Generalización (aprendizaje)

La generalización es el concepto de que los humanos, otros animales y las redes neuronales artificiales utilizan el aprendizaje previo en situaciones de aprendizaje presentes si las condiciones de dichas situaciones se consideran similares. ^{[ 1 ]} El aprendiz utiliza patrones, principios y otras similitudes generalizadas entre experiencias pasadas y nuevas para navegar por el mundo de manera más eficiente. ^{[ 2 ]} Por ejemplo, si una persona ha aprendido en el pasado que cada vez que come una manzana le pica e inflama la garganta, podría asumir que es alérgica a todas las frutas. Cuando a esta persona se le ofrece un plátano, lo rechaza al asumir que también es alérgica a él, generalizando que todas las frutas causan la misma reacción. Si bien esta generalización sobre ser alérgico a todas las frutas basada en experiencias con una sola fruta podría ser correcta en algunos casos, puede que no lo sea en todos. Se han demostrado efectos tanto positivos como negativos en la educación a través de la generalización aprendida y su noción contrastante de aprendizaje discriminativo .

Se entiende que la generalización está directamente ligada a la transferencia de conocimiento a través de múltiples situaciones. ^{[ 3 ]} El conocimiento que se transfiere suele denominarse abstracción, ya que el aprendiz 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 posibilita la transferencia de conocimiento a nuevas situaciones. Esta idea rivaliza con la teoría de la cognición situada , que en cambio afirma que se puede aplicar el conocimiento previo al aprendizaje en nuevas situaciones y entornos.

La generalización puede ser respaldada y parcialmente explicada por el enfoque conexionista . ^{[ 4 ]} Así como las inteligencias artificiales aprenden a distinguir entre diferentes categorías aplicando el aprendizaje previo a situaciones nuevas, los humanos y los animales generalizan propiedades y patrones aprendidos previamente a situaciones nuevas, conectando así la experiencia novedosa con experiencias pasadas que son similares en uno o más aspectos. Esto crea un patrón de conexiones que permite al aprendiz clasificar y hacer suposiciones sobre el nuevo estímulo, 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.

En estudios científicos sobre generalización, se suele utilizar un gradiente de generalización. Esta herramienta se emplea para medir la frecuencia y la intensidad con que los animales o los humanos responden a ciertos estímulos, dependiendo de si estos se perciben como similares o diferentes. La forma curvilínea del gradiente se obtiene al colocar la similitud percibida de un estímulo en el eje x y la intensidad de la respuesta en el eje y. ^{[ 5 ]} Por ejemplo, al medir las respuestas al color, se espera que los sujetos respondan a colores similares entre sí, como tonalidades de rosa tras haber estado expuestos al rojo, en lugar de a una tonalidad de azul diferente. ^{[ 6 ]} El gradiente es relativamente predecible: la respuesta a estímulos similares es ligeramente menos intensa que la respuesta al estímulo condicionado, y luego disminuye progresivamente 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 solo 3) 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 no poder distinguir entre los sonidos sutilmente diferentes de fonemas similares). ^{[ 2 ]} Una posible explicación de por qué los niños son aprendices tan eficientes es que operan de acuerdo con el objetivo de hacer su mundo más predecible, lo que los anima a aferrarse firmemente a generalizaciones que les ayudan eficazmente a desenvolverse en su entorno. ^{[ 2 ]}

Algunas evidencias sugieren que los niños nacen con procesos innatos para generalizar con precisión. Por ejemplo, tienden a generalizar basándose en similitudes taxonómicas en lugar de 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 un bate se usa para golpear una pelota). ^{[ 2 ]}

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

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

Sin la capacidad de generalizar, probablemente sería muy difícil desenvolverse en 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 carece de la capacidad de generalizar de una experiencia a otra, cada encuentro con un perro estaría completamente separado de otros encuentros con perros, por lo que la experiencia previa no le ayudaría a saber cómo interactuar con este estímulo aparentemente nuevo. ^{[ 2 ]} De hecho, incluso si la persona experimentara la presencia del mismo perro varias veces, no tendría forma de saber qué esperar y cada encuentro sería como si se tratara de la 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 espaciamiento 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 visto que este olvido promueve la generalización a través de la repetición de información durante cada ocasión de aprendizaje espaciado. Los efectos de obtener conocimiento de generalización a largo plazo a través del aprendizaje espaciado pueden compararse con los del aprendizaje masivo (largo y todo a la vez; por ejemplo, estudiar intensivamente la noche anterior a un examen) ^{[ 14 ]} en el que una persona solo obtiene conocimiento a corto plazo , disminuyendo la probabilidad de establecer la 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 la capacidad de generalizar a partir de experiencias previas al volante, una persona tendría que reaprender a conducir cada vez que se encontrara con una calle nueva. Se sabe que las personas diagnosticadas con NVLD (trastorno del aprendizaje no verbal) a veces tienen dificultades para aplicar 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 discriminativo. Si no existiera el aprendizaje discriminativo, los humanos y los animales tendrían dificultades para responder correctamente a diferentes situaciones. ^{[ 15 ]} Por ejemplo, se puede entrenar a un perro para que acuda a su dueño cuando oye un silbato. Si el perro generaliza este entrenamiento, es posible que no distinga entre el sonido del silbato y otros estímulos, por lo que correría hacia su dueño al oír cualquier ruido agudo.

Un tipo específico de generalización, la generalización del miedo, ocurre cuando una persona asocia miedos aprendidos en el pasado mediante 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 necesitan poder evaluar situaciones aversivas y responder adecuadamente basándose en generalizaciones derivadas de experiencias pasadas. ^{[ 16 ]}

Cuando la generalización del miedo se vuelve desadaptativa, se relaciona con muchos trastornos de ansiedad . ^{[ 17 ]} Esta desadaptación se conoce a menudo como sobregeneralización del miedo y también puede conducir al desarrollo de un trastorno de estrés postraumático . ^{[ 18 ]} La sobregeneralización se atribuye hipotéticamente a una “desregulación del circuito 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 del pequeño Albert . En su estudio, un bebé conocido como el pequeño Albert fue expuesto a diversos estímulos visuales, incluyendo varios tipos de animales, ninguno de los cuales provocó una respuesta de miedo en él. Sin embargo, después de 7 emparejamientos de una rata blanca de laboratorio y el sonido de un martillo golpeando una barra de acero (que sí provocó una respuesta de miedo), el niño de 11 meses comenzó a llorar e intentar alejarse de la rata blanca incluso sin el ruido fuerte. Meses después, ensayos adicionales mostraron que el pequeño Albert había generalizado su respuesta de miedo a cosas similares a la rata blanca, incluyendo un perro, un conejo y un abrigo de piel. ^{[ 2 ]}

Las regiones cerebrales implicadas 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 (desarrollar un miedo generalizado a 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 en el desarrollo de una respuesta de miedo condicionada clásicamente, ya sea a un estímulo o al contexto en el que se encuentra. ^{[ 2 ]}

• Segmentación (psicología)