Cerebro, entendimiento y acción (XVII Jornadas de Filosofía) Universidad de Valladolid

Cibernética y Filosofía de la Mente Ricardo Sanz Laboratorio de Sistemas Autónomos Universidad Politécnica de Madrid

El foco de estas jornadas 1. los mecanismos de la toma de decisiones y la detección de errores (con implicaciones p.e. libre voluntad), 2. la existencia de un “yo” ejecutivo, encargado de la deliberación racional y el control de la acción, 3. el papel del lenguaje en el pensamiento, 4. los distintos modelos arquitectónicos acerca de la estructura de la mente, 5. la capacidad empática de los seres humanos en contraste con la de los grandes primates y sus supuestos déficits, y 6. la relación entre cognición, entorno y cuerpo.

Contenido de esta charla Casi exactamente eso: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

relación entre cognición, entorno y cuerpo, modelo arquitectónico de la mente, toma de decisiones, existencia de un “yo” ejecutivo, papel del lenguaje en el pensamiento, capacidad empática de los seres humanos y

7. sobre algunos conceptos básicos en filosofía de la mente,

... desde una perspectiva cibernética.

cibernética

William Gibson “Neuromancer” introduce el concepto de

Cyberespacio

Origen de la cibernética • • •

Habitualmente se señala como origen de la disciplina las Conferencias Macy (1946-1953) Se buscaba lo que había de común en los procesos que regulaban los procesos fisiológicos, las máquinas, los sistemas económicos, la mente, la sociedad, el arte ... Grandes nombres: Ashby, McCulloch, Wiener, Shannon, Mead, Bateson, Pitts, Licklider, Grey-Walter, etc.

Norbert Wiener “Cybernetics” “or the Control and Communication in the Animal and the Machine”

¿Qué es la cibernética? • •

Etimología: griego kybernetes - piloto Una definicion contemporánea (Heylighen): “Cybernetics is the science that studies the abstract principles of organization in complex systems. It is concerned not so much with what systems consist of, but how they function. Cybernetics focuses on how systems use information, models, and control actions to steer towards and maintain their goals, while counteracting various disturbances.”

Apogeo, caída y pérdida • • • •

La cibernética ofrece un punto de vista privilegiado para el análisis de los fenómenos asociados a la información: la percepción, la comunicación, el control, etc. Tanto fué su aparente poder que muchos quedaron mesmerizados por ella; trasladando sus postulados y métodos a múltiples dominios: antropología, política, etc. En el paso final esto condujo a que la disciplina se desvaneciera en un caos de gurus, falsos profetas y charlatanes; sufriendo un lavado de contenido riguroso Con la llegada de Neuromante, perdió el nombre

El estado actual • • • •

Los conceptos siguen siendo fundamentales y básicos en nuestra sociedad tecnológica La teoría de sistemas, la ingeniería de control, la de comunicaciones son sus principales herederos Hay un cierto movimiento revisionista, retomando el nombre original Pero ha de luchar contra el presente significado generalizado vinculado a las ubicuas TI

Lo ideal y lo real

Tecnología común

Un sustrato del ecosistema País

Casa Dispositivo

El núcleo duro d

z Planta

u

y Controlador

r

La realización técnica

Controlador

Planta

La relación con la mente

La mente es el control del cuerpo

De lo accidental a lo intencional

Ecuación del comportamiento

Cuerpo + M ente + Entorno → Comportamiento

L = F (C, M, E, t)

Ecuación del comportamiento Cuerpo + M ente + Entorno → Comportamiento

Murciélago Rata

Lm = F (Cm , Mm , Em , t) Lr = F (Cr , Mr , Er , t)

El asunto que nos ocupa A igualdad de entorno y comportamiento ... ... ¿que papel juegan el cuerpo y la mente? ¿existe la división? ¿existen clases de mentes y de cuerpos?

mente

cuerpo

Contenido de esta charla 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

relación entre cognición, entorno y cuerpo, modelo arquitectónico de la mente, toma de decisiones, existencia de un “yo” ejecutivo, papel del lenguaje en el pensamiento, capacidad empática de los seres humanos y sobre algunos conceptos básicos en filosofía de la mente.

de la relación entre cognición, entorno y cuerpo

La relación

• La cognición es un mecanismo de

control que permite a un cuerpo ser eficaz en un entorno entorno cuerpo mente

Usando modelos (mentales) el mundo modelos mentales

modelos

el futuro

predicción

medida

modelado

confirmación

objetivos acciones

¿Funcionan los modelos? Los modelos son aproximaciones !!!

Airbus 320*

Se prescinde de muchos detalles al diseñar la suspensión

)*+,*-.-/01,2-32456/-78+,$73,309-0:,785;+

¿Son completos? Fuel pump

Reaction chamber

Ruthenium catalyst

NaBH4 Solution

tationary and nges are of the pectively. Fuel or automotive ems, the load to accurately power which

PC

Regulator Pressure gauge

Inlet temperature sensor

Fuel tank

H2 in

Air (oxygen) supply fan Cooling fan

+ out H2 out

Fuel processor

IO

attery hybrid e.

H2

Pressure gauge

Room temperature PEMFC stack Stack temperature sensor Purge Fuel cell stack valve and control

Monitoring DAQ

Optional equipments

Hybrid system controller (TMS470) Discharge selector

Primary DC-DC converter

12V

Secondary DC-DC converters 3.3V, 1.8V, etc. DC out

Charger Battery 1

Battery 2

Charge management

Muy importante • • • •

Existen niveles de abstracción en los que el modelo y el sistema modelado son idénticos (isomorfos) El comportamiento del sistema y el del modelo son idénticos en dicho nivel de abstracción Item mas, en niveles menos abstractos el modelo puede aproximar con un nivel de precisión arbitrario al sistema (para la generalidad de los sistemas). La decision sobre que nivel de precision alcanzar es una decisión económica (evolucionaria, trade off).

El control basado en modelos •

La cognición es el mecanismo de control que permite a un cuerpo ser eficaz en un entorno

•

Esta eficacia se consigue internalizando el modelo del entorno, del agente y de su relación El agente emplea un modelo para calcular las mejores acciones anticipando sus efectos y el valor que de ello deviene Estos modelos que guían la acción se mantienen actualizados por medio de la percepción: del mundo y del propio agente

• •

El agente en el mundo

Los modelos no son sólo fotos. Son sistemas dinámicos funcionalmente equivalentes.

Modelo y ejecutor • • •

Un modelo es información muerta a la que se le dá la vida mediante un ejecutor. La pareja modelo-ejecutor es un sistema dinámico. Un ejecutor permite la generación de una clase definida de sistemas (los modelables en el lenguaje del ejecutor). P.e. redes neuronales (un aproximador universal de sistemas dinámicos estacionarios causales). P.e. ODEs lineales Por razones de eficiencia una realización puede colapsar el ejecutor y un modelo concreto en un único sistema.

• •

•

Realización y Virtualización • • • • • •

Algo fundamental es cómo se realiza una función Una función se realiza mediante la organizacion de un substrato. Dos realizaciones son equivalentes si generan la misma función (incluyendo todos los requisitos). En particular dado que las funciones cognitivas son informacionales -cibernéticas- son realizables mediante substratos informacionales (p.e. neuronas o CPUs). Así es posible que un ejecutor de nivel N+1 sea realizado mediante un par modelo-ejecutor de nivel N. Lo importante es la estructura (que es abstracta). No la realización concreta.

de un modelo arquitectónico de la mente

El patrón cognitivo Objetivo

Evaluar

Sensar

Percibir

Modelo

Pensar

Cuerpo Mundo

Controlar

Actuar

El sandwich cognitivo Objetivo

Evaluar

Sensar

Percibir

Modelo

Pensar

Cuerpo Mundo

Controlar

Actuar

Objetivo

Objetivo

Evaluar

Evaluar

Objetivo

Sensar

Percibir

Modelo

Controlar

Evaluar

Actuar

Sensar

Pensar

Percibir

Sensar

Modelo

Controlar

Percibir

Modelo

Actuar

Controlar

Actuar

Pensar

Cuerpo

Cuerpo Pensar

Mundo

Mundo

Cuerpo Mundo

Objetivo

Objetivo

Evaluar

Objetivo

Evaluar

Sensar

Percibir

Modelo

Controlar

Evaluar

Actuar

Sensar

Percibir

Modelo

Controlar

Actuar Sensar

Percibir

Modelo

Controlar

Actuar

Pensar

Pensar Cuerpo Pensar Mundo Cuerpo Mundo

Cuerpo Mundo

Objetivo

Objetivo

Evaluar

Sensar

Objetivo

Percibir

Modelo

Evaluar

Controlar

Actuar

Sensar

Objetivo

Evaluar

Percibir

Modelo

Modelo

Controlar

Actuar

Objetivo

Evaluar

Evaluar

Pensar

Sensar

Percibir

Controlar

Actuar

Pensar

Sensar

Percibir

Modelo

Controlar

Actuar

Sensar

Cuerpo

Cuerpo

Mundo

Mundo

Percibir

Modelo

Pensar

Pensar

Pensar

Cuerpo

Cuerpo

Cuerpo

Mundo

Mundo

Mundo

Controlar

Actuar

Modelos de otros

Modelos de otros

El agente se auto-modela

La falacia del “embodiment” • • •

La doctrina de la mente encarnada (“embodied mind”) sostiene la no-separabilidad de funciones entre niveles o fases del proceso cognitivo. Obviamente, el modelo NO es la realidad. Se construye exclusivamente para vehicular la acción del agente en el mundo. Puede haber funciones colapsadas, hibridaciones de niveles, etc., pero esto no es una condición necesaria, solo posible (p.e. cuando el sistema perceptual del grillo percibe en función de lo que sus actuadores pueden hacer).

de la toma de decisiones

¿Que es decidir? • •

Decidir es evaluar qué acción de entre las posibles nos acerca más al objetivo Esto supone: anticipar (predecir con el modelo) el efecto de las acciones (o calcularlas con un modelo inverso) y reconfigurar el agente en base a estas evaluaciones (este es el papel del sistema emocional) No existe el libre albedrío (en su interpretación común). La decisión depende funcional y necesariamente del estado del mundo (incluyendo al agente).

• •

•

¿Donde están lo errores? •

•

3+ estados de cosas El estado objetivo El estado real medido por los sensores El estado predicho por el modelo Estados contrafácticos

• • • •

Todas las diferencias entre estos estados son relevantes y se emplean para modificar comportamiento. Importantes: Perseguir reactivamente un objetivo Corregir el modelo

• •

del “yo” ejecutivo

Jerarquía del control Las decisiones ejecutivas se producen a todos los niveles

Planta

El modelo del agente en la cima La decisión ejecutiva final se produce en el nivel mas alto

Cuerpo

El yo y la infalibilidad • • •

El “yo” es el modelo del propio agente. Es multiple, distribuido e integrado. El “yo-modelo” de la cima es el substrato de la autoconsciencia

•

Sobre la percepción de quién es “yo”: “no soy yo el que mueve mi brazo” “no soy yo el que mueve mi libro”

• •

del papel del lenguaje

¿Qué es el lenguaje? • •

Es un mecanismo de externalización de los modelos Los modos -indicativo, interrogativo, etc- indican clases de interacciones

Sin embargo hay modelos inaccesibles al sistema del lenguaje.

Marx observa (y percibe) una llave inglesa

“llave inglesa”

Marx escucha (y percibe) una llave inglesa

Lenguajes técnicos

Permiten la externalización no ambigua Permiten extender la mente

de la capacidad empática

Empatía

Usamos nuestro propio modelo y los mecanismos asociados, en el modelado e interacción con otros

de algunos conceptos básicos

FIlosofía de la mente

•

“Philosophy of mind is the branch of philosophy that studies the nature of the mind, mental events, mental functions, mental properties, consciousness and their relationship to the physical body, particularly the brain.“

Problema mente-cuerpo • • • •

El problema mente-cuerpo no es un problema sino una solución: conseguir comportamiento teleológico en entornos inciertos. Obviamente, no existe el dominio de lo mental sino como realizaciones físicas de procesos cibernéticos. El homúnculo se reduce a un proceso cibernético mas abstracto. Bye, bye dualism !

Conocimiento

• • •

El conocimiento pasa de ser “justified , true belief” a “explicit partial world models” (o en palabras de Dretske “information driven belief”). Y lo que es claro es que no sirve de nada sin los ejecutores apropiados. Como dijo Box “all models are false; some are useful”.

Intencionalidad

• •

En el sentido de Bretano El bucle de interacción del agente con el mundo define la relación entre los componentes del modelo (contenido mental) y los entes del mundo (sus referentes).

Libre albedrío • • •

No existe tal cosa Todo este modelo es causal y determinista (pudiendo obviamente tener comportamiento caótico que es perfectamente determinista). Obviamente hay formas de incoportar funciones (modelos) de aleatorización que mejoren la interacción con entornos con incertidumbre.

Consciencia

•

Actualización continua del modelo del mundo a través de la percepción.

conclusiones

Conclusiones

“los ogros tienen capas” del modelo entorno-cuerpo-mente de Beer a la virtualización, el mundo de matrix y el mundo de lo mental

El asunto que nos ocupa A igualdad de entorno y comportamiento ... ... ¿que papel juegan el cuerpo y la mente?

mente

cuerpo

Conclusión final • • •

Tanto el cuerpo como la mente pueden introducir limitaciones y capacidades. Pero, dada una región de comportamiento físico permitida por un cuerpo, el conseguir un comportamiento concreto dentro de esa región se puede hacer indistintamente añadiendo cuerpo o añadiendo mente. P.e. un grillo robótico solo necesita un cuerpo con a) suficiente movilidad X-Y y b) ancho de banda y direccionalidad acústica en la banda de su pareja. El resto se puede hacer con mente encarnada, con redes neuronales o con un Pentium o con chicle. Da igual.