El modelo computacional desarrollado por científicos cognitivos muestra cómo la experiencia puede mejorar la planificación en profundidad.

Los maestros de ajedrez a menudo se ven como el pináculo del pensamiento progresista. Sin embargo, ¿es posible que otros aprendan a pensar en el futuro con una cantidad razonable de práctica?

Para explorar esto, un grupo de científicos cognitivos ha desarrollado un modelo computacional que revela nuestra capacidad para planificar eventos futuros. Esta investigación no solo profundiza nuestra comprensión de los factores que influyen en la toma de decisiones, sino que también muestra cómo podemos mejorar nuestras habilidades de planificación con la práctica.

La investigación, realizada por científicos del Centro de Neurociencia de la Universidad de Nueva York y publicada en la revista naturalezaSe centra en el papel de la “profundidad de la planificación” (la cantidad de pasos que un individuo piensa en el futuro) en la toma de decisiones.

“Si bien la IA ha logrado un progreso impresionante en la resolución de problemas de planificación complejos, se sabe poco sobre la naturaleza y la profundidad de la planificación de las personas”, explica Wei Jie Ma, profesor de neurociencia y psicología en la Universidad de Nueva York y autor principal del artículo. “Nuestro trabajo se suma a este cuerpo de conocimiento al mostrar que incluso una cantidad relativamente modesta de práctica puede mejorar la profundidad de la planificación”.

Durante mucho tiempo se ha demostrado que el sello distintivo de la inteligencia humana es la capacidad de planificar múltiples pasos hacia el futuro. Sin embargo, no está claro si los tomadores de decisiones expertos planifican los pasos futuros más que los novatos. Esto se debe a que los métodos para medir esta eficiencia (por ejemplo, los experimentos con juegos de mesa) tienen inconvenientes notables, en parte porque no estiman de manera confiable la profundidad de la planificación.

Los autores de Nature Paper hicieron que las personas jugaran un juego relativamente simple, una versión más compleja de tic-tac-toe, que aún requería que los jugadores planificaran profundamente (es decir, varios movimientos por delante). Luego, para comprender con precisión lo que pasaba por la mente de las personas mientras contemplaban su próximo movimiento en este juego, los autores diseñaron un modelo de computadora basado en principios de IA. El modelo les permite describir y predecir las acciones que realizan las personas cuando se enfrentan a situaciones nuevas en el juego.

“En este modelo computacional, los jugadores construyen un ‘árbol de decisiones’ en sus cabezas de la misma manera que podrías planificar múltiples escenarios posibles para una ruta de vuelo compleja”, explica Ma.

Aquí, sus cálculos mostraron que el comportamiento humano podría capturarse utilizando un modelo cognitivo computacional basado en un algoritmo de búsqueda heurística, que traza una serie de movimientos prometedores para ambos jugadores.

Para validar el modelo, los investigadores realizaron una serie de experimentos de comportamiento con participantes humanos. Específicamente, hicieron un seguimiento de cómo los jugadores planifican sus movimientos en diferentes escenarios al mismo tiempo que ponían a prueba su memoria y su capacidad para aprender y reconstruir sus experiencias de juego. Además, el equipo realizó un experimento de prueba de Turing en el que se pidió a los observadores, que habían jugado el juego antes, que determinaran si las secuencias de movimientos que presenciaron fueron generadas por el modelo o por jugadores humanos. Estos observadores solo pudieron hacer la discriminación correcta aproximadamente la mitad de las veces, lo que indica que el modelo está tomando decisiones similares a las que tomaría un humano. Muchos de estos experimentos se pueden hacer en línea visitando el sitio web de Ma Lab.

En general, sus resultados mostraron que una mejor planificación está impulsada por la capacidad de reconocer patrones con mayor precisión y en menos tiempo, hallazgos que apuntan a los beneficios de la práctica y la experiencia.

“Se sabe que las habilidades cognitivas se pueden mejorar en la edad adulta a través de la práctica”, señala Ma. “Estos resultados muestran que incluso una cantidad relativamente modesta de práctica puede mejorar la profundidad de la planificación. Esto abre nuevas vías para la investigación. Por ejemplo, podemos usar estos métodos para estudiar el desarrollo de las habilidades de planificación en los niños, o probar si las habilidades de planificación puede retenerse en la vejez Por supuesto, también es importante que relacionemos la planificación en el laboratorio con la planificación en la vida real”.

Referencia: “La experiencia aumenta la profundidad de planificación en el juego humano” Por Bas van Oveusden, Ionatan Kupruajs, Gianni Galbiati, Zahi Benaya, Yonkie Lee y WiJ Ma 31 de mayo de 2023, disponible aquí. naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-023-06124-2

El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias.

Los otros autores del artículo son: Bas van Oveusden, estudiante de doctorado en la Universidad de Nueva York en el momento del estudio y ahora científico investigador en Generalmente Inteligente; Ionatan Kuprowaj, estudiante de doctorado en la Universidad de Nueva York. Gianni Galbiati, investigador de la Universidad de Nueva York en el momento del estudio y ahora Director de Investigación y Desarrollo de Vidrovr; Zahi Banaya, investigador postdoctoral en el Centro de Neurociencia de la Universidad de Nueva York; y Yunqi Li, investigador de la Universidad de Nueva York en el momento del estudio y ahora estudiante de doctorado en la Universidad de Stanford.