Tema 4 - PsiqueUned. Psicología. UNED
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PG II T_4º Página 1 de 11 TEMA 4º : SISTEMAS DE REPRESENTACIÓN PROPOSICIONAL INTRODUCCIÓN Este tema está relacionado con la formación de conceptos y categorías y con la memoria semántica. La mayor parte de los sistemas de representación propuestos han sido sistemas proposicionales. Todos ellos asumen que el conocimiento se representa en la mente mediante un conjunto de símbolos o proposiciones de carácter formal. Las representaciones proposicionales constituyen el formato más adecuado para representar cualquier información que entre en el sistema cognitivo y que deba estar disponible para su recuperación eficaz en un momento dado. Si exceptuamos esta suposición, pocas semejanzas existen entre ellos. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS PROPOSICIONALES 1. Concepto de proposición El concepto de proposición es muy antiguo. Nació en la filosofía, dentro de la lógica simbólica, y de allí pasó a la psicología. Una proposición debe entenderse como algo más abstracto que las palabras de una determinada lengua. La representación proposicional utiliza símbolos solamente semejantes al lenguaje. Además, los símbolos que utilizan este tipo de representaciones están organizados de acuerdo con ciertas reglas que se rigen por una gramática. Las representaciones de este tipo son abstractas y amodales, es decir, no dependen de la modalidad sensorial a través de la cual se hayan percibido. 2. Características de las proposiciones Una proposición es: • abstracta • tiene un valor de verdad • tiene sus propias reglas de formación explícitas, y • es de carácter analítico. • Carácter abstracto de las proposiciones. Una proposición no puede identificarse sin más con el aspecto verbal. Una proposición es más abstracta que una oración del lenguaje cotidiano, en el sentido que refleja conceptos y relaciones entre conceptos. No tiene que parecerse o guardar cierta analogía con lo que representa. • Valor de verdad. Una proposición conlleva siempre un valor de verdad, es verdadera o falsa. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 2 de 11 • Valores formales. Las proposiciones son sistemas formales basados en un conjunto de reglas que determinan cuándo una proposición es correcta o incorrecta. Existe una clara diferencia entre las exigencias del modelo lógico y las de un modelo psicológico. Mientras que el lógico puede limitarse a la utilización de una gramática formal de manera abstra cta, el psicólogo debe basarse en reglas de formación que se correspondan con los procesos psicológicos, siendo precisamente los pares representaciones-procesos los que sirven para predecir la conducta. • Neutralidad en el modo de procesamiento. La representación proposicional es neutra en lo referente a la forma en que, desde un punto de vista psicológico, se procesa la información. Sin embargo, es necesario que los modelos de procesamiento de la información incluyan ciertas suposiciones sobre el procesamiento, si se quiere que estos modelos tengan algún valor explicativo. 3. Ventajas e inconvenientes de estos modelos Según sus defensores, las proposiciones son los conceptos representacionales más flexibles y versátiles. Para muchos de estos defensores, todos los conceptos representacionales pueden traducirse al formato proposicional, porque un formato así permite la obtención de representaciones analíticas y discretas capaces de ser computadas. Las representaciones proposicionales son declaraciones de carácter formal que reflejan el mundo representado a través de diferentes estructuras en forma de red, de esquemas, o por medio de fórmulas lógicas. El problema principal de los modelos proposicionales es que carecen de restricciones inherentes, el investigador debe añadir restricciones a su teoría para adaptar a ella sus datos experimentales. Esto ha llevado a la proliferación excesiva de teorías y modelos totalmente distintos pero capaces de predicciones similares. SISTEMAS DE REPRESENTACIÓN PROPOSICIONAL Los acontecimientos no se representan en la memoria a largo plazo conservando todos sus detalles, sino sólo su significado. Se ha propuesto una gran variedad de modelos diferentes de representación del conocimiento. Vamos a ver las propiedades de algunos de estos sistemas. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 3 de 11 1. Sistemas de representación de rasgos semánticos El sistema de representación más sencillo consiste en suponer que los conceptos se encuentran representados en la memoria semántica como simples listas de rasgos o atributos con distintos pesos. Smith, Shoben y Rips sugirieron que la pertenencia de un ejemplar a una categoría se calcula mediante la comparación de una serie de rasgos. Existen diversos modelos de rasgos, surgidos a partir de tareas de verificación de pertenencia a una categoría. La suposición más importante de Smith y asociados fue que las palabras, cuando representan dos categorías, podían ellas mismas representarse como un conjunto de rasgos semánticos que varían en sus relaciones con la categoría. Estos rasgos semánticos podían ser definitorios de la categoría o, simplemente, podía tratarse de rasgos característicos de la categoría. Las oraciones pueden identificarse tanto por una serie de rasgos definitorios como por rasgos característicos. La comprobación de proposiciones se basa más en los rasgos definitorios que en los característicos. Al contrario que para los modelos de redes semánticas, para Smith la pertenencia a una categoría no es una característica que se encuentra almacenada en la memoria del sujeto, sino que es calculada por el sistema cognitivo, mediante la comparación de un conjunto de rasgos. El proceso funciona en dos estadios: 1) se produce una comparación rápida de todos los rasgos definitorios y característicos. Si durante esta primera fase se llega a una solución satisfactoria, se produce la respuesta, 2) si no se llega a una solución, se procede a realizar una segundo comparación de todos los rasgos. El modelo funciona bastante bien cuando se prueba experimentalmente. 2. Primeros modelos de redes semánticas: Los modelos de Collins y Quillian, y Collins y Loftus. Estos modelos asumen que las palabras se encuentran representadas en la memoria semántica como unidades independientes, aunque relacionadas mediante uniones o proposiciones. Una red semántica puede ser muy complicada al ir añadiendo a la misma palabras y relaciones. Quillian escribió un programa de ordenador para simular la comprensión del lenguaje de textos escritos en inglés, este es el modelo de Collins y Quillian. En este modelo, cada palabra está representada formando una configuración con otras palabras en la memoria. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 4 de 11 La red está formada por nodos que corresponden a palabras o conceptos con sus propios significados. Cada palabra contiene una serie de propiedades. Además, las flechas indican las relaciones que se dan entre los nodos. La organización de la red se logra mediante la propagación de la activación a través de la red. Cada categoría sólo aparece representada una vez al nivel superior en que se produce, pero es heredada por todos los conceptos que aparecen a lo largo de la línea descendente que muestra las relaciones. El sistema de notación utilizado por Collins y Quillian es capaz de representar un gran número de conceptos y relaciones en un espacio relativamente pequeño. Se trata, por tanto, de un sistema económico. Una suposición del modelo es que el acceso a cada modo de información requiere tiempo, Así, cuanta más distancia haya que recorrer para verificar la verdad o falsedad de una sentencia, más largo será el tiempo necesario para realizar la comprobación. Una ventaja, es que puede ponerse a prueba comprobando experimentalmente le tiempo necesario para moverse a través de la red. Críticas al modelo de Collins y Quillian. Este modelo tuvo una enorme aceptación, aunque también fue objeto de varias críticas. Unas de carácter experimental, como haber utilizado en los experimentos un pequeño número de sujetos. Sin embargo, las críticas más importantes se refieren a sus presupuestos teóricos. Es posible que las palabras se encuentren en la memoria conectadas formando algún tipo de red, sin embargo, no todas las palabras que se encuentran representadas en un mismo nodo son igualmente accesibles. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 5 de 11 La crítica más importante iba dirigida contra el principio de economía que indicaba la codificación no redundante de propiedades en la red. Conrad dijo que no todas las propiedades de las palabras tienen la misma fuerza, y consecuentemente, no todas producirán el mismo tiempo de reacción. Según Conrad, la facilidad de acceso depende de la frecuencia con que las dos palabras aparecen juntas, independientemente del lugar que estas palabras ocupen en la red semántica. Conrad propuso una interpretación alternativa para explicar los TRs tan largos obtenidos por Collins y Quillian, cuando se trataba de asociar objetos y propiedades situados en puntos muy alejados de la red. Para Conrad, las largas latencias podrían ser el resultado de tener que acceder a propiedades de baja asociación y no al largo recorrido a través de la red semántica. Rips, Shoben y Smith introdujeron el concepto de distancia semántica. Comprobaron que mientras existen ejemplares de ciertas categorías que se identifican antes a nivel más bajo de la red que a nivel más alto, en otras no ocurre así. Según Collins y Loftus estas críticas no invalidan el modelo, pero aconsejan su modificación. La modificación de Collins y Loftus. Las dos principales modificaciones consistieron en introducir el concepto de distancia semántica y posibilitar el almacenamiento de las mismas propiedades en varios nodos de la red en ligar de en un nodo único. Aconsejaron la modificación de la estructura de la red. Este nuevo modelo ya no asume la estructura jerárquica, sino que se basa en el concepto de distancia semántica. Todo sistema representacional, además de hacer referencia a las estructuras necesarias para almacenar el conocimiento, debe tener en cuenta los procesos que el sistema cognitivo utiliza para actuar sobre dichas representaciones. El proceso que permite la verificación de frases es la propagación de la activación entre los conceptos representados en la estructura de memoria semántica. Quedan todavía muchas cuestiones sobre cómo se produce la propagación de la activación. Algunas de estas cuestiones han sido formuladas por Rumelhart y Norman. Una suposición del modelo de propagación de la activación es que la activación propagada a través de dos nodos se suma y es mayor que cuando dicha activación procede de un nodo único. Otra suposición es que el nivel de activación para ser efectivo debe superar un umbral de activación. Si la activación no supera ese umbral, no se tiene en cuenta. En caso contrario, se asume que la asociación es importante y se responde. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 6 de 11 La activación de redes organizadas de manera jerárquica puede explicarse tanto por procesamiento de abajo-arriba, como por procesamiento de arriba-abajo. El proceso de arriba-abajo se produce porque la activación de un concepto produce expectativas de otros conceptos asociados con él mediante la propagación de la activación. En la activación arriba-abajo, cuando una categoría se activa, la activación de sus detectores se incrementa por encima de la línea base antes de que un ejemplar de la categoría se presente. Cuando se presenta un ejemplar de esta categoría, hace falta mucha menor activación abajo-arriba para que se sobrepase el nivel del umbral de activación, y la respuesta será, por tanto, más rápida y/o más precisa. La inhibición arriba-abajo que se produce cuando no se espera una categoría, se da porque la activación de sus detectores se sitúa por debajo de la línea base, así que será necesaria mucha más activación para sobre pasar el umbral y, además, se requerirá mucho más tiempo. Técnicas neuropsicológicas. Estas técnicas intentan responder a la pregunta ¿cómo puede seguirse el curso de la activación cuando se propaga?. Estudios realizados por Posner y colaboradores han intentado responder utilizando técnicas neuropsicológicas. Han utilizado una moderna técnica, llamada PET (Positron Emisión Tomography) para conseguir imágenes neurales fiables del flujo sanguíneo en el córtex durante la ejecución de varias tareas semánticas. Es una técnica neuropsicológica que detecta trazados radiactivos mediante sensores periféricos. Mediante estos mapas cerebrales puede conocerse cuáles son las partes del cerebro que presentan mayor activación cuando se está ejecutando una determinada tarea. Los estudios de Posner y colaboradores parecen sugerir que los códigos físicos, fonológicos y semánticos de las palabras activan áreas neurales diferentes. La presentación visual de palabras activa la zona ventral del lóbulo occipital, mientras que su procesamiento semántico activa la parte izquierda del cerebro. En resumen, las teorías de las redes semánticas fueron, en un principio, estructuras demasiado lógicas surgidas de posiciones próximas a la IA. Sin embargo, la teoría propuesta por Collins y Loftus intentó corregir muchas de sus deficiencias psicológicas. Surgió así la propuesta de un proceso psicológico de propagación, proceso que parece adecuarse bastante bien a los resultados experimentales. El concepto de activación propagada ha sido muy utilizado por otras teorías posteriores. LAS REDES PROPOSICIONALES: LOS MODELOS MAH, ACT Y ACT* Un modelo más ambicioso que los anteriores es el MAH, propuesto por Anderson y Bower, y sobre todo los modelos ACT y ACT*. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 7 de 11 Se trata de modelos en forma de red, pero en lugar de representar conceptos, representan frases y relaciones. El MAH es un modelo de tipo asociacionista, en forma de red jerárquica, en el que cada nodo se bifurca en otros dos nodos. La estructura principal elegida es la estructura sujeto-predicado. En su versión más sencilla, de cada nodo arrancan dos flechas, una que corresponde al sujeto y va marcada con la etiqueta S (sujeto), y otra marcada con la etiqueta P (predicado). Estas estructuras básicas pueden complicarse para representar frases más complejas. El sistema de anotación de la MAH permite distinguir entre relación y objeto, contexto, hecho, tiempo y lugar. El modelo de Anderson, ACT, constituye una macroteoría sobre la cognición, en ella incorpora gran parte de los principios psicológicos conocidos hasta el momento de su construcción. Este modelo supuso una síntesis del modelo MAH y de los sistemas de producción. Anderson además adoptó el concepto de propagación de la activación propuesto por Collins y Quillian. Principales suposiciones del modelo ACT de Anderson (1976) - La información se representa en una estructura de red. - Los nodos de la red pueden estar activados o desactivados. - Cuando un nodo activo está en contacto con otros nodos, éstos también se activan. - La fuerza de activación entre los nodos varía. Cada nodo tiene una fuerza asociada con dicho nodo. - La probabilidad de que la activación se propague a través de un nodo depende de la razón de la fuerza de la unión particular a la suma de las fuerzas de todas las uniones que salen del nodo (efecto abanico). - El número de nodos que permanecen activos en un momento dado es limitado, y se encuentra en una lista activa. Este modelo ha motivado un gran número de investigaciones empíricas destinadas a probar el efecto abanico. Según este efecto la activación que se propaga a través de un nodo es inversamente proporcional al número de uniones que salen del nodo. Cuanto mayor sea el número de uniones que salgan del nodo, más tiempo tardará en propagarse la activación a través de la red hasta los nodos próximos. Los experimentos consistieron en enseñar a los sujetos, durante la fase de estudio, un número de hechos sobre un determinado número de conceptos. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 8 de 11 Una vez aprendidos estos hechos, y ya en la fase de prueba, se pide a los sujetos que reconozcan otra serie de frases. Los resultados han mostrado que, en general, cuantos más hechos se conozcan sobre una persona o un suceso determinado, más tiempo es necesario para su verificación como verdadero o falso. La explicación es la siguiente: Cuando se trata de verificar una frase sólo existe en la memoria una determinada cantidad de activación. De aquí que cuanto mayor sea el número de hechos conocidos, más tiempo se tardará en encontrar la respuesta. Este efecto se conoce como “la paradoja del experto”. Estudios más recientes han confirmado el efecto abanico, esta vez al tratar de recuperar la información sobre un determinado hecho. Sin embargo, cuando se trata de juzgar la consistencia de la misma información, el efecto desaparece o incluso se invierte. El único sistema de representación admitido en los modelos de MAH y ACT es el proposicional. Sin embargo, Anderson propuso un nuevo modelo, el ACT*, en el que introdujo una teoría tricódigo de la representación. Los tres tipos de propiedades representacionales son: la proposición abstracta, la imagen espacial y la serie temporal. Las relaciones en el ACT* ya no son únicamente binarias. Existe un nodo central que representa la proposición del que parten cuatro flechas que informan sobre el agente, el objeto, el atributo y la relación. El agente se divide, a su vez en atributo y categoría; del objeto parten tres flechas que informan sobre el sujeto, la relación y el lugar; a su vez, el sujeto aparece en atributo y en categoría. Los tres componentes principales son la memoria declarativa, la memoria procedimental y la memoria activa. El modelo ACT* de Anderson es una teoría completa, no sólo sobre la representación del conocimiento, sino también sobre su adquisición. LAS REDES DE DEPENDENCIA CONCEPTUAL DE SCHANK: IMPORTANCIA DE LOS PRIMITIVOS REPRESENTACIONALES SCHANK intenta apresar el significado semántico de las palabras descomponiendo estos significados en un pequeño número de primitivos semánticos, que llama actos. Según él, una estructura conceptual es una retícula de conceptos en la que unas clases de conceptos se relacionan con otras mediante reglas de sintaxis conceptual. ¿Cuánta información es necesario especificar en una representación del significado?. El objetivo fue conseguir representar el significado de cualquier oración en cualquier lengua. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 9 de 11 Su teoría de la dependencia conceptual afirma que siempre que dos frases tengan el mismo significado, independientemente dela lengua en la estén expresadas, deberá existir una única representación. Once actos son los propuestos por él, llamados primitivos representacionales, mediante los cuales se pueden representar todos los conceptos posibles. Esta teoría tiene problemas a la hora de especificar los diferentes sentidos a los que puede dar lugar la combinación de palabras. Otro problema es que el hecho de reducir una serie de palabras a un solo acto primitivo hace que se pierda información. Por otro lado, tiene la ventaja de ser una forma económica de representar el significado de las palabras. Los once actos primitivos representacionales según Schank y Abelson (1977) prosado@teleline.es PG II T_4º Página 10 de 11 LA REPRESENTACIÓN DE UNIDADES SUPERIORES A LA FRASE: ESQUEMAS, MARCOS, GUIONES, PLANES Y MOPS Todos estos simbolismos intentan representar unidades de conocimiento más amplias que la simple oración, y suponen formas de crear una estructura de orden superior dentro de la cual puedan interpretarse las interrelaciones que se dan entre las diferentes partes de la estructura general. Cada investigador dio a estas estructuras un nombre distinto. Minsky las llamó marcos, Rumelhart y Norman las llamaron esquemas, Schank y Abelson, guiones. La idea principal es que la teoría consiste en un gran número de paquetes de información que contienen elementos fijos y elementos variables, El primero en mostrar el papel de los esquemas en la organización de la memoria fue un psicólogo inglés llamado Bartlett, sus estudios destacaron el papel de los esquemas en la comprensión de historias. Cuando la historia no encaja dentro de los esquemas propios de una comunidad, sus miembros muestran una clara tendencia a distorsionarla para hacerla coincidir con sus propios esquemas. Hoy se asume que los sujetos utilizan estos esquemas para inferir la existencia de algunos elementos que no aparecen mencionados explícitamente en la historia. Los esquemas son unidades de conocimiento superiores a las proposiciones, capaces de representar las grandes cantidades de información que los humanos poseemos sobre determinados conceptos. Los guiones son tipos específicos de esquemas, desarrollados por Schank y Abelson. Un guión es un esquema de una serie de acontecimientos que se producen normalmente en un cierto orden. Existen guiones para una serie de situaciones habituales como ir a un restaurante, visitar al médico,... Los guiones son verdaderas cadenas causa-efecto, en las que cada actuación da lugar a condiciones que permiten que la acción siguiente se produzca. Por eso, antes de realizar la acción siguiente, es necesario que la anterior se produzca. Schank desarrolló un gran número de guiones diferentes para representar distintas situaciones y acciones. Sin embargo, la investigación empírica mostró que los sujetos a veces tienden a mezclar partes de guiones diferentes que tienen ciertos parecidos entre sí. Estos resultados llevaron a Schank a proponer la existencia de estructuras más pequeñas de datos que se combinan para formar guiones. Estas estructuras más simples son los MOPS. Cada uno de los guiones se compondría de un número de MOPS, que se interrelacionan y derivan de la memoria en el momento de su utilización. Un plan es una unidad de conocimiento más amplia. prosado@teleline.es PG II T_4º Página 11 de 11 Sirve para conectar situaciones que no pueden relacionarse mediante los guiones disponibles. Está construido por información de tipo general acerca de cómo los actores consiguen sus objetivos. En un sentido general, un plan sirve para describir el conjunto de elecciones que una persona puede realizar cuando se propone conseguir un objetivo. Según Schank, los guiones nacen a partir de los planes. Ambos tipos de representaciones compiten por realizar el mismo papel dentro del proceso de comprensión. La principal diferencia entre guiones y planes está en que estos últimos son más generales. VALORACIÓN DE LOS SISTEMAS DE REPRESENTACIÓN PROPOSICIONAL Los teóricos se inclinan más por la aceptación de diferentes formas de representación del conocimiento que por un modo único de representación proposicional. Rumelhart y Norman indican que no existe una respuesta única a la pregunta de cómo se representa la información en el ser humano. Esta flexibilidad permite que cada acontecimiento se represente a través del sistema que mejor se corresponda con el conjunto de operaciones que deban ejecutarse. La gran variedad de formas de representación proposicional hace que nos preguntemos cómo serán realmente las representaciones humanas. No existe una respuesta clara al respecto. Con todo, el problema más importante planteado por el formato proposicional es el enorme poder que tiene este tipo de representaciones, que hace que pueda justificarse cualquier clase de resultados empíricos, Es decir, las teorías proposicionales son difíciles de falsear, porque se adaptan tanto a argumentos confirmatorios como a argumentos contrarios. La flexibilidad del lenguaje proposicional hace difícil la refutación de las teorías. Lo que suelen hacer los teóricos es introducir modificaciones en las teorías de modo que ésta sea capaz de adaptarse a cualquier resultado empírico. La elección a favor de una teoría u otra depende más de los gustos personales de los psicólogos que de argumentos empíricos. prosado@teleline.es
