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Generalización (aprendizaje)

La generalización es el concepto de que los humanos, otros animales y las redes neuronales artificiales utilizan el aprendizaje pasado en situaciones de aprendizaje presentes si las condiciones de las situaciones se consideran similares. [1] El alumno utiliza patrones generalizados, principios y otras similitudes entre experiencias pasadas y experiencias novedosas para navegar más eficientemente por el mundo. [2] Por ejemplo, si una persona ha aprendido en el pasado que cada vez que come una manzana, le pica y le pica la garganta, podría asumir que es alérgica a todas las frutas. Cuando a esta persona le ofrecen un plátano para comer, lo rechaza al suponer que también es alérgico al mismo al generalizar que todas las frutas provocan la misma reacción. Aunque esta generalización sobre ser alérgico a todas las frutas basada en experiencias con una fruta podría ser correcta en algunos casos, puede no serlo en todos. Tanto los efectos positivos como los negativos se han demostrado en la educación a través de la generalización aprendida y su noción contrastante de aprendizaje discriminatorio .

Descripción general

Se entiende que la generalización está directamente ligada a la transferencia de conocimientos a través de múltiples situaciones. [3] El conocimiento que se va a transferir a menudo se denomina abstracciones, porque el alumno abstrae una regla o patrón de características de experiencias previas con estímulos similares. [2] La generalización permite a los humanos y a los animales reconocer las similitudes en el conocimiento adquirido en una circunstancia, lo que permite la transferencia de conocimiento a nuevas situaciones. Esta idea rivaliza con la teoría de la cognición situada , afirmando en cambio que uno puede aplicar el conocimiento pasado al aprendizaje en nuevas situaciones y entornos.

La generalización puede ser apoyada y parcialmente explicada por el enfoque conexionista . [4] Así como las inteligencias artificiales aprenden a distinguir entre diferentes categorías aplicando el aprendizaje pasado a situaciones nuevas, los humanos y los animales generalizan propiedades y patrones previamente aprendidos en situaciones nuevas, conectando así la experiencia nueva con experiencias pasadas que son similares en una o más maneras. . Esto crea un patrón de conexiones que permite al alumno clasificar y hacer suposiciones sobre el estímulo novedoso, como cuando la experiencia previa de ver un canario le permite predecir cómo serán otras aves. Esta categorización es un aspecto fundamental de la generalización.

Investigación sobre generalización

En los estudios científicos que analizan la generalización, a menudo se utiliza un gradiente de generalización. Esta herramienta se utiliza para medir con qué frecuencia y en qué medida los animales o los humanos responden a ciertos estímulos, dependiendo de si los estímulos se perciben como similares o diferentes. La forma curvilínea del gradiente se logra colocando la similitud percibida de un estímulo en el eje x y la fuerza de la respuesta en el eje y. [5] Por ejemplo, al medir las respuestas al color, se espera que los sujetos respondan a colores que son similares entre sí, como tonos de rosa después de haber sido expuestos al rojo, a diferencia de un tono de azul no similar. [6] El gradiente es relativamente predecible, siendo la respuesta a estímulos similares ligeramente menos fuerte que la respuesta al estímulo condicionado, y luego disminuye constantemente a medida que los estímulos presentados se vuelven cada vez más diferentes. [7]

Varios estudios han sugerido que la generalización es un proceso de aprendizaje fundamental y natural para los humanos. Los bebés de nueve meses requieren muy pocas (a veces sólo tres) experiencias con una categoría antes de aprender a generalizar. [2] De hecho, los bebés generalizan tan bien durante las primeras etapas del desarrollo (como aprender a reconocer sonidos específicos como lenguaje) que puede resultarles difícil discriminar entre variaciones de los estímulos generalizados en etapas posteriores del desarrollo (como para distinguir entre los sonidos sutilmente diferentes de fonemas similares). [2] Una posible explicación de por qué los niños aprenden tan eficientemente es que operan de acuerdo con el objetivo de hacer su mundo más predecible, animándolos así a aferrarse firmemente a generalizaciones que les ayuden eficazmente a navegar en su entorno. [2]

Alguna evidencia sugiere que los niños nacen con procesos innatos para generalizar las cosas con precisión. Por ejemplo, los niños tienden a generalizar basándose en similitudes taxonómicas más que temáticas (una experiencia con una pelota lleva al niño a identificar otros objetos con forma de pelota como “pelota” en lugar de etiquetar un bate como “pelota” porque se usa para golpear). una bola). [2]

Wakefield, Hall, James y Goldin (2018) descubrieron que los niños son más flexibles a la hora de generalizar nuevos verbos cuando se les enseña el verbo mediante la observación de gestos, en lugar de cuando se les enseña realizando la acción ellos mismos. [8] Al ayudar a un niño a aprender una palabra nueva, proporcionar más ejemplos de la palabra aumenta la capacidad del niño para generalizar la palabra a diferentes contextos y situaciones. Además, las intervenciones de escritura para estudiantes de primaria producen mejores resultados cuando la intervención apunta activamente a la generalización como resultado. [9]

Se ha demostrado que la generalización se refina y/o estabiliza después del sueño. [10]

Trascendencia

Sin la capacidad de generalizar, probablemente sería muy difícil navegar por el mundo de manera útil. [2] Por ejemplo, la generalización es una parte importante de cómo los humanos aprenden a confiar en personas desconocidas [11] y un elemento necesario en la adquisición del lenguaje. [12]

Para una persona que careciera de la capacidad de generalizar de una experiencia a la siguiente, cada instancia de un perro estaría completamente separada de otras instancias de perros, por lo que la experiencia previa no ayudaría en nada a la persona a saber cómo interactuar con este estímulo aparentemente nuevo. . [2] De hecho, incluso si la persona experimentara el mismo perro varias veces, no tendría forma de saber qué esperar y cada instancia sería como si el individuo se encontrara con un perro por primera vez. Por lo tanto, la generalización es una parte valiosa e integral del aprendizaje y de la vida cotidiana.

Se ha demostrado que la generalización tiene implicaciones en el uso del efecto de espaciado en entornos educativos. [13] En el pasado, se pensaba que la información olvidada entre períodos de aprendizaje al implementar la presentación espaciada inhibía la generalización. En años más recientes, se ha considerado que este olvido promueve la generalización mediante la repetición de información durante cada ocasión de aprendizaje espaciado. Los efectos de obtener conocimientos de generalización a largo plazo a través del aprendizaje espaciado se pueden comparar con los del aprendizaje masivo (largo y al mismo tiempo; por ejemplo, estudiar la noche antes de un examen) [14] en el que una persona sólo adquiere conocimientos a corto plazo. , disminuyendo la probabilidad de establecer una generalización.

La generalización también se considera un factor importante en la memoria procedimental , como los procesos de memoria casi automáticos necesarios para conducir un automóvil. [2] Sin poder generalizar a partir de experiencias anteriores de conducción, una persona esencialmente necesitaría volver a aprender a conducir cada vez que encontrara una nueva calle. Se sabe que las personas a las que se les diagnostica TANV (trastorno del aprendizaje no verbal) a veces tienen dificultades para aplicar los conceptos aprendidos a situaciones nuevas.

Sin embargo, no todos los efectos de la generalización son beneficiosos. Una parte importante del aprendizaje es saber cuándo no generalizar, lo que se denomina aprendizaje discriminatorio. Si no fuera por el aprendizaje de la discriminación, los humanos y los animales tendrían dificultades para responder correctamente a diferentes situaciones. [15] Por ejemplo, se puede entrenar a un perro para que se acerque a su dueño cuando escuche un silbido. Si el perro generaliza este entrenamiento, es posible que no discrimine entre el sonido del silbato y otros estímulos, por lo que acudiría corriendo hacia su dueño al escuchar cualquier ruido agudo.

Generalización del miedo

Un tipo específico de generalización, la generalización del miedo, ocurre cuando una persona asocia los miedos aprendidos en el pasado mediante el condicionamiento clásico con situaciones, eventos, personas y objetos similares en su presente. Esto es importante para la supervivencia del organismo; los humanos y los animales deben poder evaluar situaciones aversivas y responder adecuadamente basándose en generalizaciones hechas a partir de experiencias pasadas. [dieciséis]

Cuando la generalización del miedo se vuelve inadaptada , se relaciona con muchos trastornos de ansiedad . [17] Esta mala adaptación a menudo se denomina sobregeneralización del miedo y también puede conducir al desarrollo de un trastorno de estrés postraumático . [18] La sobregeneralización se atribuye hipotéticamente a la “desregulación de los circuitos prefrontal-amígdalo-hipocampal” (Banich, et al. , 2010, p. 21). [2]

Uno de los primeros estudios sobre la generalización del miedo en humanos fue realizado por Watson y Raynor (1920): el experimento Little Albert . En su estudio, un bebé conocido como Little Albert estuvo expuesto a varios tipos de animales, ninguno de los cuales provocó una respuesta de miedo en Little Albert. Sin embargo, después de 7 emparejamientos de una rata blanca y el sonido de un martillo golpeando contra una barra de acero (lo que provocó una respuesta de miedo), el niño de 11 meses comenzó a llorar y a tratar de alejarse de la rata blanca incluso sin la ayuda de la rata blanca. ruido fuerte. Meses después, ensayos adicionales demostraron que el pequeño Albert había generalizado su respuesta de miedo a cosas similares a la rata blanca, incluidos un perro, un conejo y un abrigo de piel. [2]

Las regiones del cerebro involucradas en la generalización del miedo incluyen la amígdala y el hipocampo . [2] El hipocampo parece estar más involucrado en el desarrollo de la generalización del miedo contextual (desarrollando un miedo generalizado por un entorno específico) que en la generalización del miedo al estímulo (como la adquisición por parte del pequeño Albert de una respuesta de miedo a objetos blancos y peludos). La amígdala, que está asociada con todo tipo de respuestas emocionales, es fundamental para desarrollar una respuesta de miedo condicionada clásicamente ya sea ante un estímulo o el contexto en el que se encuentra. [2]

Generalización en el aprendizaje automático

La diferencia entre optimización y aprendizaje automático surge del objetivo de la generalización: mientras que los algoritmos de optimización pueden minimizar la pérdida en un conjunto de entrenamiento, el aprendizaje automático se ocupa de minimizar la pérdida en muestras invisibles. Caracterizar la generalización de varios algoritmos de aprendizaje es un tema activo de investigación actual, especialmente para los algoritmos de aprendizaje profundo .

Ver también

Referencias

  1. ^ Gluck, Mark A.; Mercado, Eduardo; Myers, Catherine E. (2011). Aprendizaje y memoria: del cerebro al comportamiento (2ª ed.). Nueva York: Worth Publishers. pag. 209.ISBN​ 9781429240147.
  2. ^ abcdefghijklm Banich, MT, Dukes, P. y Caccamise, D. (2010). Generalización del conocimiento: perspectivas multidisciplinares. Prensa de Psicología.
  3. ^ Caminante, JE; karité, TM; Bauer, AM "Generalización y efectos de las consecuencias | Education.com". www.educación.com . Consultado el 5 de mayo de 2016 .
  4. ^ Goldstein, BE (2015). Psicología cognitiva: conectando la investigación de la mente y la experiencia cotidiana. Biblioteca de servicios de recursos escolares W. Ross MacDonald.
  5. ^ Boddez, Y., Bennett, MP, van Esch, S. y Beckers, T. (2017). Reglas de flexión: la forma del gradiente de generalización perceptiva es sensible a las reglas de inferencia. Cognición y emoción, 31 (7), 1444-1452. https://doi.org/10.1080/02699931.2016.1230541
  6. ^ Gluck, Mark A.; Mercado, Eduardo; Myers, Catherine E. (2014). Aprendizaje y memoria: del cerebro al comportamiento (2ª ed.). Nueva York: Worth Publishers. pag. 212.ISBN 9781429240147.
  7. ^ Los editores de la Encyclopaedia Britannica. (2019, 30 de septiembre). Generalización. Obtenido de https://www.britannica.com/topic/generalization
  8. ^ Wakefield, EM, Hall, C., James, KH y Goldin, MS (2018). Gesto de generalización: el gesto facilita el aprendizaje flexible de palabras para acciones sobre objetos. Ciencia del desarrollo, 21(5), 1. https://doi.org/10.1111/desc.12656
  9. ^ Hier, BO, Eckert, TL, Viney, EA y Meisinger, E. (2019). Efectos de generalización y mantenimiento de las estrategias de intervención en la fluidez de la escritura para estudiantes de primaria: un ensayo controlado aleatorio. Revisión de psicología escolar, 48(4), 377. https://doi.org/10.17105/SPR-2017-0123.V48-4
  10. ^ Fenn, KM; Nusbaum, HC; Margoliash, D (2003). "Consolidación durante el sueño del aprendizaje perceptivo del lenguaje hablado". Naturaleza . 425 (6958): 614–6. doi : 10.1038/naturaleza01951. PMID  14534586. S2CID  904751.
  11. ^ FeldmanHall, O., Dunsmoor, JE, Tompary, A., Hunter, LE, Todorov, A. y Phelps, EA (2018). La generalización de estímulos como mecanismo para aprender a confiar. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 115(7). doi :10.1073/pnas.1715227115
  12. ^ Arnón, yo; Clark, EV, eds. (2011). Experiencia, variación y generalización: aprendizaje de una primera lengua. doi :10.1111/j.1540-4781.2012.01368.x. ISBN 978-9027234773. S2CID  60234960.
  13. ^ Vlach, Haley A. (septiembre de 2014). "El efecto de espaciamiento en la generalización del conocimiento de los niños: dar tiempo a los niños para olvidar promueve su capacidad de aprender". Perspectivas del desarrollo infantil . 8 (3): 163–168. doi : 10.1111/cdep.12079 .
  14. ^ Gluck, Mark A.; Mercado, Eduardo; Myers, Catherine E. (2014). Aprendizaje y memoria: del cerebro al comportamiento (2ª ed.). Nueva York: Worth Publishers. pag. 312.ISBN 9781429240147.
  15. ^ Cherry, K. (26 de noviembre de 2019). Cómo influye la generalización de estímulos en el aprendizaje. Obtenido de https://www.verywellmind.com/what-is-stimulus-generalization-2795885
  16. ^ Asok, A., Kandel, ER y Rayman, JB (2019). La neurobiología de la generalización del miedo. Fronteras en neurociencia conductual , 12 . doi: 10.3389/fnbeh.2018.00329
  17. ^ Dymond, Simón; Dunsmoor, José E.; Vervliet, Bram; Roche, Bryan; Hermans, Dirk (septiembre de 2015). "Generalización del miedo en humanos: revisión sistemática e implicaciones para la investigación de los trastornos de ansiedad" (PDF) . Terapia de comportamiento . 46 (5): 561–582. doi :10.1016/j.beth.2014.10.001. PMID  26459838.
  18. ^ Besnard, Antoine; Sahay, Amar (12 de junio de 2015). "Neurogénesis del hipocampo en adultos, generalización del miedo y estrés". Neuropsicofarmacología . 41 (1): 24–44. doi :10.1038/npp.2015.167. PMC 4677119 . PMID  26068726.