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Simulación del futuro para una inteligencia artificial

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Hans J. Briegel y Gemma De las Cuevas del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Innsbruck en Austria han desarrollado un modelo de aprendizaje para la Inteligencia Artificial

Según sus cálculos, practicando mediante juegos y haciendo simulaciones sobre cómo pueden ser las diferentes versiones de futuro, el “ente” en cuestión sería capaz de imaginar cómo actuar antes, incluso, de que una situación nueva se presente.

 

 

 

 

 

 

 

 

Es un poco como el proceso por el que aprendemos nosotros, nos pasamos la infancia jugando para después ser capaces, al ir creciendo de imaginarnos, primero que puede pasar si hacemos una jugada concreta, más tarde cómo “entrarle” a alguien que nos gusta y ya adultos, prever el futuro que nos espera si tomamos este trabajo o el otro, si nos casamos, divorciamos o entramos en una orden religiosa, etc. ¿Quién no ha pensado miles de versiones diferentes de cómo iniciar una conversación con alguien por quién nos sentíamos atraídos?, ¿no es sorprendente la cantidad de versiones de un solo acontecimiento que se nos pueden pasar por la cabeza en cuestión de segundos?

El trabajo de Briegel y De las Cuevas muestra las bases matemáticas en las que estas simulaciones deberían basarse. El modelos que ellos proponen es el de una simulación cuyo progresso seguiría el de un camino aleatorio. El camino aleatorio (Random Walks) estaría compuesto por una serie de pasos en los que, en ciertos momentos la simulación tendría que tomar una decisión entre varias opciones, cada una tendría una probabilidad diferente de llevarnos por un camino concreto, de esa manera partiendo de una única decisión entre varias opciones, simulando a que otras decisiones nos pueden llevar cada uno de los caminos que podríamos tomar, el árbol se ramificaría más cuanto más nos alejamos en el futuro presentando diferentes versiones que tendrían diferentes posibilidades de acabar ocurriendo.

 

En realidad sería lo que haríamos nosotros si no nos dejásemos llevar por las emociones y si nuestros cerebros no cometiesen errores de cálculo, vamos si pensásemos como el capitán Spock

Este trabajo se encuentra dentro de lo que, en los últimos años, se ha dado en llamar, ciencias cognitivas de lo material (embodied cognitive sciences) que estudia tanto cómo funciona la inteligencia en los seres vivos como la manera de hacer que lo que aprendemos de nosotros se pueda aplicar a robots o ordenadores. Esto puede tener aplicaciones  para prever las evoluciones de sistemas complejos y cambiantes como el tráfico rodado o internet.

 

 

Uno de los temas que me llamó la atención en el artículo era la importancia que se le daba al libre albedrío que conlleva un grado de creatividad sin el cual difícil sería hablar de una auténtica Inteligencia, tanto artificial como natural.

https://cibervortice.wordpress.com/2012/05/24/inteligencia-y-libertad/

El modelo construido tendrá aplicación en el mundo de la computación cuántica, algo a lo que, para que se siga cumpliendo la ley de Moore, deberíamos llegar en un futuro cercano. Quizás por eso, gran parte del trabajo de investigación reflejado en el artículo intenta encontrar la relación entre el “ente” pensante y las leyes fundamentales de la física.

A modo de curiosidad, y, en conexión con el último párrafo, me permitiré añadir que existe un extraño paralelismo entre las leyes de la termodinámica y las que rigen la información. Especialmente, en lo que debe ser una de las leyes más fundamentales de todo el Universo, la de la segunda ley de la termodinámica.

Esta es la ecuación de la entropía en mecánica estadística, establecida por Ludwig Bolztmann en 1870

 

 

Y esta la de la entropía en la teoría de la información, establecida por Claude E. Shannon en 1948

 

 

 

Hay una lista larga de paralelismos, que dan mucho que pensar. Algunos llegan tan lejos como para decir que el universo entero es mental,

The Mind of the Universe

o que es la mente de Dios.

Is The Universe A Mind? A Strange Correlation!

 

Fuente: Nature

Projective simulation for artificial intelligence

¿Qué nos hace humanos? Porqué la neurología no encuentra una explicación para el arte

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Acabo de terminar uno de los mejores libros de ciencia divulgativa que he leído en los últimos años ”¿Qué nos hace humanos?” de Michael S. Gazzaniga. 

Human: The Science Behind What Makes Us Unique

Quizás me lo parezca porque me apasiona la neurobiología o quizás porque está escrito en una prosa que hace la ltener la sensación de que te lo está contando a tí, sentado a tu lado, contagiándote  del entusiasmo que le llevó a crear y desarrollar la el campo de la neurología cognitiva.

En cualquier caso, lo que quiero comentar es algo que me produce un placer científicamente perverso. El capítulo 6 del libro. En él M. Gazzaniga resume lo que hasta el momento ha llegado a conocerse sobre como surge el arte del cerebro. Es decir, ¿por qué se nos ponen los pelos de punta cuando escuchamos la música que más nos gusta?, ¿por qué a unos les gusta el heavy metal y otros lo detestan? ¿qué hace que uno se quede horas contemplando un cuadro en éxtasis?.

Este capítulo, de todo el libro es el más caótico y el que menos revela. El placer me lo producía saber que el arte, una de las actividades en las que cada uno de nosotros pierde una cantidad valiosa de energía, dinero y tiempo, es un misterio que estamos muy lejos de comprender.  Si hay algo que me gustaría que no tuviera explicación racional es, precisamente, por qué la especie humana ha creado arte desde la época de las cavernas y para qué sirve eso evolutivamente cuando la belleza no tiene nada que ver con la biología.

Personalmente, como explicación de lo que és la belleza me quedo con el clásico juicio a Friné.

En la antigua Grecia, una Friné, modelo y del escultor Praxíteles  y, como no podía ser menos también su amante (una de las explicaciones evolutivas es que los artistas tienen más éxito con las mujeres, ergo más descendientes) era una mujer muy orgullosa y se pavoneaba por Atenas alardeando de poseer una belleza comparable a la de Afrodita. Obviamente a las atenienses aquella actitud no les hacía ni gracia y acabaron llevándola a juicio por impiedad, compararse con una diosa era un delito grave.

El juicio fue complejo. La defensa se basaba en demostrar la belleza es un don concedido por los dioses y, por tanto, poseerla era signo de poseer el favor de los dioses. Aquel argumento era truculento y el debate empezó a derivar hacia cuál era la naturaleza de la belleza.

El juicio se extendía en divagaciones filosóficas interminables hasta que Hipérides, discípulo del mismísimo Platón, y por tanto más que capacitado para ganar en aquel terreno, se dio cuenta de que aquello era un callejón sin salida y tomó una decisión histórica.

Hipérides arrancó de un tirón la túnica que cubría el cuerpo de Friné y ante los atónitos jueces (todos hombres) les explicó que la belleza era, precisamente lo que tenían delante.

Los jueces decidieron que habiendo recibido tal cantidad de belleza lo que sería impío sería castigarla por sentirse orgullosa de ello y Friné pudo seguir paseándose insultante ante las envidiosas atenienses.

Por si a alguien le interesa profundizar en el tema sin necesidad de comprar el libro (craso error, ese libro hay que comprarlo) hay un estupendo artículo sobre las diferencias en percepción de la belleza artística entre personas de todo tipo de procedencias. De nuevo un excelente ejercicio de ingenio científico que le deja a uno con la perversa satisfacción de que quizás nunca consigan explicar como surge, para que sirve y por que cada uno entiende de una forma el arte.

Fuente: Frontiers in human neuroscience

The brain on art: intense aesthetic experience activates the default mode network


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mayo 8, 2012 at 9:57 pm

Publicado en Cerebro y mente

Enlaces con el futuro

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La velocidad a la que se habla en diferentes idiomas. Es español uno de los más rápidos pero, para decir ¿qué?

No es la primera vez que incluyo una entrada sobre neurolinguísitca. Hace tiempo ya escribí uno con una presentación que hacía a mis estudiantes de español.

Las sorprendentes maneras en que el lenguaje moldea nuestra personalidad

Esta vez he continuado el tema en otro blog en tono un poco menos serio.

Conversaciones

 

 

 

 

Y continuo comentando un curioso estudio sobre la relación entre la velocidad a la que se habla y la cantidad de información que tiene lo que se dice.

El año pasado, en una edición de la revista Language, François Pellegrino y sus colegas de la Universidad de Lyon en Francia, publicaron  su análisis del habla de 59 hablantes nativos de siete idiomas diferentes que leyeron los mismos 20  textos en voz alta y en su idioma. El japonés y español, a menudo descritos como “lenguas rápidas”, registraron el mayor número de sílabas por segundo. El “más lento” que figura era mandarín, seguido de cerca por el alemán.

Pero la historia no termina ahí. Los investigadores también calcularon la densidad de información de las sílabas de cada idioma, comparándolos con un octavo lenguaje, el vietnamita, que tomaron como referencia. Descubrieron que una sílaba media española transmite sólo una pequeña cantidad de información, contribuyendo sólo un fragmento del significado global de una oración. Por el contrario, una sola sílaba del mandarín contiene una cantidad mucho mayor de información, posiblemente debido a que las sílabas del mandarín contienen significado en el tono en que son pronunciadas.

Fuente: Scientific American

Spanish Is Faster Than English, But Mandarin Is Slow

 

Solo llamaba para… hablar con mis nietos

El siguiente estudio analiza la cantidad de tiempo que pasamos hablando con personas que consideramos las más cercanas. En concreto qué relación hay entre quién consideramos que es la persona más cercana con el sexo de esa persona y con el de la persona que llama. Esa relación fue comparada después a diferentes edades y los resultados, presentados en reveladoras gráficas.

Entre las edades de 20 y 40 hombres y mujeres se comportan de manera similar. Ambos tienden a considerar como la persona más importante a alguien del sexo contrario. Las cosas cambian sustancialmente a medida que se llega a la mediana edad, entonces el papel de abuelos y abuelas en la familia es el que decide quiénes son las personas más importantes.

Fuente: The economist

I just called…

…to ask about my grandkids

 

La prolongación de la longevidad conseguida mediante la administración oral del fullereno C-60

Esta no es una molécula nueva. Fue preparada 1985 por Richard Smalley, Robert Curl, James Heath, Sean O’Brien, y Harold Kroto de la Universidad de Rice,   dando  comienzo a la era de la nanotecnología. A pesar de su belleza, sobre todo ahora que estamos en una época futbolística tan intensa y su aspecto recuerda tanto al de esa pelota que tantos persiguen con tanta ansia con sus piernas o con la mirada, no ha tenindo, al menos hasta ahora, ninguna aplicación práctica.

Un equipo de la Universidad de Paris ha demostrado  que la administración oral de C60 disuelto en aceite de oliva (0,8 mg / ml) en dosis reiteradas (1,7 mg / kg de peso corporal) a ratas no sólo no da señales de toxicidad, sino que prácticamente duplica su  esperanza de vida. Los efectos de las soluciones de aceite de oliva C60-en un modelo experimental de intoxicación por CCl4 en ratas sugieren que el efecto sobre la esperanza de vida se debe principalmente a la atenuación de los asociados con el estrés oxidativo que, aumenta con la edad.

Fuente: ScienceDirect

The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of [60]fullerene

 

Hacer regalos a tu amada puede ablandar su corazón pero puede ser que los pagues mucho más caros de lo que pensabas.

Especialmente si eres una araña y más concretamente una de la especie Pisaura mirabilis. A esa conclusión llegó un equipo de investigación eslovaco que estudió los machos de esta especie que tiene como parte fundamental de su rito de cortejo regalar presas capturadas a las hembras.

En primer lugar, se analizó la frecuencia con la que los machos llevaban regalos para las hembras en el medio natural. Los datos de campo revelaron un 40% de los machos capturados llevaban un regalo este estaba compuesto de artrópodos frescos. La masa del regalo estaba directamente relacionada con  el diámetro de la donación lo que significaba que los machos no intentaban “engañar” al rellenar sus regalos con artículos no comestibles, con  aire o al hacer una envoltura de seda holgada. En segundo lugar, se examinó el coste ecológico te tener que transportar el regalo. El peso del regalo implicaba una reducción de la velocidad de hasta el 40%, pero no afectaba al éxito de las luchas de competición entre machos.

Fuente: ScienceDirect

Gift carrying in the spider Pisaura mirabilis: nuptial gift contents in nature and effects on male running speed and fighting success

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abril 23, 2012 at 8:08 pm

¿Existe el libre albedrío?

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1998 issue of Physics World

En el último número de Scientific American aparece un artículo que, si bien habla de un dilema tan viejo como la filosofía, sigue teniendo tanta actualidad y transcendencia como la primera vez que fue formulado.

John Horgan, discute sobre el punto de vista, en su opinión, absurdo de otro autor, Sam Harris, sobre el libre albedrío.

John Horgan aboga por la tésis de que las personas hacemos lo que hacemos porque así lo dicta nuestra voluntad. Si bien no niega la influencia de los genes, ni de las circunstancias, pero, para él los procesos mentales que llevan a una persona a tomar un camino u otro son tan complicados, enrevesados e influenciables por tantos factores que, finalmente depende de nosotros lo que hagamos o no en un momento dado.

En su libro, “El fin de la guerra” dice que las personas, biológicamente hablando, tienen la misma probabilidad de ser pacíficas como violentas. La guerra no está predeterminada, y, además, debe ser considerada como un problema al cual se le debe encontrar solución por métodos científicos, como con el cáncer.  El libro termina con un capítulo titulado “En defensa del libre albedrío”

Sam Harris, por el contrario aboga en su libro “Free will” por la tésis de que el libre albedrío es una ilusión. La creencia en el libre albedrío está relacionada con casi todo lo que los seres humanos valoramos. Es difícil pensar en la ley, la política, la religión, las relaciones íntimas, la moral, así como sentimientos de remordimiento o logro personal, sin imaginar que cada persona es la verdadera fuente de sus pensamientos y acciones y, sin embargo, según él, todo lo que hacemos está condicionado por nuestra naturaleza y el ambiente, hasta tal punto, que, en realidad, nunca tenemos elección.

Es un poco como mi primer ordenador. Un Amstrad CPC 464, con pantalla de fósforo verde y 64k de RAM.

Me encantaba programar en BASIC con aquel trasto. Había una función que me dejaba con un extraño sabor de boca usar. Era RND, un comando que al ejecutar devolvía un número aleatorio entre 0 y 1. El caso es que usaba una función matemática, de la que nunca supe nada, sólo que usaba una “semilla” y a partir de ella daba ese número. Si no se decía nada respecto a la “semilla” tomaba el tiempo transcurrido desde que se enchufó el ordenador hasta ejecutar el comando. Si se introducía una semilla RND(25) siempre devolvía el mismo número entonces, ¿era aleatorio o no el número que devolvía RND a secas?

Ya escribí en otra entrada la historia de una mujer que, por un daño cerebral se encuentra atrapada en un bucle temporal y, una y otra vez repite la misma conversación con su hija, que dura un minuto escaso, a lo largo de horas y horas, palabra por palabra.

https://cibervortice.wordpress.com/2011/12/22/historias-sobre-el-tiempo-viajes-haciael-pasado-atrapada-en-un-bucle-temporal-etc/

Es cómo si no tuviera elección. En aquel contexto en el que se había parado su mente, la única opción era hacer las mismas preguntas y reaccionar exactamente igual a las contestaciones que se le daban.

La controversia está en un momento de apogeo entre la comunidad científica por la utilidad que puede tener, si se llega a una conclusión, en el código penal.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ya hace tiempo que se debate sobre si es ético meterse en el cerebro de las personas para decidir, ante un jurado, si son culpables o no. Técnicas como la resonancia magnética, PET, etc permitirían ver que áreas del cerebro se activan cuando se les hace una pregunta y al responder, de manera que se sabría, qué es lo que siente en cada momento y si está elaborando una respuesta o si lo que dice se corresponde con la verdad o es una historia prefabricada.

First Attempt to Admit MRI Lie Detector Evidence in Court

El problema para usar esa evidencia no es que no sea efectivo, sino que puede dar lugar, precisamente a que surjan dudas, sobre si la persona que ha cometido el crimen, realmente, era capaz de actuar de otra manera.

Un estudio de la actividad cerebral podría demostrar, no sólo que no se dice la verdad, sino que podría usarse para eliminar la responsabilidad penal de alguien quien, ante el recuerdo de la situación que generó el crimen, se sintiera sobrellevado por sus emociones, con tal violencia, que no pudiera reaccionar de otra manera, por ejemplo.

 

Fuente: Scientific American & mi cabeza

Will This Post Make Sam Harris Change His Mind About Free Will?

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abril 11, 2012 at 4:23 pm

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La naturaleza del espíritu de aventura

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Un estudio sobre abejas, publicado en la revista Science, se ha centrado en un descubrimiento, bastante sorprendente, que se hizo estudiando las colmenas y que podría explicar mucho sobre lo que es el espíritu de aventura. Ese mismo que ha llevado a los humanos a explorar el espacio, escalar las montañas más altas o surcar mares desconocidos sólo para abrir nuevas rutas comerciales.

Pues bien, el estudio se centra en un tipo de abejas que llamaron “exploradoras”. Estas se aventuran donde ninguna otra abeja ha llegado para buscar nuevas fuentes de alimentos. Este estudio ha examinado los cerebros de las exploradoras  y, los que lo han llevado a cabo han descubierto que la búsqueda de novedad en los seres humanos y las abejas parece estar basado en genes muy parecidos.

En las sociedades de abejas “La mayoría de los cazadores-recolectores esperan que se les diga qué hacer, pero no los exploradores”, dice Gene Robinson, un entomólogo y el genetista de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign. “Las exploradoras salen  a buscar comida por su propia cuenta.” Cuando una exploradora encuentra comida  vuela de regreso a la colonia, informa a sus compatriotas mediante la famosa danza de las abejas y vuela de nuevo, haciendo caso omiso de su propio descubrimiento para buscar por otra parte. Robinson y el estudiante graduado Zhengzheng Liang sospechaban  que sería posible hacer comparaciones entre este comportamiento y la búsqueda de la novedad-en los seres humanos y otros vertebrados, que ha sido bien estudiados.

Lian  midió el patrón de actividad de los genes en los cerebros de las exploradoras  y las otras abejas. Alrededor del 16% de los mostraban  una diferencia significativa en la actividad entre los dos grupos de abejas. Eso incluía a varios genes relacionados con la búsqueda de novedad en los vertebrados, como los receptores de los neurotransmisores dopamina y el glutamato.

Por último, Liang y sus colegas dieron a las no exploradoras  agua con azúcar mezclada con glutamato. Las abejas que comían el neuroquímico tenían más probabilidades de salir volando en busca de alimento, cuando una colmena se trasladaba a una nueva ubicación.  La adición de un inhibidor de glutamato a su vez impedía  el efecto.

Aunque algunos de esos genes, involucrados en la búsqueda de la novedad son los mismos en las personas y las abejas, y aunque los seres humanos y las abejas no son parientes cercanos conocer el funcionamiento molecular del cerebro de las abejas podría tener sorprendentes implicaciones en el conocimiento que tenemos del humano.

Fuente: revista Science

Molecular Determinants of Scouting Behavior in Honey Bees

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marzo 13, 2012 at 10:36 pm

Un inocente experimento con niños que resulto no ser nada inocente

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Si hay una controversia científica que, de verdad despierta pasiones es la de qué es más decisivo en el carácter y el comportamiento de una persona, si la educación que recibimos o nuestro bagaje genético.

En los años 60 se hizo un pequeño experimento con niños que no tenía más pretensiones que la de comprobar a qué edad comienzan a controlar sus impulsos, el experimento se realizó con algo tan inofensivo como un malvavisco en un plato.

Lo increible del experimento, donde la cosa perdió toda su inocencia, fue el seguimiento que el investigador hizo de los niños. Durante años pudo ver como evolucionaba la vida de esos niños y como, el comportamiento que mostraron  a los cuatro años tenía una relación incuestionable con el tipo de vida, la clase de problemas que tendrían  en el instituto y sus posibilidades de terminar una carrera, de tener un buen trabajo, etc.

Una cosa queda clara para mí, si hay una cosa que vale la pena enseñar a un niño antes de los 4 años es a controlar sus impulsos, a postponer la consecución de lo que da placer para conseguir algo mejor después, porque de eso dependerá, mucho más de lo que desearíamos, su futuro.


La descripción del experimento la podéis encontrar en este blog.

RECURSOS DE AUTOAYUDA

A finales de los años sesenta, Carolyn Weisz, una niña de cuatro años de edad fue invitada a una sala de juegos, en el campus de la Universidad de Stanford. La habitación sólo tenía una mesa y una silla. Carolyn se sentó en la silla y le pusieron delante tres bandejas: una con una galleta, otra con un bombón y otra con un malvavisco. Carolyn eligió la bandeja del malvavisco.

Un investigador le hizo una oferta a Carolyn: ella no podía comerse el malvavisco mientras él estuviera ausente. Si cuando regresara seguía el malvavisco en la bandeja, él le daría otro de premio y se podría comer los dos. Si ella hacía sonar una campanilla que estaba sobre la mesa él regresaría corriendo y así ella se podría comer el malvavisco pero perdería el segundo. Luego, salió de la habitación.

Ver el post

 

Finalmente, si a alguien le interesa saber más sobre el tema, puede leer el artículo que el Profesor Walter Mischel y  colaboradores, escribieron 40 años después de su famoso experimento.

Behavioral and neural correlates of delay of gratification 40 years later

 

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enero 18, 2012 at 7:14 pm

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Koro: el extraño síndorme del pene menguante y otros desvarios

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Hace ya un tiempo que se anunció la revisión del Manual de Diagnóstico y estadístico de trastornos  Mentales (DSM IV) controvertida obra de referencia para psiquiatras y psicólogos. Comenzó la ardua labor de publicar el DSM V.

El manual, gracias al proceso de globalización que tan positivamente afecta al avance de la ciencia, ha comenzado a incluir trastornos que sólo se conocen en ciertas culturas como es el Koro, una obsesión con que el tamaño del pene se va reduciendo que ha llegado a ser epidemca en el sureste de Asia.  Y con esto se añade más controversia a la futura edición del manual.

¿Cómo puede ser un transtorno que sólo afecta a aquellos que proceden de un entorno cultural concreto se incluido en el manual?, pero claro, lo mismo podrían decir muchos pueblos de culturas diferentes a la nuestra y menor poder adquisitivo sobre la anorexia o la obsesión por las compras.

Making Up Koro: Multiplicity, Psychiatry, Culture, and Penis-Shrinking Anxieties

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enero 8, 2012 at 5:48 pm