La Percepción
En los seres vivos, toda la información que recibe el sistema nervioso proveniente del exterior es adquirida a través de los órganos sensoriales. En el ser humano la percepción sensorial está siempre asociada a un proceso cognoscitivo, lo cual significa que no basta con "ver" o escuchar algo, sino que también hace falta un cierto procesamiento previo de la información antes de que ésta sea guardada e interpretada.
Existe una diferencia sutil, y muy importante, entre las funciones de "sentir" y
"percibir". Nuestros órganos sensoriales captan las señales provenientes del exterior, y las someten a un cierto procesamiento que las convierte en percepciones; es hasta entonces que nosotros nos percatamos de la existencia de esa información. Dicho en otras palabras, "sentir" es una operación simple a nivel de los sentidos, "percibir" es una función compleja a nivel cerebral. Las figuras 25, 26 y 27 nos muestran tres casos en los cuales una misma señal de entrada nos puede producir dos percepciones diferentes. Por todo lo que acabamos de mencionar, creemos que si hemos de crear máquinas inteligentes, es necesario dotarlas de un sistema cognoscitivo, para lo cual es necesario comprender mejor cuáles son los procesos cognoscitivos del hombre, o diseñar otros procesos artificiales que cumplan este mismo propósito, pues en principio podrían existir problemas para los cuales alguna solución artificial pudiese ser más eficiente que las soluciones biológicas, o al menos factible de construir desde el punto de vista tecnológico.
El tipo de procesamiento que realiza el cerebro humano para transformar las sensaciones en percepciones está ilustrado por los ejemplos siguientes.
Figura 25. Cuando una imagen observada es ambigua, la imagen que se hace
consiente, llamada Gestalt, será una de las alternativas disponibles. Aunque se puede
cambiar de Gestalt, únicamente una de las alternativas puede ser observada a un
mismo tiempo.
Figura 26. Esta figura nos puede mostrar ya sea a una bella joven o a una vieja
desdentada.
Figura 27. Ilustraciones de Gestalt. Pato/ conejo de Jastrow y cubos de Necker.
Las imágenes mentales que almacenamos son copias directas de experiencias reales, las cuales han sido simplificadas y promediadas. Estas imágenes corresponden a estereotipos que han sido el resultado de desechar los detalles no esenciales y promediar con base en las características principales (Figura 28). Por ejemplo, nosotros somos capaces de recordar un gran número de imágenes: sin embargo, éstas no contienen toda la información original, sino únicamente la información relevante. Así resulta que podemos recordar "perfectamente" bien a una persona y no tener problema alguno para identificarla. Sin embargo, si necesitáramos hacer una descripción detallada, o un dibujo de ésta, con base en la imagen memorizada, muy probablemente seríamos incapaces de hacerlo, aunque tuviésemos la habilidad verbal o manual necesarias para hacerlo (Figura
29).
Otro ejemplo interesante es el siguiente: en el centro de nuestro campo visual tenemos una pequeña región "ciega", la cual no puede percibir luz. Sin embargo nosotros subsanamos este problema utilizando la información proveniente de las zonas vecinas del punto ciego y completando la imagen, de manera que no somos capaces de darnos cuenta de que esta zona existe. La percepción es un trabajo de sintetización y procesamiento de información que implica una combinación de elementos simples en un "todo". Las personas perciben casas, árboles, perros, etc., en vez de percibir puntos, líneas, colores, texturas, etc., por separado (Figura 30). También es necesario establecer una relación entre las imágenes observadas y varios contextos, en diferentes grados de abstracción, para hacer una apreciación selectiva.
Figura 28. Esta figura muestra la forma en que nuestra concepción de las cosas
altera la forma en que las recordamos. A dos sujetos se les mostró, durante un tiempo
breve, el dibujo que se encuentra en la parte superior. Al primero, se le dijo que se
trataba de unas gafas, y al segundo, que se trataba de una pesa para hacer ejercicios.
Después se les pidió que repitiesen el dibujo observado. Los resultados se muestran en
la parte inferior de la figura.
Figura 29. La figura izquierda nos muestra un reloj, tal como era recordado por un
sujeto; mientras que la figura a la derecha muestra una mejor reproducción del reloj
en la realidad. Las omisiones y distorsiones en la imagen recordada nos muestran
que, al mirar el reloj, lo que miramos es la hora ; esto es, únicamente tomamos la
información que necesitamos.
Otra facultad del hombre es su capacidad para "poner atención" a cierta parte de la información que se recibe y desechar el resto de ésta. Sin embargo, aun cuando el sujeto esté concentrado en una parte de la información, tiene la sensación permanente de que el resto del mundo se halla presente en todo momento, aunque no esté dentro de su campo visual. Continuamente recibimos información a través de nuestros cinco sentidos, y sin embargo sólo estamos conscientes de una pequeña parte de ésta, esto es, tenemos un mecanismo de filtrado que solamente permite el paso de cierta información relacionada con cambios abruptos del medio externo: por ejemplo un ruido súbito o un cambio de temperatura. En general, nosotros podemos desactivar a voluntad ese mecanismo de filtrado y poner atención a ciertos olores, sabores, imágenes, temperatura, presión, etcétera.
En términos físicos, podemos decir que las funciones automáticas, a las cuales no les prestamos ninguna atención, son funciones que se llevan a cabo en la médula espinal.
En el momento en que cobramos conciencia de una sensación es porque hemos hecho partícipe de ésta a nuestro cerebro.
Figura 30. ¿Qué tipo de estrategia utilizamos para reconocer en estas líneas a una
bailarina?
El "Sentido Común"
Otra importante diferencia entre los hombres y las computadoras es el llamado "sentido común". El hombre, en su vida diaria, se enfrenta continuamente a la necesidad de tomar un sinnúmero de decisiones con base en una gran cantidad de información y opciones alternativas. La mayoría de estas decisiones son tomadas sin siquiera concederles unos segundos de atención, esto es, de manera automática. Por ejemplo, cuando manejamos un automóvil, no pensamos continuamente en todas las operaciones que estamos efectuando; esto es, el uso que hacemos del embrague, o de los cambios de velocidades, o el uso de las luces direccionales y el control del volante. Todas éstas son funciones que efectuamos de manera automática.
Existen momentos en los cuales es necesario tomar decisiones más importantes o difíciles, para lo cual es preciso elegir, en el nivel consciente, entre varias alternativas y razonar explícitamente la conveniencia de una sobre otra. La mayor parte de las elecciones que el hombre enfrenta a lo largo de su vida las resuelve con base en su sentido común, el cual está formado por un número inmenso de experiencias acumuladas durante su vida. El sentido común es de naturaleza cualitativa, en el sentido de que raramente involucra relaciones numéricas entre conceptos; en cambio, ofrece perspectivas múltiples de un problema, a veces de manera simultánea.
Alguien ha dicho que "el menos común de los sentidos es el sentido común", refiriéndose al hecho de que las decisiones personales no siempre son adecuadas según los criterios de otras personas, o de acuerdo con las consecuencias directas de llevarlas a cabo. Estas son otras características importantes del hombre: su manera de razonar es individual y siempre existe la posibilidad de que cometa errores de juicio. Sin embargo, aunque a veces nuestro sentido común nos lleva por caminos equivocados, constituye una herramienta fundamental para nuestra supervivencia. Para poder construir computadoras que emulen ciertas capacidades mentales del hombre como el sentido común, es de importancia primordial entender de qué manera se logra la organización de la información en el cerebro humano, y conocer la forma en que se lleva a cabo el razonamiento.
En el capítulo anterior analizamos de manera comparativa la forma en que se desempeñan las computadoras y los humanos, en cuanto se refiere al acceso a la información que tienen almacenada. De esta manera, pudimos observar que este proceso tiene características muy diferentes en ambos. Esto nos hace suponer que los mecanismos encargados del almacenamiento de la información, en computadoras y seres vivos, son por fuerza de carácter fundamentalmente distinto. Más adelante veremos que la posibilidad de error es una consecuencia natural de la estructura del cerebro, esto es, es inherente al hombre.
Nuevas Direcciones
Hasta el momento, una de las diferencias básicas que existen entre computadoras y seres humanos tiene que ver con la utilidad práctica del material memorizado. Esta diferencia consiste en que mientras una computadora almacena información que únicamente puede ser llamada de manera explícita por un programa, el ser humano "aprende". En el hombre, la adquisición de nueva información modifica su comportamiento (o su forma de pensar), en la medida que le aporta nuevos criterios para la toma de decisiones, tanto a nivel consciente como inconsciente. El hombre debe su gran capacidad de adaptación, también llamada plasticidad, a su habilidad para aprender.
Anteriormente mencionamos que para poder construir máquinas que tengan ciertas características de inteligencia es necesario el diseño de arquitecturas radical y conceptualmente diferentes. Ésta es la filosofía presupuesta en el estudio de las llamadas redes neuronales (artificiales). Estas redes constituyen un concepto totalmente nuevo y diferente de la computación, el cual se basa en un modelo simplificado de la manera en que las neuronas se organizan en redes dentro del cerebro. Más adelante explicaremos en qué consisten estos modelos.
Las "redes neuronales" (artificiales) se encuentran en sus primeras fases de desarrollo, sin embargo, se ha encontrado que tienen capacidades autónomas de aprendizaje, y que la información que almacenan es recuperable con base en su contenido. También se ha observado que estos sistemas pueden "recordar" a partir de información incompleta o con mucho ruido. Todas éstas son características análogas a las de la mente humana.
Recientemente ha habido un gran auge de la investigación en redes neuronales y
neurocomputadoras, y como consecuencia se han logrado grandes avances de carácter fundamental. Estos avances comienzan a verse reflejados en el plano tecnológico, ya que se empiezan a desarrollar computadoras que funcionan con base en estos principios.
En estos momentos ya existen en el mercado algunos programas que operan en computadoras convencionales y que funcionan "imitando" estas nuevas arquitecturas.
Estos programas son ejemplos modestos de lo que tendremos en los años por venir.
Todo parece indicar que el estudio de este tipo de modelos contribuirá al desarrollo de los llamados "robots inteligentes". Idealmente, la característica principal de estos nuevos robots inteligentes sería su alto grado de adaptación, esto es, exhibirían un comportamiento que se ajustaría a las condiciones externas de una manera apropiada.
Para ello sería necesario dotarlos de funciones sensoriales artificiales, y de un sistema para procesar la información recibida a través de los "sentidos". Después de procesada, la información sería almacenada, y de manera paralela esta información recién aprendida modificaría las respuestas del robot al medio. Esto es, se pretende lograr construir máquinas en las cuales los circuitos mismos aprendan a partir de la experiencia, y que se autoorganicen. Por el momento, sin embargo, esto es aún ciencia ficción. Pero de eso hablaremos más adelante.
James Burke, The day the universe changed, British Broadcasting Corporation,
Londres, 1985.
D.R. Hofstadter, Gödel, Escher, Bach: An eternal golden braid, First Vintage Books
Edition, 1980.
ITEC. The home study course in electronics and computers, GEJ Publishing Ltd.,
Londres, 1983.
José Luis Pinillos, La mente humana, Biblioteca básica Salvat núm. 24, Salvat Editores,
1971.
Este texto fue extraído de:
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/088/html/sec_8.html
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