¿Podemos controlar nuestra propia mente?

Este post es la continuación natural de uno anterior, ¿Puede la mente entenderse a sí misma?, pero aportando otro punto de vista. Hablamos de reglas, de reglas sobre reglas (o meta-reglas), de sus aplicaciones en juegos, en Inteligencia Artificial, y en la comprensión de la mente y de la idea del "yo".

Un juego con reglas cambiantes: las meta-reglas.

Tablero de parchís (Wikipedia)

Pensemos en un juego de mesa simple, por ejemplo el parchís. Hay unas piezas que movemos en una ruta trazada por el tablero, avanzando el número de casillas indicado por un dado que lanzamos por turnos, siempre en una dirección determinada. Además hay una serie de reglas adicionales que establecen restricciones a los movimientos de cada jugador y permiten establecer el ganador de la partida. Estas reglas son fijas e inamovibles.

Supongamos ahora que permitimos modificar las reglas mientras jugamos:  al completar cada turno los jugadores pueden decidir cambiar alguna de las reglas, por ejemplo lanzaran dos dados en vez de uno solo y avanzaran las casillas indicadas por la suma de las puntuaciones, o se permitirá retroceder el camino realizado. Entonces en cada turno podremos tener un juego distinto, basado en el parchís original. El conjunto de todos esos juegos formará un  juego del parchís dinámico, que sera único en el sentido de que si otro día empezamos otra partida, es muy probable que sus reglas sean diferentes.

A poco que pensemos nos daremos cuenta de que, si damos libertad total de cambio de reglas, fácilmente llegamos a un juego caótico: es posible que no termine nunca, o bien que no quede claro quien es el ganador, pues conforme cambiamos las reglas también cambian los objetivos y estrategias a corto plazo de los jugadores, y bien pudiera ser que se perdiera el objetivo a largo plazo: ganar la partida. Por esta razón seria necesario establecer unas limitaciones a los cambios de las reglas que garantizaran el no degenerar en el caos. Es decir, necesitamos unas reglas sobre las reglas: es lo que se denomina unas meta-reglas. Por ejemplo, una meta-regla puede establecer que en cada juego del parchís dinámico sólo podrá cambiarse una de las reglas.

Podemos ir más lejos y decidir que la meta-regla puede también cambiarse; así, estableceremos que en cada juego del parchís dinámico podrán cambiarse n de las reglas, siendo n un número comprendido entre 0 i N (el número total de reglas del parchís) que decidiremos en cada partida. Tenemos por tanto una regla sobre la meta-regla: una "meta-meta-regla". 

Evidentemente podríamos seguir añadiendo reglas sobre reglas, creando una jerarquía de reglas y "meta-...-meta-reglas". Cada nivel de reglas establece cómo pueden modificarse las reglas del nivel inferior, y puede a su vez ser modificado por la reglas del nivel superior. El punto importante ahora es: siempre existirá un nivel superior de meta-reglas fijas que no puede ser modificado, controlando toda la jerarquía de reglas, que es el que en última instancia evita que el juego degenere en caótico. Esta última afirmación, la necesidad de una regla fija de orden superior, está lejos de ser evidente, puede intuirse, pero su demostración es compleja, y está relacionada con los famosos teoremas de Gödel que en este mismo blog he mencionado en algunos posts anteriores; aquí no entraremos en tales sutilezas matemáticas. 

Meta-reglas en Inteligencia Artificial (IA)

Las jerarquías de meta-reglas tienen gran importancia en IA pues permiten diseñar sistemas con reglas flexibles, un atributo necesario para que el sistema sea adaptable y pueda aprender. Así, por ejemplo, se pueden diseñar programas de ordenador en el lenguaje LISP que son capaces de modificarse a sí mismos, ejecutando acciones que se adaptan a los datos. Antes decíamos que un aspecto importante de las jerarquías de meta-reglas es la existencia de unas reglas fijas de nivel superior para evitar comportamientos caóticos; en el caso de los programas LISP, en última instancia son ejecutados por otro programa, el intérprete LISP, que opera siempre con reglas fijas.

Además, en el caso de la IA tenemos otro nivel fijo: el propio "hardware" del ordenador, sus circuitos. Realmente las instrucciones se ejecutan en los circuitos, que también tienen un diseño fijo.

Enredando la jerarquía: entrelazamiento de reglas.

Volvamos al parchís dinámico: hemos permitido modificar las reglas, pero los elementos físicos, el tablero, los dados y las fichas, son fijos. De alguna forma, podemos relacionar estos elementos fijos con los circuitos del ordenador, y las reglas con los programas de ordenador. Pero...¡espera un momento! ¿qué nos impide cambiar también los elementos físicos? Podemos incluir nuevas reglas que modifiquen el número de fichas, sus colores, el número de casillas del tablero, etc. Así, habrán meta-reglas para cambiar las reglas del juego, y meta-reglas para cambiar sus elementos físicos. Evidentemente estas meta-reglas físicas, por así llamarlas, también deberán tener sus limitaciones para evitar el caer en juegos caóticos.

Pero ahora podemos tener un nuevo problema: al cambiar arbitrariamente los elementos físicos podría darse el caso de que fueran incompatibles con las reglas, creando situaciones irresolubles. Este es un problema distinto al del juego caótico: no se trata ahora de que el juego no pueda ser ganado por nadie, sino de algo peor: la configuración del tablero, las fichas y los dados podría ser incompatibles con las reglas del juego, y simplemente no podríamos jugar. Por ejemplo, establecer un "dado" con sólo cuatro puntuaciones posibles, {1,2,3,4}, sería incompatible con la regla "sacar un 5 en el dado para mover por primera vez poder una ficha que aún no se ha usado".

En un juego tal como éste, hay dos jerarquías de reglas, pero no son independientes, sino que se entrelazan unas con otras, de forma que se pueden crear situaciones irresolubles. Para evitarlo, necesitamos algún mecanismo de control que evite reglas incompatibles. De nuevo, podemos pensar en un conjunto de meta-reglas que está por encima de las dos jerarquías de reglas, en un nuevo nivel superior.

Entrelazamiento de la mente y el cerebro

Demos un enorme salto de complejidad hasta nuestro cerebro (elemento físico) y nuestra mente (reglas lógicas). Se sabe des de hace ya algún tiempo que la intrincadísima red de neuronas que constituye el sustrato físico de la mente y los propios pensamientos constituyen dos sistemas entrelazados, de forma que uno influye en el otro. Cuando aprendemos, se forman nuevas conexiones entre las neuronas. Estas conexiones facilitan la aparición de nuevas ideas, que a su vez pueden formar nuevas conexiones...

Entonces, tal como hemos visto en los ejemplos anteriores, ¿pueden crearse conflictos entre circuitos neuronales (reglas físicas) y conceptos mentales (reglas lógicas)? Aquí entramos en terreno desconocido, aunque yo me atrevo a aventurar que sí se producen reglas contradictorias, y que una posible prueba de ello la tenemos en la complejidad del comportamiento humano, en las múltiples patologías del comportamiento en las que podemos caer. Para fundamentar mi tesis, me centraré en una de las facetas superiores de la mente humana: la idea del "yo".

¿Quienes somos en realidad?

Cuando intentamos averiguar quienes somos tenemos que enfrentarnos a una enorme, compleja, y contradictoria avalancha de información confusa, tanto procedente del exterior como de nuestra propia mente. Tenemos que lidiar simultáneamente con la necesidad interior de autoestima y con el continuo flujo de datos externos que a veces nos reafirman, pero otras veces hacen todo lo contrario. La misma personalidad es una red de ideas, instalada en cierta área del cerebro, constantemente afectada por la información que fluye, magnificando ciertas áreas, negando otras, creando contradicciones, y intentando reconciliar lo que queremos ser, lo que imaginamos ser, y lo que somos en realidad. Las contradicciones que se generan frecuentemente conducen a diversas patologías, debido a incoherencias y a reglas incompatibles. 

Limpiando la mente de incoherencias

Siguiendo nuestra línea de razonamiento, necesitamos alguna meta-regla de nivel superior que impida las incoherencias y las situaciones irresolubles, entendiendo por nivel superior, por encima y fuera de la estructura neuronal donde está instalada la personalidad, y también fuera de la estructura mental que forma la personalidad. Veamos dos categorías de meta-reglas: la científica y la, digamos, filosófica.

Cuando acudimos al psicólogo de alguna manera la mente del psicólogo juega el papel de reglas externas lógicas de nivel superior, que intentan poner orden en el caos generado en la mente del paciente. Es la forma que la ciencia tiene de imponer meta-reglas de tipo lógico (ideas) para deshacer las incoherencias mentales. La otra forma científica de atacar el problema es la del psiquiatra, que usando medicamentos, altera ciertos aspectos de la estructura física, alterando así los pensamientos asociados. 

En cuanto a los medios no científicos, citaré la técnica de la meditación. Según los iniciados en ella, es posible conseguir que la conciencia trascienda la mente, de forma que podemos elevarnos, por así decirlo, por encima de nuestros pensamientos, y así poner orden en ellos, desactivando los que son potencialmente dañinos, y vigorizando los positivos. Debido a que la conciencia en sí todavía no es comprendida por la ciencia, este método ha de clasificarse como no-científico por el momento. No obstante, está siendo estudiado por neurólogos el efecto de la meditación en el cerebro, y efectivamente se ha constatado que existe un efecto observable. Según el razonamiento de este post, deberíamos asignar a la conciencia un rango superior al de la mente ordinaria, pues es capaz de coordinarla. Más atrevido sería aplicar a rajatabla nuestro razonamiento y  darle a la conciencia un rango superior al propio cerebro, situándola por encima de los dos sistemas mente-cerebro. Con ello entraríamos en un terreno demasiado esotérico para este blog, aunque no puedo descartarlo, simplemente no toca discutirlo aquí.

Bibliografia

• Douglas R. Hofstadter: Gödel, Escher, Bach

Aleatoriedad, errores e inteligencia artificial

Aleatoriedad

Se dice que un sistema presenta aleatoriedad cuando sus estados no pueden predecirse de forma exacta, sino como mucho usando probabilidades. En la Física clásica se suponía que los sistemas aleatorios lo eran por desconocimiento de su funcionamiento exacto, debido a imposibilidades prácticas o a que el sistema era demasiado complejo. 

Así, el típico experimento aleatorio de lanzar una moneda realmente es determinista, pues dados sus posición y velocidad inicial exactas, así como sus propiedades físicas (masa, geometría, momento de inercia, ...) y aplicando las leyes de la mecánica ha de ser posible determinar su estado final. 

Llama con forma caótica

Esta visión determinista se derrumbó con la Mecánica Cuántica la cual introduce un factor de aleatoriedad insalvable propio de la Naturaleza, aunque sólo en el dominio de lo extremadamente pequeño.

Por otra parte en los denominados sistemas caóticos encontramos que a pesar de ser deterministas, son tan sensibles a cualquier variación de su estado inicial que en la práctica se comportan como si fueran aleatorios. Tal es el caso del lanzamiento de la moneda, pero también de ejemplos más interesantes  como el clima,  la formación de cristales, o la forma de las llamas de un fuego.

El problema de la generación de números aleatorios

La generación de números aleatorios por ordenador es de gran importancia práctica, pues nos permite simular sucesos aleatorios. Pero resulta que no es fácil generarlos, ya que por definición un programa de ordenador es una secuencia determinada de operaciones, que se ejecutan una detrás de otra, sin posibilidad de introducir aleatoriedad, en principio. De hecho, la mayoría de programas de generación de números aleatorios son de hecho "pseudoaleatorios": usan algoritmos matemáticos que, dado un valor inicial (conocido por "semilla")  generan una secuencia definida de números x₁, x₂, x₃, ..., de forma que para cada valor de la semilla se genera una lista distinta.

Una forma de que un algoritmo genere aleatoriedad es proporcionándole datos aleatorios desde el exterior; el propio hardware del ordenador puede proporcionarla a través de procesos impredecibles, como los movimientos de la cabeza lectora del disco duro o la tasa de actividad de la CPU.  La generación de aleatoriedad por hardware suele aprovechar fenómenos físicos altamente impredecibles, como el ruido eléctrico.

Movimiento browniano: trayectoria caótica seguida por una partícula
muy pequeña en un fluido; la dirección y la velocidad cambian repentinamente
conforme van rebotando en ella las moléculas del fluido, sin ningún patrón predecible.

En el caso de algunos algoritmos de generación de claves para criptografía como el GPG, se pide la colaboración del usuario para generar aleatoriedad:  mientras se genera la clave ha de realizar cuantas más acciones mejor, como mover el ratón rápidamente o re-dimensionar ventanas de aplicaciones; a este proceso se le llama generación de entropía.

Observemos que estos métodos utilizan de hecho sistemas físicos caóticos para generar aleatoriedad que no tienen porque ser realmente aleatorios, sólo demasiado complejos para ser predecibles. Actualmente empiezan a aparecer sistemas que recurren a los procesos cuánticos para generar auténtica aleatoriedad, como es el caso de la empresa suiza ID Quantique que vende sistemas de generación de claves aleatorias basadas en las propiedades cuánticas del fotón.

Errores aleatorios en las mediciones

Cuando medimos una magnitud física, es inevitable que el instrumento de medida afecte a la cantidad que deseamos medir; además, la medida estará afectada en algún grado por el denominado error experimental. Si el instrumento está bien calibrado y somos cuidadosos en el procedimiento de medida, entonces los errores serán totalmente aleatorios, y además sus probabilidades estarán determinadas por la distribución normal de probabilidad. 

Aleatoriedad y errores en la mente

Nuestra mente es una maravilla capaz de enviar un robot explorador a Marte o de enunciar la teoría de las cuerdas en un espacio de 10 dimensiones. Sin embargo, también destaca su elevada irracionalidad en ciertas ocasiones, así como su capacidad de cometer errores de todo tipo, disfunciones y aberraciones del comportamiento. A veces, la mente parece funcionar distorsionada como si algún "demonio" se hubiera infiltrado  en su interior. Esta es una característica distintiva de la mente humana en relación con la inteligencia artificial (IA), que no es tan dada a comportamientos erráticos.

Podemos preguntarnos, ¿estas disfunciones son errores aleatorios del cerebro? En esta pregunta hay dos tesis: (1) ¿el cerebro tiene errores de funcionamiento que se traducen en disfunciones mentales?, y (2) ¿estos errores no siguen ningún patrón predecible, se producen sin posibilidad de predicción?

Test de Turing

Test de Turing: ¿quien responde es
humano o máquina?

Sea como sea, los programas no tienen este tipo de errores pues son deterministas. Alan Turing, precursor de la informática y la IA, propuso en 1950 un test, el test de Turing, para discernir entre una mente humana y una artificial. Consiste en realizar el mismo conjunto de preguntas a un humano y a una máquina; de las respuestas que obtenemos se nos oculta quien las ha hecho, si hombre o máquina. Entonces si somos incapaces de deducir simplemente  analizando las respuestas si provienen de uno o del otro, diremos que la máquina ha superado el test, y muestra una inteligencia similar la la humana. El test es tan potente que hoy en día ni siquiera se utiliza debido a que se considera que ningún programa podría superarla. 

Lo que más se le acerca actualmente son los denominados chatterbots, que simulan una conversación humana pero limitada a un contexto determinado, como por ejemplo los asistentes virtuales de compras. A continuación tenemos un dialogo entre un humano (H) y el asistente virtual de RENFE Irene (I)

H: buenas tardes
I: Aquí me tienes, ¡buenas tardes!
   ¿Me dices cómo te gustaría que te llamara?
H: Pepe   
I: Fenomenal. A partir de ahora te llamaré Pepe.
H: ¿sales esta noche?
I: Me paso en esta ventana todas las horas del año... ¡Ojalá pudiera salir de aquí! Por cierto, Pepe, ¿en qué ciudad estás tú?
H: En Bombay
I: Preguntaba por una ciudad, da igual.
H: Quiero saber los horarios de cercanías
I: Tienes los horarios y recorridos de Cercanías. Los tienes en este enlace.

Un bot de tipo general que funciona aceptablemente es Cleverbot.

La habilidad de conversación del chatterbot suele limitarse a su área de conocimiento. En el caso de un programa que simulase ser un matemático, el propio Turing advirtió que el programa para superar el test debía ralentizar su respuesta e introducir algún error de vez en cuando para parecer un ser humano.  La introducción de errores en la respuesta podría ser aleatoria o bien producirse después de una larga serie de preguntas, para simular cansancio. Como ya hemos visto, este error intencionado aleatorio puede vincularse a una fuente de aleatoriedad generada por el mismo hardware de la máquina.

Aprender de los errores

Es sabido que los errores son una fuente de aprendizaje, tanto es así que una de las formas de aprender algo nuevo es por la técnica del ensayo-error, en la cual probamos algo nuevo, evaluamos el resultado, y corregimos los errores, para volver a ensayar de nuevo. Así pues, es importante que los ordenadores se equivoquen y sepan aprender de sus errores para simular el comportamiento de la mente. Los programas basados en redes neuronales simulan una red  reducida de neuronas; principalmente se utilizan para aprender a reconocer patrones: se les proporcionan unos datos de entrada con los cuales "aprenden", para después ser capaces de reconocer patrones similares. Este aprendizaje se basa en el ajuste de parámetros internos de la red usando el método ensayo-error. Por ejemplo las redes neuronales se pueden usar para leer los códigos de barra a pesar de haber manchas, arrugas o de una impresión de baja calidad.

Mística y ciencia

La unidad de conciencia en las filosofías y religiones

En las experiencias místicas de pueblos, culturas y épocas diversos encontramos una semejanza en la descripción de un estado místico en el que se experimenta la "identidad" de todas las mentes entre sí y con la "mente suprema"; también las religiones como el zen, el sufismo, el taoísmo, el tantrismo, los místicos cristianos, etc. presentan semejanzas en este aspecto. Algunos ejemplos de citas de místicos de procedencia diversa:

Me desprendí de mi yo como se desprende de su piel una serpiente. Después me miré y vi que yo soy Él.

Abu Yazid Al-Bistamit (siglo IX)

Todo lo que tu consideres como siendo yo, tu, él ella, y eso, todo es Uno.

Vedanta Advaita (siglo XIX)

Mi naturaleza se armoniza con la de Buda. Ya no hay dualidad, sino unidad y armonía: Satori.

Yoka Daishi: El canto del inmediato Satori (Budismo Zen)

No preguntes si el Principio está en esto o en aque­llo; está en todos los seres.

Chuang Tse, entre los siglos cuarto y tercero antes de J. C.

Mi Yo es Dios, y no reconozco otro Yo que mi Dios mismo.

Santa Catalina de Genova

Tenemos que reconocer que es sorprendente esta similitud entre personas de razas y religiones diferentes, separados entre sí por siglos e incluso milenios y por grandes distancias, y con poca o ninguna relación entre sí ni conocimiento mutuo. De hecho, la constatación de esta regularidad es en sí misma un hecho científico, que evidentemente puede tener diversas explicaciones.

¿El cerebro genera muchas conciencias en un único sujeto?

En nuestra experiencia subjetiva, solo podemos experimentar una conciencia: parece ser que la mente no es capaz de generar múltiples conciencias simultáneas. Quizá en casos patológicos, como en personas con daños cerebrales, esto no es así; es cierto que existen enfermos con personalidades múltiples, pero no es esto de lo que hablamos aquí, pues en cada instante la persona es consciente de una de las personalidades, de forma que sigue habiendo una única conciencia.

De lo poco que conocemos todavía sobre el funcionamiento del cerebro, sabemos que los actos de percepción utilizan áreas diversas, de forma que no hay una zona concreta responsable de la percepción. En la corteza cerebral hay áreas delimitadas e independientes para cada uno de los cinco sentidos. Así por ejemplo:

(...) las imágenes del ojo derecho y del izquierdo se elaboran de modo singular, cada una por su parte, combinándose luego en una única percepción. Equivale a tener dos subcerebros simples, uno para cada ojo, que colaboran debido a la simultaneidad de la acción, y no por una unidad estructural.

Cita resumida de Charles Sherrington, premio Nobel de Medicina en 1932.

Nuestro cuerpo está formado por un número astronómico de células (10¹⁴ ), cada una de ellas es un organismo vivo, y conjuntamente colaboran para crear nuestro organismo pluricelular; en cambio la mente no puede considerarse formada por la simple unión de neuronas; de hecho para la mente lo de menos son las neuronas, lo que importa son las conexiones entre ellas: las sinapsis, que posibilitan la creación de redes neuronales. Cada red neuronal se especializa en una determinada percepción; lo que no está claro es cómo se coordinan entre sí las diferentes redes para producir la única conciencia que experimentamos. De hecho no existe ningún circuito neuronal que haga de "director" de los demás. Podemos decir que el "yo" que experimentamos no tiene ningún circuito neuronal asociado, que sepamos, ni está alojado en ninguna área especializada del cerebro. Entonces, ¿cómo se forma nuestro yo?

Experiencia subjetiva y ciencia

El sujeto que contempla, percibe, siente, que tiene valores estéticos y éticos, es poco interesante para la ciencia, que se siente cómoda trabajando con hechos objetivos, independientes del sujeto que observa. Así, los modelos científicos presentan un mundo en el que tiene poca cabida lo personal, y por este motivo la ciencia es claramente atea, ya que difícilmente puede acojer a un Dios personal. Además, todo científico dirá: no encuentro ninguna deidad, ni tampoco la necesito para explicar el mundo. Y es lógico que sea así, pues los modelos que usa son objetivos, y anidan en el espacio y el tiempo. También es cierto que ésta última afirmación se debilita cuando pensamos en la teoría de la relatividad, que "rompe" los esquemas intuitivos de espacio y tiempo, y en la teoría cuántica, que introduce la subjetividad al enunciar que el observador y el experimento no son independientes. Quizá es por esta razón que muchos de los físicos pioneros en estos campos, Heisenberg, Schrödinger, Einstein, Planck, Pauli, Eddington, Bohm, ..., acabaron compartiendo la visión mística de la realidad como un todo indivisible. A continuación veremos cómo Erwin Schrödinger defendió esta idea.

El concepto de todos los "yo" son uno en Schrödinger

Schrödinger es conocido por su ecuación, valedora del premio Nobel de Física, que describe la evolución temporal de la función de onda cuántica, y también por su famosa paradoja del gato, que muestra la incompletitud de la formulación de la mecánica cuántica. Es menos conocida su aportación a la que voy a denominar "mística científica", que abordamos aquí. 

Sostiene Schrödinger que el "yo" al que nos referimos habitualmente, aquel que es el objeto de la psicología, es meramente una colección de datos recopilados en las experiencias del sujeto. Pero hay un "yo" más profundo que sirve soporte de aquellos datos, que es el sujeto de las experiencias.

El cuerpo funciona como un mecanismo automático siguiendo las leyes naturales; en cambio nuestra experiencia consciente señala que somo nosotros los responsables de nuestros movimientos: es el “yo” el que dirige al cuerpo. Entonces, ¿el yo es también parte del cuerpo? Intentar responder esta pregunta con el pensamiento resulta complicado, ya que el propio pensamiento se estudia a sí mismo, de forma que el objeto estudiado y el sujeto que estudia se confunden en uno. Pero con Schrödinger podemos acercarnos al concepto correcto indirectamente, observando diferentes líneas de pensamiento acerca del tema del yo, y comprobando si parecen converger en un punto, algo así como una extrapolación:

La línia de puntos asignada a la Ciencia indica que no ha postulado la conciencia única, pero numerosos científicos han apostado por ella, y además tal tesis no contradice, creo, ninguna de las leyes de la naturaleza conocidas. La lista no es de ningún modo exhaustiva, la última línia termina con puntos suspensivos queriendo indicarlo.

La totalidad de David Bohm

Otro brillante exponente de la mística científica es David Bohm; es conocido en el círculo científico por su trabajo en mecánica cuántica, particularmente por los modelos de variables ocultas. Pero también era un seguidor de la filosofía de la conciencia de Krishnamurti, que le inspiró para su teoría holográfica del universo (ver por ejemplo el artículo del blog la bella teoría), en la que cualquiera de sus elementos componentes contiene a todo lo demás, en una unidad que incluye a la materia y a la conciencia. En este blog he escrito algunos artículos sobre su concepción.

Conclusión

La antigua división entre ciencia y misticismo, que las hacía irreconciliables, se empezó a romper a principios del siglo XX a manos de numerosos físicos de primera línea, a los cuales se unieron posteriormente matemáticos "platónicos". En este sentido hay diversos intentos de fusión de ambas líneas de pensamiento; esto entodo caso enriquece nuestra visión del cosmos.

Referéncias

• Cuestiones cuánticas, Ken Wilber
• La totalidad y el orden implicado, David Bohm

¿Es posible la conciencia artificial?

Resumen.

¿La inteligencia y la conciencia están relacionadas? La conciencia puede estar activada incluso sin contenidos en ella, así lo afirman los meditadores. Pero parece difícil de creer que podamos resolver un problema difícil sin estar conscientes. ¿Es la conciencia reducible a algoritmos de computador?

¿Qué es la conciencia y cómo se relaciona con el pensamiento?

Es difícil definir la conciencia pues no es ningún “objeto” sino más bien lo podemos considerar una experiencia subjetiva. Así, cuando despertamos sentimos que estamos conscientes, y en los primeros instantes del despertar todavía no hay pensamientos. ¿Qué relación hay entre pensamientos y conciencia? Podemos estar conscientes sin pensar, aunque no es fácil permanecer en ese estado, excepto quizás si somos meditadores experimentados. Y podemos pensar estando inconscientes: lo hacemos cada noche mientras dormimos, pues los sueños son pensamientos dirigidos por la mente inconsciente. Parece por tanto que pensamiento y conciencia son relativamente independientes.

Contenidos de la conciencia

Distingamos también la conciencia de los contenidos de la conciencia: la primera es el estado subjetivo que es necesario para "ser-consciente-de" los contenidos de la conciencia. ¿Y cuáles son estos contenidos? Evidentemente pueden contener nuestras percepciones sensoriales; de hecho pueden contener al propio cuerpo: somos conscientes de nuestro cuerpo a través de nuestros sentidos. También pueden contener nuestros recuerdos y nuestros pensamientos. Pero por otro lado la conciencia en sí puede experimentarse incluso sin tener ningún contenido, simplemente como conciencia pura, aunque de nuevo hay que decir que es un estado poco habitual excepto en los meditadores avanzados.

Inteligencia y conciencia

Por otro lado tenemos la inteligencia, que entendemos como la capacidad de percibir relaciones entre hechos, datos y conocimientos para generar nuevos conocimientos. Nos preguntamos ahora, ¿son independientes la inteligencia y la conciencia? De nuevo observamos que pueden haber momentos de una conciencia intensa sin que la inteligencia trabaje en absoluto. En cambio cuesta ver que la inteligencia pueda funcionar inconscientemente, pero no obstante es conocido el hecho de que hay personas que, para resolver un problema complicado que se ha resistido a ser resuelto después de arduas horas de trabajo consciente, se lo llevan a la cama (se suele decir que lo consultan con la almohada) y a veces resulta ser que sueñan con la solución y se despiertan recordándola... y quizá gritando ¡Eureka! Así que, aunque tampoco es habitual, parece ser que la inteligencia puede funcionar inconscientemente resolviendo incluso problemas complejos.

También es cierto que la conciencia tiene distintos grados: podemos estar desde totalmente inconscientes (sueño profundo, anestesia) pasando por semi-inconscientes (sueño ligero) hasta altamente conscientes (como cuando tenemos que afrontar una decisión difícil o un peligro físico). Y cuando dormimos y soñamos también podemos estar levemente conscientes, así que podríamos decir que cuando nos llevamos un problema a la cama quizá se resuelve con algún grado de conciencia, pues parece difícil aceptar que podamos resolver nada estando en la inconsciencia profunda.

Sabemos distinguir objetivamente la conciencia

Hemos definido la conciencia como una experiencia subjetiva, esto es, una percepción personal que sólo depende del propio sujeto y que no es verificable por otros sujetos, en contraste con las experiencias objetivas, que pueden ser compartidas y verificadas por diversos sujetos. Ahora bien, resulta que somos capaces de percibir directamente que alguna otra persona está realmente consciente o no lo está. Podemos decir que el hecho de que una persona esté consciente es un hecho objetivo, a pesar de que su propia conciencia sea una experiencia subjetiva. Debe de ser que hay un modo de comportamiento característico del estado consciente al que somos sensibles.

¿Por qué la naturaleza ha creado la conciencia? 

El cerebelo es nuestro cerebro "más antiguo", y capaz de llevar a cabo acciones muy complejas de forma automática e inconsciente. Quizá la evolución se podría haber detenido ahí, con criaturas dirigidas por mecanismos de control completamente inconscientes Pero no ha sido así, y la naturaleza ha decidido que evolucionen seres conscientes como nosotros ¿Por qué? Ha de haber alguna ventaja selectiva en la adquisición de conciencia. Una podría ser facilitar el desarrollo de la inteligencia, que tal como hemos especulado bien podría necesitar de la conciencia para funcionar. Otra no menos importante es el desarrollo de la auto-conciencia que nos lleva a reconocer nuestro propio “yo”.

Algoritmos, inteligencia artificial y conciencia 

Supongamos que somos capaces de fabricar un ordenador que sea una réplica exacta, en cada neurona y sinapsis, del cerebro. Es un enorme reto tecnológico, pero seguramente lograrlo sólo es cuestión de tiempo. ¿Esa réplica poseerá conciencia? Los defensores de la tesis denominada de “inteligencia artificial dura” sostienen que sí. Después de todo el negar esa posibilidad daría un estatus “inmaterial” a la conciencia que repugna a muchos pensadores. 

Por otro lado, ¿qué algoritmo se ejecutaría en ese cerebro electrónico? Hay evidencias que apuntan a que ningún algoritmo, por complejo que sea, puede simular la inteligencia y la conciencia humana. Tenemos por ejemplo las demostraciones matemáticas: la visión directa de la verdad que es necesaria para entender ciertas demostraciones matemáticas se ha demostrado que no es computable usando máquinas de Turing, que a su vez son capaces de simular a cualquier algoritmo imaginable. Por tanto no podemos programar un ordenador que sustituya a un matemático y demuestre teoremas (éste fue uno de los famosos problemas que David Hilbert propuso a principios del siglo XX, la automatización de las demostraciones, la respuesta fue negativa).

Por tanto suponiendo que consigamos fabricar un hardware que emule al cerebro humano, todavía nos quedaría el problema de cómo programarlo. Hay otro punto de vista que apoya la imposibilidad de que un algoritmo copie a la conciencia: los programas de ordenador se guían por leyes estrictamente lógicas (booleanas) mientras que las personas está claro que somos bastante ilógicos. Bromas aparte, la propia matemática tampoco puede reducirse a la lógica (otro de los problemas propuestos por Hilbert, Kurt Gödel demostró que no era posible), así que volvemos a encontrar que no podemos programar a un matemático. Evidentemente el razonamiento es generalizable a la ciencia en general: ver por ejemplo mi artículo “La ciencia va escasa de lógica”.

Conclusiones

Hemos definido la conciencia como una experiencia subjetiva, pero reconocible en otros sujetos. Parece ser que la inteligencia depende de la conciencia, pero no está clara la dependencia contraria. Por otro lado el contenido de la conciencia puede abarcarlo todo: el exterior, el propio cuerpo, los pensamientos y la noción del “yo”. Además la conciencia puede estar activada incluso sin contenidos en ella, así lo afirman los meditadores. La Naturaleza nos ha dotado de conciencia sin duda por que debe conllevar algunas ventajas evolutivas; hemos supuesto que son el desarrollo de la inteligencia y del auto-conocimiento del yo. Pero esta inteligencia consciente no es reducible a algoritmos de computador, y por tanto actualmente no vemos la posibilidad, ni siquiera en principio, de emularla artificialmente; seria necesario un nuevo paradigma de computación, distinto al de las máquinas de Turing actuales, y con una lógica distinta a las conocidas y usadas actualmente.

Referéncias:  La nueva mente del emperador, Roger Penrose.

La ciencia va escasa de lógica

Modelos científicos basados en datos

La ciencia relaciona las observaciones de la realidad con modelos interpretativos, los cuales se van adaptando conforme los datos no quedan suficientemente explicados por el modelo. Un ejemplo paradigmático lo encontramos en la mecánica celeste. Antiguamente se creia que la Tierra estaba en el centro del Universo, y los astros giraban alrededor de ella, y ésta creencia realmente se ajustaba a las observaciones de la época. Posteriormente Ptolomeo refinó el sistema para que encajara con las nuevas observaciones, más precisas, de los movimientos de los astros. Conforme se recogian más observaciones el modelo fallaba en explicarlas, hasta que Copérnico postuló que los planetas giraban alrededor del Sol; pero incluso esta teoria no podia explicar los detalles de los movimientos, hizo falta un Newton primero, con la teoria de la gravitación universal, y un Einstein después, con la relatividad general, para explicar con total precisión la mecánica celeste.

Modelos científicos basados en principios sutiles

Así pues, puede parecer que históricamente nos vamos acercando a la verdad científica guiados exclusivamente por los datos. Pero realmente no es así: la consisténcia interna de los modelos, la simplicidad y la elegáncia de formulación, e incluso la intuición también participan en la creación de modelos. De hecho la teoria de la relatividad general se concebió claramente a partir de estos principios; posteriormente pudo verificarse al explicar con alto grado de precisión las pequeñas desviaciones de la órbita del planeta Mercurio (denominada la precesión del perihelio), imposibles de justificar con la teoria Newtoniana. Hay muchos otros ejemplos de teorias predominantemente fundadas en principios más sutiles que los datos proporcionados por las observaciones.

Ciencia Platónica y ciencia positivista

Vemos pues que el método científico proporciona y transmite datos de observaciones, los hace corresponder con modelos que interpretan la realidad, los cuales se forman con ayuda de ciertos principios “inspiradores” que no dependen de los datos. Esquemáticamente:

Como los principios són independientes de los datos, de hecho són independientes de la realidad observable, así que les podemos adjudicar propiedades metafísicas, por decirlo así, en el sentido de los mundos de Platón, que formuló una división entre el mundo sensible y mundo inteligible. En el esquema platónico hay tres mundos relacionados:

Comparando con el esquema anterior podemos identificar los datos con el mundo material, los modelos con la mente y los principios inspiradores con el mundo de las ideas platónico.

Siguiendo este argumento, hay científicos que se declaran platónicos; lo más curioso es que abundan más en las matemáticas, que siendo la ciencia exacta por definición, puede parecer al no experto que deberia ser la ciencia menos propensa a prestarse a devaneos metafísicos. En el otro extremo, el positivismo defiende que la ciencia sólo debe basarse en datos, y suelen ser sus convencidos defensores los biólogos.

Los modelos han de ser lógicos para ser útiles

Parece muy evidente la exigencia de que los modelos científicos deban seguir las leyes de la lógica, ésto es, que puedan servir para enunciar proposiciones que han de poder ser ciertas o falsas, y que puedan combinarse, contradecirse o implicarse entre ellas. Por ejemplo, la proposición “un objeto dejado caer desde una altura de 100 metros llegará a la superfície terrestre en aproximadamente 4,5 segundos” ha de poderse verificar (lo haríamos con la teoria de la gravitación de Newton o de Einstein, dependiendo de la precisión requerida) y resultará ser o cierta o falsa. Posteriormente podríamos comprobarlo realizando el experimento, pero ésto no es necesario para establecer la coherencia lógica de una teoria. Por tanto el que un modelo sea tratable con la lógica es uno de los principios inspiradores que hemos mencionado, independientemente de los datos.

Lógica, sí , pero ¿cual lógica?

Desde Aristóteles hasta prácticamente la actualidad la ciencia se ha apoyado en la denominada lógica bivalente, en la cual una proposición sólo puede ser verdadera o falsa. Pero modernamente se han formulado otros paradigmas lógicos que se han revelado útiles en distintos campos del conocimiento. Citaremos la lógica trivalente, con tres posibles clasificaciones en la que una proposición puede ser verdadera, falsa o indefinida, la lógica polivalente, con "n" posibles clasificaciones, o la lógica difusa, con sólo dos valores pero dependientes entre sí. Ésta última lógica se aplica con éxito en inteligencia artificial, y la encontramos en dispositivos tan mundanos como son los sistemas de foco automático en cámaras fotográficas o en electrodomésticos.

Las matemáticas no se pueden reducir a lógica

Hablando en términos generales, la ciencia está enlazada con la lógica a través de las matemáticas, y éstas estan fuertemente orientadas a la lógica bivalente. En particular, la metodologia de demostración de teoremas denominada “de reducción al absurdo”, profusamente utilizada, se basa en la bivalencia. Ahora bien, a principios del siglo XX algunos de los más brillantes matemáticos (Russel, Whitehead, Cantor, …) intentaron ajustar a la lógica bivalente todos los fundamentos de las matemáticas, ¡y el resultado fue el fracaso! Una amena descripción la proporciona el cómic Logicomix del cual hay una reseña en este blog. Y todo parece indicar que no será posible conseguirlo nunca (ver por ejemplo los teoremas  de incompletitud de Gödel). Claro que hay ramas de la matemática que estan usando lógicas alternativas, como la matemática borrosa y sus aplicaciones a la economía, pero todo el aparato matemático clásico (álgebra, geometria, cálculo diferencial,...) es bivalente.

Estamos por tanto ante una situación un tanto paradójica:

• Exigimos a la ciencia que tenga una fundamentación lógica como premisa
• En general, introducimos la lógica en los modelos científicos usando matemáticas
• Pero la mayor parte de las matemáticas no tiene un fundamento lógico bien definido, al menos con la lógica clásica bivalente

¿Quizá la solución sea incorporar en el futuro en toda la matemática las lógicas modernas?

¿La mente está “orientada a objetos”?

Orientación a objetos

Se conoce con este nombre una tecnologia de la programación (y su paradigma asociado) que crea modelos de la realidad basados en objetos, propiedades de los objetos y relaciones entre objetos. Cada objeto pertenece a una clase de objetos, y un objeto puede ser una de las propiedades de otro objeto. Así, "mi portátil" es un objeto que pertenece a la clase de objetos “ordenadores portátiles”, con una serie de propiedades (cantidad de memória, tipo de procesador, precio, …); algunas de estas propiedades son a su vez objetos, como es el caso del procesador, que pertenece a la clase de objetos procesadores, con unas propiedades específicas (velocidad de frecuéncia, memoria caché, número de registros, …). De nuevo, algunas de estas propiedades pueden ser objetos, como los registros.

  Esquema de objetos con propiedades que son a su vez objetos (en negrita)

Este paradigma de programación nace en los años 80 del siglo XX, y actualmente ha pasado a ser el paradigma dominante en la programación de oredenadores. Un “paradigma” es una forma de concepción sobre algo, junto con las herramientas y técnicas usadas para trabajar con ese algo. Lo que en este artículo nos planteamos es: ¿el paradigma de objetos puede aplicarse también a nuestra mente? ¿Hasta que punto afectaria esto a nuestra capacidad de entender el mundo?

Pensamiento consciente y objetos externos en la visión clásica

El pensamiento llega a hacerse consciente cuando es capaz de diferenciarse a sí mismo, como totalidad, de los objetos sobre los que piensa. En esta etapa de desarrollo alcanzada en los principios de la humanidad se identifica la realidad con todo los objetos externos al pensamiento, mientras que la actividad mental es irreal en el sentido de que no puede tocarse.

Usando la lógica aristotélica clásica, si llamamos P al pensamiento y C a las cosas que son el objeto del pensamiento, entonces:

P no es O (el pensamiento no es un objeto)

Todo es P o C (la totalidad de la existéncia son cosas materiales i pensamientos)

 Esquemáticamente:

 

Visto así, el conocimiento es una acumulación de ideas sobre objetos externos, independiente del entorno. El pensamiento en sí no es un objeto, pero trata sobre objetos externos.

La mente fragmenta la realidad: todo son objetos

La mente trabaja siempre con cosas a las que pone etiquetas y asigna propiedades. Así, por ejemplo, dividimos a la humanidad en paises, religiones, razas, sistemas políticos, etc. También dividimos la existéncia en pasado, presente y futuro. Este enfoque fragmentado lo aplicamos de forma automática en todos los órdenes, ciéncia incluida. Este enfoque es necesario para que la mente analice las diferéncias, identifique conceptos, relacione cosas, etc. Así que, para la mente, todo son objetos, clases de objetos y propiedades. ¡La mente está orientada a objetos!

¿El “todo” también está formado por objetos?

Por otro lado podemos considerar los pensamientos como objetos, con unas propiedades, que pueden contener a otros objetos. Por ejemplo si pienso en mi ordenador portátil, este pensamiento tiene unas propiedades (objeto en el que se piensa, intensidad del pensamiento, duración, …). Además, podemos pensar sobre otros pensamientos, de forma que la propiedad “objeto sobre el que se piensa” pasa a ser otro objeto-pensamiento. Así, el esquema podria ser:

P es O (el pensamiento también es un objeto)

Todo es P o C (todo son pensamientos o cosas)

Por tanto todo son objetos (cosas o pensamientos sobre cosas) 

 

Este esquema es el que usa actualmente mucha gente, entre ellos se cuentan distinguidos investigadores que afirman que nuestro pensamiento no es tan especial y por tanto debe de estar en pie de igualdad con el resto de objetos existentes. ¿Es realmente asi? ¿Toda la naturaleza y la realidad estan orientadas a objetos?

La Física moderna pone en duda la orientación a objetos

Según algunas opiniones de investigadores relevantes hemos llevado demasiado lejos este proceso mental de división en objetos, traspasando los límites dentro de los cuales funciona correctamente. O sea, estamos confundiendo el proceso mental de división de la realidad, útil a efectos prácticos, con la realidad misma. Pero tanto la teoria de la relatividad general como la mecánica cuántica implican un tratamiento de la realidad como un todo indivisible, aunque las dos teorias lo hacen de formas diferentes e incompatibles, las dos indican que la realidad es un todo indivisible. Y más importante aún, ¡este “todo” engloba a la propia mente! El observador y lo observado no son independientes, forman parte de un único todo que evoluciona conjuntamente. Actualmente esto no es filosofia, es ciéncia. El esquema que propone será:

El todo no es realmente divisible en objetos

Los objetos sólo existen en la mente como conceptos

 

Más allá del pensamiento orientado a objetos

La mente orientada a objetos no puede entender la realidad física no fragmentada que se hace patente en los experimentos de entrelazamiento cuántico, la dualidad onda-partícula, o el espacio-tiempo curvado de la relatividad general; se han desarrollado las matemáticas que los describen, pero el entendimiento se estrella contra los conceptos de no-separabilidad y tiempo relativo. ¿Quizá hemos alcanzado el límite, más allá del cual la mente orientada a objetos, que tan buenos resultados nos ha dado hasta ahora, se revela insuficiente para entender la realidad?

Si consideramos el proceso de pensar, veremos que hay una entrada de datos sensorial, que interactúa con nuestra memória, produciendo una respuesta que a su vez modifica la memória condicionando las respuestas futuras. Este proceso es básicamente automático. La inteligéncia es un atributo adicional del acto de pensar que permite percibir nuevos órdenes o estructuras, más allá de la mera respuesta mecánica condicionada.

Hay científicos de primera línea, como David Bohm y Roger Penrose, que afirman que, siendo la inteligéncia de un órden más elevado que el proceso del pensamiento, se deduce que no puede ser explicada por ningún proceso mecánico que involucre objetos, más bien debemos relacionarla directamente con ese “todo” indivisible. Entonces mente = pensamientos y materia = objetos són aspectos distintos de todo, y la inteligéncia incluye a ámbos. El pensamiento es el vínculo entre objetos e inteligéncia. Esquemáticamente:

 

En el otro extremo hay físicos que todavia defienden la orientación a objetos, e intentan definir nuevas ontologias (concepciones de lo que existe realmente y lo que existe sólo en nuestra imaginación) en Física cuántica, para lograr que nuestra mente realmente entienda la realidad. Una de estas propuestas, (Is nature OO?: Guy Barrand, Univ. Paris-Sud, Orsay, Francia) publicada recientemente, intenta reformular la física cuántica para orientarla de nuevo a objetos; aunque contiene algunas ideas innovadoras, personalmente no creo que lleve demasiado lejos. Podeis ver un resumen en el blog de ciéncia de la mula Francis.

Conclusiones

La mente analítica que hemos estado usando durante miles de años está orientada a objetos, pero en el último siglo los avances en Física (y en Matemáticas, aunque explicarlo daria para otro artículo) han puesto un límite a la utilidad de este enfoque. Se plantea la posibilidad de que nuestra inteligéncia esté a otro nivel, y no necesariamente esté orientada a objetos. Por otro lado, numerosas corrientes de pensamiento oriental ya defienden posturas similares hace largo tiempo, argumentando que la conciéncia trasciende al pensamiento, estableciendo las correspondéncias:

mente <=> objetos materiales

conciéncia <=> espacio que contiene los objetos

todo = objetos + espacio = mente + conciéncia

Para saber más:

• "La totalidad y el orden implicado", David Bohm
• Série de artículos en mi blog, http://matfisfil.blogspot.com

La totalidad y el orden implicado (II)

En este artículo seguimos con el análisi del libro de Bohm, trabajando con su concepto de “La realidad y el conocimiento como un proceso”. La idea de base, la no-separabilidad de la realidad, se aplica aquí al pensamiento y al objeto del pensamiento.

El flujo y el todo

La idea de que el todo es movimiento es antigua en filosofia; Heráclito ya afirmaba que el fundamento de la realidad es el cambio. Bohm más allá y afirma que no sólo es el fundamento, sino que todo es flujo. Consideremos por ejemplo las llamadas partículas elementales de la Física. En su momento se creyó que los electrones, protones y neutrones constituian los últimos componentes de la materia, indestructibles e indivisibles. Pero los avances en la tecnologia de los aceleradores de partículas mostraron que de hecho eran divibles, y se encontraron nuevas partículas que tomaron el relevo del concepto partículas elementales, las cuales también consiguieron romperse... La visión moderna es que cualquier partícula constituyente de la materia (o de la energia) es sólo una forma más o menos estable surgida de algún nivel más profundo.

El pensamiento como flujo y la inteligéncia

Si todo es flujo, por coheréncia deberemos incluir nuestro propio pensamiento dentro de ese todo, y por tanto considerarlo también como flujo. Pero, ¿flujo de qué? Si consideramos el proceso de pensar, veremos que efectivamente hay un flujo sensorial, que interactúa con nuestra memória, produciendo una respuesta que a su vez modifica la memória condicionando las respuestas futuras. Este proceso es básicamente automático. La inteligéncia es un atributo adicional del acto de pensar que permite percibir nuevos órdenes o estructuras, más allá de la mera respuesta mecánica condicionada.

Llegados a este punto del razonamiento, Bohm afirma que, siendo la inteligéncia no-condicionada y de un órden más elevado que el proceso del pensamiento, se deduce que no puede ser explicada por ningún proceso mecánico que involucre objetos tales como células o moléculas, que obedecen a leyes mecánicas y condicionadas; más bien debemos relacionarla directamente con ese flujo del todo del cual emergen las formas. Así, mente y materia són aspectos distintos de un flujo total, y el pensamiento puede ser un vínculo entre ámbos.

Pensamiento y mundo material

Desde el actual punto de vista nos podemos preguntar, ¿cuál es la relación entre un objeto y la idea que tenemos de ese objeto? También ésta es una pregunta antigua; Platón sostenia que toda idea contenia la esencia más verdadera y pura de la cosa. En la línia de nuestro razonamiento, tanto cosa com idea de la cosa surgen de un flujo total, o proceso universal, y por tanto tienen un origen común. Es decir, no hay una correspondéncia definida objeto – idea sino que ambos son aspectos de una misma realidad. Evidentemente, a efectos prácticos en nuestro pensamiento debemos realizar esta correspondéncia y diferenciar claramente el objeto de nuestra idea del objeto. Lo que se afirma aquí es que, en el fondo, no existe tal diferenciación.

Pensamiento consciente y realidad

El pensamiento llega a hacerse consciente cuando es capaz de diferenciarse a sí mismo, como totalidad, de los objetos sobre los que piensa. En esta etapa de desarrollo alcanzada en los albores de la humanidad se identifica la realidad con todo los objetos externos al pensamiento, mientras que la actividad mental es irreal en el sentido de que no puede tocarse. Llamemos P al pensamiento y C a las cosas que son el objeto del pensamiento. Entonces enunciamos:

P no es O (el pensamiento no es un objeto)

Todo es P o C (la totalidad de la existéncia son cosas materiales i pensamientos)

Esta forma de diferenciación de la totalidad es la que sigue la lógica aristotélica clásica. En cambio siguiendo el razonamiento de Bohm tanto objetos como pensamientos forman parte de un mismo todo y no deberian diferenciarse:

P es O (el pensamiento es un objeto)

O es P(las cosas materiales son pensamientos)

Todo es a la vez, P y O, ambos se mezclan en un proceso único.

En definitiva, la tesis de Bohm es que no debemos ver el conocimiento como algo estático, acumulativo e independiente del entorno, sino como una parte del flujo total de un proceso básico que es la realidad.