Ciencia cognitiva

La ciencia cognitiva es un campo de estudio interdisciplinar diseñado para comprender el funcionamiento de la mente a través del método científico. Con ello, la ciencia cognitiva nos permite comprender mejor el concepto de inteligencia y, por tanto, construir sistemas inteligentes.

La ciencia cognitiva tiende a considerar los procesos mentales como una función de diversos cálculos, conexiones y símbolos. La ciencia cognitiva, un campo increíblemente diverso e impactante, ha sido una faceta clave en el desarrollo de la inteligencia artificial, las redes neuronales y los procesos mentales. Mediante técnicas como la modelización computacional, las imágenes cerebrales y los experimentos conductuales, los científicos cognitivos han ofrecido nuevas perspectivas sobre conceptos tan estudiados como el lenguaje, la atención, la percepción y la memoria. Aunque las ideas clave proceden principalmente de la psicología, la lingüística y la informática, las ciencias cognitivas también incorporan perspectivas de la antropología, la neurociencia y la filosofía.

Cálculo: El acto de calcular una respuesta. Los científicos cognitivos lo consideran el mecanismo subyacente a través del cual nuestras mentes procesan la información y resuelven problemas.

Redes asociativas: Además de la computación, otra faceta clave de la ciencia cognitiva son las redes asociativas. Según este punto de vista, los procesos mentales existen como redes interconectadas que pueden ser activadas por un estímulo.

Redes neuronales: Modelo interconectado de neuronas que intenta imitar los procesos cognitivos del cerebro humano. Pueden ser tanto biológicas como artificiales. Las redes neuronales son un elemento clave para crear el "cerebro" de los sistemas de inteligencia artificial.

Representaciones mentales: Concepto teórico de la ciencia cognitiva que describe los símbolos mentales que guardamos en la mente. Nos permiten imaginar cómo sería algo, cómo se sentiría o cómo actuaría, aunque nunca lo hayamos experimentado antes. Por ejemplo, podemos imaginarnos cómo sería tener un tercer brazo, aunque probablemente nunca lo hayamos tenido. Estas representaciones nos permiten imaginar de forma abstracta situaciones y resolver problemas con los que tenemos poca o ninguna experiencia.

Desde los tiempos de Platón y Aristóteles se ha estudiado el misterio de lo que ocurre entre nuestros oídos: la naturaleza de la mente. Con el tiempo, las reflexiones filosóficas sobre la mente se transformaron en el estudio científico de la psicología.

A principios del siglo XX, la psicología estaba dominada por un marco teórico llamado conductismo. El conductismo consideraba la psicología únicamente como el estudio de la conducta, y veía a los seres vivos como criaturas que aprenden y emparejan estímulos con respuestas. Los conductistas sólo se ocupaban de las reacciones observables y, debido a la naturaleza inobservable de nuestros mundos internos, descartaban la mente por irrelevante. En general, se consideraba a las personas como pizarras en blanco, rellenadas con lo que habían aprendido a lo largo de su vida.

El punto de vista conductista dominó la psicología dominante hasta que ocurrió algo extraño a principios de la década de 1950. En los 20 años anteriores, los avances clave de la informática dieron lugar a los primeros ordenadores modernos, las primeras redes neuronales y una teoría general de la computación. De repente, los humanos éramos capaces de crear máquinas que, mediante el simple uso de algoritmos, eran aparentemente mucho más eficientes que nosotros en tareas complejas. Utilizando estos nuevos descubrimientos, casi simultáneamente, múltiples investigadores de distintos campos empezaron a producir y compartir nuevos conjuntos de trabajos.

Utilizando estas nuevas teorías de la computación y las redes asociativas, estos académicos iniciaron la revolución cognitiva: un movimiento académico que cuestionaba el enfoque basado en el aprendizaje del conductismo. Al fin y al cabo, los ordenadores nunca aprendieron a asociar problemas con soluciones, sino que utilizaban unos pocos algoritmos generalizados diseñados para predecir una serie de resultados potenciales. Esto permitió a psicólogos, lingüistas y otros académicos preguntarse si los humanos utilizaban algoritmos similares, heurísticos u otros mecanismos internos para realizar funciones mentales. En resumen, el estudio de la mente volvía a estar de moda.

Tras la revolución cognitiva, el punto de vista cognitivo superó al conductista y se convirtió en la lente dominante desde la que se estudiaba la psicología. Además, la ciencia cognitiva se forjó su propio campo de estudio académico. En la actualidad existen múltiples departamentos, revistas, profesores y titulaciones dedicados específicamente a la comprensión y el avance de la ciencia cognitiva.

Los principales descubrimientos en el campo de la ciencia cognitiva se han utilizado para ayudarnos a entender la toma de decisiones. Dado que la toma de decisiones suele estar vinculada a la resolución de problemas, es lógico que resulte ventajoso examinar la mente desde un punto de vista computacional y centrado en los problemas. La ciencia cognitiva ha cumplido esta promesa: la mayoría de las pruebas sobre la memoria limitada a corto plazo, la atención dividida, el uso de heurísticos y la percepción deformada del riesgo proceden del estudio del cerebro desde esta perspectiva cognitiva.

Aparte de la toma de decisiones, la ciencia cognitiva ha ampliado nuestras perspectivas sobre otros fenómenos sociales, lingüísticos y mentales. Se ha utilizado para entender cómo funcionan los sistemas cerebrales, lo que ha permitido comprender procesos como la percepción, el aprendizaje y el pensamiento. Además, la ciencia cognitiva también ha sido útil para comprender los trastornos y disfunciones mentales, ofreciendo un marco integrado para entender múltiples fenómenos psiquiátricos. En el ámbito de la lingüística, la lingüística cognitiva, a través de sus teorías como la gramática generativa y el lenguaje natural, ha venido a revolucionar la práctica académica. Por último, la ciencia cognitiva ha permitido comprender mejor procesos psicológicos sociales como la persuasión, la coerción y la negociación.

Aunque estos descubrimientos son importantes, quedan eclipsados por un acontecimiento inminente: la inteligencia artificial. La perspectiva de una máquina pensante ha sido durante mucho tiempo una idea que preocupa, emociona e intriga a la gente, pero sólo los últimos avances de la ciencia cognitiva la han hecho realidad. Utilizando herramientas como las redes neuronales, los científicos cognitivos han llegado a considerar la mente como una red computacional y han podido aumentar drásticamente nuestras capacidades de inteligencia artificial.

Aunque la perspectiva de un ordenador hiperinteligente al estilo de HAL-9000 sigue siendo una fantasía lejana, la inteligencia artificial ya ha llegado a revolucionar nuestra vida cotidiana de muchas formas sutiles, desde nuestras listas de reproducción diarias de Spotify hasta la ayuda a los radiólogos para detectar el cáncer en los pacientes. Mirando hacia el futuro, la mejora de la inteligencia artificial podría ser un factor clave en el devenir de la historia. En un periodo tan innovador de la historia, el aumento de nuestras capacidades, nuestra comprensión y nuestras decisiones éticas con respecto a esta poderosa herramienta podrían ser clave para curar o empeorar males sociales como el cambio climático y las desigualdades globales.

Aunque la ciencia cognitiva ha aportado avances significativos, también nos ha dejado muchos interrogantes. Por ejemplo, aunque la ciencia cognitiva ha intentado abordar la cuestión, la conciencia sigue siendo un obstáculo importante. Dado que la ciencia cognitiva es el estudio científico de la mente, cabría pensar que la consciencia entra dentro de su ámbito. Sin embargo, este campo podría ser más similar al conductismo de lo que pensamos, ya que también se basa en la observación de la manifestación externa de las funciones mentales. Después de todo, ¿cómo podríamos estudiar la conciencia sin estímulos observables como las expresiones faciales? Además, ¿cómo observar lo que permite observar todas las cosas? Aunque cada vez son más los científicos cognitivos que intentan comprender este difícil problema, la conciencia puede presentar una limitación clave en la ciencia cognitiva.

También es comprensible por qué las ideas que alimentan la mayor parte de la investigación en ciencias cognitivas pueden incomodar a la gente. Fundamentalmente, las ideas presentadas amenazan nuestra comprensión de lo que significa ser humano. Si la vida es puramente computación, 0 y 1 y redes asociativas, ¿qué dice eso sobre el libre albedrío, la responsabilidad moral y el propósito de la existencia humana? ¿Qué nos separa de las simples máquinas, capaces de predecirse, modelarse y comprenderse?

Afortunadamente, cuestiones existenciales como éstas están siendo abordadas desde el ángulo filosófico de la ciencia cognitiva. Este punto de vista intenta integrar tanto los valiosos descubrimientos realizados por la ciencia cognitiva como el pensamiento filosófico para ayudarnos a comprender lo que estos descubrimientos podrían significar para nuestra comprensión de nuestro mundo físico, la mente, la conciencia, la religión, la ética y la epistemología. Aunque esta combinación aún tiene que superar muchos obstáculos, como afirmó el científico cognitivo L.A. Paul, "simpatizo bastante con la idea de que la psicología y la ciencia cognitiva tienen mucho que ofrecer a la filosofía, y que lo contrario también es cierto".

La ciencia cognitiva puede mejorar la toma de decisiones

La ciencia cognitiva es un campo amplio pero poderoso. En este artículo, Julian Hazell, de The Decision Lab, se sienta con Michał Klincewicz, profesor adjunto de Ciencia Cognitiva en la Universidad de Tilburg, para aprender más sobre el uso de la ciencia cognitiva para resolver problemas del mundo real. Desde el análisis de cómo las personas toman decisiones morales hasta el diseño de un algoritmo de aprendizaje automático que encuentra vídeos de conspiración en YouTube, este artículo se sumerge en la amplitud y la utilidad de la ciencia cognitiva.

Combinar la IA y las ciencias del comportamiento de forma responsable

Quizá el avance más impactante de la ciencia cognitiva sea la inteligencia artificial (IA). Día tras día, los avances de la IA parecen ampliar rápidamente su poder e influencia en nuestras vidas. Muchos han empezado a dar la voz de alarma sobre los problemas éticos de esta tecnología, especialmente cuando se combina con la ciencia del comportamiento. Julian Hazell, de The Decision Lab, examina este dilema moral y trata de sortearlo de forma ética y responsable.

1. Thagard, P. (2018, 24 de septiembre). La ciencia cognitiva. Recuperado el 16 de abril de 2021, de https://plato.stanford.edu/entries/cognitive-science/#PhiRel
2. Graham, G. (2019, 19 de marzo). El conductismo. Recuperado el 16 de abril de 2021, de https://plato.stanford.edu/entries/behaviorism/
3. Miller, G. A. (2003). La revolución cognitiva: Una perspectiva histórica. Trends in Cognitive Sciences, 7(3), 141-144. doi:10.1016/s1364-6613(03)00029-9
4. Prezenski, S., Brechmann, A., Wolff, S., & Russwinkel, N. (2017). Un enfoque de modelado cognitivo para la formación de estrategias en la toma de decisiones dinámicas. Frontiers in Psychology, 8. doi:10.3389/fpsyg.2017.01335
5. Investigación CogniFit. (2016, 08 de junio). CogniFit. Recuperado el 16 de abril de 2021, de https://www.cognifit.com/cognition
6. Stein, D. J. (1993). Ciencia cognitiva y psiquiatría: An overview. Integrative Psychiatry, 9(1), 13-24.
7. Jackendoff, R. (2007). La lingüística en la ciencia cognitiva: The state of the art. The Linguistic Review, 24(4). doi:10.1515/tlr.2007.014
8. Eagly, A. H., y Chaiken, S. (1984). Cognitive theories of persuasion. Advances in Experimental Social Psychology, 17, 267-359. doi:10.1016/s0065-2601(08)60122-7
9. Sen, I. (2018, 26 de noviembre). Cómo la IA AYUDA a Spotify a ganar en el mundo del streaming musical. Obtenido el 16 de abril de 2021, de https://outsideinsight.com/insights/how-ai-helps-spotify-win-in-the-music-streaming-world
10. Savage, N. (2020, 25 de marzo). How ai is improving cancer diagnostics. Obtenido el 16 de abril de 2021, del sitio Web: https://www.nature.com/articles/d41586-020-00847-2.
11. Snow, J. (2021, 10 de febrero). Cómo la inteligencia artificial puede hacer frente al cambio climático. Obtenido el 16 de abril de 2021, del sitio Web: https://www.nationalgeographic.com/environment/article/artificial-intelligence-climate-change.
12. Sayer, L. (2016). La desigualdad en un mundo cada vez más automatizado. En 1314153996 965833893 UNESCO (Ed.), Informe mundial sobre las ciencias sociales, 2016: Desafiando las desigualdades, caminos hacia un mundo justo, (pp. 177-179). UNESCO.
13. Ver 1.
14. L.A. Paul. (s.f.). L.A. Paul Quote. Obtenido el 16 de abril de 2021, del sitio Web: https://www.azquotes.com/quote/1486923?ref=cognitive-science.