La teoría Psi , 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. La teoría sugiere que el procesamiento perceptivo y cognitivo está dirigido y modulado por estos impulsos, que permiten el establecimiento y la consecución 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 jerárquica de activación propagada . Estas representaciones se basan en sensores y actuadores, y se adquieren mediante la exploración autónoma.
Supuestos principales
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 consta de relaciones y dependencias diseñada para mantener un equilibrio homeostático frente a un entorno dinámico.
Representación
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 mediante la propagación modulada y direccional de la activación dentro de estas redes.
Los planes, episodios, situaciones y objetos se describen mediante un formalismo de red semántica que se basa en un número fijo de tipos de enlaces predefinidos, los cuales codifican especialmente el orden causal/secuencial y las jerarquías partonómicas (la teoría especifica cuatro tipos de enlaces básicos). Nodos especiales (que representan circuitos neuronales) controlan la propagación de la activación y la formación de asociaciones temporales o permanentes, así como sus disociaciones.

Memoria
En todo momento, el agente Psi posee un modelo del mundo ( imagen de la situación ). Este se extrapola en un horizonte de expectativas ramificado (que consta de desarrollos anticipados y planes activos). Además, la memoria de trabajo también contiene un modelo hipotético del mundo que se utiliza para comparaciones durante el reconocimiento y para la planificación.
La imagen de la situación se transfiere gradualmente a una memoria episódica (protocolo). Mediante el decaimiento selectivo y el refuerzo , partes de esta memoria a largo plazo proporcionan rutinas de comportamiento automatizadas y elementos para la planificación ( memoria procedimental ).
Los átomos de los planes y las secuencias de comportamiento son tríadas de una descripción de situación (parcial y 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 y jerárquica). Las descripciones de objetos (principalmente declarativas) también forman parte de la memoria a largo plazo y son producto de procesos perceptivos y posibilidades de acción. Las situaciones y los operadores en la memoria a largo plazo pueden asociarse con relevancia motivacional, lo cual es fundamental para la recuperación y el refuerzo. Las operaciones sobre el contenido de la memoria están sujetas a modulación emocional.
Percepción
La percepción se basa en hipótesis conceptuales que guían el reconocimiento de objetos, situaciones y episodios. La percepción basada en hipótesis ("Hiperpercepción") se entiende como una activación de hipótesis de abajo hacia arriba (basada en datos y dependiente del contexto) que se intercala con una verificación de arriba hacia 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 modulación emocional.
Unidades de control
La actividad del sistema se orienta hacia la satisfacción de un conjunto finito de impulsos primarios predefinidos. Todos los objetivos son situaciones asociadas (mediante el aprendizaje) con la satisfacción de un impulso, o situaciones que son fundamentales para alcanzar dicha satisfacción (esto incluye la resolución de problemas abstractos, la estética, el mantenimiento de las relaciones sociales y el comportamiento altruista). Estos impulsos reflejan las demandas del sistema: una discrepancia entre el valor objetivo de una demanda y el valor actual genera una señal de impulso, proporcional a la desviación, que puede dar lugar a una motivación.
Existen tres categorías de unidades:
- Impulsos fisiológicos (como alimento, agua, mantenimiento de la integridad física), que se alivian mediante el consumo de recursos equivalentes y aumentan mediante los procesos metabólicos del sistema, o daño infligido (integridad).
- Impulsos sociales ( afiliación ). La necesidad de afiliación es una variable individual que se ajusta a través de las experiencias tempranas. Debe satisfacerse a intervalos regulares mediante señales de legitimidad externas (proporcionadas por otros agentes como señal de aceptación y/o gratificación) o señales de legitimidad internas (generadas por el cumplimiento de las normas sociales). Se ve incrementada por la frustración social ( señales de antilegitimidad ) o las señales de súplica (demandas de ayuda de otros agentes, que generan tanto sufrimiento por la frustración del impulso de afiliación como promesa de gratificación).
- Impulsos cognitivos ( reducción de la incertidumbre y competencia ). La reducción de la incertidumbre se mantiene mediante la exploración y se ve frustrada por las discrepancias con las expectativas o la incapacidad para generar anticipaciones. La competencia se compone de competencia específica para la tarea (que se puede adquirir mediante la exploración de un dominio de la tarea) y competencia general (que mide la capacidad para cumplir con las exigencias en general). El impulso de competencia se ve frustrado por los fracasos reales y anticipados para alcanzar una meta. Los impulsos cognitivos están sujetos a variabilidad individual y requieren satisfacción regular.
Los cambios en las demandas sistémicas se reflejan en una "señal de placer" o "angustia", que se utiliza para el aprendizaje por refuerzo de las asociaciones entre las demandas y los objetivos, así como de las secuencias episódicas y los guiones de comportamiento que conducen a dichos objetivos.
Modulación cognitiva y emoción
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 mediante activación o excitación general), la estabilidad de las conductas activas o los objetivos elegidos (umbral de selección), la frecuencia de la 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 varían según la persona.
La emoción no se entiende como un subsistema independiente, un módulo o un conjunto de parámetros, sino como un aspecto intrínseco de la cognición. Es una propiedad emergente de la modulación de la percepción, el comportamiento y el procesamiento cognitivo, y por lo tanto, no puede comprenderse fuera del contexto cognitivo. Para modelar la emoción, necesitamos un sistema cognitivo que pueda modularse para adaptar el uso de sus recursos de procesamiento y sus tendencias de comportamiento.
En la teoría Psi, las emociones se interpretan como una configuración de los moduladores cognitivos, junto con la dimensión placer/malestar y la evaluación de los impulsos cognitivos. Las cualidades fenomenológicas de la emoción se deben al efecto de las configuraciones moduladoras sobre la percepción y el funcionamiento cognitivo (es decir, la percepción genera diferentes representaciones de la memoria, el yo y el entorno según la modulación), y a la experiencia de sensaciones físicas que la acompañan, las cuales resultan de los efectos de dichas configuraciones moduladoras sobre la fisiología del sistema (por ejemplo, al modificar la tensión muscular, las funciones digestivas, la presión arterial, etc.). La experiencia de la emoción como tal (es decir, tener una emoción) requiere capacidad reflexiva. Experimentar una modulación es una condición necesaria, pero no suficiente, para experimentarla como una emoción.
Motivación
Los motivos son combinaciones de impulsos y una meta. Las metas se representan mediante una situación que permite satisfacer el impulso correspondiente. Varios motivos pueden estar activos simultáneamente, pero solo uno se elige para determinar las acciones del agente. La elección del motivo dominante depende de la probabilidad prevista de satisfacer el impulso asociado y de la intensidad de la señal de dicho impulso. (Esto significa también que el agente puede satisfacer otro impulso de forma oportunista si se le presenta esa opción).
La estabilidad del motivo dominante frente a otras motivaciones activas se regula mediante el parámetro del umbral de selección , que depende de la urgencia de la demanda y de la varianza individual.
Aprendiendo
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 entre acciones y precondiciones (situaciones que posibilitan dichas acciones) con objetivos apetitivos o aversivos, lo cual se desencadena por señales de placer y malestar. Las abstracciones pueden aprenderse 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 comportamiento y las representaciones de objetos y situaciones se fortalecen con el uso. El conocimiento tácito (especialmente las capacidades sensoriomotoras) puede adquirirse mediante el aprendizaje neuronal.
Las asociaciones no utilizadas se desvanecen 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.
Resolución de problemas
La resolución de problemas se orienta 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, el sistema intenta primero recurrir a una rutina conductual (automatismo) y, si esto no tiene éxito, intenta elaborar 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 activación contextual se produce mediante la preactivación asociativa del contenido mental) y está sujeta a modulación.
Las estrategias para la resolución de problemas son sencillas. Se pueden reflexionar sobre ellas y reorganizarlas según el aprendizaje y la experiencia. Muchas estrategias avanzadas de resolución de problemas no se pueden modelar adecuadamente sin asumir capacidades lingüísticas.
Lenguaje y conciencia
El lenguaje debe explicarse como símbolos organizados sintácticamente que designan representaciones conceptuales, y un modelo de lenguaje, por lo tanto, parte de un modelo de representación mental . El lenguaje amplía la cognición al proporcionar la organización categórica de los conceptos y al facilitar la metacognición. (La teoría Psi no interpreta la cognición como una extensión del lenguaje).
La comprensión del discurso puede modelarse según los principios de la percepción basada en hipótesis y la asimilación/acomodación de representaciones esquemáticas. La consciencia se relaciona con la abstracción de un concepto de sí mismo sobre las experiencias y los protocolos del sistema, y la integración de dicho concepto con la experiencia sensorial; no existe una brecha explicativa entre la experiencia consciente y un modelo computacional de la cognición.
Evaluación
Evaluar la teoría Psi en un paradigma experimental es difícil, sobre todo debido a la gran cantidad de variables libres que plantea. Las predicciones y proposiciones de la teoría Psi son mayoritariamente cualitativas. Cuando se formulan 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 se ven respaldadas por evidencia experimental; representan soluciones ad hoc a los requisitos de ingeniería que plantea 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 mediante una serie de experimentos de simulación computacional. Si bien contiene muchas variables libres que determinan la configuración de los parámetros moduladores y la respuesta a las presiones motivacionales, puede ajustarse a sujetos humanos en experimentos conductuales y, por lo tanto, demostrar un rendimiento similar en un entorno experimental a diferentes tipos de personalidad. [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] El conjunto de parámetros también puede ajustarse a un entorno mediante una simulación evolutiva; los parámetros libres del modelo emocional y motivacional permiten la reproducción de variaciones personales. [ 6 ]
La teoría psi también puede interpretarse como una especificación para una arquitectura cognitiva.
Arquitectura MicroPsi
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 propagada 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 propagantes, así como un motor gráfico para la 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 que actualmente se utiliza como herramienta para la representación del conocimiento. [ 10 ]
OpenCog
La arquitectura cognitiva OpenCog incluye una implementación sencilla de la teoría Psi, denominada OpenPsi. Incluye interfaces con robots de Hanson Robotics para el modelado de emociones.
Literatura
- Dietrich Dörner: Bauplan für eine Seele . Rowohlt, 1999, ISBN 978-3-498-012885(en alemán).
- Dietrich Dörner, Christina Bartl, Frank Detje, Jürgen Gerdes, Dorothée Halcour, Harald Schaub, Ulrike Starker: Die Mechanik des Seelenwagens. Eine neuronale Theorie der Handlungsregulation . Editorial Hans Huber, 2002, ISBN 3-456-83814-X(en alemán).
- Dietrich Dörner y C. Dominik Güss, (2013). PSI: Una arquitectura computacional de la cognición, la motivación y la emoción. Revista de Psicología General, 17 , 297–317.
- Joscha Bach: Principios de la Inteligencia Sintética. PSI: Una Arquitectura de la Cognición Motivada. Oxford University Press , 2009, ISBN 978-0-195-370676.
Referencias
- ↑ Dörner, D. (1999): Bauplan für eine Seele. Reinbek: Rowohlt
- ^ Dörner , D., Bartl, C., Detje, F., Gerdes, J., Halcour, D., Schaub, H., Starker, U. (2002): Die Mechanik des Seelenwagens. Eine neuronale Theorie der Handlungsregulation. Berna, Gotinga, Toronto, Seattle: Verlag Hans Huber
- ↑ Bach, J. (2009). Principios de la inteligencia sintética. PSI: Una arquitectura de la cognición motivada . Oxford University Press, 303-312
- ↑ Detje, F. (2000): Comparación de la teoría PSI con el comportamiento humano en una tarea compleja. En N. Taatgen y J. Aasman (Eds.), Actas de la Tercera Conferencia Internacional sobre Modelado Cognitivo. 86-93. KS Veenendaal: Universal Press
- ↑ Dörner, D. (2003): Las matemáticas de la emoción. Actas de ICCM-5, Conferencia Internacional sobre Modelado Cognitivo, Bamberg, Alemania
- ↑ Dörner, D., Gerdes, J. (2005): La guerra y la paz de los ratones. Opwis., K. (ed.): Actas de KogWis 2005, Basilea
- ↑ Bach, J. (2003): La arquitectura del agente MicroPsi. En Actas de ICCM-5, Conferencia Internacional sobre Modelado Cognitivo, Bamberg, Alemania: 15-20
- ↑ Bach, J., Vuine, R. (2003): Diseño de agentes con redes de nodos MicroPsi. En Actas de KI 2003, Conferencia Anual Alemana sobre IA. LNAI 2821, Springer, Berlín, Heidelberg. 164–178
- ↑ Bach, J. (2006): MicroPsi: Un conjunto de herramientas de modelado cognitivo que alcanza la madurez . En Actas de la 7.ª Conferencia Internacional sobre Modelado Cognitivo: 20-25
- ↑ Bach, J. (2012). MicroPsi 2: La próxima generación del marco MicroPsi. Actas de la Quinta Conferencia sobre Inteligencia Artificial General (AGI 2012), Oxford, Reino Unido: 11–20
Enlaces externos
- MicroPsi : arquitectura cognitiva basada en la teoría Psi.
- Magia avanzada : procesamiento del lenguaje natural mediante la teoría Psi en aplicaciones de inteligencia artificial.
- Simulación de los efectos cognitivos y emocionales del hacinamiento
- Equipo de Factores Humanos de IABG : aplicaciones de la teoría Psi.
- El modelo PSI de emoción, personalidad y acción
- Una teoría de la emoción
- Comunicación intercultural en la Universidad de Jena : aplicaciones de la teoría Psi.
- Arquitectura cognitiva