(Página en preparacion) Adios.Barral y v.d.Becke--V--Temas previos
frente a mínimos globales.
El parámetro de orden indica la dimensión o variable que permite pasar por una transición de fase asociada con una rotura de simetria. El lapso cuando ocurre una transición de fase del desequilibrio, es un pasaje critico entre un orden anterior y otro posterior. El anterior muestra dos alternativas simetricas; el posterior muestra una sola posibilidad, con la otra que no puede existir mas, por rotura de simetria.
Esta rotura es irreversible, en el sentido que para un cierto valor de alejamiento del equilibrio (un cierto valor superior al critico para el parámetro de atención) ya no es posible transitar por el camino hacia el fenomeno simetrico imposible. Esto se visualiza en el caso de los dedos en vaiven, donde hay una fragil simetria entre el movimiento paralelo y el movimiento antiparalelo. A bajas velocidades (valores bajos de frecuencia de inversiones en el movimiento en vaiven) es obvia dicha simetria paralelo-antiparalelo: es factible generar voluntariamente cualquiera de ambos estados de orden, ambos alejados del equilibrio. Al llegar a un valor critico de aceleramiento del movimiento, solamente se observa el "orden" antiparalelo.
Esto es claramente una rotura de simetria, irreversible en tanto en cuanto que para pasar de nuevo al "orden" paralelo hay que disminuir el ritmo. Si el experimento se efectuo con un comienzo paralelo, se visualiza una transición de fase (un ordenamiento distinto antes y despues), con la muerte del movimiento paralelo y con el nacimiento del movimiento antiparalelo. Se rompio la simetria y quedo solo el orden antiparalelo. Surgen asi parametros de atención, control y orden, analizados con mas detalle en el APENDICE 3.
Las teorias fisicas de Haken tienen especial trascendencia para el tema que en este punto comienza concretarse mejor, el de la biotermodinamica del cerebro. Desde el punto de vista historico, primero se construyo la teoria de los vidrios de espin. En un vidrio de espin, modelo apto para el analisis de la complejidad, se supone una matriz desordenada por tratarse de un vidrio. Algunos de sus atomos (los de hierro) pueden tener su espin horario (simbolizado con 1 o norte) y otros pueden tenerlo antihorario (simbolizado con -1 o sur). Se puede transformar esa información en otra entre 1 y 0. Con un imán se pueden lograr distintos ordenamientos de los espines del vidrio. La teoria de las redes neuronales del cerebro surgio inicialmente copiando lo más posible la teoria de los vidrios de espin. Se atribuyen estos mismos valores de 1 y 0 a las neuronas, segun si estan activas o relajadas. Combinando estos valores con las intensidades o pesos del flujo electrico factible entre neuronas, se puede obtener un valor para la energia de computo, valor numerico que indica la contribución de una subzona a la totalidad de la red. Lograr que la red almacene ciertos patrones (como lo puede hacer la red de atomos de hierro del vidrio de espin con un imán) equivale a encontrar las intensidades necesarias de las diversas sinapsis que garantan un mínimo de la energia de computo para toda la red. El mero hecho de almacenar patrones convierte a la red en una memoria. Es una configuración termodinamica que de por si marca el final de un proceso espontaneo.
Pero acceder a un mínimo local no implica que ese mínimo local coincida con el mínimo global. Las memorias que se ubican en un mínimo local podrian ser reconocidas como perfecciónables y podrian ser corridas a otro mínimo termodinamicamente másfavorable. Pero esto requiere trabajar en un ambiente de exceso de energia, que se discute si siempre existe
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espontaneamente en un cerebro, o si se debe generar por un acto de concentración mental intenciónal. Muchos autores prefieren esta ultima opción, por lo menos para las tareas intelectuales superiores.
Queda claro que en las redes de los atomos de hierro de un vidrio de espín y otras estructuras complejas clasicas, los diferentes ordenamientos que pueden surgir (todos los atomos con espin norte, por ejemplo) lo hacen por aproximación a estados de equilibrio, pero aqui, en el cerebro, la dinamica se interpreta como aproximación hacia una estructura disipativa. En él el parámetro de atención se puede medir a partir del consumo localizado de energia o de neurohumores excitadores o inhibidores presentes en ciertas subzonas cerebrales.
Una conclusión para este paragrafo reside en que en el cerebro la autoorganización suele ser energeticamente barranca abajo. Se le puede atribuir a esta aseveración el caracter de un corolario a la segunda ley, corolario valido para sistemas complejos no-lineales en el desequilibrio. La incorporación de este corolario a la colección de simplicidades que explican los misterios del mundo, de la vida y del hombre implica un salto bastante significativo en el conocimiento.
Tanto la espontaneidad de la autoorganización como la espontaneidad de la autocomplicación de fenomenos simples (asi como la espontaneidad de sus relaciones mutuas) parecen a primera vista muy dificiles de aceptar, muy poco intuitivas. Lo que falla aqui es la intuición. De alli la importancia del salto propuesto.
El cerebro es el eminente gestionador de alarmas.
La esencia de gestionar una alarma es saber qué hacer a continuación.
A partir de un input externo es la de filtrar sus componentes neutros y dejar que los componentes alarmantes, repartidos y modificados en serie-paralelo por un buen numero de subsistemas cerebrales (con sus memorias particulares) gatillen al circuito de biosupervivencia.
Suponganse superados dichos subsistemas. Si se trata de una alarma tipica, el circuito de biosupervivencia sabe qué hacer a continuación. Las redes neuronales tienen incorporados los pesos en sus conexiones que garanten acciones conducentes a una mayor probabilidad de supervivencia.
Si no es una alarma típica, el cerebro tiene un problema. La esencia de tener un problema es la ignorancia de qué hacer a continuación.
No está divorciada la gestión de una alarma con la gestión de un problema. Tampoco está divorciada la gestión de un problema con recordar casos previos ("preparación") o con razonar ("deliberación"). Al contrario, los conceptos de "alarmas", "problemas", "seudo-problemas", "preparación" y "deliberación" forman una mezcla intima que solamente se separa aqui en sus
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partes para su estudio.
"Alarmas" son situaciones plenamente concientes graves donde se afecta la supervivencia. "Problemas" son situaciones concientes y preocupantes de menor gravedad. "Seudo-problemas" son situaciones a veces concientes y otras inconcientes, de escasa preocupación, relacionadas con juegos y habilidades manuales, como hamacarse o practicar la dactilografia. Manejar un automovil puede abarcar las tres condiciones.
Sobre todo los dos últimos están asociados con ignorancia de qué hacer a continuación, a lo cual se llama aquí "tener un problema". Cuando se tiene un problema se procede a superarlo con un mix entre deliberación y preparación.
"Deliberación" - Razonar ("deliberar") se hace con ayuda del frio intelecto, de la creatividad, de la capacidad combinatoria. En casos limites no se recurre a la memoria, excepto para no improvisar con referencia al motodo aprendido de deliberación. En el caso general, la memoria asociativa permite ligar creativamente campos del conocimiento recordados aparentemente inconexos. Un ejemplo tipico de "deliberación", consiste en la busqueda por fuerza bruta, que peina muchos casos, a veces todos, de la superficie de respuesta. Incluye un gran numero de combinaciones experimentadas. Supone escasa acumulación de reglas que faciliten la tarea. Se queda con el caso mejor. Es una operación combinatorio-intensiva. La deliberación es un mecanismo que acumula información disponible para actuar, que permite elegir una respuesta frente a otra (Allen Newell, p 33). El resultado, en general, es la producción de algo nuevo. Tambien la creatividad tiene el mismo resultado de crear novedades. La deliberación es creativa.
"Preparación" - Recordar casos previos ("preparar") se hace con la ayuda indispensable de la memoria: la memoria es el gran auxiliar en un mundo de carnivoros, predadores y patogenos, mundo hostil donde las interacciones con el ser humano involucran, ademas, el riesgo de accidentes por congelación, quemado, ahogo, derrumbe y caida. (Glenberg AM - What Memory is For, Cambridge University Press, 1996). La via pasa por la importante tarea de organizar y rescatar los casos de la memoria asociativa. Por ejemplo, como hace el cerebro para indexar y etiquetar los casos previos para su adecuado rescate. Recordar casos previos es gestionar un balance entre resultados positivos recordados y resultados negativos recordados afines al problema. balance que suele estar "preparado" de antemano. En la medida que esté más y más "preparado", disminuye al mínimo la ignorancia sobre "qué hacer a continuación". La tarea se realiza a través de metarreglas intelectuales que utilizan "recetas", a veces derivadas de la generalización de la busqueda por fuerza bruta previamente emprendida. Es una operación regla-intensiva. Involucra alta preparación previa y escasa deliberación. El resultado es una respuesta economica y rapida al estimulo. El razonamiento basado en casos (CBR, case-based reasoning) enfatiza la importancia de la preparación. Esto implica entonces llamar de la memoria asociativa la solución vieja y readaptarla (Hammond, Kass, Riesbeck y Scahank, Slade, Jona y Kolodner).
La preparación remueve alguna función intermedia entre el estimulo y la respuesta, para acelerar el proceso y disminuir su carga energética. Cada alarma, cada tipo de problema, cada juego y cada habilidad manual tiene circuitos detallados que operan como "agencias". Cada agencia de Marvin Minsky tiene su propia memoria experta. Segun dicho autor, un agente es una parte o proceso de la mente que por si mismo es lo suficientemente simple como para ser comprendido - aunque por las interacciones entre
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grupos de tales agentes surjan fenomenos mucho másdificiles de comprender. "Agencia" es un grupo de tales agentes, es una coordinación y armado de muchos agentes, capaces de logros en comun como si se tratara de una unidad. Un "memorizador" es un agente que provoca que una agencia vuelva a tener la configuración que dicho agente ya "preparo" previamente. Entonces la "preparación" es el proceso de armar "memorizadores".
Caso límite - El caso más sencillo posible es aquél en que frente a un estimulo alarmante o problemático, la respuesta esté preprogramada por la red. El "que-hacer-a-continuación" ya se sabe. No hace falta entonces ni memoria ni intelecto frio, sistemático y creativo. Esto lo ilustra Randall Beer, con sus robots computacionales analogos a insectos armados sobre la base de ocho decenas de integradores operacionales en red, sin "memoria" alguna ni "razonamiento sobre la representación interna" de la situación del robot. El "que-hacer-a-continuación" emerge autoorganizadamente del circuito. Los "memorizadores" y el circuito son indistinguibles. Asi el pasaje desde un andar con ondas metacronales a otro andar con tres patas apoyadas es un "que-hacer-a-continuación" resuelto sin plan previo. La estructura cristalizada en la red, eso si, está inclinada hacia las autoorganizaciones dinamicas adecuadas: otra estructura no tiene por que lograrlo. Lo que se fijo fue un objetivo (por ejemplo la biosupervivencia) y no un plan. La estructura consume energia para el logro del objetivo y responde autoorganizadamente a las alarmas, problemas y seudo-problemas tales como van apareciendo, de una manera ad hoc, sin plan.
El referido caso más sencillo tiene que ver con el circuito de primer nivel, el de la biosupervivencia.
Los casos más dificiles que el caso limite tienen que ver con los circuitos de mayor nivel que el primero. Estan indicados tentativamente en el APENDICE 1. En ellos aparece la emoción (asociada con las alarmas), luego otras funciones autoorganizadas inferiores bastante parecidas a las de supervivencia. Finalmente algunas de las funciones superiores se podrian entender, sin discontinuidad con los niveles previos, como estructuras autoorganizadas expertas y ampliadas que requieren mayores condiciones aun de desequilibrio. No se sabe como es la situación con las funciones superiores espirituales. Sin llegar a ese caso, para ciertos problemas se requiere la complementación de la memoria (que entonces coevoluciona y se utiliza) y para otros problemas se requiere la tarea de la inteligencia fria, sistemática y creativa (que asimismo coevoluciona). En el caso general, se emplean todos los atributos mezclados, en paralelo-serie.
La biotermodinamica enseña una ley por la cual el cerebro tipico de la especie humana, como organo de control, busca saber "qué-hacer-a- continuación", usando ayudas bioquimicas para, con ellas, mínimizar la bioenergia frente a alarmas, problemas o seudo-problemas. Esto puede ocurrir con tiempo (preparación de antemano) o sin el (deliberación cuando se presenta la incertidumbre de que hacer a continuación). Cuando gasta bioenergia con anticipación para la "preparación" de soluciones a problemas futuros lo hace por un imperativo biologico que usa la abundancia de recursos de memoria especializada libremente disponibles (Gould). A lo que aparece experimentalmente, la "preparacion" de antemano y el empleo de "memorizadores" es mucho más frecuente que la deliberacion.
Cumpliendo con la ley ya descripta, el principal enroque o trueque dentro de las funciones resolvedoras de problemas del cerebro, se establece entre
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preparación y deliberacion, entre el almacenaje de reglas ya preparadas para enfrentar los problemas del futuro y la busqueda deliberativa y combinatoria de soluciones. Ambas vias autoorganizadas exigen esfuerzo. En una el esfuerzo se hace a priori, en la otra se hace a posteriori del evento problemático externo. Con motivo del esfuerzo recien descripto, ambas vias necesitan la descarga de un neuroquimico excitante como cortisol o adrenalina. La hipotesis es que sin compuesto neuroexcitante el proceso es barranca arriba pero en conjunto con el pasa a ser barranca abajo.
La mayoria de la gente prefiere no tener que concentrarse en su pensamiento frente a un dado problema en la medida que lo pueden evitar. Aplicando sin saber el principio de racionalidad restringida de Herbert Simon, trataran de rescatar la receta que les salio bien la última vez, aun cuando sea menos que optima, opinando que sera suficientemente buena para los fines practicos. Algunos autores estiman que la cognición de "que-hacer-a- continuacion" consiste en un 90 % aproximadamente, en rescatar soluciones pasadas, "preparacion"; y solamente el saldo del 10 % sera una tentativa novedosa de resolución de problemas, "deliberacion" (Schank y Jona). La interpretación de estos datos abiertos a revision, es que en el momento del problema, la "deliberacion" es mucho más barranca arriba que la "preparación". Lo cual es creíble, dado que en esta última el esfuerzo ya se debió haber hecho antes. En caso de pereza mental, lo que se ha hecho antes puede haber sido muy poco, pero eso muy poco es lo que se usa, ya que es lo "preparado" por el perezoso. En el otro caso de agudeza mental, la preparación pudo haber consumido mucho esfuerzo, perseverancia y capacidad. Lo "preparado" puede ser mucho más valioso y de alta calidad, anti-Simon.
El caso es que muchos expertos en CBR (razonamiento basado en casos) opinan que el estudiante que se entrena tendría que saber muy bien los mecanismos prioritarios -los de la memoria asociativa, los "memorizadores" - antes que los usados excepcionalmente - construcción a partir de axiomas y principios. El argumento indica que si la gran mayoría recurre a ella en su actividad diaria, es prudente entenderla bien.
Allen Newell dice al respecto: "Para un dado sistema cognitivo, con una arquitectura fija, la mejora deriva de añadir conocimiento antes que agregar espacio para la busqueda combinatoria."(p 106) Conocimiento en este contexto son casos ocurridos y reglas a extraer de ellos.
Entrenarse en casos ocurridos, extraerles reglas y metarreglas (reglas sobre reglas) y memorizarlos con esfuerzo, no quita la justicia de reconocer merito a quien se entrena en la deliberacion. Ella exige esfuerzo a traves de una mayor y más sostenida, hasta tediosa concentración mental en la solución de problemas.
Esto evoca una situación vigente en Investigación Operativa al analizar las diferentes planificaciones para encontrar el optimo.
Por un lado hay una modelización inacabable por lo compleja y laberíntica del sistema a optimizar, en la cual finalmente nadie cree, ni siquiera los propios modelizadores, que busca los máximos globales con muy pocos pasos, o uno solo. Esto es "preparacion" de reglas llevado al extremo.
Por otro lado está una modelización simplificada, rápida y aproximada, con pasos de avance cortos que van rastrillando o peinando todo tipo de combinaciones de parámetros hasta llegar indolentemente al máximo, sin
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metarreglas que lo aceleren. Esto es "deliberacion" combinatorio-intensiva llevada al extremo. Un mix es lo más adecuado.
Arthur Glenberg, en su estudio What Memory is For, propone para el ser humano dos tipos basicos de memoria, la automática y la que requiere esfuerzo, "effortful". La primera fluye con facilidad. Es la que sirve para reconocer inconscientemente los giros necesarios durante el camino a casa. Las alarmas de no perderse, tipicas del segundo nivel emotivo-territorial (APENDICE 1), han cristalizado en una secuencia automática durante la cual, en momento alguno, el humano tiene la experiencia de estar usando de la memoria. La segunda, en cambio, es dificultosa de ser traida a colacion. Durante la gestión de los recuerdos el ser humano es consciente de su propia memoria, de poseer una sensación de memoria, "feel of memory", y aun mas, una sensación de su yo personal. Las preguntas psicologicas ¿por qué toda rememorización conciente involucra una sensación experiencial?; ¿por qué el contenido de la memoria aparece reflejando experiencias personales?; ¿por qué no se llega a experiencias similares cuando se está percibiendo el mundo externo o se esta usando automáticamente de la memoria?, encuentran una explicación coherente. O se convive con el mundo externo con la cual se apaga la interospeccion; o se enciende la "memoria que exige esfuerzo" y se apaga el mundo externo. Y existe una alarma que impide abusar de la introspección.
Glenberg hipotetiza que el costo de desconectarse de la realidad circundante para emprender tareas intelectuales superiores es explicable debido a una obvia alarma: mientras está concentrado, el humano pierde contacto con los riesgos circundantes y puede caer en ellos. (Si camina mientras piensa, puede lastimarse o algo peor). De alli la criptica regla no-lineal de DeBono, "el propósito de todo pensamiento es abolir el pensamiento" (DeBono E - Aprender a Pensar, Plaza y Janes, 1990), propósito que ya satisface el CBR más perezoso. Esto permite recordar al principio de Le Chatelier, que se podría parafrasear muy burdamente asi: "la tendencia de toda perturbación es abolir la perturbación".
El cerebro, naturalmente perezoso, a menudo captura de la memoria la solucion que primero aparece, sin duda equivocada. Se conforma con ella. Es que energeticamente resulta barranca arriba recordar todo lo que se sabe a priori del problema, porque recordar duele. Apreciese el ceño fruncido, los ojos entrecerrados o mirando al cielorraso que caracterizan remover y apagar la conciencia monitora, que molesta y distrae. La presencia del mundo circundante interfiere con la necesidad de sentir la memoria y rescatar de ella la solución buscada. Tanto el rescate "doloroso" de contribuciones de la memoria como la anticipacion, la predicción y el planeo del futuro son igualmente antientropicos. Los robots "invertebrados" de Randall Beer de manera alguna incurren en estos gastos de bioenergia, no diseñados en las redes que los fuerza a actuar automáticamente. La pereza intelectual y la conducta de encarar el "que-hacer-a-continuacion" solamente cuando se presenta el problema, son la respuesta humana más habitual, que la educación pretende reemplazar.
En las alarmas, sus pautas no hay tiempo para ser reconsideradas. En los problemas, el tiempo no urge y sus pautas pueden ser reconsideradas hasta formularlas satisfactoriamente.
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Los cerebros son fábricas de sentimientos y de pensamientos. Ambos productos surgen con motivo de su increible capacidad de reconocimiento de alarmas y su buena capacidad de gestión de problemas que afectan a la especie o al individuo. El reconocimiento de una alarma arrastra en su dinamica la activación de sentimientos, en cuyo caso el cuerpo entero colabora. Por ejemplo, la condición de estar sin alimentarse está conectada por bioingenieria a la sensación de hambre generada por el cerebro. Esto no le sucede al automóvil, que no siente hambre cuando el tanque de combustible está bajo. Con la bioingenieria usada, la sensación de hambre ha sido incorporada a la red neuronal via la detección de la falta de algun compuesto neuroquimico como la serotonina (metabolizada a partir del triptofano) en el cerebro de la sanguijuela - ver APENDICE 6. La falta de serotonina implica visibles gesticulaciones y emotividad en el invertebrado y esto se traslada, cambiando lo que hay que cambiar, hasta el humano.
Cuando el humano no consigue resolver un problema, aparecen en él síntomas de fatiga fisica, que no es debida a falta de alimento porque la sensación decae cuando cambia su interes. Sin embargo la similitud no es un accidente. Los centros superiores de actividad cerebral han desarrollado conexiones hacia los antiquisimos sistemas de alarma por agotamiento del combustible. Termodinamicamente, el malgasto del tiempo es equivalente al malgasto de bioenergia. (Minsky M - 28.2)
Queda claro que el humano, durante su gestión de las alarmas (y casi siempre tambien de los problemas), muestra un trasfondo emotivo que ya aparece en sus ancestros. Las pautas de alarmas y de problemas, una vez reconocidas y filtradas, son el mejor metodo rapido y aproximado de anticipación del futuro, de enfrentamiento o huida, de conquista de pareja, de maduración de un teorema nuevo, etc. La anticipación se extiende a eventos del entorno, concretos y abstractos. Ella facilita la adopción de medidas dentro de las restricciones aprendidas durante los juegos infantiles y con motivo de la actitud ludica madura. La recompensa es la de gestionar con rapidez el riesgo o la oportunidad. Notese que se estan describiendo aqui nuevos detalles de la mecanica de la "preparación" para la solución de problemas. Es el mismo tema.
Una alarma surge de un encadenamiento y procesamiento de alarmas elementales que mediante sensores llega a un hipotético "espacio de gestión de alarmas" (conciencia monitora) donde se la procesa. Esos elementos sumados y combinados dan origen a elementos de conducta y con ellos, a la conducta propiamente dicha. Los sensores para alarmas y problemas originan entre todos una cierta conciencia monitora, de la cual se mencionara algo adicional más abajo. Se supone que el mecanismo de respuesta a una alarma debe ser lo mas espontaneo y entropico que la evolución haya logrado autoorganizar, lo cual incluye la posibilidad -ya mencionada - de una gestión de la alarma con la ayuda de la descarga asociada de algun compuesto neuroquimico. Evolutivamente, para una dada especie, esas agencias o mecanismos de alarmas pueden pasar a quedar en desuso, con lo cual las estructuras a veces se adecuan para ser usadas (con aporte de nuevos apartamientos del equilibrio), como agencias o circuitos basicos de nuevas alarmas o de resolución de problemas y de habilidades mas actuales. De suyo, con esas agencias o elementos de alarmas, se pueden constituir tareas integradas que a veces no muestran, al final, alarma alguna aparente. Por ejemplo, leer, escribir, dactilografiar transcripciones de texto, conversar, tener la mente en blanco. Una habilidad nueva - por ejemplo, la de dactilografiar un texto - surge de reentrenar porciones de un menu preexistente de agencias o elementos de alarmas, problemas y seudo-
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