Propiedades de Modularidad, Especializaci´on y Plasticidad

Esto ilustra c´omo los algoritmos de distintos enfoques de modelado cognitivo (b´usque- da, simulaci´on estoc´astica, y razonamiento simb´olico) pueden ser concebidos como estra- tegias diferentes que seleccionan el mismo conjunto b´asico de operaciones (inferencia hacia adelante, representaci´on del mundo, etc.). Explicar la integraci´on de procesos cog- nitivos que son representados empleando diferentes modelos, puede ser una tarea com- pleja debido a que estos modelos est´an basados con frecuencia en algoritmos que son dif´ıciles de conciliar entre s´ı. Si la mente ejecuta cada estrategia usando una secuencia de funciones comunes, la integraci´on de las diferentes estrategias de razonamiento po- dr´ıa convertirse en una explicaci´on de c´omo la mente combina e intercala secuencias de funciones comunes.

Po otro lado, el principio deImplementaci´on M´ultipleargumenta que m´ultiples me- canismos computacionales y representacionales pueden implementar cada una de las Funciones Comunes. Por tanto, este principio ayuda a explicar c´omo los procesos cogni- tivos y perceptuales de bajo nivel crean e influyen sobre procesos de alto nivel como el razonamiento y la resoluci´on de problemas. Por ejemplo, en METAFORA´ , lainferencia hacia adelantees implementada usando los siguientes mecanismos diferentes entre s´ı:

Activaci´on de reglas de producci´on: involucra la correspondencia entre un conjun- to de reglas y un conjunto de hechos con el objetivo de inferir nuevos hechos.

Redes neuronales de propagaci´on hacia adelante: toma los hechos representados por la activaci´on de las unidades de entrada, propaga estas activaciones hacia ade- lante, y como respuesta obtiene nuevos hechos representados por los valores de las unidades de salida.

Memoria: el valor de un atributo en un instante de tiempo T2 puede ser inferido recordando su valor en un instante de tiempo anterior, T1, mientras que el intervalo de tiempo entre T1 y T2 se lo suficientemente breve.

Anticipaci´on: el valor de un atributo que se encuentra en alg´un estado futuro cerca- no puede ser inferido despu´es de percibir el valor de dicho atributo en el presente.

As´ı pues, la aplicaci´on de los principios de implementaci´on m´ultiple y funciones comu- nes en METAFORA´ , sugiere una forma de explicar c´omo las estrategias de razonamien-

to se integran con los procesos perceptual, motriz y nemot´ecnico de nivel inferior. Si la mente implementa estrategias de razonamiento empleando secuencias de funciones comunes y si (de acuerdo con el principio de implementaci´on m´ultiple) cada funci´on com´un puede ser implementada por m´ultiples mecanismos de orden inferior, entonces esos mecanismos pueden influenciar en cada paso de los procesos cognitivos de nivel superior.

4.3.

Divide y vencer´as: Propiedades de Modularidad, Especia-

lizaci´on, y Plasticidad

Cuando los te´oricos de la evoluci´on piensan en la inteligencia y sus or´ıgenes, suelen se˜nalar rutas evolutivas indirectas que han afectado a ´organos multi-uso (Calvin, 2001).

 Cap´ıtulo 4. Naturaleza de la Soluci´on

En realidad, muchos ´organos tienen m´ultiples aplicaciones, y su combinaci´on de funcio- nes cambia con el tiempo. Por ejemplo, ¿Cu´ando evolucion´o ese ´organo intercambiador de gases de los peces, conocido como “vejiga natatoria” por su contribuci´on a la flotaci´on, hasta convertirse en un pulm´on?.

As´ı pues, al preguntarse c´omo se origin´o la maquinaria neuronal para la previsi´on, la toma de decisiones o el aprendizaje, hay que tener en cuenta que los mecanismos subyacentes podr´ıan servir para m´ultiples funciones, cualquiera de las cuales pudo ser favorecida por la selecci´on natural, beneficiando de paso a las otras. Podr´ıan ser como lo que los arquitectos llamaninstalaciones b´asicas, como los cuartos para las fotocopiadoras y los buzones de correos. La boca, por ejemplo, es una instalaci´on b´asica multi-uso que puede usarse para beber, paladear, ingerir, vocalizar, y expresar emociones; en algunos animales, sirve tambi´en para respirar, refrescarse, y luchar.

“Al considerar las transiciones de ´organos, es muy importante tener en cuenta la probabilidad de conversi´on de una funci´on a otra”. — Charles Darwin, El origen de las especies, 1859.

Haciendo una analog´ıa con las instalaciones b´asicas u ´organos multi-uso, se puede pensar en una arquitectura cognitiva compuesta por un conjunto de m´odulos h´ıbridos, de representaci´on simb´olica y sub-simb´olica, cuya funcionalidad sea la de especializar las habilidades y comportamientos del agente. Estos m´odulos especializados, en principio, no tienen un objetivo espec´ıfico definido a priori sino que su prop´osito es definido (y re-definido adaptativamente) durante las relaciones de interacci´on que tiene el agente cognitivo con su entorno. En el contexto de METAFORA´ , estos m´odulos h´ıbridos ser´an denominadosComportamientos.

Arteaga y Pimienta (Arteaga y Pimienta, 2004) hablan de una organizaci´on horizon- tal y vertical de la corteza cerebral. Mientras que el patr´on de organizaci´on horizontal se refiere a la disposici´on en capas paralelas a la superficie cortical, el patr´on vertical des- cribe agrupamientos celulares, ortogonales a la superficie, que han recibido el nombre de columnas. Mountcastle (Mountcastle, 2003) estableci´o la unidad b´asica de la operaci´on cortical en la micro-columna, una estructura vertical de entre ochenta y cien neuronas distribuidas a lo largo de todas las capas corticales, a excepci´on de la primera, y conte- niendo todos los tipos de c´elulas de la corteza, constituyendo unidades de procesamiento complejo.