Modelo cognitivo emocional para la representación del
ascenso jerárquico en los chimpancés
Julio César Clemente González 1 Ana Lilia Laureano-Cruces 2
1
Posgrado de Ciencia e Ingeniería de la Computación del IIMAS-UNAM Circuito escolar, 04510 Ciudad Universitaria. D.F., México
j_clemente uxmcc2.iimas.unam.mx [email protected]
2
Departamento de Sistemas,
Universidad Autónoma Metropolitana-Azcapotzalco,
Av. San Pablo 180, Col. Reynosa Tamaulipas, Del. Azcapotzalco, México, D.F.
Resumen. En este trabajo se propone un modelo cognitivo emocional para
representar el comportamiento de los chimpancés en el proceso de búsqueda de ascenso en sus sociedades jerárquicas. Una de las teorías de la evolución reporta que los chimpancés además de inteligencia, también presentan emociones elaboradas. Tomando en consideración el punto anterior se desarrolla un modelo cognitivo que considera las metas y los acciones para alcanzarlas.
Palabras clave: chimpancés, modelo cognitivo, teoria cognitiva de las
emociones, computación afectiva.
1 Introducción
Una de las metas del área de la inteligencia artificial, es poder simular de igual forma la manera en como piensan los seres vivos, principalmente, el hombre.
Sin embargo, la complejidad de un cerebro humano impide una representación cercana a su conformación, por lo que es necesario enfocarse en objetos que sean cercanos al humano pero de una menor complejidad. En este caso hemos elegido a los chimpances con el fin de diseñar un comportamiento que incluya emociones. El diseño se enfoca en el comportamiento para ascender en las jerarquías y se conforma de acuerdo a la meta de alcanzar bienestar.
Además, existe una fuerte evidencia de que hay una relación cercana entre las emociones y el raciocinio, lo que implica que las emociones son importantes para el proceso cognitivo, y están arraigadas en el cerebro, es decir, no se puede hablar de inteligencia humana sin incluir a las emociones [1]. Por ello, en fechas recientes, el modelado de las emociones para su representación computacional ha tenido una gran importancia.
Por otro lado, los humanos han estado durante mucho tiempo obsesionados con determinar cual es su propósito en la Tierra. Incluso, las primeras culturas, nos atribuía un origen divino. Con la finalidad de comprobar o rebatir nuestra importancia como especie, se han realizados diversos estudios que incluyen los realizados a aquellas especies que por su forma se parecen más a los humanos, muchos de estos estudios son relativamente recientes, apenas del siglo pasado [2].
Buscando que los humanos se desvinculen de cualquier otra especie, se ha tratado de rebatir nuestro parentesco, con lo que solo se ha conseguido reafirmarlo. Encontrando no solamente una cercanía morfológica y biológica, si no además de comportamiento; principalmente, entre humanos y chimpancés.
Se ha descubierto que los chimpancés, como mamíferos superiores, presentan características que se consideraban exclusivamente humanas como la capacidad de prever necesidades futuras, medicina herbolaria, cultura oral, presencia de emociones, relaciones afectivas entre sus miembros, entre otras. Comportamiento parecido a los humanos pero con una menor complejidad.
Dada la cercanía que hay entre la inteligencia de los chimpancés y la humana, y siendo menos compleja la primera; consideramos que es un buen punto de partida, realizar un modelo de inteligencia emocional para representar el comportamiento emocional de los chimpancés y que esto sirva como inspiración con el fin de construir un modelo más complejo que represente las emociones humanas.
2 Emociones y decisiones, trabajos previos.
La parte emocional de las personas forma parte de la conducta diaria. Por otro lado el ser humano depende más y más de las computadoras como compañeros diarios de sus actividades. Es por ello que surge la necesidad de encontrar una forma de dotar a estas máquinas de alguna forma de interpretar o simular emociones. Lo anterior ya sea para integrarlas más rápidamente en un entorno humano, darles mayor naturalidad a su presencia o comportamiento, o realizar medios de interacción más acordes con el comportamiento humano que resulten más familiares.
Trabajos anteriores han buscado formalizar la repercusión de las emociones en la toma de decisiones. Uno de ellos propone un modelo cognitivo que considera las emociones de un piloto aviador, al ejecutar acciones de combate, en la primera guerra mundial [3]. En este trabajo, se dota al agente reactivo, además de los elementos netamente cognitivos, de consideraciones a aspectos emocionales, que motivan a que el agente reaccione de una manera más parecida a la humana. Es decir, a actuar de formas que la lógica no consideraría convenientes.
emocional dentro de un videojuego, es darle una mayor credibilidad al compañero jugador controlado por el módulo de Inteligencia Artificial [4]. Se utiliza al videojuego como un laboratorio para probar un modelo de emociones que modifica el proceso de toma de decisiones.
Es decir, existen ciertas reglas que el agente debe cumplir y que de acuerdo a la evaluación del ambiente, determina en principio, qué acciones ha de realizar; sin embargo al existir además un módulo emocional, la acción a realizarse se verá afectada por el estado de ánimo del agente. El modelo propone una forma para representar el estado emocional y que pueda ser simulado por una computadora.
Los trabajos anteriores han pretendido mostrar una forma de vincular las emociones al proceso cognitivo, apoyados en las ideas de Ortony, Clore y Collins [5], que aseguran que la emoción está fuertemente vinculada a la experiencia humana.
En Ortony, Clore y Collins [5], se propone una forma de representación para el comportamiento emocional de forma que pueda ser simulado por una computadora, en adelante me referiré a ella como teoría OCC.
3 Metodología usada, o teoría OCC
Este trabajo se basa en la teoría de las emociones, propuesta por Ortony Clore y Collins [5].
Se parte de la base de que los agentes actúan persiguiendo metas, y que éstas se alcanzan a través de la realización de ciertos comportamientos. Por otro lado se considera que alcanzar o no cualquier meta genera algún tipo de emoción.
Algunas metas están asociadas a emociones agradables lo que representa una motivación adicional el perseguirlas; otras metas generan emociones desagradables, por lo que se busca evitar su realización. Además pueden resultar inhibidoras para la realización de metas más atractivas emocionalmente.
Los chimpancés viven en sociedades jerárquicas las cuales no son estáticas, por lo que cualquier chimpancé tiene la posibilidad de avanzar entre jerarquías, a través del desafío al macho dominante. Este desafío puede resultar en un avance o en un retroceso.
A los chimpancés les resulta atractivo escalar en la jerarquía, porque una mejor posición garantiza un mayor bienestar (mejor comida, más subordinados, mejores hembras).
El comportamiento de los chimpancés por supuesto es mucho más complejo, pero subir jerarquía es una de sus mayores motivaciones, por eso se consideró modelar un
comportamiento general basado en esta motivación y se acotan emociones atribuibles a la obtención de cada una de las metas menores que ha de realizar para garantizar su ascenso.
Con el fin de diseñar la jerarquía de metas, se desarrollaron los modelos mentales involucrados en este comportamiento [6, 7].
Las emociones consideradas son:
Felicidad – Enojo Satisfacción – Frustración Temeridad – Miedo Orgullo – Vergüenza Alivio – Decepción Congoja – Júbilo
Y los modelos mentales propuestos son los siguientes:
Uno principal, que se realiza mientras no se alcance bienestar se continúa persiguiendo
Sobrevivir, porque el agente necesita mantenerse vivo para poder aspirar a un
mayor bienestar
Preparación, conducta previa a un enfrentamiento
Mantener_Jerarquía, porque además de alcanzar una mejor posición, es necesario
retenerla.
Que se presentan a continuación. Principal
MIENTRAS No-Bienestar o Vivo Sobrevivir SI (No-alfa == Verdadero) Subir_jerarquía SI NO Mantener_jerarquía FIN-SI FIN MIENTRAS Sobrevivir Alimentarse SI (peligro == Verdadero) Preparación SI (perder == Verdadero) Huir FIN-SI FIN-SI
Preparación
MIENTRAS (Peligro == Verdadero o no-alfa == Verdadero) Asociación
Enfrentamiento FIN MIENTRAS Alimentarse
MIENTRAS hambre == Verdadero Asociación CASO 1: Cazar CASO 2: Recolectar FIN MIENTRAS Subir_jerarquía Preparación SI (gana == Verdadero) Sube_jerarquía SI NO CASO 1: Huir CASO 2: Someterse FIN SI Mantener_jearquía Enfrentamiento
A partir de los modelos mentales se construye el esquema de metas y se le asocia un sentimiento a cada una de ellas, tal como se puede apreciar en la figura 1.
Fig. 1 Estructura de metas
Hasta este punto se ha logrado representar el comportamiento del agente a través de su esquema de metas y la relación que existe entre las metas y las emociones. Esto es, se ha diseñado el comportamiento tomando en consideración la estructrura cognitiva de las emociones propuesta en [5].
Para su implementación, es necesario relacionar los acontecimientos del ambiente con los comportamientos para alcanzar las metas. Para ello se definen variables globales y locales, que son alteradas con la percepción del agente. A partir de estas variables se puede proponer una forma de relación entre la emoción que el agente presenta y su intensidad.
Es decir, los acontecimientos, a través de las metas, determinan qué emoción es la que aparece en el agente, y las variables globales y locales determinan la intensidad. La teoría OCC propone las siguientes variables globales: sentido de la realidad, proximidad, excitación y lo inesperado. Que existen independientemente de la meta que se está persiguiendo, pero que se pueden alterar al alcanzar alguna de ellas; y por lo tanto, alterar la intensidad de la emoción.
Las variables locales propuestas son: plausibilidad, deseabilidad y capacidad de
atraer.
la complejidad del análisis e implementación del modelo cognitivo emocional, es por ello que mientras todas las variables globales se consideran en la evaluación del ambiente y de los acontecimientos, para el caso de las variables locales solo se considera una de ellas que es la deseabilidad, es decir, una meta se persigue porque es deseable o se evita por ser indeseable.
4 Resultados obtenidos
Hasta el momento se han desarrollado los modelos mentales que describen las acciones que efectúan los agentes para alcanzar sus metas,
A partir de éstos, se definió la estructura de metas.
Para que el agente pueda alcanzar sus metas, es necesario determinar cuáles son las habilidades que puede realizar, que para el caso de los chimpancés y para la meta principal definida en la estructura de metas, las habilidades son:
caminar ver oír tomar objetos comer arrojar objetos capacidad de asociarse
Con éstas se pueden definir los comportamientos, que son un conjunto de habilidades que permiten conseguir una meta particular, y en este contexto se definen los siguientes comportamientos: cazar recolectar huir enfrentarse alimentarse evaluar el entorno
5 Conclusiones y trabajo futuro
Con el material logrado, se tiene un modelo que permite aproximar el comportamiento de los chimpancés cuya meta principal es la búsqueda del avance en la jerarquía de la colonia.
Se pretende implementar el esquema propuesto, para poder simular colonias de chimpancés y verificar que los chimpancés de ésta pretendan escalar a partir de la jerarquía inicial.
Sin embargo los resultados previos, muestran que la estructura de metas es aún compleja, a pesar de haber elegido a los chimpancés. Lo anterior hace inferir que las emociones son complejas y actúan de forma paralela y distribuida sobre todos los elementos involucrados en el comportamiento resultante. Y es por ello que su implementación no es sencilla, por lo que algunas de las metas serán omitidas durante la implementación.
Agradecimientos: este trabajo surge como un ejercicio de clase de la asignatura: Agentes Cognitivos, en el Posgrado en Ciencia e Ingeniería de la Computación de la Universidad
Nacional Autónoma de México.
6 Referencias
[1] Berridge, K. C. (2003). Comparing the emotional brains of humans and other animals. In R. J. Davidson, K. R. Scherer & H. H. Goldsmith (Eds.), Handbook of affective sciences (pp. 25-51). New York: Oxford University Press.
[2] Sagan, C., y Druyan, A. (1998). Sombras de antepasados olvidados. Planeta.
[3] Laureano-Cruces, A., Guadarrama-Ponce, C., Mora-Torres, M. & Ramírez-Rodríguez, J. (2009). Emotions and Actions: A Cognitive Model for the Red Baron. Sometido en Cognitive
Processing. Mayo 2009.
[4] Acevedo-Moreno, D. (2008). Diseño de una Arquitectura para Incorporar Emociones en
Videojuego. Tesis de Posgrado en Ciencia e Ingeniería de la Computación-IIMAS-UNAM.
México. Recuperado de http://delfosis.uam.mx/~ana/ en mayo 2009.
[5] Ortony, A., Clore, G. y Collins, A. (1988). La estructura cognitiva de las emociones. Madrid: XXI Siglo Veintiuno de España Editores, S.A.
[6] Laureano-Cruces, A. (2000). Interacción dinámica en sistemas de enseñanza inteligentes. Tesis de Doctorado en Investigación Biomédica Básica, Instituto de Investigaciones Biomédicas - UNAM. Recuperado de http://delfosis.uam.mx/~ana/ en mayo 2009.
[7] Laureano-Cruces, A., De Arriaga-Gómez, F., & García-Alegre, M. (2001). Cognitive task analysis: a proposal to model reactive behaviors. Journal of Experimental & Theoretical
