Los niños pequeños aprenden palabras igual que los perros. ¿Podrían hacerlo las máquinas?

Los algoritmos y procesos de inteligencia artificial (IA) han recibido un impulso muy grande en los últimos años. A ello han contribuido las grandes bases de datos, la potencia de los nuevos microprocesadores y la mayor comprensión del funcionamiento matemático.

Sin embargo, las técnicas que están más de moda, como el famoso deep-learning, ya están dando muestras de agotamiento. Además, cada vez más científicos defienden que hay que desarrollar nuevas herramientas. En palabras de Pedro Domingos, "llevamos empleando los mismos principios desde 1950".

En los últimos años, la inspiración que ha hecho avanzar a la IA proviene de la neurociencia y la psicología. Hoy parece mentira, pero en su origen estas dos disciplinas iban de la mano. Sin embargo, según se fueron desarrollando y especializando, cada vez se separaron más y más.

Hoy es el día en que la combinación de ellas puede arrojar luz sobre nuevos algoritmos de IA. En el presente artículo, quiero demostrar un caso particular, entre muchos, de alianza entre disciplinas.

¿Cómo aprenden palabras nuevas los perros?

Estos animales emplean una técnica muy curiosa. Pensemos que en un experimento disponemos de tres objetos: los nombres de dos de ellos son conocidos por los canes (por ejemplo, pelota y peluche), y el del restante, no (zapatilla).

Si pedimos al perro que nos dé la zapatilla, ¿cómo distinguirá el objeto correcto? A modo de descarte, elegirá el cuerpo cuyo nombre desconoce. Si nuestra respuesta es positiva, en adelante él aprenderá que zapatilla es ese objeto de tela de colores y goma.

No es la única manera en la que los perros aprenden palabras nuevas. Los investigadores afirman que, en esta manera de aprender, los canes lo hacen impulsados por una confusión mental. Los psicólogos llaman a este fenómeno el principio de mutua exclusividad.

Nuestras mascotas no son las únicas que pueden manejar este principio. Se ha demostrado que los chimpancés y los niños pequeños también la emplean. En definitiva, se conoce desde hace mucho tiempo.

La opinión mayoritaria de los científicos es que, debido a la complejidad del cerebro humano, la mutua exclusividad no es el único mecanismo que interviene en el aprendizaje de palabras. Pero no hay ninguna duda sobre su existencia. Basta con ver a un niño para entender que no existe aún ninguna máquina parecida a la mente de esa criatura.

Ahora bien, ¿cómo trasladamos esta habilidad a los algoritmos de IA tradicionales? Las redes neuronales actualmente carecen de mutua exclusividad, y de muchas más características del aprendizaje humano.

Por ejemplo, estas herramientas funcionan muy mal para aprender ideas nuevas sin borrar las antiguas. Tampoco para elaborar generalizaciones (si sabes conducir un modelo de coche, sabrás conducir el resto de modelos).

Por esta razón, se está tendiendo a integrar las aportaciones provenientes de la neurociencia y psicología. No tenemos ninguna certeza de que lleguemos a imitar perfectamente todo el aprendizaje humano. Pero ese es el tipo de respuestas que persigue cualquier labor de investigación.

Por Julián Estévez Sanz
Profesor Ayudante, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

Publicado originalmente en The Conversation.