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Representación del conocimiento

Representación de la memoria semántica​

Modelos de categorización​

En la memoria semántica se almacenan conceptos muy diversos; estos deben estar organizados, pues esta organización posibilita la velocidad y eficiencia del acceso al conocimiento semántico.

Los conceptos son las principales unidades del pensamiento. Según la filosofía, son objetos abstractos que constituyen los valores semánticos de las oraciones del lenguaje natural. Desde la psicología se añade que los conceptos son representaciones mentales: constructos psicológicos dotados de propiedades semánticas (una representación es un estado físico, como las conexiones neurales en un cerebro, que representan un concepto).

Las categorías son las representaciones de los ejemplares concretos de un concepto existente en la memoria; constituyen una clase de objetos o hechos que presentan la tendencia a agruparse entre sí. Los conceptos y las categorías permiten organizar los objetos del mundo en clases, lo que supone un ahorro cognitivo (por ejemplo, el hecho de tener almacenado el concepto «silla» evita que tenga que nombrar con un nombre diferente cada silla que exista, haya existido o pueda llegar a existir, a la vez que me permite hacer inferencias).

La categorización es la capacidad de establecer que una entidad percibida pertenece a un grupo específico de cosas que comparten características clave.

El proceso de categorización consiste en tratar varias entidades diferentes como si fueran en cierta manera similares, lo que permite asignar diferentes ejemplares a una misma categoría. Las categorías se establecen mediante el aprendizaje realizado durante los primeros años de vida. Una vez adquirida, la categoría se almacena en la memoria y se va actualizando a medida que el individuo va adquiriendo nueva información.

Las estructuras más simples que contienen conocimiento de categorías son los recuerdos de miembros individuales de la categoría; estos se conocen como ejemplares. Mientras que un ejemplar ofrece una referencia para hacer una comparación directa, un prototipo especifica exactamente qué propiedades es más probable que se den en una categoría.

Existen varios modelos de representación de las categorías. Históricamente, el primer enfoque fue la perspectiva clásica, que luego dio paso a los modelos de ejemplares y los modelos de prototipos.

Perspectiva clásica​

La perspectiva clásica (o teoría de los rasgos definitorios), sistematizada por Smith y Medin (1981)1, sostiene que los conceptos se definen mediante un conjunto de condiciones necesarias y suficientes. Según este enfoque, un ejemplar pertenece a una categoría si, y solo si, cumple todas las reglas o atributos definitorios de esa categoría.

Características de la perspectiva clásica:

  • Los conceptos se identifican mediante reglas de relación entre atributos.
  • La pertenencia a una categoría es todo o nada: un ejemplar pertenece completamente o no pertenece en absoluto.
  • Todos los miembros de una categoría son igualmente representativos (no hay miembros más típicos que otros).
  • Los límites entre categorías son nítidos y bien definidos.

Por ejemplo, según esta perspectiva, «triángulo» se definiría como «figura geométrica con exactamente tres lados». Cualquier figura que cumpla esta condición es un triángulo; si no la cumple, no lo es.

Pregunta

Según la perspectiva clásica:

Sin embargo, esta perspectiva presenta limitaciones: muchos conceptos naturales (como «ave» o «juego») no pueden definirse mediante condiciones necesarias y suficientes, y los estudios empíricos de Rosch (1975)2 muestran que las personas sí consideran algunos miembros más representativos que otros (un gorrión es más típico de «ave» que un pingüino). Estas limitaciones llevaron al desarrollo de los modelos de ejemplares y prototipos.

Modelos de ejemplares​

Los modelos de ejemplares suponen que las categorías se representan en la mente mediante descripciones separadas de algunos de sus ejemplares.

Estas son las características clave de los modelos de ejemplares:

  • Suponen que las categorías se representan en la mente mediante descripciones separadas de algunos de sus ejemplares.
  • Estos modelos requieren una gran capacidad de almacenamiento de información, ya que lo que se representa según este modelo son los ejemplares particulares, careciendo de abstracción.

Pregunta

Los ejemplares de una categoría:

Modelos de prototipos​

Los modelos de prototipos sostienen que existen ciertos ejemplares que poseen un mayor número de propiedades pertenecientes a su categoría que otros ejemplares.

Estas son las características clave de los modelos de prototipos:

  • Existen ciertos ejemplares que poseen un mayor número de propiedades pertenecientes a su categoría que otros ejemplares. Estos ejemplares se denominan prototipos.
  • Según estos modelos lo que hacemos cuando tenemos que clasificar ejemplares en categorías es compararlos con los prototipos de esas categorías. Si el ejemplar se parece al prototipo, la respuesta será afirmativa, y si no negativa.
  • Estos modelos se basan en la semejanza del ejemplar con el prototipo de la categoría a la que pertenecen.

Estos dos modelos están basados en juicios de semejanza, y existen datos experimentales que apoyan su existencia.

En términos generales, cuando capto un ejemplar, dicho input será un ejemplar para ser comparado con mi prototipo de «mesa». En función de si he tenido mucha experiencia con las mesas o si, por el contrario, he visto pocas, mi prototipo de «mesa» será más flexible o menos, más rico o más pobre. Una vez que veo una mesa diferente a mi prototipo, comparo sus rasgos esenciales, y si puedo incluir nuevos rasgos a mi concepto «mesa», cambiaré mi prototipo para la próxima vez. Es por ello por lo que mis prototipos van modificándose con las experiencias, siendo un proceso dinámico y flexible.

Dentro de una categoría, no todos los ejemplares son igual de representativos. Los miembros centrales son aquellos que más se asemejan al prototipo y poseen la mayoría de los atributos típicos de la categoría. Por el contrario, los miembros periféricos son ejemplares que se sitúan en los límites de la categoría, con pocos atributos típicos. Estos miembros periféricos, al compartir características con otras categorías adyacentes, marcan el paso gradual de una categoría a otra, lo que explica por qué algunas clasificaciones resultan ambiguas (por ejemplo, ¿un tomate es una fruta o una verdura?).

Pregunta

Los miembros periféricos (conceptos):

Factores que influyen en la categorización​

Hay una serie de atributos que tienen más peso cuando categorizo; es decir, hay rasgos en los que me fijo más, y no es porque se repitan más. Se han detectado diferentes factores que hacen que dé más importancia a unos rasgos que a otros:

  1. Saliencia perceptiva
  2. Predecibilidad de los rasgos
  3. Uso que hago del conocimiento
  4. Familiaridad de los rasgos

¿Cómo categorizamos?​

Cuando aprendo una categoría, la forma en que asocio los rasgos en esa categoría no es independiente entre los rasgos, sino que los rasgos están relacionados entre sí.

Las personas tendemos a establecer probabilidades; intentamos predecir lo que puede ser una categoría. Por tanto, hay rasgos de una categoría que la predicen mejor que otros, porque hay una determinada probabilidad de que aparezcan.

Modelos de representación proposicional​

Los modelos de representación proposicional de la información se basan en la idea de que represento internamente el significado mediante proposiciones, a través de un sistema de símbolos semejantes al lenguaje.

Las proposiciones son expresiones lógico-abstractas que representan el significado subyacente de la información, no su forma superficial. Es importante distinguir entre proposición y frase: una frase es la forma lingüística concreta (las palabras y su orden), mientras que una proposición es el significado abstracto que esa frase expresa. Por ejemplo, las frases «El perro mordió al cartero» y «El cartero fue mordido por el perro» son diferentes en su forma, pero expresan la misma proposición. Lo que almaceno en la memoria a largo plazo es el significado proposicional, no las palabras exactas.

Pregunta

En relación con las proposiciones (indica la INCORRECTA):

A continuación, se presentan dos enfoques principales: los modelos de redes semánticas y la teoría de los esquemas.

Modelos de redes semánticas​

Los modelos de redes semánticas se desarrollaron para explicar cómo se organiza y procesa la información en la mente humana. Una red semántica es un conjunto de nodos interconectados, donde cada nodo representa una palabra o concepto, y las conexiones entre los nodos representan relaciones semánticas.

Tipos de redes semánticas​
  • Redes localistas: Los nodos tienen significado y las relaciones son localistas, por lo que la propagación de la activación se da de manera explícita.
  • Redes distribuidas: Asumen la existencia de capas ocultas donde los nodos no tienen significado propio, sino que este se define a través de la interacción con otros nodos. Aunque estas capas ocultas no se pueden estudiar directamente, son esenciales para representar conceptualmente la complejidad de la información en la cognición humana.

En general, cuando generamos una red y activamos uno de los elementos de esa red, se activa en paralelo toda esa red, por un principio de propagación de la activación.

Estas redes se utilizan para entender cómo las palabras y los conceptos están organizados y cómo se recupera la información. Por ejemplo, al escuchar la palabra «perro», se activan conceptos relacionados como «gato» debido a su proximidad semántica.

Pregunta

Los conceptos...

Los psicólogos conexionistas, que quieren representar gran cantidad de información, utilizan redes distribuidas, asumiendo una gran cantidad de nodos operando en paralelo. Sin embargo, es importante señalar que las redes semánticas basadas en capas ocultas, aunque útiles para la investigación, presentan el desafío de estudiar estas capas, ya que su naturaleza es desconocida.

Teoría de los esquemas​

La teoría de los esquemas se basa en la idea de que el conocimiento se organiza en estructuras llamadas esquemas. Estos esquemas son unidades de conocimiento que nos permiten interpretar y predecir el mundo que nos rodea.

Esquemas​

Los esquemas son estructuras mentales que organizan mi conocimiento y guían el procesamiento de la información. Según Kant (1781)3, los esquemas son representaciones mentales que subyacen a la percepción y al pensamiento. Las características clave de los esquemas son:

  • Los esquemas me ayudan a entender y predecir el mundo.
  • Son activados por contextos específicos y me permiten interpretar la información de manera eficiente.
  • Son estructuras dinámicas que se modifican y actualizan con la experiencia; no son fijas.

Pregunta

Los esquemas mentales...

Marcos​

Los marcos son un tipo específico de esquema que representa escenas comunes y repetitivas en mi vida diaria. Minsky (1975)4 los define como estructuras que incluyen elementos fijos y variables, como los objetos y sus relaciones en una habitación. Las características clave de los marcos son:

  • Los marcos permiten anticipar y comprender situaciones familiares.
  • Se utilizan para simular situaciones en programas de inteligencia artificial.
Guiones​

Los guiones son esquemas que representan secuencias de eventos que suelen ocurrir en un orden determinado. Schank y Abelson (1977)5 describen los guiones como estructuras que me permiten predecir y organizar mi conducta en situaciones conocidas. Las características clave de los guiones son:

  • Los guiones son útiles para entender y anticipar interacciones sociales.
  • Ayudan a estructurar nuestra experiencia y comportamiento.
Esquemas de personas​

Los esquemas de personas son estructuras que utilizo para organizar el conocimiento sobre otras personas. Me permiten clasificar y predecir el comportamiento de las personas en función de características observables y otras informaciones contextuales. Las características clave de los esquemas de personas son:

  • Cuando conozco a una persona, la clasifico en los distintos tipos que tenga disponibles en mi conocimiento.
  • Utilizo los esquemas de personas para hacer suposiciones sobre las personas que acabo de conocer.
  • Estos esquemas me ayudan a anticipar y entender el comportamiento de los demás.

Principales problemas en el uso de los esquemas​

A pesar de su utilidad, los esquemas pueden generar interpretaciones erróneas o sesgadas de la realidad. Pueden llevarme a mantener estereotipos y prejuicios, así como a interpretar la información de manera selectiva para que se ajuste a mis esquemas preexistentes. Por tanto, es importante ser consciente de estas limitaciones y trabajar activamente para mitigarlas.

Estos modelos de representación proposicional me ofrecen una visión profunda de cómo organizo y utilizo el conocimiento. Me permiten comprender cómo se forman y activan las representaciones mentales en mi cognición.

Imágenes mentales​

Los modelos de representación proposicional asumen que todo el conocimiento se representa en un formato simbólico similar al lenguaje. Sin embargo, existe una perspectiva alternativa que sostiene que las imágenes mentales constituyen un sistema de representación independiente.

Las imágenes mentales son unidades de conocimiento de carácter analógico. A diferencia de las proposiciones (que son arbitrarias y abstractas), en una imagen mental existe un isomorfismo entre la representación y el objeto que representa: la imagen preserva las propiedades espaciales y estructurales del objeto original.

Teoría de la Codificación Dual (Paivio, 1986)​

La Teoría de la Codificación Dual propuesta por Allan Paivio (1986)6 postula que la cognición humana opera mediante dos sistemas de representación independientes pero interconectados:

  1. Sistema verbal (logogens): Procesa y representa información lingüística. Es especializado para el lenguaje hablado y escrito, y opera de manera secuencial.
  2. Sistema no verbal o imaginal (imagens): Procesa y representa información en forma de imágenes mentales. Es especializado para objetos y eventos concretos, y opera de manera más holística y paralela.

Los principios fundamentales de la teoría son:

  • Independencia funcional: Cada sistema puede operar de forma independiente.
  • Interconexión: Existen conexiones referenciales entre ambos sistemas que permiten traducir información de un formato a otro (por ejemplo, visualizar una palabra o nombrar una imagen).
  • Aditividad: La información codificada en ambos sistemas se recuerda mejor que la codificada en uno solo. Esto explica la superioridad de las imágenes: las palabras concretas (que evocan imágenes fácilmente) se recuerdan mejor que las palabras abstractas.

La evidencia empírica que sustenta esta teoría es:

  • Las palabras concretas (p. ej., «perro», «casa») se recuerdan mejor que las abstractas (p. ej., «justicia», «libertad»).
  • Los dibujos se recuerdan mejor que las palabras que los nombran.
  • Las instrucciones de formar imágenes mentales mejoran el recuerdo.

Pregunta

Según la Teoría de la Codificación Dual de Paivio (1986):

Representación de la memoria episódica​

La representación del conocimiento en la memoria episódica implica la organización de los recuerdos de los eventos y experiencias personales que he vivido. Esta organización no puede entenderse sin la participación de la memoria semántica, ya que los contenidos de la memoria semántica ayudan a estructurar y dar sentido a los recuerdos episódicos.

Pregunta

¿Qué memoria es flexible, creativa y rápida?

Organización de la memoria episódica​

La memoria episódica se organiza a partir de los esquemas y conceptos de la memoria semántica. Mis recuerdos de objetos, personas y situaciones se relacionan con estos conceptos y esquemas, lo que evita que la memoria episódica sea caótica y desordenada. En cambio, está vinculada y estructurada de manera que puedo acceder y comprender mis experiencias pasadas.

Ejemplo de organización​

El siguiente ejemplo muestra cómo los contenidos de la memoria semántica ayudan en la organización de la memoria episódica: los recuerdos episódicos se relacionan con esquemas semánticos a partir de los elementos en que se apartaron de la experiencia estándar.

Memoria autobiográfica​

La memoria autobiográfica es una forma de memoria a largo plazo que incluye tanto la memoria episódica como el conocimiento autobiográfico. Conway y Williams (2008)7 establecieron cuatro estructuras de conocimiento de la memoria autobiográfica: tres en relación al componente de conocimiento autobiográfico y uno en relación a la memoria episódica.

Estructuras de conocimiento autobiográfico​

  1. Historias de vida: Nivel más abstracto; esquema de conocimiento general de la historia personal. Son construcciones psicosociales realizadas por el propio sujeto y el contexto social en el que está inmerso y le da sentido. Reflejan los valores y las normas culturales, incluyendo actitudes y creencias acerca del género, la raza y la clase.
  2. Periodos de la vida: Representaciones en la memoria de periodos concretos y largos de tiempo que se miden en años o décadas. Organizo información (personas, actividades, sentimientos) que se produce en los mismos periodos de la vida con un importante solapamiento desde el punto de vista cronológico, por ejemplo: «cuando yo trabajaba en...».
  3. Acontecimientos generales: Tienen un papel relevante en la organización del conocimiento personal. Representan tipos más específicos y más heterogéneos de conocimiento autobiográfico, bien sobre acontecimientos únicos (p. ej., el día de mi graduación), acontecimientos repetidos (p. ej., paseos diarios con mi perro) o acontecimientos prolongados (p. ej., las vacaciones que pasé en Inglaterra). Suelen medirse en días, semanas o meses.
  4. Memoria episódica: Representaciones mentales con unas características y una organización propias; juegan un papel determinante en la configuración del sistema de memoria autobiográfica. Los recuerdos episódicos presentan características, entre las más relevantes: contienen registros resumidos del procesamiento de información sensorial-perceptual-conceptual-afectiva; frecuentemente representados en forma de imágenes visuales y en una dimensión temporal y en orden de aparición; están sujetos al olvido; representan porciones de experiencia de corta duración; cuando se accede a ellos se requiere una recolección consciente.

Modelo ACT (Anderson)​

El modelo Control Adaptativo del Pensamiento o ACT (por sus siglas en inglés: Adaptive Control of Thought) de Anderson (1983)8 es un marco teórico que explica cómo se representa y procesa la información en la mente humana.

Este modelo se basa en la idea de que la información se organiza en una estructura en forma de red, donde los nodos pueden ser activados o desactivados y están conectados entre sí.

Los principales supuestos del modelo son:

  • La información se representa en una estructura en forma de red.
  • Los nodos que forman la red pueden encontrarse activados o desactivados.
  • Si un nodo activo entra en contacto con otros nodos, estos también se activan.
  • La fuerza de activación entre los nodos varía.
  • Cada nodo tiene una fuerza asociada con dicho nodo.
  • El número de nodos activos en un momento dado es limitado.

Estructuras de memoria​

Anderson distingue tres tipos de unidades cognitivas o nodos en la memoria:

  1. Memoria declarativa: Representa información explícita y consciente, como hechos y eventos. Se organiza en tres tipos de estructuras:
    • Cadenas temporales: Codifican el orden en el que se suceden elementos de mi entorno (p. ej., dos, cuatro, ocho).
    • Imágenes espaciales: Codifican la configuración de los elementos en el espacio (p. ej., el ordenador está en la parte derecha de la mesa).
    • Proposiciones: Sistema de símbolos semejantes al lenguaje mediante el cual represento internamente el significado (p. ej., Lorenzo Silva es un escritor famoso).
  2. Memoria procedimental: Representa información en forma de producciones, cada una de las cuales tiene un conjunto de condiciones y acciones basadas en la memoria declarativa.
  3. Memoria de trabajo: Es la parte de la memoria a largo plazo que está más activamente activada en el momento de la ejecución.

Pregunta

Dentro de las unidades básicas de la cognición, se encuentran:

Tipos fundamentales de aprendizaje según el modelo ACT​

El modelo ACT postula que todo conocimiento comienza con información declarativa y el conocimiento procedimental se aprende haciendo inferencias a partir del conocimiento que ya existe.

  • Generalización: Las producciones se convierten en producciones más amplias en sus diferentes ámbitos de aplicación.
  • Discriminación: Las producciones se estrechan en su ámbito de aplicación.
  • Fortalecimiento: Algunas producciones se aplican con mayor frecuencia a ciertos contextos.

Experimento de Singley y Anderson (1989)​

Este experimento9 estudió el progreso en el aprendizaje procedimental de secretarias administrativas avezadas en mecanografía.

  • Sujetos experimentales: Secretarias administrativas avezadas en mecanografía.
  • Tarea: Aprender a utilizar un procesador de textos mediante determinado tipo de instrucciones. Sobre un ejercicio ya escrito, los sujetos tenían que introducir una serie de modificaciones (cambiar un bloque de sitio, cambiar el tipo de letra, reescribir una línea, etc.).
  • Variables medidas: Número de teclas utilizadas para realizar cambios y tiempo que pasan pensando.
  • Resultados: Se produce un progreso en el aprendizaje procedimental a lo largo de seis días, disminuyendo:
    • El número de teclas que utilizan (aprenden a utilizar las herramientas del procesador).
    • El tiempo pensando (han automatizado dichos procesos).

Según el modelo ACT, todo conocimiento comienza con información declarativa y el conocimiento procedimental se aprende haciendo inferencias a partir del conocimiento que ya existe de ese hecho.

Las nuevas producciones se forman por la conjunción o disyunción de producciones existentes en nuestros sistemas de memoria.

Modelo mental de Johnson-Laird (1983)​

Johnson-Laird (1983)10 propuso una teoría de los modelos mentales basada en los siguientes principios:

  1. Principio de la computabilidad: «Los modelos mentales y la maquinaria para construirlos e interpretarlos son computables» (Johnson-Laird, 1983, p. 398). La psicología cognitiva entiende la mente como un sistema de cómputo.
  2. Principio de lo finito: «Un modelo mental debe ser finito en tamaño y no puede representar directamente un dominio infinito» (Johnson-Laird, 1983, p. 398). Los modelos mentales son finitos en tamaño y el cerebro es un órgano finito.
  3. Principio del constructivismo: «Un modelo mental es construido por elementos dispuestos en una estructura particular para representar un estado de cosas» (Johnson-Laird, 1983, p. 398). Se construye a partir de elementos simples.
  4. Principio de economía: «Una descripción de un estado simple de cosas se representa por un modelo mental simple, incluso si la descripción es incompleta o indeterminada» (Johnson-Laird, 1983, p. 408).
  5. Principio de la no indeterminación: «Los modelos mentales pueden representar directamente indeterminaciones si, y solo si, su uso no es computacionalmente intratable, i. e., no hay un crecimiento exponencial en complejidad» (Johnson-Laird, 1983, p. 409). Un modelo mental no puede representar indeterminaciones, pues entonces dejaría de ser un modelo mental.
  6. Principio de predicabilidad: «Un predicado puede aplicarse a todos los términos a los que otro se aplica, pero no puede tener intersección en el alcance de la aplicación» (Johnson-Laird, 1983, p. 411). Permite identificar un concepto artificial.
  7. Principio del innatismo: «Todos los primitivos conceptuales son innatos» (Johnson-Laird, 1983).
  8. Principio del número finito de primitivos conceptuales: «Hay un conjunto finito de primitivos conceptuales que aumentan el correspondiente conjunto de campos semánticos, y hay un posterior conjunto finito de conceptos u "operadores semánticos" que se encuentran en cualquier campo semántico, sirviendo para construir conceptos más complejos más allá de los primitivos subyacentes» (Johnson-Laird, 1983, p. 413).
  9. Principio de la identidad estructural: «Las estructuras de los modelos mentales son idénticas a las estructuras de los estados de cosas tanto percibidas como concebidas, que los modelos representan» (Johnson-Laird, 1983, p. 419).
  10. Principio de la formación de conjuntos: «Si un conjunto ha sido formado de conjuntos, entonces los miembros de esos conjuntos deben especificarse primero» (Johnson-Laird, 1983, p. 429).

Pregunta

El principio de computabilidad está relacionado con:

Referencias​

Footnotes​

  1. Smith, E. E. y Medin, D. L. (1981). Categories and concepts. Harvard University Press. ↩

  2. Rosch, E. (1975). Cognitive representations of semantic categories. Journal of Experimental Psychology: General, 104(3), 192-233. https://doi.org/10.1037/0096-3445.104.3.192 ↩

  3. Kant, I. (1781/1998). Kritik der reinen Vernunft [Crítica de la razón pura]. Johann Friedrich Hartknoch. (Trabajo original publicado en 1781) ↩

  4. Minsky, M. (1975). A framework for representing knowledge. En P. H. Winston (Ed.), The psychology of computer vision (pp. 211-277). McGraw-Hill. ↩

  5. Schank, R. C. y Abelson, R. P. (1977). Scripts, plans, goals, and understanding: An inquiry into human knowledge structures. Lawrence Erlbaum Associates. ↩

  6. Paivio, A. (1986). Mental representations: A dual coding approach. Oxford University Press. ↩

  7. Conway, M. A. y Williams, H. L. (2008). Autobiographical memory. En J. H. Byrne (Ed.), Learning and memory: A comprehensive reference (pp. 893-909). Elsevier. ↩

  8. Anderson, J. R. (1983). The architecture of cognition. Harvard University Press. ↩

  9. Singley, M. K. y Anderson, J. R. (1989). The transfer of cognitive skill. Harvard University Press. ↩

  10. Johnson-Laird, P. N. (1983). Mental models: Towards a cognitive science of language, inference, and consciousness. Cambridge University Press. ↩