Experiencias con emoción generan recordación, ¿Cómo complementar los diseños de Inteligencia Artificial?
Comienzo declarando que el título es una cita que he robado de alguien más y no tengo tan claro el origen de esta, pero el tema me apasiona y el origen nace precisamente de la emoción más grande de mi vida, el nacimiento de mis hijos, la mecánica la utilizó constantemente en las etapas de aprendizaje de ellos. Para todo lo que trato de enseñarles o ayudarles a entender, generalmente intento buscar algo que genere recordación, el solo hecho de una lectura gesticulando y acompañado de sonidos graciosos genera emociones, que hacen que la lectura se guarde en su memoria y se quede grabado para ¡siempre! .
Con el objetivo de darle formalismo a este título inicio conceptualizando a la emoción y la memoria, e intentando buscar la relación entre estos conceptos y entender lo que se genera dentro de nuestro cerebro para producir conocimiento (Cognitivo), al final contestaremos la pregunta ¿Se debe tener en cuenta estos conceptos en el diseño de sistemas de inteligencia Artificial? ¡Vamos por ello!
¿Emoción?
La emoción es parte esencial de nuestro comportamiento, mecanismo de supervivencia y adaptación al medio [3], implica dimensión física-corporal, tenemos emociones básicas-innatas, talvez guardadas desde nuestros antepasados como el miedo, desagrado, furia y tristeza o la alegría. Existen otras emociones más complejas que se desarrollan dependiendo de las experiencias, y el aprendizaje, emociones adquiridas, por ejemplo, la culpa, aburrimiento y los celos. Existen varias teorías, para explicar el comportamiento del cerebro respecto a las emociones; una de estas pone el peso en lo fisiológico, otra en lo cognitivo y otra mezcla estas dos, según estas teorías la respuesta emocional está dada por un componente cualitativo y valoración que nuestro cerebro hace de la situación y de nuestras respuestas corporales. Los estados emocionales surgen normalmente como reacciones a estímulos externos, aunque es evidente que estos estados también se generan de estímulos internos.
¿Memoria?
Es una representación mental de una experiencia y la capacidad de poder evocarla cuando se desee o se necesite [4], La memoria nos ayuda a adaptarnos al entorno la necesitamos para aprender y entender nuestro entorno, existen varios tipos de memoria: sensorial, corto plazo y largo plazo, en el caso de corto plazo ubicado en la corteza pre — frontal, son recuerdos nos mayores a ~10 segundos, es conocida como la memoria operativa o de trabajo (Baddeley y Hitch, 1974), es limitada máximo 7 +- 2 elementos, cumple tareas cognitivas, razonamiento, la compresión y la resolución, ejemplo, recibir un número, realizar una operación, generar la respuesta y después de poco tiempo olvidar el resultado, une información de diferentes fuentes auditivas, visuales, movimientos, emociones y estados internos, enlazando el conocimiento almacenado en la memoria a largo plazo y utilizándolo en la actividad que estemos desempeñando en el momento presente.
La memoria de largo plazo permite almacenar información de forma duradera, utiliza el hipocampo que es una bi estructura al igual que todos los que componen la corteza cerebral, situado en la parte interna del lóbulo temporal, funciona como indexador que nos ayuda a traer los recuerdos, situados a lo largo del sistema cerebral.
La memoria de largo plazo se clasifica en memoria implícita y explicita. La memoria implícita conocida como procedimental se almacena de manera inconsciente en nuestro cerebro, ejemplo, montar en bicicleta, nadar, se activa de modo automático. La memoria explicita o declarativa, es de tipo consciente, es todo lo que puedo pensar y verbalizar, es cortical, dentro de esta están la semántica que son conocimientos genéricos y la episódica que son hechos relacionados con autobiografía lugar y tiempo.
Otro componente cerebral importante en la memoria son los ganglios basales deciden qué recuerdos queremos retener y cuáles deberemos descartar. Esta decisión tiene un objetivo, evitar la sobrecarga de la memoria temporal para que pueda funcionar mejor. Nuestra memoria es selectiva, y olvidar los recuerdos que no tienen ninguna importancia nos permitirá retener la información que consideramos relevante (mantenimiento).
Relación
Aprender es un proceso que realizamos a base de vivir experiencias, las cuales influyen en nuestra conducta, es decir un aprendizaje nuevo genera una forma de actuar diferente, el aprendizaje y la memoria están interrelacionados permanentemente, y esta interacción modifica constantemente la estructura de nuestro cerebro, en el proceso de aprendizaje nuestro cerebro utiliza la memoria, es decir busca experiencias guardadas en memoria de largo plazo, con esto relaciona su percepción inmediata con lo vivido anteriormente, generando un proceso cognitivo y una reacción a este, la emoción hace parte de esta relación, generando sustancias (hormonas) que favorece la plasticidad neuronal [2] potenciando la memoria a largo a plazo, de forma consciente (explicita), e inconsciente (implícita).
La emoción es la energía para aprender, prepara el organismo para apropiarse de nuevas experiencias, pero el aprender es un estado de desequilibrio, en un inconformismo del sistema, lo defino y lo relaciono con el concepto de Homeostasis. Aquí una explicación del proceso de aprendizaje, la cito igual como la encontré [4], me parece que es muy clara.
“Una nueva información que llega por nuestros perceptores produce un desequilibrio, (pone en tela de Juicio las conexiones anteriores) y provoca que en cada sinapsis se produzca una generación de nuevas y más conexiones dendríticas, capaces de asimilar, acomodar e integrar la nueva información y buscar el nuevo equilibrio o estabilidad neuronal”
Al final para aprender, “nivelar nuestro sistema”, se requiere de los sistemas perceptores, el sistema de emoción y el sistema de memoria, que en conjunto y con los procesos correctos generan un adecuado nivel que produce la activación del circuito de recompensa y nos hace sentir bien, motivándonos a seguir buscando conocimiento, nuevo generando un sistema evolutivo en cadena.
Sistemas Artificiales
Al tratar de contestar la pregunta que si debemos dotar a los sistemas artificiales de emoción, memoria, motivación y aprendizaje, nos damos cuenta que debemos realizarlo e implica complejizar los sistemas, debido a que nuestro cerebro está integrado, y un modelo artificial se crea por módulos, a continuación sugerimos algunos:
Sistema de emoción sintético básico: Sistema que monitorea de forma permanente la batería, temperatura, procesamiento, y otras variables vitales del sistema, programadas con unos umbrales que al superarlos retroalimentan otros sistema que genera tareas para recomponer el sistema, tipo Homeostasis, ejemplo:
1) Batería Baja, 2) Buscar Fuente de Energía, 3) Batería Ok, 4) Seguir con Tareas.
Sistema de Memoria Implicita: Sistema de Memoria que genera módulo de tareas que ya a priori tiene un proceso repetitivo y el sistema entra en ese modo para mayor efectividad.
Sistema de Mantenimiento de Memoria: “Ganglios basales”: Sistema que monitorea proceso guardados en memoria que no han sido utilizados, y los borra de forma automática, para garantizar que nuevos procesos puedan ser procesados en las memorias temporales del sistema (Memoria RAM).
Sistema indexador de memoria: Generación de una tabla de contenido que sepa donde se guardan todos los procesos y datos, que sea el proxy de estrada al sistema.
Sistema de puntuación (Sistema Recompensa): Generar un módulo o sistema que genere puntuación por las tareas terminadas exitosas, programar al sistema para alcanzar metas, y puede generarse ranking con sistemas similares.
Referencias:
[1] https://es.wikipedia.org/wiki/ Concepto Hipocampo, Amígdala, Cognitivo, Memoria, Emoción.
[2] L Aguado Procesos Cognitivos y sistemas cerebrales de emoción. (2002) Revista Neurologia Universidad Complutense.
[3] Palmero, Francesc Palmero La emoción desde el modelo biológico. (2015) Revista Electronica de motivación y emoción.
[4] García, José Blas (2015), Aprendizaje y Memoria HomePage: https://ined21.com/aprendizaje-y-memoria/
[5] Arrabales Rául (2018), Clases Neurociencia Cognitiva UNIR
