lunes, 11 de junio de 2012

G^3 (David Marr y la computación neuronal)

Nos falta bastante todavía para llegar al punto en que algo remotamente similar a la economía aparezca en este resumen de la obra de Glimcher. Conforme nos acerquemos los comentarios por mi parte irán siendo más extensos. La razón es que poco tengo que añadir a cuestiones que tienen que ver con la neurobiología. Lo que sí me llama la atención son las formas que tenemos de entender la actividad de aquello que estudiamos: la conducta refleja sherringtoniana, como la crítica a esa concepción viene da una concepción jerárquica de la psique, orientada a metas ordenadores (concepción desarrollada en centroeuropa), y el desarrollo de modelos que intentan explicar la conducta neuronal con el recurso a modelos de computación a partir de los 50 en EEUU. En esto de la computación se detiene Glimcher bastante dado que esta forma de entender lo que pasa en el cerebro es la que nos permitirá la conexión entre neurociencia y economía más avanzado el libro. Remite glimcher a los trabajos del equipo de Newsome y en concreto a los modelos de Shadlen en los que distintos grupos de neuronas compiten por producir una pauta de comportamiento en respuesta a un estímulo. Al tiempo se hace eco Glimcher, como 'decíamos ayer', de las limitaciones de los proyectos conductistas basados en el estudio de conductas animales que trabajan sobre tareas que previamente han sido enseñadas al animal (mediante premios a la respuesta correcta) para estudiar después esa conducta.
Un apartado especial en el libro lo constituye el dedicado a David Marr, que como toda persona cuyo trabajo es prometedor deja un especial vacío cuando muere de forma prematura. A la queja de Bernstein en los años 60 de que el trabajo realizado en el estudio de la conducta hasta ese momento se basaba en una concepción del organismo como una suma de células en las que el agregado conductual era igual a la suma de las partes de las conductas de cada órgano respondió el trabajo de Marr. El intento de una visión más holista que no cayese en el estudio aislado de cada uno de los componentes de la conducta global. Marr desarrolló una teoría computacional sobre como podría funcionar el cerebro que supone la más clara alternativa, según glimcher, al modelo reflexológico.
El primero en realizar un intento semejante había sido Rosenblatt pero su trabajo había sido recibido con mucho escepticismo por algunos matemáticos que objetaban la falta de fundamento empírico de los modelos desarrollados por Rosenblatt. los más representativos de este tipo de crítica fueron Marvin Minsky y Seymour Papert, que desde el MIT intentaron representar matemáticamente la conducta de grupos de neuronas relacionadas en red de forma que reprodujesen las conductas posibles a desarrollar por dichas redes. Ambos ejercieron una fuerte influencia sobre Marr. Para este quedó claro desde un principio que la única forma de entender el funcionamiento cerebral era mediante el estudio formal de las computaciones llevadas a cabo por el sistema nervioso. En un influyente artículo del 76 (Marr & Poggio 76 en pdf) argumentan que es necesario primero entender la meta que el sistema intenta lograr, el problema a resolver, para poder entender la estructura neurobiológica del cerebro. Se trata de un intento teórico ajeno a la reflexología dado que intenta la resolución del problema de las bases neuronales de la conducta mediante la apelación a todo el sistema, sin tener en cuenta una pauta nerviosa definida o concreta. Marr & Maggio intentaban un top-down. la visión de la tarea a realizar que estaba comenzando a desarrollar por Marr se vio truncada por la leucemia en 1979 pero antes de morir sentó las bases para la publicación de un libro póstumo, completado por sus alumnos y colaboradores, que aparecería en 1982. En él defendía el paso del cálculo lógico correspondiente a la reflexología a un enfoque sistemático más amplio que recibirá el nombre de neurociencia computacional. Se defiende también la existencia de una emergencia del entendimiento:
[...] "somewhere underneath, something was going wrong... none of the new studies succeeded in elucidating the function of the visual cortex."
When studying the raltionship between brain and behavior, it is the function of the nervous system, marr argued, that should be the target of investigation.
[...] [Murr] the message was plain. there must exist an additional level of understanding at which the character of the information-processing tasks carried out during perception are analyzed and understood in a way that is independent of the particular mechanisms and structures which implement them in our heads.
p.140.
Lo que nos lleva a un esquema explicativo de las tareas a realizar cualquier máquina involucrada en el procesado de información. Se trata de la figura 1.4 del libro que paso a reproducir:

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:::: Computational theory                                                           ::::
:::: what is the goal of the computation, why is it appropriate,  ::::
:::: and what is the logic of the strategy by which it can be      ::::
:::: carried out?                                                                          ::::
::::_______________________________________________::::
:::: Representation and algorithm                                              ::::
:::: how can this computational theory be implemented?          ::::
:::: in particular, what is the representation for the                  ::::
:::: input and output, and what is the algorithm                        ::::
:::: for the transformation?                                                        ::::
::::_______________________________________________::::
:::: Hardware implementation                                                   ::::
:::: how can the representation and algorith be                        ::::
:::: realized physically?                                                              ::::
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Marr defiende que cualquier estudio neurobiológico, para poder entender el funcionamiento del cerebro debe poder responder adecuadamente a cada uno de esos niveles. Esquema que pasaremos a comentar en futuras entradas.

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