Máquinas darwinianas y la naturaleza del conocimiento

Todos los animales que pueden aprender y pensar nacen conociendo qué es aquello acerca de lo que tiene que aprender y pensar

-H. Plotkin

Cuando llegamos a conocer algo hemos realizado un acto que es tan biológico como digerir algo.

-H. Plotkin

Esta entrada es una reseña del libro Darwin Machines and the Nature of Knowledge, de Henry Plotkin. Se trata de un libro ya añoso (1993) y en él Plotkin utiliza la teoría de la evolución para entender el conocimiento: si podemos conocer, qué podemos conocer, cómo podemos estar seguros de lo que conocemos, etc., es decir, se aplica en una suerte de Epistemología Evolucionista, una teoría del conocimiento con raíces en el darwinismo (el término Epistemología Evolucionista lo acuñó Donald T. Campbell en 1974 y se refiere al estudio biológico del conocimiento). Aunque Plotkin es psicólogo, y dado que el estudio del conocimiento ha sido una materia de los filósofos, el libro tiene un tono filosófico muy marcado, está bien escrito pero mucho pasajes tienen su dificultad y requieren una elevada concentración. No es del todo fácil de seguir.

El primer capítulo trata del problema del conocimiento y de su definición. Para Plotkin, conocimiento es un estado mental que guarda una relación específica con alguna característica del mundo. Conocer es conocer acerca de algo así que debe haber ahí fuera en el mundo algo que es independiente de nuestro conocimiento. Todo conocimiento es una relación entre el que conoce y lo conocido. De entrada, descartaríamos el solipsismo y con la teoría evolucionista en la mano tendríamos que aceptar que hay un mundo ahí fuera. Otra cosa es que ese mundo sea tal y como nosotros lo percibimos ya que otras criaturas pueden percibirlo de forma diferente a nosotros pero no estamos todos delirando una realidad exterior. Los filósofos suelen definir conocimiento como la creencia verdadera justificada.

Para conocer y para aprender, un elemento esencial es la memoria y la memoria debe ser algún estado cerebral duradero que llene la brecha temporal entre el momento en que suceden unos eventos y el futuro uso que podamos hacer de un conocimiento acerca de ellos. Así que, para Plotkin, conocimiento es una relación entre la organización de alguna parte del cuerpo de una criatura viva y aspectos particulares de orden en el mundo exterior a esa criatura. Esto lo dice considerando conocimiento en un sentido amplio, como vamos a ver enseguida pero también si nos referimos al típico conocimiento humano acerca de algo. Si yo sé quién es el primer ministro británico o quién ganó la Copa del Mundo de fútbol en cierto año, tiene que existir un estado neural determinado en mi cerebro por un lado y un país llamado Inglaterra que tiene un primer ministro, o un campeonato del mundo de fútbol, por el otro.

Adaptaciones

Antes de continuar debemos hablar del concepto de adaptación porque es central en la teoría que se propone en este libro. Una adaptación es un rasgo físico o conductual que ha evolucionado por selección natural porque aumenta el éxito reproductivo del organismo que la porta (son precisamente esas características de plantas y animales que nos asombran y deleitan y nos hacen pensar en la sabiduría de la naturaleza). Una adaptación es alguna forma de organización del fenotipo relativa a alguna característica del orden ambiental. Pues bien, para Plotkin toda adaptación es una forma de conocimiento y la evolución en sí misma es el proceso por el que se consigue ese conocimiento. Cuando observamos el mundo vemos una armonía entre la organización y estructura de los animales y las plantas y el mundo en el que viven. Este encaje o correspondencia entre las criaturas vivas y su entorno es resultado de que, de alguna manera, los seres vivos han incorporado dentro de sí mismos aspectos de ese mundo con el que encajan. Las adaptaciones son en sí mismas conocimiento, son en sí mismas formas de “incorporación” del mundo dentro de la estructura y organización de los seres vivos. Las adaptaciones son conocimiento biológico y el conocimiento al que nos referimos habitualmente- el conocimiento cognitivo consciente de una criatura como el ser humano- es un caso particular de conocimiento biológico. Dice Plotkin: cuando llegamos a conocer algo hemos realizado un acto que es tan biológico como digerir algo.

La estructura con la que un cactus conserva el agua es una forma de conocimiento acerca de la escasez de agua en el mundo en el que vive el cactus. El largo pico del ruiseñor es una manifestación del conocimiento de la estructura de las flores de las que el pájaro extrae el néctar. Así que, en cierto sentido, podemos decir que el cactus o el ruiseñor tienen -o incluso son- conocimiento acerca del mundo. Decir esto puede parecer forzar mucho el concepto de conocimiento pero lo que Plotkin quiere señalar es que el conocimiento es una compleja relación entre genes y presiones selectivas del pasado, entre vías de desarrollo y las condiciones en que este desarrollo ocurre, entre la organización de un fenotipo y determinadas características y un orden en su ambiente. La vida tiene conocimiento del mundo: la experiencia del mundo moldea la forma y la función de los seres vivos por medio de mecanismo genéticos y de desarrollo. Las criaturas vienen al mundo con un “conocimiento innato”, un conocimiento no intelectual sino empírico. Un pez llega al océano con aletas y branquias porque “espera” o “sabe” que va a encontrar un mundo donde las va a necesitar, sus genes acumulan un conocimiento que viene del pasado y que ha demostrado que funciona para vivir en el mundo al que va a incorporarse.

Vamos a descomprimir y relajarnos un poco porque nos hemos metido bruscamente en aguas profundas. Decíamos que en el primer capítulo trataba el problema del conocimiento. En el segundo capítulo, Plotkin hace un resumen de la teoría evolucionista y explica el concepto de adaptación que ya he tratado (se mueve siempre dentro de un esquema neo-darwinista). El tercer capítulo lo dedica al concepto de darwinismo universal, hecho famoso por Richard Dawkins. La evolución es un proceso caracterizado por dos aspectos: variación y selección. Los seres vivos generan unas variaciones en su fenotipo por medio de mutaciones genéticas y luego el ambiente selecciona aquellas que dan lugar a un mayor éxito reproductivo. Pero fue Lewontin el que definió las tres características básicas para que exista evolución: variación, herencia y diferente éxito reproductivo. Si tenemos variedad en un rasgo, si ese rasgo es por lo menos parcialmente heredable y si ese rasgo da lugar a un mayor o menor éxito reproductor, entonces la selección natural se activará y eliminará las variedades que tiene menos éxito, las que dan lugar a menos descendencia y se extenderán las variedades que dejan más descendencia.

Pero entonces siempre que se den estas tres condiciones (variación, herencia y diferente éxito reproductor) se dan las condiciones para la aparición de un proceso de selección y esto no tiene por qué limitarse a los individuos de una especie. Este proceso darwiniano podría aplicarse a moléculas, grupos, especies o incluso a procesos no biológicos como los virus informáticos. Mucha gente ha señalado que el lenguaje, por ejemplo, sigue un proceso evolutivo similar al de los seres vivos, existe variación herencia y diferente éxito en el sentido de ser más menos utilizada una palabra o una expresión que otras y eso va dando lugar a una evolución. El inglés o el español antiguo son diferentes del actual y podemos incluso tratar una filogenia de las lenguas de la misma manera que existen lenguas y especies extintas. El sistema inmune funciona también por un proceso de variación y selección (produce muchos tipos de linfocitos y de anticuerpos y se seleccionan los que encajan con un determinado antígeno) e incluso la tecnología, la ciencia y la cultura siguen un proceso evolutivo. Plotkin utiliza el concepto de darwinismo universal para plantear que el conocimiento intelectual es un proceso también de variación-selección y, por tanto, un proceso darwiniano.

Conducta sin pensamiento

En el capítulo 4, Plotkin pasa a tratar la conducta, el capítulo se titula “Conducta sin Pensamiento”. La conducta es también una adaptación y la conducta evoluciona igual que los rasgos físicos. Los organismos autótrofos, como las plantas, pueden manufacturar los complejos productos de la vida, incluidas las sustancias que sostienen los procesos vitales, a partir de ingredientes inorgánicos. Por ello, pueden estar en un lugar y tomar el dióxido de carbono del aire y otros elementos, como nitrógeno, magnesio y fosfatos, del suelo. Pero los organismos no autótrofos como nosotros mismos y otros animales no podemos hacer eso. Los animales tienen que comer plantas u otros animales que comen plantas y éstos no están tan igualmente distribuidos en el espacio como el aire y la luz. Vamos, que los animales tienen que moverse. Y la necesidad de moverse ha sido una fuerza de selección fundamental para crear un órgano que coordine el movimiento (el sistema nervioso y el cerebro) así como órganos de los sentidos que permitan dirigir mejor el movimiento. El movimiento ha sido la fuerza de selección fundamental en la evolución del aprendizaje y la conducta.

Así que los orígenes de la conducta están en el movimiento. Las conductas van de hacer, no de tener. Plotkin sigue la definición de conducta de Jean Piaget: “toda acción dirigida por los organismos hacia su mundo exterior para cambiar las condiciones del mismo o para cambiar su situación en relación a ese entorno”. Así que la conducta sería acción o movimiento con un objetivo. Por ejemplo, cuando un perro orina levantando la pata eso sería una conducta porque está marcando territorio y la conducta va dirigida al mundo exterior (sus semejantes en este caso). Si una perra orina simplemente para evacuar la vejiga, eso no seria conducta sino una función fisiológica sin más. La conducta para Plotkin, por supuesto, sería un tipo de adaptación y, por tanto, un tipo de conocimiento porque ya hemos comentado que, para él, las adaptaciones son conocimiento y el conocimiento es adaptación. Esto es así aunque la conducta no tenga ningún elemento de pensamiento, reflexión o memoria.

Aquí surge el polémico y debatido concepto de instinto o de “lo innato” (esa conducta sin pensamiento) con lo que podemos metemos en un controvertido charco. Sólo decir que Plotkin distingue una conducta sin pensamiento (instintiva) y una conducta con pensamiento (racionalidad, inteligencia). La conducta instintiva viene marcada fundamentalmente por los genes aunque no de una forma determinista. La longitud de mi nariz es resultado de mis genes pero también de las condiciones de mi desarrollo, del ambiente experimentado, y podría haber sido diferente si mi desarrollo hubiera sido diferente. Los genes marcan, sin embargo, un rango de posibilidades.

Una pregunta que surge inmediatamente es ¿por qué no toda la conducta es instintiva? Esto es, ¿por qué evolucionó la racionalidad? Probablemente es una cuestión de costes y vamos a hablar de eso ahora, pero vaya por delante una característica de la racionalidad y de la inteligencia que es muy importante para Plotkin: que aprender y recordar no son nunca capacidades abiertas en plan tabla rasa. Los seres que aprenden pueden aprender y pensar sólo acerca de ciertas cosas, no acerca de cualquier cosa. 

Evolución de la Inteligencia

Bueno, tenemos ya criaturas con una conducta que viene programada en buena medida en sus genes y en la que influye también su proceso de desarrollo. Pero para seres vivos cuya vida no sea muy corta aparece un problema. Pongamos que en el tiempo T1 los genes ponen en marcha un fenotipo que tiene un periodo de desarrollo y luego tarda en llegar a su etapa reproductiva T2 en la que los genes vuelven al pool genético (en los seres humanos más de 10-15 años por lo menos). En ese lapso de tiempo entre T1 y T2 el ambiente cambia y no es seguro que las instrucciones recibidas en T1 puedan seguir siendo válidas. Es como si un arquitecto hace los planos para construir una casa en T1 pero luego hay un corrimiento de tierras; lo lógico es volver atrás y retocar los planos. Pero eso no es posible en el caso de los seres vivos. Ese lapso temporal ha recibido varios nombres, Konrad Lorenz lo llamaba “punto muerto generacional”. La cuestión es cómo se mantiene la vida a sí misma sobre la base de una información potencialmente inadecuada.

Diferentes especies han optado por diferentes estrategias ante este problema. Una estrategia (que se llama -r en Teoría de Historia Vital) consiste en reducir lo más posible el lapso generacional entre T1 y T2, es decir, una vida corta entre la concepción y el período reproductivo de manera que las instrucciones no se queden desfasadas. Otra estrategia podría ser escoger un nicho ambiental en el que no ocurran muchos cambios, es decir, lugares aislados y poco poblados. El problema suele ser que esos nichos se ocupan rápidamente. Otra estrategia es generar muchos fenotipos muy diferentes entre sí con la esperanza de que algunos de ellos puedan adaptarse a las cambiantes circunstancias.

Pero ocurre también que el futuro que los seres vivos tienen que predecir es “impredeciblemente predecible”. Es decir, hay ciertos patrones o regularidades que se repiten: las estaciones, que hay que buscar una pareja para reproducirse, comida, etc. Hay cosas que son totalmente impredecibles, por supuesto, como que caiga un meteorito y cause una extinción en masa, pero muchas otros sucesos se van a mover dentro de un rango determinado.

Debido a esto, una posible solución al problema de predecir el futuro es que los genes diseñen fenotipos que pueden cambiar en respuesta a los cambios en el mundo, es decir, proveer a esos fenotipos de unos dispositivos para seguir la pista a los cambios en el mundo. Pero estos dispositivos de seguimiento tienen dos características: 

1. para que puedan aparecer tiene que haber unas presiones de selección predecibles y consistentes
2. estos dispositivos pueden seguir la pista a unas cosas pero no a otras

Esto es así porque un dispositivo “para todo” sería imposible de construir, biológicamente hablando. Tendría que ser sensible a todos los posibles cambios de energía en el mundo y de responder a ellos con la respuesta adecuada. Ninguna criatura viva tiene ese tipo de generalidad.

Pues bien, hay por lo menos dos dispositivos de seguimiento de ese tipo que estamos hablando, un dispositivo es el Sistema Inmune y otro es la Inteligencia. Son dispositivos para conseguir información adicional que añadir al conocimiento que ya poseen los genes. 

Llegamos así al concepto más importante que nos aporta la Epistemología Evolucionista y el libro de Plotkin en concreto y con el que voy a terminar el comentario del libro, el concepto de que la inteligencia está “constreñida” o “canalizada”. Ya hemos tratado en el blog el tema de los límites biológicos al aprendizaje (abría la entrada precisamente con una cita de Plotkin), el hecho de que los animales aprenden con más facilidad unas cosas que otras y que vienen predispuestos al mundo para prestar atención y aprender preferentemente sobre ciertas cosas y no otras. Los pájaros aprenden sobre ciertos sonidos y no otros, las ratas sobre ciertos sabores y no sobre ruidos, etc. Lorenz ya sabía que los animales aprenden sólo ciertas cosas y hablaba de “mecanismo innatos de aprendizaje”. La cuestión es que no somos tablas rasas, nuestra pizarra llega al mundo con un borrador ya pre-escrito en el que falta luego ir rellenando puntos y espacios. 

Esto es así porque si fuéramos tablas rasas no podríamos funcionar a la velocidad que lo hacemos. Si tuviéramos que hacer un seguimiento a todos los cambios de energía que ocurren en el mundo porque no sabemos los que tienen consecuencias para nosotros y los que no y tuviéramos que decidir qué aprender, el proceso de aprendizaje sería terriblemente lento. Esto quiere decir que el aprendizaje no empieza desde cero sino desde una posición en la que los mecanismo de aprendizaje saben qué es lo que tienen que aprender. Los “aprendedores” empiezan sabiendo qué es lo que tienen que aprender. 

Una consecuencia de este planteamiento es que las inteligencias de cada especie son diferentes. Dice Plotkin: “la inteligencia de las abejas está íntimamente ligada los genes de las abejas y precisamente el mismo argumento aplica a palomas, ratas y humanos. La inteligencia de la rata debe ser entendida en el contexto de los genes de la rata y la inteligencia humana solo puede ser entendida en el contexto de los genes humanos. En la medida en que los genes de la rata son diferentes de los genes humanos, entonces también la inteligencia de la rata es diferente de la inteligencia humana”. Plotkin defiende unas inteligencias propias de cada especie más que inteligencias idénticas que se extienden de una especie a la de al lado. Sin embargo, esta noción de inteligencias múltiples más que de una sola inteligencia no implica necesariamente que la inteligencia opera necesariamente por diferentes procesos en diferentes especies. Más bien lo contrario: es mas probable que el proceso de la inteligencia sea el mismo entre especies, sobre todo si están emparentadas filogenéticamente.

Hablando del ser humano, lo que este enfoque de inteligencia “constreñida” predice es que los humanos aprendemos acerca de unas característica relativamente restringidas de nuestro mundo y que tenemos una serie de sesgos en la manera en que pensamos y razonamos. A partir de ahí, habría mucho que discutir (aquí tenéis por ejemplo una crítica al libro de Plotkin). Pero, en cualquier caso se trata de un libro muy recomendable que desde luego hace pensar.

@pitiklinov