¿Cómo es que los humanos tienen la capacidad de aprender lenguajes complejos desde una edad tan tierna? ¿Por qué la solución a un problema de perspicacia se nos ocurre repentinamente al despertarnos al día siguiente? (Por ejemplo, unir nueve puntos sobre una parrilla rectangular con cuatro líneas rectas contiguas sin levantar el lápiz).
INSIGHT, un proyecto vanguardista financiado con fondos europeos y dirigido por uno de los pioneros de la biología evolutiva teórica, ha alcanzado una comprensión más profunda del mecanismo por el cual resolvemos problemas, para lo cual su equipo ha examinado la evolución de las ideas en el cerebro a lo largo de la vida de cada persona. Sus conclusiones podrían tener aplicación en la programación de robots capaces de pensar por sí mismos y solucionar problemas y también ampliar nuestro conocimiento sobre el desarrollo del lenguaje humano.
«El ser humano tiene una capacidad de solucionar problemas sin respuestas predeterminadas y también de aprender de forma abierta que es muy superior a lo que pueden conseguir actualmente las máquinas», explicó el profesor Eörs Szathmáry, director del Centro Parménides sobre los Fundamentos Conceptuales de la Ciencia, sito en la Fundación Parménides de Múnich (Alemania), y catedrático de Biología en la Universidad de Eötvös de Budapest (Hungría). «Concretamente, los robots carecen de algoritmos adecuados que les permitan solucionar problemas de perspicacia en diversos contextos, un rasgo esencial de la comprensión humana».
Por perspicacia nos referimos a la capacidad que tenemos los humanos de generar representaciones nuevas y más útiles de cierto problema, para hallar soluciones de un modo distinto al de la «fuerza bruta» computacional, y guiar las acciones futuras. Esto nos permite afrontar problemas que no son rutinarios de un modo muy creativo, algo que plantea dificultades a los sistemas de inteligencia artificial.
Por ejemplo, en cuestión de unos años aprendemos —a través de la experiencia y del juego— a hablar, andar y relacionarnos con los demás, mientras que el desarrollo de ideas complejas que amplían el conocimiento humano —como la teoría de la relatividad de Einstein— puede precisar un decenio o más. A veces puede surgir en nuestra mente una solución sin previo aviso (sensación del tipo «eureka»), de lo que se desprende que el procesamiento inconsciente cumple un papel determinante en la perspicacia.
La evolución del pensamiento
«Existen similitudes profundas entre el pensamiento y la evolución; en consecuencia, formulamos la hipótesis de que en las redes neuronales del encéfalo humano, a lo largo de su vida, tienen lugar adaptaciones cognitivas en tiempo real —logradas mediante una suerte de selección natural "neuronal"—», explicó Szathmáry. «A este proceso lo llamamos neurodinámica darwiniana».
El proyecto INSIGHT ha hallado indicios en apoyo de esta hipótesis gracias a simulaciones informáticas, robots, análisis de cultivos celulares, experimentos de psicología humana y neuroimagen. Por ejemplo, se estimularon neuronas de ratas para averiguar los patrones temporales de actividad, los cuales se registraron para después reproducirlos en una red simple para ver si era posible copiar la información aprendida. Se introdujeron en robots algoritmos de selección natural diseñados para efectuar una exploración autónoma y creativa de soluciones abiertas, y se comprobó si, efectivamente, estos robots podían fijar su propio objetivo.
«A diferencia de la selección artificial, que dicta "esta es tu función, tienes que evolucionar a esto", descubrimos que un robot podía desarrollar sus propias reglas», aseguró Szathmáry. «A largo plazo, los robots podrían llegar a generar sus propios valores y deseos; en cierto sentido, tener sus propias ideas». Para comprobar esta hipótesis, el equipo del proyecto desarrolló un nuevo juego de herramientas de robótica evolutiva que ha llamado Robogen. Éste permite a cualquiera que tenga un ordenador desarrollar cuerpos y cerebros robóticos mediante simulaciones basadas en la física, imprimir en 3D las partes del cuerpo, ensamblar el robot al completo y observar su comportamiento en el mundo real. El proyecto también ha logrado progresos en cuanto a determinar la importancia de las dinámicas darwinianas del cerebro en el procesamiento del lenguaje.
Esta investigación tiene consecuencias de gran calado. Curiosamente, es posible que los procesos evolutivos que tienen lugar en el cerebro sean incluso más potentes que en la naturaleza, puesto que son modificados y orientados por el aprendizaje. Si bien buena parte de estas afirmaciones tienen un carácter meramente especulativo (y requieren modelos más precisos), el proyecto INSIGHT ha realizado las primeras aportaciones prácticas a una teoría que, algún día, podría desembocar en máquinas con capacidad de aprendizaje y sistemas de traducción de idiomas más racionales y también transformar la enseñanza y la resolución de problemas.
Para más información, consulte:
Página web del proyecto INSIGHT Página web del proyecto ROBOGEN
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