La composición psicológica de un ser humano depende de una serie de parámetros emocionales y motivacionales, como el deseo, el sufrimiento o la necesidad de seguridad. Además, incluye dimensiones espaciales y temporales que también juegan un papel clave en la racionalización de las decisiones que tomamoshacer y planificar nuestras acciones. Un equipo de investigadores de las Universidades de Ginebra UNIGE, Texas, París y el University College London unieron fuerzas para crear el primer modelo matemático de conciencia encarnada. Su objetivo es comprender, estudiar y predecir el comportamiento humano.El modelo, que se basa en conceptos matemáticos sólidos y se demuestra mediante simulaciones, permite anticipar y explicar una serie de fenómenos cognitivos y reacciones conductuales. La investigación, que puede leer en su totalidad en el Revista de biología teórica - también allana el camino para una gran cantidad de aplicaciones industriales en robótica, inteligencia artificial y el sector de la salud.
Un equipo internacional e interdisciplinario de investigadores, encabezado por David Rudrauf, profesor de la facultad de psicología y ciencias de la educación de UNIGE, estaba ansioso por producir una teoría psicológica que operara en el modelo desarrollado por las ciencias duras. El objetivo era idear una matemáticamodelo de psicología humana para predecir y evaluar el comportamiento humano normal y patológico. Se requirió más de una década de investigación, combinando matemáticas, psicología, neurociencia, filosofía, informática e ingeniería, para construir este modelo teórico de conciencia.
La energía libre determina las opciones
Todos nos enfrentamos constantemente a una gama de opciones, algunas de las cuales son importantes, otras no. Pero, ¿cómo tomamos nuestras decisiones? Hay muchos factores en el trabajo, conscientes e inconscientes, que chocan para siempre cuando se toma una decisión."Construimos un modelo para replicar la toma de decisiones basada en el tiempo, el marco y las percepciones reales e imaginarias que están vinculadas a él", explica David Rudrauf. "El siguiente paso fue analizar la mejor solución que la mente naturalmente tendría.optar por ". Dependiendo de las preferencias personales de un individuo como la seguridad, e incluyendo diferentes perspectivas reales e imaginarias del mundo, la mente calcula las probabilidades de obtener lo que quiere de la manera más segura posible. Este cálculo de probabilidad, que se derivaa partir de las preferencias y valores personales de un individuo, puede expresarse como energía libre. "Nuestra conciencia usa energía libre para explorar activamente el mundo y satisfacer sus predilecciones al imaginar las consecuencias anticipadasde sus acciones ", dice Karl Friston del University College London.Dependiendo de la energía libre, el modelo matemático puede predecir los estados de conciencia y comportamiento adoptados por el individuo y analizar los mecanismos.
Este modelo de conciencia proyectiva analiza posibles formas de comportamiento de acuerdo con los eventos: si ve un pastel en el escaparate de una tienda, ¿lo comprará o seguirá su camino? Según sus preferencias, ya sea que tenga un gusto por lo dulce, por ejemplo, o son una moneda de cinco centavos: el modelo determinará qué se adapta mejor a su estado mental: luego predecirá su estado psicológico y su comportamiento utilizando una combinación de geometría proyectiva y cálculo de energía libre.
Comprender y hacer un modelo matemático de la fenomenología de la mente: geometría proyectiva
Como explica Kenneth Williford, profesor de filosofía de la Universidad de Texas: "El objetivo era comprender y modelar las estructuras esenciales de la experiencia consciente". Daniel Bennequin, profesor del departamento de matemáticas de la Universidad de París 7, agrega:"La percepción, la imaginación y la acción están respaldadas por mecanismos inconscientes, descubrimos que la conciencia los integra a través de una geometría específica: la geometría proyectiva". Los investigadores comenzaron con una síntesis de fenómenos psicológicos, incluidos los fenómenos perceptivos básicos: la ilusión, por ejemplo, ese trenlas pistas convergen en la distancia cuando en realidad son paralelas. Los científicos pudieron seleccionar la plantilla matemática para modelar esta percepción y la imaginación asociada con ella. "Entonces era una cuestión de entender cómo este campo de conciencia está relacionado con el afecto, las emocionesy motivación, así como memoria e intenciones ", dice Rudrauf.
Realidad virtual: un espacio para experimentar e investigar
"Una vez que se definieron los componentes teóricos", continúa Rudrauf, "los implementamos en programas informáticos. Ahora estamos trabajando para conectarlos con la realidad virtual para reproducir un entorno espacial, temporal y emocional lo más cercano posible ael nuestro ". El equipo de investigación puede hacer predicciones sobre el comportamiento jugando con los mecanismos del modelo, perfeccionándolo y acercándolo a la psicología humana. Fue un trabajo a largo plazo:" Pero nuestro objetivo también es dirigir gradualmente la investigaciónhacia modelos psicopatológicos ", señala Rudrauf." Encontramos, por ejemplo, que si privamos al modelo de la facultad de la imaginación, se comporta como una persona con autismo. Esto sugiere vías de investigación sobre la importancia de la imaginación y sus mecanismos específicos.en el manejo de la enfermedad ". El modelo funciona sobre un concepto de reciprocidad: los humanos se utilizan para probar y reforzar la efectividad del modelo; y el modelo se utiliza para experimentar con diferentes casos y asíurgencias de enfermedades psicológicas en humanos.
Los resultados iniciales muestran que este primer modelo matemático de conciencia encarnada, que incorpora temporalidad, espacialización y emociones, puede predecir una amplia gama de comportamientos humanos conocidos y comprender los mecanismos detrás de ellos. Sin embargo, todavía queda mucho trabajo por hacer parareplicar la conciencia humana de manera idéntica, ya que cada tipo de comportamiento posible debe implementarse en el sistema matemático. Los investigadores ahora están trabajando en una extensión del algoritmo que producirá máquinas que pueden adaptarse a las reacciones de sus interlocutores y actuar de acuerdo con el principio dereciprocidad empática
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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