Fundamentos de la Ciencia Cognitiva: Del Procesamiento Serial a los Modelos Conexionistas

Fundamentos del Cognitivismo: Wiener y la Cibernética

Norbert Wiener trabajó en el diseño de proyectiles autodirigidos. Es el principal representante de la cibernética y una figura clave del cognitivismo simbólico.

Aportes de Wiener a los Sistemas Cognitivos

Wiener aportó dos ideas fundamentales al desarrollo de los sistemas cognitivos:

1. Autorregulación del sistema: Para que un sistema sea capaz de autorregularse, es preciso que reciba información de su comportamiento (retroalimentación).
2. Computación: Cualquier sistema que se autorregule está aplicando un tipo de computación para modificar sus estados.

Turing, Newell y Wiener fueron figuras esenciales en el surgimiento de los ordenadores digitales.

El Paradigma del Procesamiento de la Información (PI)

El Proceso de la Información (PI) procede de la Inteligencia Artificial (IA). Newell, Shaw y Simon son considerados el precedente de la IA. Newell y Simon descubrieron la estructura general del PI.

Antecedentes Teóricos del PI

Shannon y Weaver establecieron la Teoría de la Comunicación, cuyo objetivo era explicar el paso de la información a través de un canal y determinar matemáticamente la transferencia input-output, teniendo en cuenta que en el canal puede existir ruido.

Para cuantificar la información, utilizaron el bit: la cantidad de información requerida para decidir entre dos alternativas posibles.

Modelos Psicológicos de PI

Modelo de Flujo de Broadbent

Un ejemplo clásico es el modelo de flujo de Broadbent, centrado en la atención auditiva.

Teóricos de los Modelos Seriales

Palmer y Kimchi consideran que un modelo de cognición que aspire a ser un modelo de PI debe adecuarse a dos principios:

• Descripciones informacionales: Entender los eventos mentales como eventos informacionales.
• Descomposición informativa: Hay que establecer una correspondencia (mapping) entre el input-output mediante un análisis progresivo.

Conceptos Clave del Flujo

• Continuidad del flujo: El input de un evento es el output de la operación precedente.
• Dinámica del flujo: Relacionada con la temporalidad.
• Implementación física.

Cronometría Mental

La cronometría mental es la técnica más utilizada en el estudio del PI. Se basa en la premisa de que los eventos mentales ocurren en tiempo real y son evaluados cuantitativamente.

Críticas al Paradigma Cognitivo: La Analogía del Ordenador

Las principales críticas al paradigma cognitivo basado en la analogía del ordenador son:

1. La Paradoja Computacional: La aplicación del ordenador como modelo para estudiar la mente nos permite comprender lo que NO es semejante al ser humano.
2. El Problema de la Intencionalidad: Los eventos mentales se refieren a algo; son intencionales y están dotados de significado. El ordenador, en cambio, carece de intencionalidad.

La Metáfora del Cerebro: Modelos Conexionistas

El objeto de estudio del conexionismo es la mente que procesa información de forma análoga a como lo hace el cerebro.

La mente debe ser entendida como una compleja red constituida por multitud de unidades de procesamiento abstractas que procesan la información de manera distribuida y en paralelo.

Orígenes del Conexionismo

Hebb, Neuropsicología y Lashley

• Asambleas neuronales transitorias/permanentes.
• Acción de masa y equipotencialidad.

McCulloch y Pitts

Contribuyeron al concepto de computación mediante la neurona binaria.

Rossenblatt

• Desarrolló el concepto de la neurona binaria de McCulloch y Pitts.
• Creó el Perceptrón.

Diferencias con los Modelos Simbólicos

Los modelos conexionistas (Modelos Neuromorfos o RNA - Redes Neuronales Artificiales) se distinguen por:

• Procesamiento distribuido en paralelo.
• Ausencia de ejecutivo central (CPU).
• Manejo de información subsimbólica.

Ventajas de los Modelos Conexionistas

Aprendizaje en RNA

La red debe aprender a realizar la clasificación o reconocimiento que se le exige. El aprendizaje consiste en modificar una serie de reglas o algoritmos matemáticos.

Robustez

El conocimiento adquirido se encuentra repartido por toda la red, de forma que si se lesiona una parte, se continuarán generando cierto número de respuestas correctas. Esto se conoce como degradación elegante.

Resonancia Adaptativa

Son capaces de tolerar la incertidumbre y recuperar la información a partir de datos incompletos, de manera similar al ser humano.

El Conexionismo en la Ciencia Cognitiva Contemporánea

El conexionismo no es un cambio de paradigma, sino una nueva orientación en el estudio de la cognición.

El ser humano debe tomar decisiones en situaciones de información parcial, de incertidumbre y experimentando diferentes estados emocionales. En estas circunstancias, donde las reglas pueden ser vagas o intuitivas, es donde los sistemas conexionistas muestran su supremacía.