Posts etiquetados ‘Gestalt’

Para un trabajo que realicé para la asignatura Bases Neurológicas de la Cognición del Máster en Ciencias Cognitivas que imparte la Universidad de Málaga, tuve que enumerar una serie de características que yo considerada imprescindibles para crear una máquina que imitara el funcionamiento del cerebro humano. Concedo que son principios muy generales, pero creo que no hay que perderlos de vista porque son, esencialmente, verdaderos, y uno se encuentra por ahí, más veces de lo que querría, con teorías de la mente que se alejan, muy mucho, de ellos.

  1. El cerebro es un kludge (klumsy: torpe, lame: poco convincente, ugly: feo, dumb: tonto, but good enough: pero bastante bueno) fruto de la evolución biológica. Tal como defiende el neurocientífico David Linden (Linden, 2006), si aplicamos los principios de funcionamiento de la selección natural, el diseño del cerebro dista mucho de ser una máquina perfecta fruto del trabajo racional de ingenieros, siendo más bien un cúmulo de chapuzas, de soluciones, muchas veces poco eficientes, que lo único que han pretendido es aumentar el fitness del organismo dado un ecosistema concreto. Teniendo en cuenta que los ecosistemas cambian debido, por ejemplo, a cambios en las condiciones climáticas o por aumentos o disminuciones en las poblaciones de competidores, lo que hoy podría ser una excelente adaptación, mañana puede ser una carga inútil. Es por eso que nuestro cerebro puede estar lleno de órganos rudimentarios (adaptaciones que perdieron su función pero que no fueron eliminados) y exaptaciones (antiguas adaptaciones que se están rediseñando en la actualidad para una nueva función), o de las famosas pechinas de Jay Gould y Richard Lewontin (elementos que solo obedecen a necesidades estructurales de auténticas adaptaciones). También hay que tener en cuenta que el cerebro no es una máquina acabada, sino que, al seguir siendo afectado por la selección natural, sigue construyéndose, siempre siendo un estado intermedio. El cerebro, al contrario que cualquier máquina diseñada por el hombre, tiene una larga historia biológica, lo cual, dicho sea de paso, dificulta mucho la labor de ingeniería inversa necesaria para su estudio.
  2. El cerebro como una máquina de movimiento. La gran diferencia entre el reino animal y el vegetal fue, originariamente, la capacidad de movimiento. Se da el hecho de que las plantas no tienen sistema nervioso y esto se explica, precisamente, por su quietud: si apenas te mueves no necesitas un complejo sistema que ligue tu percepción al control del movimiento. Por tanto, el sistema nervioso surge con la función biológica de coordinar la percepción con el sistema motor. Podemos entonces entender que muchas de las funciones cognitivas actuales son exaptaciones de funciones perceptivo-motoras. O dicho de otro modo: nuestro cerebro se construyó a partir de otro que únicamente servía para percibir y moverse, por lo que parece esencial, comprender bien cómo eso puede afectar al diseño del cerebro. Pensemos como sería construir un ordenador personal a partir de las piezas de un automóvil.
  3. El cerebro como máquina de visión. El órgano de los sentidos que mejor servía para moverse eficazmente en el mundo animal, ha sido la visión (con honrosas excepciones como la ecolocalización de los murciélagos). Y es por ello que los animales más evolucionados como los mamíferos superiores tienen los mejores sistemas visuales de toda la biosfera ¿Qué es lo que ve, lo que percibe nuestro cerebro? En este sentido es muy interesante la teoría de la interfaz (Hoffman, 1998 y 2015) del científico cognitivo Donald Hoffman ¿Percibimos la realidad tal cómo es? No. En primer lugar hay que tener en cuenta que el cerebro no es una máquina con infinitos recursos sino que tiende a optimizarlos para competir en situaciones de escasez. Percibir toda la realidad sería un enorme derroche cuando solo tiene que percibir necesario para aumentar sus posibilidades de supervivencia y reproducción: alimento, presas/depredadores y parejas sexuales. Todo lo demás, lo que es indiferente a los factores evolutivos no tiene por qué ser percibido. Y después, tampoco hace falta percibir lo que se percibe tal y como es, sino que nos bastaría con una etiqueta, con un símbolo que, sencillamente, identificara la función de lo percibido. Es por eso que Hoffman nos habla de nuestra percepción como una interfaz, como el típico escritorio de Windows lleno de iconos. Pensemos que cada icono es un símbolo que representa una función (Abrir el programa determinado), pero ese símbolo no tiene nada que ver (no se parece en nada a su función), pero es muy práctico y eficiente: un pequeño dibujito vale como etiqueta para indicarme que debo hacer clic en ella para ejecutar un programa (el cual puede ser tremendamente complejo en sí mismo). Por otro lado, el órgano de los sentidos que más información proporciona al ser humano, es con diferencia, la visión (el córtex visual ocupa casi un tercio del volumen del cerebro), por lo que a la hora de establecer cómo procesamos la información y cómo realizamos acciones cognitivas o conductuales, habría que tener muy en cuenta que, principalmente, trabajamos con información visual, por lo que habría que tener muy en cuenta sus propiedades y peculiaridades con respecto a otros tipos de información.
  4. La división entre rutinas y subrutinas. En su famosa obra The society of mind (1986), el informático Marvin Minsky nos describía el cerebro como un gran conjunto de pequeños módulos funcionales que realizan tareas relativamente sencillas pero que, trabajando coordinadamente, hacen emerger una conducta muy inteligente. Esto nos da dos ideas: en primer lugar nos sirve para establecer la distinción entre procesos conscientes y subconscientes. La tarea de esos sencillos módulos funcionales (que quizá podrían identificarse con clusters de redes neuronales) ocurriría a nivel inconsciente, siendo únicamente el resultado, lo que aparece a nivel consciente (o, si no, solo el trabajo de ciertos tipos de módulos encargados, precisamente, de los procesos conscientes). Y, en segundo lugar, da pie a todo el programa de investigación conexionista (en redes neuronales artificiales): buscar modelos matemáticos del funcionamiento del cerebro centrados en sus unidades básicas (la neurona) y en sus relaciones (las redes). Una neurona es una célula relativamente sencilla, pero millones de ellas funcionando en paralelo podrían dar lugar a comportamiento complejo. Como Rodney Brooks (Brooks, 1991) demostró en sus investigaciones en robótica, es posible hacer emerger comportamiento inteligente mediante un conjunto de dispositivos sin que exista ningún módulo de control que dirija la acción. Serían dispositivos automáticos que actúan siguiendo el patrón percepción-acción sin apenas procesamiento de la información. En este sentido la metáfora del funcionamiento de los programas informáticos actuales es perfecta: un programa llama constantemente a otros (llamados subrutinas) para que le den un valor, un resultado. El programa principal no sabe qué hacen ni cómo funcionan cada uno de estos subprogramas, pero le son útiles porque le dan el resultado que necesita para acometer una determinada tarea. Incluso puede ser el caso de que funcionen sin ningún tipo de comunicación con ningún centro de mando, sencillamente realizando una tarea de forma completamente autónoma.
  5. Conocer es actuar. Ha sido un gran error histórico (quizá el mayor error de la historia de la filosofía) entender el conocimiento desde la gnoseología platónico-aristotélica, es decir, entender que conocer consiste en volver a presentar (re-presentar) el mundo exterior a nosotros, abstrayendo una especie de esencia incluida en el objeto conocido y “colocándola dentro” de nuestro entendimiento. Esta concepción mixtifica, sobrenaturaliza la acción de conocer y, evidentemente, saca el estudio del conocimiento del ámbito científico. Conocer no es repetir el mundo exterior dentro de nuestro mundo interior, ya que eso nos llevaría a una cadena infinita de homúnculos. Conocer es un acto biológico con finalidades evolutivas que no tiene nada que ver con representar el mundo. Sería absurdo que nuestra percepción fuera como una cámara de fotos que solo intenta hacer una réplica lo más fidedigna posible de lo fotografiado porque ¿qué hacer luego con la foto? ¿Para qué queremos, solamente, una foto realista? La información obtenida mediante los sentidos es procesada, manipulada o transformada simbólicamente, para hacer cosas con ella, para intervenir en la realidad y no para describirla. Conocer es un proceso que tiene que entenderse exactamente igual que cualquier otro proceso biológico como la digestión o la acción del sistema inmunitario. Y, en un nivel inferior, el acto de conocimiento es una acción físico-química como cualquier otra. Cuando percibimos mediante la vista, el primer paso se da cuando fotones golpean las capas de discos membranosos de los fotorreceptores de nuestra retina, generando una cascada de disparos neuronales que forman patrones que posteriormente serán procesados por redes neuronales. En toda esta compleja red de procesos no se atrapa ninguna esencia ni se repite ni siquiera una supuesta estructura de la realidad, sino que se elabora un mapa funcional, se elabora todo un sistema para tomar decisiones de modo eficiente.
  6. Módulos cerebrales de reconocimiento de patrones (Kurzweil, 2013) Parece que lo que mejor saber hacer las últimas herramientas de la IA conexionista, las redes neuronales convolucionales, es encontrar patrones en entornos poco (o nada) formalizados, es decir, muy difusos. Así están venciendo uno de los grandes obstáculos de la IA: la visión artificial. Ya existen redes neuronales que distinguen rostros con suma fiabilidad, o que reconocen cualquier tipo de objeto que observan, estando ese objeto en diferentes posiciones, iluminado con diferentes intensidades de luz, incluso en movimiento. Esto sirve como fuerte indicio para apostar por una teoría computacional de la percepción y del conocimiento: si al utilizar redes neuronales artificiales conseguimos hacer máquinas que ven de una forma, aparentemente, muy similar a la nuestra, será porque nuestro cerebro también funciona así. Además, una de las teorías de la percepción más influyentes del siglo XX, la famosa Gestalt, ya afirmaba que la percepción no consistía en la suma de todos los estímulos visuales (como sostenía la escuela elementarista), sino en dar sentido, en comprender una estructura profunda de la imagen vista (en, según sus propios términos, obtener una gestalten). Ese sentido que otorga significado a lo observado bien puede entenderse como el reconocimiento de un patrón. Además, esta forma encaja perfectamente con la teoría de la interfaz de Hoffman: no percibimos todo ni lo real, sino una información (que será deseablemente la mínima) suficiente para responder adecuadamente.

Imagen del artista Pablo Castaño.

gestalt_dog

Los psicólogos de la Gestalt utilizaban el término insight para referirse al momento en el cual nuestro sistema cognitivo dota de sentido una imagen percibida, cuando «descubre la figura oculta». Tras un breve rato observando la imagen a nuestro cerebro se le enciende la bombilla y descubre al dálmata olisqueando el suelo. El todo (la gestalten) no es solo una suma de propiedades sensibles de una imagen, sino algo más: el sujeto descubre o pone en la realidad algo diferente a los meros colores y formas (en función de que enfaticemos «descubrir» o, en cambio, «poner» seremos realistas o constructivistas): una estructura, un patrón, un objeto ¿Por qué? ¿Por qué distinguimos la «figura-dálmata» de entre esa aparentemente caótica amalgama de manchas negras, y no cualquier otra cosa?

Leamos este texto de Derek Denton en El despertar de la consciencia hablando de las teorías del psicólogo norteamericano Homer Smith:

Homer Smith creía que [la consciencia] se había desarrollado progresivamente en el reino animal en relación con la movilidad del organismo, a las necesidades de ir de un lugar a otro. Cree que todos los animales dependen de plantas y de otros animales para alimentarse. La evolución del reino animal ha presentado un espectáculo de depredador y presa: ¡comer o ser comido! Ese fue el origen de la evolución de la consciencia.

El hábito de depredador móvil requirió que el animal con éxito resolviera el problema cartesiano de los cuerpos que se mueven, pero en cuatro dimensiones. El espacio y la sincronización precisa eran una condición sine qua non. La sincronización precisa requería la integración de acontecimientos del pasado reciente con los del momento presente, lo que permitía la extrapolación hacia el futuro. Smith proponía que dada la corta duración de los acontecimientos neurales individuales en la periferia, los problemas de ir de aquí a allí sólo podían resolverse mediante fusión de eventos neurales rápidos en una imagen continua o persistente en que el tiempo trascurrido aparece como una dimensión. Considera que esta fusión neurofisiológica es la esencia de la consciencia.

Si partimos de la tesis de que la consciencia no tiene un origen sobrenatural, no es una fuerza vital ni un espíritu inmaterial, su origen tiene que ser tan intrascendente como el de cualquier otro órgano o función del organismo. Parece razonable partir, tal y como dice Searle, de la idea de que la consciencia es un fenómeno biológico tal y como lo son la digestión o la fotosíntesis. Según Homer Smith, en un ámbito tan mamífero como el de presa-depredador, tuvo que ser crucial tener un buen instrumento para predecir la trayectoria de los movimientos de tu rival. La consciencia, en tanto que capaz de integrar los sucesos del pasado con los del futuro en un falso continuo, tuvo que evolucionar en esa dirección. La consciencia fue la capacidad de retener algo lo suficientemente en la memoria para poder efectuar una predicción efectiva de un próximo movimiento.

Volvamos a la imagen del dálmata. Supongamos que somos una nerviosa liebre escondida entre los matorrales huyendo del sabueso. Si queremos sobrevivir, en primer lugar, tenemos que tener un buen mecanismo de detección de nuestro depredador. Entre la incalculable cantidad de estímulos que golpean nuestra retina tendremos mucha urgencia en detectar las que representan a nuestro potencial depredador. He aquí el insight, la localización de una figura concreta sobre el fondo. También habría que mencionar todos los medidas que los depredadores tomaron a lo largo de toda la historia biológica para evitar los insights de las presas: el camuflaje. Y también habría que mencionar algo aún más interesante: este es el posible origen del concepto de identidad: ¿qué es un sujeto, un objeto, una cosa, una entidad? Aquello que mi aparato cognitivo es capaz de reconocer como predador o presa o, más originariamente, como comida ¿Y cómo definimos los objetos? Por su perímetro, por sus contornos. Un objeto siempre se presenta cerrado (según la ley de cierre de la Gestalt): su perímetro siempre está completo (y si no nuestro cerebro se lo inventa). Curiosa definición: un objeto es algo que se nos presenta rodeado por una línea más oscura que nos permite diferenciarlo de un fondo. Y si queremos seguir dando definiciones, un sujeto o agente, será aquel conjunto de propiedades sensibles que se mueven sin perder su unidad estructural (el patrón que nos permitía identificarlo en todo momento). La consciencia será ese espacio de trabajo en donde se integra esa información para posibilitar la predicción futura.

Expliquemos mejor esto último. Pensemos en el mínimo necesario de imágenes que tenemos que percibir para poder predecir un movimiento: mínimo dos. Si solo percibimos la imagen estática de un objeto jamás podremos predecir la dirección en la que va. Necesitamos al menos dos para trazar una línea entre la posición inicial y la siguiente, y calcular, a partir del tiempo que ha tardado en recorrerla, la posible posición futura. Por eso es necesaria una memoria a corto plazo o de trabajo (que podríamos, a grosso modo, identificarla con la consciencia) que dure lo suficiente como para establecer la predicción.

Tiempo predicción

Seguramente, la selección natural premió a las memorias de trabajo que podían retener un mayor número de posiciones el tiempo suficiente para poder ir realizando predicciones más precisas y sofisticadas. Así, la duración de nuestra MCP se iría prolongando, nuestro presente se hizo más largo. Sería interesante hacer experimentos para comprobar si puede establecerse una correlación entre la duración de esta memoria y el tiempo necesario para poder predecir con cierta efectividad el comportamiento de un depredador o presa habitual de nuestra especie.

Las ilusiones ópticas se suelen mostrar como pruebas demostrativas de que nuestros sentidos nos engañan y como base para el constructivismo perceptivo (lo percibido es una construcción del sujeto). Pensar que lo que percibimos está muy influenciado por nuestra educación, sociedad, personalidad, estado emocional, etc. es algo que no tiene discusión, no obstante tiende a malentenderse. Pongamos un ejemplo:

Si estoy en mi casa después de haber visto una película de terror es fácil que interprete el ruido de las viejas cañerías de mi casa como los pasos del terrible asesino de la peli viniendo a por mí. En otro caso, si no he visto ninguna película de terror, interpretaré el ruido de las cañerías como lo que realmente es sin preocuparme. El constructivismo tiende a decir que en ambos casos el sonido escuchado es diferente cuando realmente no es así. Por mucho que pueda estar asustado y confundir el ruido de las cañerías con pisadas, realmente he escuchado el ruido de las cañerías, pues el sonido es algo plenamente objetivo: tiene una longitud de onda determinada que es captada por los receptores del órgano de Corti en nuestra cóclea de modo absolutamente objetivo. Posteriormente, nuestro cerebro (no sabemos casi nada de cómo lo hace) interpreta esa señal y le atribuye una determinada causalidad (aquí es donde cabe el error perceptivo).

La hipótesis de Whorf-Sapir (en su versión más fuerte), propuesta ya por Von Humboldt, que afirma que según el lenguaje que tengas, vivirás en un mundo distinto, es errónea. Es cierto que si no tienes palabras para referirte a determinados conceptos abstractos, esos conceptos no existen para ti, pero el árbol que está delante de tu casa sigue estando allí independientemente de cómo lo llames o si no lo llamas de ninguna manera. Las palabras no pueden crear objetos. Del mismo modo, nuestra percepción no construye subjetivamente todo lo que percibe.

Argumentar, en base a una serie de ilusiones ópticas, que «inventamos» o «construimos» la realidad al percibirla equivale a decir que como podemos cometer errores al realizar un problema matemático, las matemáticas son plenamente subjetivas. No, las ilusiones ópticas son errores, que muestran que nuestros sentidos, al igual que cualquiera de nuestras facultades, están sujetas a equivocarse. Y es que realmente ilusiones ópticas hay muy pocas. Cuando tengo que explicar a mis alumnos esa extraña manía de los filósofos de negar la realidad del mundo de los sentidos no tengo muchos ejemplos (siempre utilizo, y es cutre, el de la pajita en un vaso de agua que parece quebrada). Con algo más de imaginación y, con una conexión a Internet, uno encuentra muchas más ilusiones ópticas popularizadas a partir de las teorías de la Gestalt. Veamos algunas:

Espiral de FrazerÉsta es la famosa espiral de Frazer. Por definición, una espiral está formada por una sola línea que se va enrollando sobre sí misma hasta acabar en el centro de la imagen. Vale, ponga el dedo en el punto A superior y siga su trayectoria. En teoría debería seguir y seguir hasta llegar al círculo blanco del centro pero… vuelve sobre sí mismo al mismo punto… Realmente aquí no hay una espiral, sino ¡¡¡un montón de círculos!!!.

¿Son las casillas A y B de diferente color?Esta es de mis favoritas. Viendo la imagen, yo me jugaría todo mi dinero, mi casa y mi coche a que las casillas A y B son de diferente color. La A es de un gris muy oscuro y la B es de gris muy claro… No son del mismo color. Bien, imprima esta imagen y, con unas tijeras, recorte ambas casillas y compárelas… ¡¡¡Son exactamente iguales!!!

Siga las instrucciones y verá como las circunferencias se mueven. Viendo estas tres (si tiene más curiosidad aquí hay muchas más) hay quien argumentaría que nuestros  sentidos nos engañan, que construimos la realidad de modo subjetivo. La geometría es una ilusión, viendo la primera… la luz es otra, viendo la segunda… y el movimiento es otra, viendo la tercera. Ya está, los pilares del conocimiento occidental destruidos.

No, en vez de pensar en esta línea es más lógico pensar en otra. La Gestalt propuso una serie de leyes para explicar cómo conseguíamos las gestalten (formas, figuras, composiciones…). Primero criticaron la forma clásica que teníamos de entender lo percibido (el estructuralismo de Titchener, sobre todo) como una suma de propiedades  o estímulos sensibles (color, forma, tamaño… los estructuralistas fueron muy minuciosos intentando analizar todos y cada uno de los posibles estímulos sensibles). No, pensó Wertheimer, el resultado de la percepción no es una suma de estímulos, sino algo más. Agrupamos estas percepciones según unas leyes, rellenamos huecos, inventamos cosas que no existen… todo ello para que nuestro cerebro se quede tranquilo pensando en que lo que percibimos tiene significado, sentido. ¿De estos descubrimientos podemos decir que nos inventamos la realidad? No, más bien podemos deducir lo espectacularmente bien diseñado que está nuestro cerebro (¡ojo! los del diseño inteligente que se alejen de este Blog) para percibir la realidad lo mejor posible.

El argumento fundamental es el siguiente: nuestro sistema perceptivo es fruto de la evolución y como tal una herramienta para sobrevivir. Si todo lo que percibiéramos fuese falso o absolutamente subjetivo… ¿habríamos sobrevivido? Percibir un tigre que se avalanza sobre ti es algo que hay que percibir muy bien para seguir vivo. Si según mi personalidad, sociedad, cultura, etc.  yo no lo percibo, no hubiera sobrevivido y, por lo tanto, mis descendientes no hubieran llegado muy lejos. Parece lógico pensar que ya que nuestra especie sigue viva, nuestro sistema perceptivo no nos engaña del todo.