El Enfoque Conexionista de la Mente: Cómo el Cerebro Redefine la Computación

La Teoría Neurocomputacional de la Mente

Los avances que se producen en el campo de las neurociencias, la posibilidad del estudio de los procesos cerebrales y el desarrollo de modelos de la mente desligados de los modelos de computación clásicos van a permitir el desarrollo de una Teoría Neurocomputacional de la Mente. Esta teoría está ligada al abandono de un principio que se consideraba básico en la Ciencia Cognitiva Clásica: que los estados mentales son estados computacionales y la computación consiste en la manipulación de símbolos. La adopción de este principio permitió el desarrollo de la “metáfora del ordenador” y la idea de que los procesos cognitivos son procesos computacionales, en el sentido en el que hablamos de computación cuando nos referimos a lo que realiza un ordenador convencional.

Del Modelo Clásico al Conexionismo

La crisis de los sistemas clásicos de computación y de la Ciencia Cognitiva Clásica asociada a ellos tuvo como consecuencia inmediata la necesidad de desarrollar nuevos sistemas computacionales. Estos sistemas serían los sistemas conexionistas.

Los sistemas conexionistas están inspirados en los diseños y estructuras que conforman el cerebro. Ahora la imagen se ha invertido: es el cerebro quien proporciona el modelo adecuado para comprender el funcionamiento de los sistemas computacionales. La diferencia fundamental entre los modelos simbólicos y los modelos conexionistas es que, mientras que los primeros recurren a las propiedades formales de un sistema simbólico para simular los sistemas cognitivos, los segundos se basan en diseños que tratan de copiar la estructura del cerebro (sistemas de diseño cerebriforme).

Los modelos o diseños de estructuras conexionistas son muy variados; en realidad, para cada problema podría plantearse el diseño de un modelo distinto. Por ello, en esta sección se explican aquellos elementos comunes a la mayoría de los sistemas conexionistas y cómo estos han influido en la imagen computacional de la mente.

Elementos Fundamentales de un Sistema Conexionista

Un sistema conexionista es, por lo tanto, una red de procesadores con un diseño tipo PDP (Procesamiento Distribuido en Paralelo), cuyos elementos básicos lo forman unidades simples, similares a neuronas, que reciben el nombre de nodos de la red. Cada nodo está conectado con otros, formando una red a través de la cual se envían señales unos a otros y a sí mismos.

El funcionamiento de la red se basa en varios conceptos clave:

• Valor de activación: Cada nodo tiene un estado que depende de las entradas excitantes o inhibitorias que recibe. Estos valores pueden ser del tipo 0 (unidad desactivada) o 1 (unidad activada). Al valor de activación se le suele denominar ‘fuerza’.
• Umbral de activación: La entrada total que recibe un nodo determinará su estado de activación, y esto puede depender del umbral que la entrada tenga que alcanzar para poder activarlo.
• Peso de conexión: La fuerza de la conexión entre dos nodos se denomina peso. Este valor modula la influencia que un nodo ejerce sobre otro.

La activación de un nodo viene representada por una relación que es directamente proporcional a la fuerza de la entrada que recibe, determinada por los pesos de sus conexiones.