Computación Cognitiva Reimaginada: La Cognición Artificial Neural™ a través de la Neurobiología, la Psicología Cognitiva y los Sistemas Inteligentes – 46 Años de Reflexiones Científicas sobre el Futuro de la Computación Cognitiva – ISBNs: 979-8190462494, 979-8190463101 EANs: 2940184775913, 2940205643375

Primera Edición Por el Dr. Mehmet Yildiz

Hay preguntas que nos acompañan durante toda la vida. Una de ellas ha estado presente a lo largo de mi trayectoria en la ciencia cognitiva, la lingüística computacional, la arquitectura empresarial, la neurobiología, la inteligencia artificial y el liderazgo tecnológico: ¿cómo da origen la cognición a la inteligencia?

A primera vista, esta puede parecer una pregunta destinada únicamente a científicos e ingenieros. Sin embargo, con el paso de los años llegué a una conclusión muy diferente. La respuesta influye en la forma en que aprendemos, tomamos decisiones, educamos a nuestros hijos, construimos organizaciones, desarrollamos tecnologías inteligentes y, quizá lo más importante, comprendemos quiénes somos.

Esta pregunta comenzó a despertar mi curiosidad durante mis primeros estudios de ciencia cognitiva y lingüística computacional, hace ya varias décadas. Más tarde continuó acompañándome en mi trabajo en arquitectura empresarial, ingeniería de sistemas, neurobiología, inteligencia artificial y liderazgo tecnológico. Aunque estas disciplinas parecían independientes entre sí, observé repetidamente que todas intentaban explicar distintos aspectos de un mismo fenómeno. Cada una aportaba conocimientos valiosos, pero ninguna parecía ofrecer una explicación completa de la cognición.

La redacción de mi libro anterior, Neurocomputing and Neural Architectures, me llevó a una reflexión inesperada. Aquella obra exploraba cómo los sistemas nerviosos biológicos continúan inspirando nuevas arquitecturas computacionales y mostraba la extraordinaria influencia que la neurobiología ha ejercido sobre la evolución de la computación. Sin embargo, mientras escribía ese libro, otra pregunta comenzó a ocupar cada vez más espacio en mi pensamiento. Habíamos aprendido a construir sistemas computacionales notablemente más inteligentes. Pero entonces me pregunté: ¿qué es exactamente aquello que estos sistemas intentan emular? Cuanto más reflexionaba sobre esa cuestión, más evidente se hacía una respuesta. No era simplemente la inteligencia. Era la cognición.

En mi opinión, esta distinción puede parecer sutil a primera vista. Sin embargo, sus implicaciones cambian profundamente la conversación. Si dirigimos nuestra atención únicamente hacia la inteligencia, solemos concentrarnos en los resultados que observamos. Si, en cambio, dirigimos nuestra mirada hacia la cognición, comenzamos a comprender los procesos que hacen posibles esos resultados. Esa diferencia constituye el punto de partida de este libro.

La inteligencia artificial ha avanzado a un ritmo extraordinario. Los grandes modelos de lenguaje generan textos coherentes, los sistemas inteligentes reconocen imágenes, traducen idiomas, descubren patrones científicos y colaboran con las personas de formas que hace apenas unos años parecían extraordinarias. Estos avances merecen un reconocimiento sincero, pues representan décadas de progreso científico, tecnológico e ingenieril.

Sin embargo, mientras observaba estos desarrollos, volvía una y otra vez a una pregunta más fundamental. Hablamos con frecuencia de máquinas cada vez más inteligentes, pero ¿qué entendemos realmente por inteligencia? Y, más importante aún, ¿qué procesos permiten que la inteligencia llegue a emerger?

Poco a poco, mis observaciones me condujeron a una idea que terminó convirtiéndose en el fundamento de esta obra. La inteligencia es aquello que observamos; la cognición es aquello que hace posible lo que observamos.

Cuando las personas resuelven problemas, recuerdan experiencias, anticipan acontecimientos futuros, toman decisiones, aprenden de sus errores o comunican sus ideas, están poniendo en funcionamiento un extraordinario conjunto de procesos cognitivos. De forma similar, cuando los sistemas inteligentes reconocen patrones, recuperan información, generan lenguaje, aprenden mediante la retroalimentación o colaboran en la toma de decisiones humanas, también dependen de procesos computacionales subyacentes que cumplen funciones comparables. Sus implementaciones son muy diferentes, pero las preguntas científicas que plantean resultan sorprendentemente similares.

Esta reflexión me llevó a mirar más allá de la inteligencia artificial como una disciplina tecnológica y a contemplar la cognición como un fenómeno científico mucho más amplio. A medida que esta perspectiva fue madurando, comencé a reconocer que la cognición parece manifestarse, al menos, en cuatro dominios extraordinariamente diferentes. La observamos en los organismos biológicos mediante sistemas nerviosos capaces de percibir, aprender, recordar, razonar y adaptarse continuamente. También identificamos procesos cognitivos comparables en el software inteligente y en los sistemas contemporáneos de inteligencia artificial. Del mismo modo, las organizaciones desarrollan formas distribuidas de cognición cuando perciben cambios, conservan conocimiento, toman decisiones y aprenden colectivamente de la experiencia.

Finalmente, observamos cómo la cognición emerge de la colaboración entre personas, organizaciones y tecnologías inteligentes que trabajan conjuntamente. Aunque estos dominios difieren enormemente en la forma en que están implementados, revelan con frecuencia patrones cognitivos sorprendentemente similares. Esa observación terminó convirtiéndose en una de las motivaciones más sólidas para escribir este libro.

A medida que profundizaba en esta perspectiva, comencé a darme cuenta de que numerosas disciplinas aportaban piezas fundamentales para comprender el rompecabezas de la cognición. La neurobiología explicaba cómo los sistemas nerviosos procesan la información en los organismos vivos. La psicología cognitiva ofrecía una comprensión más profunda de la atención, la memoria, el aprendizaje y el razonamiento. La neurociencia revelaba mecanismos cada vez más sofisticados que sustentan el comportamiento adaptativo. La ciencia de sistemas mostraba cómo las capacidades complejas emergen de la interacción entre componentes más simples. La arquitectura empresarial explicaba cómo las organizaciones perciben su entorno, conservan conocimiento, toman decisiones y aprenden colectivamente. Finalmente, la inteligencia artificial proporcionaba implementaciones computacionales capaces de reproducir muchas de estas funciones cognitivas.

Cada una de estas disciplinas había realizado contribuciones extraordinarias al conocimiento. Al mismo tiempo, cada una permanecía, de forma natural, centrada en su propio ámbito de estudio. Lejos de considerar esta diversidad como una limitación, comencé a verla como una oportunidad. Llegué a pensar que el siguiente gran avance no surgiría necesariamente de una disciplina aislada, sino de la posibilidad de conectar sus aportaciones mediante un marco conceptual común centrado en aquello que todas compartían: la cognición. De esa reflexión nació gradualmente Neural Artificial Cognition™ (NAC™).

Quiero dejar claro desde el principio que presento NAC™ como un marco integrador, y no como una nueva disciplina científica. Mi propósito no es competir con la neurobiología, la psicología cognitiva, la inteligencia artificial, la ciencia de sistemas, la arquitectura empresarial ni la filosofía. Todo lo contrario. Mi aspiración es tender puentes entre ellas poniendo el foco en el fenómeno que las une: la cognición.

Tampoco presento Neural Artificial Cognition™ como una teoría definitiva ni como un sustituto de los enfoques existentes. La ciencia no progresa mediante afirmaciones absolutas, sino a través de mejores preguntas, conceptos más claros, observaciones rigurosas, debates respetuosos y un proceso continuo de revisión y perfeccionamiento. Por ello considero NAC™ un marco conceptual en evolución, concebido para favorecer el pensamiento interdisciplinario antes que reforzar las fronteras entre disciplinas.

La palabra Neural ha sido elegida deliberadamente. Reconoce que nuestro conocimiento actual sobre la cognición procede, en gran medida, del estudio de los sistemas nerviosos biológicos. Sin embargo, ello no implica que los futuros sistemas inteligentes deban reproducir la biología de manera exacta. La evolución resolvió de forma extraordinaria numerosos problemas durante millones de años, pero la ingeniería conserva la libertad de descubrir soluciones computacionales diferentes, inspiradas en la naturaleza sin quedar limitadas por ella.

Con el mismo cuidado utilizo la expresión Artificial Cognition. La inteligencia artificial representa uno de los mayores logros científicos y tecnológicos de nuestra época. Sin embargo, considero que la inteligencia constituye solo una parte de una historia mucho más amplia. Mi interés comenzó a desplazarse hacia las capacidades cognitivas que hacen posible el comportamiento inteligente. La percepción, la atención, el cambio de tareas, la memoria, el aprendizaje, la representación del conocimiento, el razonamiento, la predicción, la comunicación, la adaptación, la toma de decisiones y la metacognición se convirtieron, poco a poco, en los principios organizadores sobre los que este libro terminó construyéndose.

Esta forma de entender la cognición también influyó en la estructura de la obra. En lugar de organizar los capítulos alrededor de tecnologías concretas que inevitablemente continuarán evolucionando, decidí estructurarlos en torno a capacidades cognitivas más perdurables. Las tecnologías cambian con rapidez; los principios fundamentales de la cognición suelen evolucionar de manera mucho más gradual. Al situar la cognición en el centro de la discusión, espero que este libro conserve su utilidad incluso cuando las arquitecturas computacionales actuales hayan dado paso a nuevas generaciones de sistemas inteligentes.

Aunque los capítulos de este libro se apoyan en la neurobiología, la psicología cognitiva, la ingeniería, la inteligencia artificial, la arquitectura empresarial y el pensamiento sistémico, mi intención nunca fue escribir una obra dirigida exclusivamente a especialistas. Desde el principio quise que pudiera ser leída por un público mucho más amplio. Tanto si usted es investigador, ingeniero, educador, directivo, emprendedor, profesional de la salud, responsable de políticas públicas, estudiante universitario o simplemente una persona fascinada por la forma en que piensan los seres humanos y los sistemas inteligentes, confío en que encontrará ideas que le inviten a contemplar la cognición desde una perspectiva diferente, fruto de mis décadas de experiencia y reflexión en este campo.

Durante las próximas décadas, muchos de nosotros conviviremos y trabajaremos junto a sistemas inteligentes con capacidades cognitivas cada vez más avanzadas. Estos sistemas podrán ayudarnos a organizar el conocimiento, recordar información importante, aprender de forma continua, tomar mejores decisiones y resolver problemas cuya complejidad supera la capacidad de cualquier persona trabajando de manera aislada. Comprender la cognición dejará de ser una cuestión reservada únicamente a científicos e ingenieros. Se convertirá en un conocimiento valioso para cualquier persona que desee colaborar de forma responsable, eficaz y creativa con estas nuevas tecnologías.

A lo largo de los capítulos que siguen encontrará ejemplos tomados de organismos biológicos, sistemas de computación inteligente, organizaciones complejas y entornos colaborativos entre seres humanos e inteligencia artificial. Mi propósito no es afirmar que todos estos sistemas sean equivalentes. Evidentemente no lo son. Lo que deseo es invitarle a considerar la posibilidad de que compartan principios cognitivos más profundos que merecen ser estudiados con mayor atención.

Una de las lecciones más importantes que he aprendido después de varias décadas de trabajo interdisciplinario es que los avances verdaderamente significativos suelen producirse allí donde distintas disciplinas comienzan a intercambiar ideas en lugar de proteger sus propios límites. Muchas de las innovaciones que hoy consideramos fundamentales nacieron precisamente cuando investigadores de campos diferentes decidieron compartir conceptos, métodos y perspectivas. En mi opinión, la cognición representa uno de esos extraordinarios puntos de encuentro.

La cognición ofrece un lenguaje común capaz de acercar disciplinas que durante mucho tiempo han evolucionado de forma relativamente independiente. La neurobiología, la psicología, la inteligencia artificial, la arquitectura empresarial, la educación, la ciencia de sistemas, la filosofía, la metafísica y muchas otras áreas del conocimiento pueden enriquecerse mutuamente cuando dejan de contemplarse como compartimentos aislados y comienzan a dialogar entre sí. Espero que este libro contribuya, aunque sea modestamente, a fortalecer ese diálogo interdisciplinario.

Este libro refleja, al mismo tiempo, convicción y curiosidad. La convicción nace de muchos años dedicados a estudiar la cognición desde múltiples perspectivas científicas y tecnológicas. La curiosidad surge del reconocimiento de todo lo que todavía desconocemos.

Cada descubrimiento importante parece abrir nuevas preguntas que esperan ser exploradas. Estoy convencido de que nuestra comprensión de la cognición continuará evolucionando durante muchas décadas, quizá incluso durante siglos. Si eso ocurre, también deberá evolucionar Neural Artificial Cognition™. Lejos de preocuparme, esa posibilidad me parece deseable, porque los marcos científicos no deberían permanecer inmóviles. Deben crecer mediante el diálogo, la evidencia, el refinamiento continuo y la crítica constructiva.

En más de una ocasión, mientras escribía este libro, comprendí que construir máquinas cada vez más inteligentes quizá no sea el resultado más importante de la inteligencia artificial. El logro verdaderamente trascendental podría ser otro: que, en el proceso de comprender y diseñar la cognición, empecemos también a comprendernos mejor a nosotros mismos. Si llegamos a ese punto, la mayor contribución de la cognición artificial no será únicamente el progreso tecnológico. Será una comprensión más profunda de lo que significa aprender, razonar, colaborar, crear y, en última instancia, ser humanos.

En esencia, este libro es una invitación. Es una invitación a los investigadores para tender puentes entre disciplinas. Es una invitación a los ingenieros para pensar más allá de los algoritmos. Es una invitación a los educadores para cultivar la curiosidad antes que la simple memorización. Es una invitación a los líderes tecnológicos para construir organizaciones capaces de aprender y adaptarse continuamente. Es una invitación a los estudiantes para mantener viva la actitud del aprendizaje permanente. Y, sobre todo, es una invitación a cada lector para descubrir con una mirada renovada el extraordinario sistema cognitivo que lo acompaña todos los días de su vida.

A medida que los sistemas inteligentes se integran cada vez más en el tejido de nuestras sociedades, comprender la cognición podría llegar a ser tan importante como seguir ampliando la capacidad de la computación. Espero, con humildad, que las ideas presentadas en estas páginas contribuyan, aunque sea modestamente, a ese viaje colectivo de descubrimiento.

Si este libro consigue despertar en usted preguntas más profundas, ayudarle a establecer conexiones entre disciplinas, convertirlo en un aprendiz más reflexivo, favorecer una colaboración más inteligente con las tecnologías emergentes y ofrecerle una visión más amplia de la cognición, entonces habrá cumplido plenamente el propósito con el que fue escrito.

Pero, por encima de todo, deseo que conserve una última reflexión al cerrar estas páginas. Comenzamos este viaje preguntándonos cómo los sistemas inteligentes llegan a ser inteligentes. Tal vez lo terminemos comprendiendo que, mientras aprendemos a construir máquinas cada vez más capaces, también estamos aprendiendo a comprendernos a nosotros mismos con una profundidad que nunca antes habíamos imaginado.

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