Cuatro hipótesis sobre la inteligencia natural y artificial

Hablamos de inteligencia artificial, y hacemos bien, porque es una de las tecnologías más transformadoras y dinámicas con que contamos en la actualidad.

Y decimos que, de alguna manera, la inteligencia artificial está inspirada en la inteligencia humana, y hacemos bien, porque así es, esa inspiración ha existido y existe, pero siempre con la salvedad o la advertencia de que no pensemos que la inspiración implica, necesariamente emulación, ni siquiera aspiración a suplantarla.

Y, sin embargo, como tantos conceptos alrededor de la inteligencia artificial y la robótica, la idea misma de inteligencia se encuentra algo difuminada, difícil de definir y de entender íntimamente, por más que nuestra experiencia diaria nos haga muy sencillo entenderla, digamos, 'experiencialmente'.

Leyendo el libro 'Computational Approaches to Conscious Artificial Intelligence' editado por Antonio Chella me encuentro, en el capítulo 'Intelligence and consciousness in natural and artificial intelligence'' firmado por David Gamez, del departamento de Computer Science de la Middlesex University, un enunciado de cuatro hipótesis acerca de la inteligencia, cuatro hipótesis en principio válidas tanto para la inteligencia natural como para la artificial.

Vamos a revisarlas, pero antes conviene explicar algún concepto previo que se adelanta en ese mismo capítulo y sobre los que no resistiré la tentación de hacer alguna traslación, en mi entendimiento, a la inteligencia artificial.

Inteligencia y predicción

Aunque a primera vista pueda sorprender, a poco que se piense en ello, no es tan raro la asociación de inteligencia con la capacidad de hacer predicciones. El poder predecir lo que va a pasar en el entorno, y el ser capaz de predecir lo que nuestras acciones sobre el entorno van a generar, son capacidades básicas para poder planificar y, por tanto, para exhibir un comportamiento más allá de lo puramente reflejo, lo puramente reactivo.

En la fuente citada, además, nos indican no sólo esta asociación, digamos, macroscópica de la inteligencia con la capacidad de predicción sino que, además, nos indica que existen ciertas teorías que afirman que la función primaria del cerebro es, precisamente, hacer predicciones y que, además, internamente se estructura de forma que las capas más externas hacen predicciones sobre la actividad de las capas más internas.

Si trasladamos esta idea a la inteligencia artificial, la verdad es que nos resulta, creo, muy natural, especialmente cuando pensamos en machine learning. Precisamente, y hay definiciones que así lo reflejan, el machine learning 'fabrica' un modelo del mundo durante su entrenamiento que le permite luego hacer predicciones acertadas en fase de inferencia. De hecho, cuando en algún ámbito informático oímos el término 'predictivo', casi seguro estamos ante una solución de machine learning.

Los entornos y las limitaciones de la inteligencia

David Gamez

El cerebro, como se sabe, es un órgano que consume mucha energía. Por tanto, 'intentar' que se capaz de hacer predicciones sobre cualquier cosa, una capacidad casi divina, no sería 'económico'. Por tanto, los seres vivos y en concreto la raza humana ha desarrollado su cerebro de forma que sea capaz de hacer predicciones en ciertos entornos conocidos, donde se ha desarrollado su actividad, obviando de alguna forma el resto. 

En general, en estos entornos, es muy bueno haciendo predicciones. Fuera de esos entornos, su capacidad para generalizar y predecir es mucho más limitada.

En concreto, se dice que el cerebro humano resuelve bien problemas en un entorno 'cazador-recolector' en donde surgió y se desarrolló.

Según esto, el cerebro humano, a pesar de su potencia, es en cierto modo limitado. Nos dice:

human intellect is not adapted for the large majority of conceivable tasks.

Y remata:

Humans, non-human animals, and AI systems have, to a greater or lesser extent, limited abilities to solve problems that they have not encountered before.

Trasladando esto a la inteligencia artificial actual, podemos decir que también el consumo computacional y energético es un problema. Debido en parte a esto, y debido en muchísima mayor medida a nuestras limitaciones actuales en cuanto a algoritmia, está claro que, también, nuestros modelos y sistemas actuales tienen ámbitos limitados de actuación, mucho más limitados que los de un ser humano. 

A pesar de que avances como son los modelos fundacionales permiten un primer paso de generalización, estamos lejísimos de igualar la generalidad de una inteligencia humana, no digamos ya nada de superarla en cuanto a esa generalidad.

Inteligencia cristalizada

La inteligencia cristalizada es una forma de memoria sobre problemas encontrados anteriormente. Con base en ellos, el sistema supuestamente inteligente puede hacer predicciones en situaciones conocidas.

Si lo trasladamos a la inteligencia artificial, en cierto sentido, también existe esa inteligencia cristalizada, aunque quizá aplica una distinción. Cuando la memoria de esos problemas resueltos anteriormente la aporta realmente el humano, el programador o diseñador, lo hace en forma de reglas que a veces son fijas y, en ese caso, normalmente consideramos que estamos fuera del campo de la inteligencia artificial. Cuando esos problemas resueltos anteriormente, se muestran a un algoritmo en fase de entrenamiento (p ej, aprendizaje supervisado) o en base a experiencia (p ej, aprendizaje por refuerzo) sí que hablaríamos de inteligencia artificial.

Sea cual sea la situación, podemos entender que los sistemas inteligentes, de una forma u otra, tienen algo de esa inteligencia cristalizada.

Inteligencia fluida

Se denomina inteligencia fluida a la capacidad de hacer predicciones en situaciones que el sistema en cuestión no se ha encontrado anteriormente. De alguna forma se aplica una deducción más que una inducción.

Bueno, en cierto sentido, también los sistemas inteligentes pueden ser capaces de esta inteligencia fluida. En algunos casos, quizá los menos representativos de la inteligencia artificial actual, porque el sistema dispone de reglas genéricas, como las que se utilizaban en sistemas expertos o como las heurísticas de algoritmos de búsqueda, que le permiten hacer ciertas 'deducciones'.

Quizá, quizá, la capacidad de un algoritmo de machine learning, por ejemplo tipo red neuronal de, tras el entrenamiento, enfrentarse a problemas nuevos en fase de inferencia se podría entender como inteligencia fluida aunque me parece que, en el caso de algoritmos de machine learning, se desdibuja un poco la frontera entre inteligencia cristalizada y fluida, existe un mismo modelo que recoge el 'conocimiento' y que se aplica tanto a situaciones vistas anteriormente como a situaciones nuevas, aunque creo entender que están presentes ambas de alguna manera. 

Las cuatro hipótesis sobre la inteligencia

Bueno, y explicado todo esto, las cuatro hipótesis que nos propone Gamez para una inteligencia, sea ésta natural o artificial, son:

• Hipótesis 1: La predicción es el componente más importante de la inteligencia.


• Hipótesis 2: La predicción y la inteligencia son relativos a conjuntos de entornos.


• Hipótesis 3: La cantidad de inteligencia cristalizada de un sistema varía con el número de predicciones precisas que puede hacer en un conjunto de entornos.


• Hipótesis 4: La cantidad de inteligencia fluida varía con el ratio positivo de cambios en su inteligencia cristalizada

No sé si esas cuatro hipótesis abarcan 'todo' lo que es la inteligencia, pero sí que parecen hipótesis bastante razonables e incluso casi intuitivas (una vez explicados los conceptos que hay detrás) y parece que, en efecto, las encontramos tanto en la inteligencia natural como en la artificial.

Conclusiones

A pesar de tener experiencia de ella, no es fácil ni definir ni caracterizar de forma rigurosa lo que es la inteligencia. Las cuatro hipótesis de Gamez parecen recoger al menos algunos de los elementos esenciales de la inteligencia, con la virtud añadida de que no resulta difícil visualizarlos tanto en la inteligencia natural como en la artificial.