La psiteoría , desarrollada por Dietrich Dörner en la Universidad de Bamberg , es una teoría psicológica sistémica que abarca la regulación de la acción humana, la selección de intenciones y la emoción. [1] [2] Modela la mente humana como un agente de procesamiento de información, controlado por un conjunto de impulsos fisiológicos, sociales y cognitivos básicos. El procesamiento perceptivo y cognitivo son dirigidos y modulados por estos impulsos, que permiten el establecimiento y la búsqueda autónomos de objetivos en un entorno abierto.
Además del sistema motivacional y emocional, la teoría psi propone un modelo neurosimbólico de representación, que codifica las relaciones semánticas en una red de activación jerárquica y de propagación . Las representaciones se basan en sensores y actuadores y se adquieren mediante la exploración autónoma.
Los conceptos de la teoría psi pueden reducirse a un conjunto de supuestos básicos. [3] La teoría psi describe un sistema cognitivo como una estructura que consiste en relaciones y dependencias que está diseñada para mantener un equilibrio homeostático frente a un entorno dinámico.
La teoría psi propone redes jerárquicas de nodos como un modo universal de representación del conocimiento declarativo , procedimental y tácito . Estos nodos pueden codificar representaciones localistas y distribuidas. La actividad del sistema se modela utilizando la propagación modulada y direccional de la activación dentro de estas redes.
Los planes, episodios, situaciones y objetos se describen con un formalismo de red semántica que se basa en un número fijo de tipos de vínculos predefinidos, que codifican especialmente el orden causal/secuencial y las jerarquías partonómicas (la teoría especifica cuatro tipos básicos de vínculos). Los nodos especiales (que representan circuitos neuronales) controlan la propagación de la activación y la formación de asociaciones temporales o permanentes y sus disociaciones.
En todo momento, el agente Psi posee un modelo del mundo ( imagen de la situación ), que se extrapola a un horizonte de expectativas ramificado (que consta de desarrollos previstos y planes activos). Además, la memoria de trabajo también contiene un modelo hipotético del mundo que se utiliza para las comparaciones durante el reconocimiento y para la planificación.
La imagen de la situación se transfiere gradualmente a una memoria episódica (protocolo). Mediante la descomposición selectiva y el reforzamiento , partes de esta memoria a largo plazo proporcionan rutinas de comportamiento automatizadas y elementos para planes ( memoria procedimental ).
Los átomos de planes y secuencias de conducta son tripletes de una descripción de situación (parcial, jerárquica), que forman una condición, un operador (una descripción de acción jerárquica) y un resultado esperado de la operación como otra descripción de situación (parcial, jerárquica). Las descripciones de objetos (principalmente declarativas) también forman parte de la memoria a largo plazo y son el producto de procesos perceptivos y posibilidades. Las situaciones y los operadores en la memoria a largo plazo pueden estar asociados con la relevancia motivacional, que es fundamental para la recuperación y el refuerzo. Las operaciones sobre el contenido de la memoria están sujetas a modulación emocional.
La percepción se basa en hipótesis conceptuales que guían el reconocimiento de objetos, situaciones y episodios. La percepción basada en hipótesis ("Hipercepción") se entiende como una señalización de hipótesis de abajo a arriba (basada en datos y dependiente del contexto) que se intercala con una verificación de arriba a abajo. La adquisición de descripciones jerárquicas esquemáticas y su adaptación y revisión graduales pueden describirse como asimilación y acomodación .
La percepción basada en hipótesis es un principio universal que se aplica a la percepción visual, la percepción auditiva, la interpretación del discurso e incluso la interpretación de la memoria. La percepción está sujeta a la modulación emocional.
La actividad del sistema está dirigida a la satisfacción de un conjunto finito de impulsos primarios predefinidos (o pulsiones). Todos los objetivos son situaciones que están asociadas (por aprendizaje) con la satisfacción de un impulso, o situaciones que son instrumentales para lograr tal situación (esto también incluye la resolución de problemas abstractos, la estética, el mantenimiento de relaciones sociales y el comportamiento altruista). Estas pulsiones reflejan demandas del sistema: un desajuste entre un valor objetivo de una demanda y el valor actual da como resultado una señal de impulso, que es proporcional a la desviación, y que puede dar lugar a un motivo.
Hay tres categorías de unidades:
Los cambios en las demandas sistémicas se reflejan en una "señal de placer" o "señal de angustia", que se utiliza para el aprendizaje de refuerzo de asociaciones entre demandas y objetivos, así como secuencias episódicas y guiones de comportamiento que conducen a estos objetivos.
El procesamiento cognitivo está sujeto a parámetros moduladores globales, que ajustan los recursos cognitivos del sistema a la situación ambiental e interna. Estos moduladores controlan las tendencias conductuales (disposición a la acción a través de la activación general o excitación), la estabilidad de las conductas activas/metas elegidas (umbral de selección), la tasa de conducta de orientación (frecuencia de muestreo o umbral de seguridad) y la amplitud y profundidad de la propagación de la activación en el procesamiento perceptivo, la recuperación de la memoria y la planificación (nivel de activación y resolución). El efecto y el rango de valores de los moduladores están sujetos a la variación individual.
La emoción no se entiende como un subsistema independiente, un módulo o un conjunto de parámetros, sino como un aspecto intrínseco de la cognición. La emoción es una propiedad emergente de la modulación de la percepción, la conducta y el procesamiento cognitivo, y por lo tanto no puede entenderse fuera del contexto de la cognición. Para modelar la emoción, necesitamos un sistema cognitivo que pueda modularse para adaptar su uso de los recursos de procesamiento y las tendencias de comportamiento.
En la teoría psi, las emociones se interpretan como un marco de configuración de los moduladores cognitivos junto con la dimensión placer/disgusto y la evaluación de los impulsos cognitivos. Las cualidades fenomenológicas de la emoción se deben al efecto de los marcos moduladores sobre la percepción y el funcionamiento cognitivo (es decir, la percepción produce diferentes representaciones de la memoria, del yo y del entorno según la modulación), y a la experiencia de las sensaciones físicas que la acompañan, que resultan de los efectos de los marcos moduladores particulares sobre la fisiología del sistema (por ejemplo, al cambiar la tensión muscular, las funciones digestivas, la presión arterial, etc.). La experiencia de la emoción como tal (es decir, como tener una emoción) requiere capacidades reflexivas. Sufrir una modulación es una condición necesaria, pero no suficiente, para experimentarla como una emoción.
Los motivos son combinaciones de impulsos y una meta. Los objetivos están representados por una situación que permite la satisfacción del impulso correspondiente. Pueden estar activos varios motivos a la vez, pero sólo se elige uno para determinar la elección de conductas del agente. La elección del motivo dominante depende de la probabilidad prevista de satisfacer el impulso asociado y de la fuerza de la señal de impulso. (Esto también significa que el agente puede satisfacer oportunistamente otro impulso si se le presenta esa opción).
La estabilidad del motivo dominante frente a otras motivaciones activas se regula mediante el parámetro umbral de selección , que depende de la urgencia de la demanda y de la varianza individual.
El aprendizaje perceptivo comprende la asimilación/acomodación de esquemas nuevos/existentes mediante la percepción basada en hipótesis. El aprendizaje procedimental depende del refuerzo de las asociaciones de acciones y precondiciones (situaciones que permiten estas acciones) con objetivos apetitivos o aversivos, lo que se desencadena por señales de placer y angustia. Las abstracciones se pueden aprender evaluando y reorganizando descripciones episódicas y declarativas para generalizar y completar las interpretaciones faltantes (esto facilita la organización del conocimiento según marcos y guiones conceptuales).
Las secuencias de conducta y las representaciones de objetos y situaciones se fortalecen con el uso. El conocimiento tácito (especialmente las capacidades sensoriomotoras) puede adquirirse mediante aprendizaje neuronal.
Las asociaciones no utilizadas se deterioran si su fuerza está por debajo de un cierto umbral: el conocimiento altamente relevante puede no olvidarse, mientras que las asociaciones espurias tienden a desaparecer.
La resolución de problemas está orientada a encontrar un camino entre una situación dada y una situación objetivo, a completar o reorganizar representaciones mentales (por ejemplo, la identificación de relaciones entre situaciones o de características faltantes en un marco situacional) o sirve a un objetivo exploratorio.
La resolución de problemas se organiza en etapas: si no se encuentra una respuesta inmediata a un problema, el sistema primero intenta recurrir a una rutina de comportamiento (automatismo) y, si no tiene éxito, intenta construir un plan. Si la planificación falla, el sistema recurre a la exploración (o cambia a otro motivo). La resolución de problemas depende del contexto (la preparación contextual se realiza mediante la preactivación asociativa del contenido mental) y está sujeta a modulación.
Las estrategias que engloban la resolución de problemas son parsimoniosas. Se puede reflexionar sobre ellas y reorganizarlas en función del aprendizaje y la experiencia. Muchas estrategias avanzadas de resolución de problemas no se pueden modelar adecuadamente sin presuponer capacidades lingüísticas.
El lenguaje debe explicarse como símbolos organizados sintácticamente que designan representaciones conceptuales, y un modelo del lenguaje comienza, por tanto, con un modelo de representación mental. El lenguaje amplía la cognición al permitir la organización categórica de los conceptos y ayudar a la metacognición. (La cognición no se interpreta como una extensión del lenguaje según la teoría psi).
La comprensión del discurso puede modelarse según los principios de percepción basada en hipótesis y asimilación/acomodación de representaciones esquemáticas. La conciencia está relacionada con la abstracción de un concepto del yo a partir de experiencias y protocolos del sistema y la integración de ese concepto con la experiencia sensorial; no existe una brecha explicativa entre la experiencia consciente y un modelo computacional de la cognición.
Evaluar la teoría psi en un paradigma experimental es difícil, sobre todo por las muchas variables libres que plantea. Las predicciones y proposiciones de la teoría psi son en su mayoría cualitativas. Cuando se hacen afirmaciones cuantitativas, por ejemplo sobre la tasa de decaimiento de las asociaciones en la memoria episódica, la amplitud y profundidad de la propagación de la activación durante la recuperación de la memoria, estas afirmaciones rara vez están respaldadas por evidencia experimental; representan soluciones ad hoc a los requisitos de ingeniería planteados por el diseño de un agente de aprendizaje y resolución de problemas.
Una excepción parcial a esta regla es el modelo emocional, que se ha probado como un conjunto de experimentos de simulación computacional. Si bien contiene muchas variables libres que determinan los ajustes de los parámetros del modulador y la respuesta a las presiones motivacionales, se puede adaptar a sujetos humanos en experimentos de comportamiento y, por lo tanto, demostrar un desempeño similar en un entorno experimental que diferentes tipos de personalidad. [2] [4] [5] El conjunto de parámetros también se puede adaptar a un entorno mediante una simulación evolutiva; los parámetros libres del modelo emocional y motivacional permiten una reproducción de las variaciones personales. [6]
La teoría psi también puede interpretarse como una especificación para una arquitectura cognitiva.
MicroPsi es una arquitectura cognitiva construida por Joscha Bach en la Universidad Humboldt de Berlín y el Instituto de Ciencias Cognitivas de la Universidad de Osnabrück . [7] [8] MicroPsi extiende las representaciones de la teoría Psi con taxonomías , herencia y etiquetado lingüístico; las redes de activación en expansión de MicroPsi permiten el aprendizaje neuronal , la planificación y la recuperación asociativa .
La primera generación de MicroPsi (2003-2009) está implementada en Java e incluye un marco para editar y simular agentes de software mediante redes de activación en expansión y un motor gráfico para visualización. MicroPsi también se ha utilizado como arquitectura de control de robots. [9]
MicroPsi 2 es una nueva implementación de MicroPsi, escrita en Python , y actualmente [ ¿cuándo? ] utilizada como herramienta para la representación del conocimiento. [10]
La arquitectura cognitiva OpenCog incluye una implementación sencilla de la teoría psi, denominada OpenPsi. Incluye interfaces con robots de Hanson Robotics para modelar emociones.