Control adaptativo del pensamiento

El Control Adaptativo del Pensamiento (ACT) es una teoría sobre la cognición y la memoria. A lo largo de los años, ha evolucionado y su versión más reciente se denomina ACT-R, con la letra añadida en lugar de "Racional". Según la teoría ACT, podemos crear un modelo del cerebro humano a través del cual podemos analizar y predecir el comportamiento humano, últimamente basado en la idea de que las personas actúan racionalmente. ACT-R es, por tanto, una arquitectura cognitiva que traza las funciones de nuestros procesos cognitivos superiores para demostrar cómo las p^ersonas procesan la información y actúan en consecuencia.1

La ACT postula que múltiples procesos cognitivos superiores tienen el mismo sistema subyacente; todos nuestros pensamientos, independientemente del tipo de pensamiento que sea, surgen como resultado de la misma función cerebral. Uno de sus postulados centrales es que el conocimiento se divide en dos tipos: conoci^miento declarativo y conocimiento procedimental.2

Conocimiento declarativo: El conocimiento declarativo (también conocido como conocimiento descriptivo) es aquel del que somos conscientes y podemos verbalizar. Se trata de información que codificamos directamente del entorno y que no requⁱere mucha sintetización.3 Hace hincapié en lo que hay que hacer para resolver un problema más que en cómo resolverlo. Ejemplos de conocimiento declarativo son los hechos, la historia del mund^o o las reglas para resolver ecuaciones matemáticas.4 En esencia, se trata de contenidos que pueden recitarse o memorizarse.

Conocimiento procedimental: El conocimiento procedimental (también conocido como conocimiento imperativo) es el conocimiento que se utiliza al realizar una tarea, pero que puede no ser capaz de verbalizar. Se trata de información codificada a partir de la síntesis ^y la observación de transformaciones del entorno (comportamientos).3 El conocimiento procedimental trata de cómo hacemos algo. Ejemplos de conocimiento procedimental son las conductas que realizamos habitualmente, como montar en bicicleta o conducir un coche.

Procesamiento humano de la información: Comprensión de cómo las personas reciben, almacenan, integran, recuperan y aplican la información; en otras palabras, cómo aprenden. ACT es una teoría del p^rocesamiento humano de la información.5

Procesamiento en serie: El procesamiento en serie sugiere que sólo se puede procesar una pieza de información a la vez y que codificamos la información un objeto tras otro.6

Procesamiento paralelo: El procesamiento paralelo sugiere que se pueden procesar varias piezas de información a la vez y que codificamos objetos simultánea^mente.6

Análisis racional: El análisis racional es el supuesto de que las personas reaccionan racionalmente a su entorno. La economía tradicional utiliza el análisis racional para predecir el comportamiento de los consumidores.7

El psicólogo canadiense John Anderson tiene un amplio historial de investigación y desarrollo de su modelo de Control Adaptativo del Pensamiento. Su hipótesis subyacente es que el conocimiento puede reducirse a una teoría o modelo y, por tanto, que puede crearse un sistema para realizar t^areas cognitivas humanas.8 Esta hipótesis se basa en la creencia, articulada por Anderson en su libro de 1990, de que "podemos entender mucho sobre la cognición humana sin considerar en detalle lo que hay dentro de la cabeza humana. En cambio, podemos considerar en detalle lo que hay fuera de la cabeza humana y tratar de determinar cuál sería el comportamiento óptimo dada la es^tructura del entorno y los objetivos del ser humano" (3)1 . Tales sistemas funcionan basándose en reglas como "Si x, entonces y".

Con el objetivo de crear un modelo que describiera el conocimiento humano, Anderson desarrolló el modelo de Memoria Asociativa Humana (HAM) junto al psicólogo cognitivo Gordon Bower en 1973. Este modelo computaba las teorías matemáticas de la cognición humana predominantes en las décadas de 1950 y 1960. Sin embargo, el modelo sólo daba cuenta de la memoria humana y no cumplía la misión de Anderson de demostrar que todos los procesos cognitivos superiores (memoria, lenguaje, resolución de problemas, imaginería, deducción e inducción) tienen el mismo sistema subyacente. En 1976, en sustitución del modelo HAM, Anderson desarrolló el modelo ACT, capaz ^de dar cuenta de estos procesos cognitivos superiores.9

En 1990, Anderson desarrolló otra versión de ACT que denominó ACT*. Su hipótesis era que ACT*, al igual que ACT, demostraba que la mente es unitaria (todos los pensamientos y facultades mentales pueden explicarse por el mismo sistema subyacente) y que nuestras experiencias se almacenan en diferentes instalaciones (lingüísticas, geométricas, etc.) en fun^ción de su temática.10 La información llega a través de un "búfer", conocido como memoria de trabajo, que determina si la información debe almacenarse como declarativa y recuperarse posteriormente, o como conocimiento procedimental y ejecutarse en el momento para ajus^tarse a la actividad actual. El modelo es el siguiente:2

El modelo ACT original sólo tenía en cuenta un tipo de "unidad cognitiva" que la mente procesaba, también conocida como "trozos". Estas unidades eran palabras y afirmaciones como "odio" o "mi madre es simpática", y Anderson especuló que la memoria de trabajo es capaz de procesar unos 5 trozos a la vez antes de verse desbordada.

Sin embargo, en el modelo ACT*, la información podía venir en forma de imágenes espaciales y cadenas temporales, así como de proposicio^nes abstractas.10 Se amplió lo que contaba como unidad cognitiva. Las cadenas temporales codifican el orden de un conjunto de elementos; las imágenes espaciales codifican la configuración espacial de una unidad cognitiva; y las proposiciones abstractas codifican el significado. Otro elemento clave de ACT* fue su sugerencia de que toda la información comienza siendo ^declarativa y se combina con el aprendizaje de métodos para producir conocimiento procedimental11.

Además, ACT sugiere que la información se procesaba en serie, mientras que ACT* sugiere que la información podría procesarse simultáneamente (procesamiento paralelo). La última diferencia notable es que la teoría ACT* añadió un componente "subsimbólico": una característica que podría determinar qué significado se activa cuando nos encontramos con una unidad cognitiva con muchas posibilidades. Por ejemplo, si nos encontramos con la frase "El atracador cogió dinero del banco", la palabra 'banco' tiene dos significados: una institución financiera o el terreno en pendiente junto a una masa de agua. El componente subsimbólico de ACT* activa el significado de institución financiera porque sabe que ^ese significado se procesa en relación con el dinero o el robo.10

Unos años más tarde, Anderson, junto con sus colegas de la Universidad Carnegie Mellon, desarrolló el modelo más reciente de ACT combinando el original con el análisis racional. Este modelo se conoce como ACT-R y predice el comportamiento basándose en la idea de que los seres humanos actúan de forma "óptima" (véase: racional). El ACT-R es esencialmente un sistema de producción, como una máquina, que funciona según el ACT*. La teoría se trasladó a un programa informático, en el que los investigadores pueden descargar el código del ACT-R, introducir información so^bre una tarea concreta y analizar las actuaciones previstas de las personas.12

La teoría del Control Adaptativo del Pensamiento, en todas sus iteraciones y modelos, descansa en la creencia en una teoría unitaria de la mente. Esta teoría de la mente sugiere que adquirimos habilidades complejas gracias a un sistema "humano" subyacente que nos diferencia de otras criaturas. En lugar de sugerir que en realidad hemos evolucionado hacia facultades cerebrales especializadas, la teoría unitaria de la mente sugiere que tenemos un componente neurológico innato que nos permite adquirir con éxito más habilidades a medida que crecemos y ganamos experiencia. En esta línea, convertirse en "experto" en algo no se debe a una característica especial exclusiva de un individuo, sino a la capacidad de nuestro cerebro para maniobrar con eficacia su sistema subyacente. Lo que hace a los humanos tan impresionantes y únicos es la plasticidad (flexi^bilidad) de este sistema, que podemos aplicar a distintos tipos de habilidades.10

Por tanto, el TCA aporta pruebas de habilidades que los humanos han adquirido y que tienen poco que ver con la evolución. Por ejemplo, hay muchos individuos expertos en tecnología a los que se les da muy bien programar ordenadores. La programación informática no sería una habilidad prevista en el proceso evolutivo, ya que no asegura nuestra supervivencia y, por tanto, no hay ninguna facultad especial que nos permita realizar esa habilidad. Más bien se aplica la teoría ACT, ya que sugiere que la capacidad cerebral necesaria para la programación informática utiliza los mismos procesos subyacentes que utilizamos también para otras habilidades, y simplemente tenemos que aprender a aplicar nuestro cerebro al nuevo contexto.

La teoría ACT también apoya la idea de que todo comportamiento es una respuesta a un estímulo, tal y como plantea la perspectiva conductista. Esta escuela de pensamiento sugiere que todo comportamiento se aprende a través del condicionamiento, lo que significa que debe existir un sistema cognitivo subyacente capaz de aprender cómo responder a los diferentes estímulos (o unidades cognitivas) de nuestro entorno.

Parece extraño que todos nuestros procesos cognitivos puedan reducirse a un simple programa o código matemático. La teoría ACT sugiere que todas las habilidades que adquirimos son gracias a un sistema subyacente de procesamiento de la información, pero no está claro si ese sistema se ve afectado por las emociones, los sesgos cognitivos u otros acontecimientos internos.

Existen otros modelos de procesos cognitivos que sugieren que nuestras áreas cerebrales específicas se activan de hecho con fines diferentes, negando la teoría unitaria de la mente. Por ejemplo, se cree que el lóbulo frontal es responsable del movimiento, el habla y el razonamiento, mientras que el lóbulo temporal se activa para la memoria, el reconocimiento de ^objetos y la comprensión del lenguaje.13 En concreto, se cree que la capacidad de los humanos para adquirir el lenguaje, que nos diferencia de otras criaturas, se debe a la existencia de áreas específicas "lingüísticas" en el cerebro. Esta investigación sugiere que, de hecho, tenemos facultades especiales responsables de comportamientos diferentes. Sin embargo, se podría argumentar que el sistema subyacente propuesto por ACT implica a todas estas partes diferentes del cerebro.

Aunque la teoría ACT explica distintos procesos cognitivos superiores, no explica por qué algunas personas son "expertas" y otras no, en determinadas áreas. Además, aunque nos informa del sistema básico que subyace a la memoria, no entra en detalles sobre por qué algunas unidades cognitivas se recuerdan mejor que otras. Otras teorías, como el efecto de los niveles de procesamiento, explican mejor cómo utilizamos los niveles para codificar la información.

Por último, el ACT-R sugiere que las personas siempre actúan de forma racional. Sin embargo, según muchos científicos del comportamiento, las personas actúan de acuerdo con una racionalidad limitada. La racionalidad limitada sugiere que nuestra capacidad para actuar racionalmente se ve obstaculizada por nuestra limitada capacidad cognitiva, el tiempo y la información disponible, todos ellos componentes que no se tienen en cuenta en la teoría ACT. En otras palabras, aunque lo ideal sería actuar racionalmente, en la práctica rara vez lo hacemos.

La teoría ACT sugiere que procesamos la información en unidades cognitivas en nuestra memoria de trabajo, que distingue entre conocimiento declarativo y procedimental. La teoría también sugiere que nuestra memoria de trabajo sólo puede manejar un cierto número de unidades cognitivas (5) a la vez antes de sobrecargarse. Es importante que los profesores conozcan esta información para poder dividir su material en fragmentos de conocimiento que los niños puedan pro^cesar más fácilmente.2

Dado que el modelo también divide el conocimiento en dos tipos distintos, puede informar a los profesores de que la mejor manera de garantizar que la información se codifique y sea fácil de recuperar es hacer que esa información sea tanto declarativa como procedimental. Hay que animar a los alumnos a combinar sus conocimientos con acciones. Por ejemplo, combinar una acción o actividad con un hecho aprendido significa que la información se codificará como ambos tipos de conocimiento y, por tanto, se profundizará en el nivel de aprendizaje.2

Algoritmos para simplificar la toma de decisiones: El caso de las prótesis cognitivas

El ACT-R básicamente transforma nuestros procesos cognitivos en un algoritmo que puede utilizarse para predecir el comportamiento humano. En este artículo, el escritor Jason Burton examina el creciente giro de la sociedad hacia los procesos algorítmicos de toma de decisiones y la externalización de nuestros procesos cognitivos a los ordenadores.

Unitasking: cómo hacer más en menos tiempo

El modelo ACT-R sugiere que el búfer de la memoria de trabajo a través del cual procesamos la información puede verse desbordado por las unidades cognitivas y, por tanto, inhibir nuestro rendimiento. Este hallazgo podría apoyar la unitasking frente a la multitasking, ya que la unitasking limita la cantidad de información que nuestra memoria de trabajo debe procesar a la vez. En este artículo, nuestra redactora Ipsitaa Khullar describe un creciente campo de investigación que sugiere que la unitasking es más eficaz que la multitasking.

1. Poyhonen, S. (2016). Qué, cuándo y cómo explican los modelos de análisis racional? [Documento de contribución]. http://philsci-archive.pitt.edu/12568/1/what,when_and_how_do_rational_analysis_models_explain.pdf
2. Heick, T. (2021, 22 de marzo). Teorías del aprendizaje: Control adaptativo del pensamiento. Enseñar el pensamiento. https://www.teachthought.com/learning/theory-cognitive-architecture/
3. Yengin, I., & Ince, I. F. (2014). Aplicando el Control Adaptativo de la Teoría Pensamiento-Racional en el Diseño de Aplicaciones Móviles de Ejemplos Trabajados. International Journal of Robots, Education and Art, 4(2), 21-28. https://doi.org/10.5281/zenodo.836350
4. Craft, K. (2018, 26 de abril). Qué es el conocimiento procedimental y cómo usarlo. Tettra. https://tettra.com/article/what-procedural-knowledge-is-and-how-to-use-it
5. Procesamiento humano de la información. (s.f.). EduTech Wiki. Recuperado el 30 de marzo de 2021, de https://edutechwiki.unige.ch/en/Human_information_processing.
6. Li, K., Kadohisa, M., Kusunoki, M., Duncan, J., Bundesen, C., & Ditlevsen, S. (2020). Distinguishing between parallel and serial processing in visual attention from neurobiological data. Royal Society Open Science, 7(1), 191553. https://doi.org/10.1098/rsos.191553
7. Anderson, J. R. (1991). La naturaleza adaptativa de la categorización humana. Psychological Review, 98(3), 409-429. https://doi.org/10.1037/0033-295x.98.3.409
8. ACT-R Inicio. (sin fecha). Carnegie Mellon University. Obtenido el 30 de marzo de 2021, del sitio Web: https://act-r.psy.cmu.edu/.
9. Anderson, J. R., y Lebiere, C. J. (2014). Los componentes atómicos del pensamiento. Psychology Press.
10. Anderson, J. R. (1996). The Architecture of Cognition (1ª ed.). Psychology Press. https://doi-org.ezproxy.library.ubc.ca/10.4324/9781315799438
11. Teoría del control adaptativo del pensamiento. (s.f.). EduTech Wiki. Obtenido el 30 de marzo de 2021, del sitio Web: https://edutechwiki.unige.ch/en/Adaptive_control_of_thought_theory.
12. ACT-R. (s.f.). Psychology Wiki. Consultado el 30 de marzo de 2021, de https://psychology.wikia.org/wiki/ACT-R.
13. Manual de educación sobre el ictus | Barrow Neurological Institute. (s.f.). Pinterest. Obtenido el 30 de marzo de 2021, de https://www.pinterest.com/pin/268738302743161234/