condiciones inicialmente desfavorables), uno de los m�sicos se siente inspirado, se independiza de la rutina y empieza su turno para una excursi�n. Tentados por el desaf�o, el resto de los m�sicos sienten ataduras y afecci�n hacia la nueva ruta ensayada y hacen lo que pueden por colaborar con el liderazgo. El turno se repite para todos los m�sicos. Los m�s brillantes son los que m�s liderazgo ejercen y mejor afectan y logran ataduras sobre los dem�s. Finalizan todos con un acompasado acuerdo y con el silencio bonificado por la tarea cumplida.

    MODELO DE D'ALEMBERT O DE LA MAQUINA DE DIFERENCIA

    En lugar de que los m�sicos hagan lo que pueden, aqu� aprenden del l�der. Complementando al modelo de las palabras cruzadas, se puede postular el empleo de una m�quina de diferencias (D'Alembert, segun Minsky, 7.9) para la finalizaci�n de una tarea cerebral. Cuando la descripci�n de situaciones (en este caso, la realidad de lo que se ha logrado) y la descripci�n de metas (la finalizaci�n de la tarea intelectual) coinciden, el proceso ha madurado y la explicaci�n queda iluminada. En el caso contrario, por modelo modificado de la Jazz Band, se debe acercar la situaci�n previa a una nueva situaci�n aprendida resultante de la docencia contagiante del l�der (en este caso, la protomente) que ense�a. Salvo estas sutilezas, el modelo coincide con la Fig 11.

    MODELO DE LA RED NEURAL

    El conjunto de la teor�a expuesta se realiza a la manera de la arquitectura interconectada y subsimb�lica de una red neuronal. El cerebro opera sus protomentes simultaneamente y el neurocient�fico se halla muy lejos de entender c�mo es el mecanismo de integraci�n de esas protomentes en un �nico objetivo, esto es, c�mo opera el sistema operativo S6. Pero al adquirir experiencia en los resultados de manipular subrredes neurales artificiales, intuye que la explicaci�n buscada debe recurrir a esas notables estructuras. Por ejemplo, en 1982 Amari ya construy� redes neurales con inhibici�n recurrente que explicar�an la habilidad de nodos de competir entre ellos y formar ordenadamente una selecci�n global. Los nodos gradualmente se inhiben reciprocamente hasta que solamente uno emerge por encima del valor de corte o umbral. Y si es neuroanatomista, reconoce como el sitio para dichas altas habilidades integrativas y racionales, al neoc�rtex. Finalmente, la forma c�mo la red logra la minimizaci�n de la energ�a de c�mputo es el objeto b�sico del estudio detallado del par�grafo siguiente, sobre la base de las hip�tesis de Hopfield.

    El modelo no es, a primera vista, similar a otras representaciones de la tarea intelectual que ha elaborado la teor�a unificada de la cognici�n, basadas en espacios de problemas poblados de operadores, listas abiertas y cerradas formando colas, impasses y avances a trav�s de su resoluci�n

    82.

    (A.Newell, H.Simon) y con memoria com�n compartida por varias protomentes, modelo de pizarr�n segun B. Hayes-Roth o limitada a menor n�mero segun Minsky. En una segunda visi�n m�s detallada, hay varias formas de conciliar la teor�a de Newell con la de las redes neurales artificiales.

  • Bloom FE, Lazerson A - Brain, Mind, and Behavior, Freeman, 1988, p.274
  • Balkenius C - Natural Intelligence in Artificial Creatures, Lund University Cognitive Studies, 1995, Cap. 3.
  • Roskies AL, Wood CC - A parliament of the mind, The Sciences, p.44, May- June 1992
  • Dennett DA - Consciousness explained - Little, Brown & Co, 1991.

    MODELO DE LOS HOMUNCULI

    Es tradicional suponer que en el cerebro/mente existe un hombrecito bastante tonto, (homunculus) o muchos (homunculi), encargados de las acciones m�s misteriosas del �rgano. Las computadoras familiares que se adquieren habitualmente, as� como los sistemas de Intranet, es obvio que tienen sus homunculi, no tan tontos: son sus usuarios. El modelo afirma que dentro de los homunculi habr�a otros homunculi m�s tontos a�n, a la manera de agencias conteniendo subagencias, o programas estructurados de computaci�n conteniendo subrrutinas triviales. En el l�mite ser�an agentes mec�nicos repitiendo 0,1,0,1... As� se visualizan las aulas de Intranet, pobladas de homunculi tontos, expertos en realizar trucos para satisfacer la especialidad que le ha asignado la divisi�n modular de tareas.

    MODELO DE LA MENTE DISTRAIDA

    Se introduce tambi�n un estado idealizado para un cerebro A distra�do, desconectado de los sentidos fisiol�gicos y sin su t�pico alerta que es el requisito normal de la vigilia o de la conciencia. El cerebro B no tiene mucho que hacer si su alerta t�pico tambi�n est� desconectado. A ese estado se lo considera el de la MENTE DISTRAIDA o mente en blanco, l�mite biotermodin�mico de la atenci�n t�pica del sistema operativo del cerebro A.

    MODELO DE LA MENTE EXCITADA.

    Este es un segundo estado idealizado. El cerebro se ha desdoblado en A (en contacto con la meta de resolver el problema) y B (en contacto con A). La mente excitada A es la que se halla en condiciones cercanas al m�ximo de alerta y la parte B es la que reconoce que A est� cerca de ese m�ximo. En dicho estado, surge la experiencia consciente de confusi�n t�pica de la mente excitada, que se parece al dolor. La confusi�n es independiente del �mundo exterior. El dolor refleja perturbaciones exteriores. Ambos impelen a buscar v�as de escape (Minsky, 6.14). El escape del estado de confusi�n se construye racionalmente combinando y recordando escapes previos parecidos. A medida que el cerebro procesa informaci�n y recolecta nuevos datos, elimina protoborradores conscientes y privilegia otros que activamente intentan salir de la confusi�n. (Dennett).

    MODELO DE LA MENTE RELAJADA E ILUMINADA

    En el �ltimo estado mental idealizado, el de la mente relajada, un dado

    83.

    borrador de una resultante del proceso multicompartimental, al consolidarse, al entretejer y nuclear antientr�picamente varias contribuciones del revoltijo de ellas, emerge como un �nico patr�n integrado de pensamiento. Nace a trav�s del cuello de botella de von Neumann. Esquematizando, se puede imaginar a un conductor de autom�vil que ve cruzar un bulto por delante. Su protopensamiento en A: un cu�, una comadreja, una liebre. A medida que le llega m�s informaci�n con sus retardos, el cerebro B concluye que se ha tratado de la sombra de un p�jaro, lo cual coincide con la posici�n del sol. Es un tema apasionante imaginar c�mo se extrae una �nica conclusi�n de un enjambre de protoalarmas. El estudioso de las redes neurales artificiales o de las palabras cruzadas multidimensionales, encuentra que la respuesta calza con el conjunto de patrones de se�ales interactuantes que se consolidan en el patr�n estable de un fen�meno como hace la red neural, o calza como calzan las palabras cruzadas multidimensionales requeridas por restricciones m�ltiples. Es una decisi�n conjunta de Hopfield. Todo esto puede ocurrir, por ejemplo, en 10 a 15 ms y entonces, segun las reglas de la mec�nica estad�stica (Titulaer), refleja mecanismos microsc�picos.

    DOS EXPRESIONES DEL MODELO DE LA AUTOORGANIZACION MENTAL CON SUBRREDES

    El modelo cuantifica la historia temporal del sistema operativo S6 ejecutando el escrutinio autoorganizante. Se le da la forma de dos expresiones, esto es, una funci�n objetivo termodin�mica y una restricci�n, t�pica de un sistema operativo en acci�n, que establece un ordenamiento en el acceso de se�ales.

    * La primera, ec. (6), es la energ�a de c�mputo para subrredes interconectadas a minimizar.

  • 
                         N   /                     \
              E* = - (Sigma)!  Vij. (sigmai.sigmaj) ! => MIN                   (6)
                        i�j  \                     /
                    i = 1,2,..,N                  j = 1,2,...,N
    

    El signo negativo con el cual comienza el t�rmino de la derecha, refleja que si el parentesis (sigmai.sigmaj) resulta positivo (ambos pulgares para arriba o ambos para abajo), se contribuye a minimizar la energ�a E*.

    sigma es el signo positivo o negativo que significa un pulgar para arriba (aprobaci�n) o para abajo (rechazo) en el an�lisis de la idea en maduraci�n. Se entiende que sigma = sigma(t). o sea que el voto va madurando, con el pasar del tiempo de proceso, a trav�s del consenso de las otras subrredes.

    i�j indica que el voto de la subrred j no debe ser avisado a ella misma.

    => MIN, se lee "la funci�n objetivo previa debe tender a un m�nimo".

    Vij es cada potencial, actividad o est�mulo el�ctrico, uno para la ida y otro, redefinido, para la vuelta, entre la subrred j (fuente) y la i (sumidero). Estos est�mulos presentan dos casos: son democraticamente iguales para S1 a S5, pero ya no lo son cuando participa la subrred S6, supervisante y autorreferencial, pues ella requiere, por la �ndole de la divisi�n del trabajo, un trato de ama a esclava hacia las restantes subrredes.

    * La segunda expresi�n, es la ec. (5a). Se trata de una restricci�n a la

    84.

    funci�n objetivo previamente mencionada, que exige la coincidencia de los

    
                  sgn Sigma {Vij. (sigmaj(t) + 1)/2 - Voi}           (5a)

    Esa coincidencia se da en dos casos, cuando rige la mente distra�da (todos los pulgares para abajo), debido a la prevalencia del sustraendo y cuando acab� la maduraci�n de una idea (todos los pulgares para arriba), debido a la prevalencia del minuendo.

    La red S6 supervisora vota en el primer caso por no, (-1); y en el segundo caso por si (+1).

    * APROXIMACION PARTICULAR A LA TEORIA GENERAL

    En el modelo presentado est� impl�cito, a priori, que la subrred supervisora S6 env�a siempre votos negativos durante la maduraci�n, hasta el final, ocasi�n cuando invierte su voto. Esto permite construir un circuito que elimina S6 por superabundante. Con esa postura, las expresiones de (7)

                     _
           E' =  E*/ Vij(t)�= - � (�i��j)  => MIN                   (7)
                               i�j
    
                    i = 1,2,3,4,5                  j = 1,2,3,4,5

    resultan ser casos muy simplificados de (5) y (6) con las siguientes interpretaciones adicionales

    
                          s6 = +1 (FIN de la maduraci�n)
                          s6 = -1 (en el otro caso)            (8)

    Obs�rvese que de la ec. (7) se ha exlu�do la subrred supervisora y se ha tomado el valor medio (media de potenciales presumiblemente poco diferentes entre s�) correspondientes a los (N2 - N), en este caso 25-5= 20, Vij significativos. La restricci�n (5a) sigue vigente.

    En las ejemplificaciones que siguen interpr�tese que E* es la funci�n objetivo y que E' es un auxiliar m�s sencillo para explicar la idea b�sica.

    * APRENDIZAJE NO SUPERVISADO Y ESTRUCTURA DE DATOS.

    La maduraci�n de una idea para intuir un teorema y luego verificarlo a partir de otros ya probados tiene el significado de un aprendizaje, transici�n de fase del desequilibrio con "sorpresa o informaci�n a posteriori" luego de una "desinformaci�n a priori". Para que se d� un aprendizaje sin un maestro real, es necesario que los datos recibidos como input tengan estructura, reinterpretable como datos de la base cognitiva con un maestro virtual oculto en ellos mismos. Estos detalles son significativos, ya que desenfatiza la habitual separaci�n entre aprendizaje supervisado y no-supervisado. Es imposible un aprendizaje no-supervisado puro. Con datos aleatorios ninguna mente puede aprender otra cosa que la autorreferencial, o sea que los datos son aleatorios, "aprendizaje" casi nulo, demasiado trivial para provocar sorpresa.

  • Minsky M, The society of mind, Simon and Schuster (1988)
  • Dennett D, Consciousness explained, Little, Brown (1991)
  • Scientific American (ed.)- El cerebro (1979)
    Actualizado 31 de Marzo 1998

    (P�gina en preparaci�n) Adios.

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