Por Félix Ramos Salamanca
Agosto de 2016
Al Dr. Gustavo Fernández Pardo
In memoriam
Uno de los temas clásicos en la Psicología cognitiva es el de formación de conceptos de clase. El tema y la metodología inicial fueron introducidos por Bruner, Goodnow y Austin en 1956 en un libro titulado A Study of Thiking. En esta obra, los autores argumentan que a fin de tratar con la complejidad de la estimulación cotidiana –cada estímulo es distinto a cada momento- el organismo debe aprender a establecer categorías.
De esta manera, existen millones de caballos diferentes, pero un individuo puede identificarlos a todos como "caballo" independientemente de que existan variaciones entre estos estímulos –color, alzada, etcétera- que serían irrelevantes para la definición de un "caballo".
Otras características serían importantes como el número de patas, la forma de la cabeza, el tipo de alimentación, etcétera. A Bruner y Cols. les pareció interesante estudiar cómo se desarrollaba el proceso de formación de estos conceptos.
Un aspecto importante al definir lo que es un concepto de clase es notar que está formado por un conjunto de atributos –cuadrúpedo, mamífero, herbívoro- y una regla que los une. Por ejemplo para que un animal corresponda a la categoría "caballo" debe ser: cuadrúpedo y mamífero y herbívoro. Si falta uno de estos atributos seguramente se tratará de otro animal (aunque en esta definición simplificada naturalmente faltan muchos atributos más).
De acuerdo con esta acepción del término concepto, Bruner y Cols. procedieron a definir de manera precisa una población de estímulos en la que pudieran controlar cuáles eran las variedades de atributos (categorías) y cuales los atributos dentro de cada categoría. Por ejemplo se puede tener la dimensión FORMA y como atributos triángulo, círculo, cuadrado; o la dimensión COLOR con atributos verde, rojo, azul, café, etcétera.
De esta manera podría ser posible conocer cuánta información (proporción del total) está recibiendo el sujeto y cómo la utiliza. Un concepto podría definirse en términos de un atributo de cada una de un conjunto de dimensiones. El número de dimensiones relevantes permitiría manejar la dificultad del concepto.
La otra parte del concepto sería la regla que liga a los atributos. Las más sencillas serían reglas lógicas. Si observamos que un atributo está presente en un estímulo, podemos decir que tiene un valor de Verdadero, mientras que si está ausente tiene un valor de falso. Los conceptos más estudiados en la obra de Bruner y Cols. se basaban en dos atributos relevantes los cuales permitieron utilizar dos reglas lógicas elementales como son la conjuntiva (Y) y la disyuntiva (Y/O). Abajo se muestran las tablas de verdad para ambas reglas, a la cual se agrega una más que corresponde a la disyuntiva-exclusiva.
| a | b | a Y b | a Y/O b | a X b |
|---|---|---|---|---|
| V | V | V | V | F |
| V | F | F | V | V |
| F | V | F | V | V |
| F | F | F | F | F |
Ahora examinemos la tabla. Los valores de Verdadero y Falso de a y b nos dicen si cada uno de éstos atributos está presente o no en el estímulo que estamos examinando, mientras que las otras columnas nos indican si el estímulo es un ejemplo, o instancia positiva del concepto (V) o no lo es (F).
La tercera columna (a Y b) nos indica que una instancia es ejemplo del concepto solamente si en ella están presentes ambos atributos. Por ejemplo si el concepto se define como tres Y rojo, todas las tarjetas que tengan tres figuras cuyo color sea rojo será instancias positivas del concepto.
La cuarta columna (a Y/O b) indica que una instancia es positiva si en ella está presente uno o ambos de los atributos que la definen. Por ejemplo si el concepto se define como triángulo Y/O verde, entonces todos los estímulos que contengan triángulos serán instancias positivas del concepto. También lo serán los que contengan figuras verdes, así como las instancias que contengan triángulos verdes.
La última columna describe una regla no muy familiar -y que no está incluido en los conceptos revisados por Bruner- que se llama disyunción exclusiva (o ... o). En este caso para que una instancia sea positiva debe contener uno u otro de los atributos, pero no ambos. Por ejemplo, si el concepto se define como "o fondo verde o tres", para que una instancia sea ejemplo del concepto deberá contener tres figuras o tener fondo verde. Las instancias que contengan tres figuras sobre fondo verde no serán ejemplos del concepto, como tampoco lo serán los estímulos que no contengan tres figuras ni tengan fondo de otro color.
Para descubrir cuál es el concepto que el experimentador ha definido, el sujeto debe conocer cuáles estímulos son instancias positivas y cuáles son instancias negativas. Para esto, puede ser el experimentador quien le muestre -modo de recepción- las instancias y que le diga cuáles son positivas y cuáles son negativas, o que el sujeto elija -modo de selección- cuáles son las instancias de las que desea saber si son o no ejemplos del concepto. En este caso, el primer modo coloca al sujeto en una situación pasiva, mientras que en el modo de selección el sujeto puede buscar de manera activa la información que necesita para resolver el problema.
Otra variación importante consiste en es si las instancias son muestreadas una por una (presentación sucesiva) o si todas las instancias están presentes en todo momento (presentación simultánea). Es claro que el modo de presentación sucesiva impone más carga sobre la memoria y hace la tarea más difícil. A esto puede agregarse la influencia que en la presentación simultánea puede tener el orden en que los estímulos son presentados. Si los estímulos se presentan de manera sistemática, será más fácil encontrar regularidades entre los estímulos que pertenecen o no al concepto, pero si los estímulos se presentan al azar, aumentará la carga sobre la memoria y hará más difícil la solución del problema.
Por otro lado, el sujeto puede tener tres tipos distintos de problema: aprendizaje de atributos, aprendizaje de regla o tarea completa. En el primer caso el experimentador le explica al sujeto la regla que define al concepto y el sujeto debe descubrir cuáles son los atributos pertinentes. En el segundo caso, se le señala al sujeto cuáles son los atributos relevantes y él debe identificar cuál es la regla que define el concepto. En el tercer caso se le explica al sujeto en qué consiste un concepto de clase y él tiene que descubrir cuáles son los atributos pertinentes y cuál es la regla que los relaciona. También estas variaciones tienen efecto sobre la dificultad del problema.
Finalmente la práctica que tenga el sujeto afectará su efectividad en la resolución de este tipo de problemas. La práctica en este caso tiene también el objetivo de asegurarse de que el sujeto ha comprendido correctamente las instrucciones.
Existen básicamente dos enfoques para explicar la solución de estos problemas: el asociacionista y la teoría de hipótesis. El primero propone que al exponer al sujeto a los estímulos, aquellos relacionados con instancias positivas forman asociaciones que se van fortaleciendo a lo largo de los ensayos lo cual permite que la ejecución mejore gradualmente hasta llegar a la ejecución óptima. El segundo enfoque establece que el sujeto plantea suposiciones –hipótesis- acerca de cuál puede ser la solución correcta y es reforzado al confirmar o no tales suposiciones.
Una diferencia entre ambos enfoques es que mientras el primero plantea una ejecución en la cual los errores disminuyen gradualmente, el segundo afirmaría que una vez que el sujeto confirma su hipótesis puede realizar de ahí en adelante una ejecución prácticamente sin errores. Otra diferencia sería que de acuerdo con el enfoque asociacionista el sujeto podría tener una ejecución sin errores pero sin poder verbalizar la definición del concepto, mientras que el segundo enfoque plantea que el sujeto sería capaz de definir el concepto en un momento dado a partir del cual ya no cometería errores.
Aún cuando el procedimiento establecido en el programa usado en esta práctica permite muchas variaciones, la propuesta actual es investigar el efecto la regla utilizada o el modo de presentación sobre el número de ensayos requeridos por el sujeto para la identificación del los atributos relevantes.
Sujetos. Cada integrante del equipo de trabajo seleccionará a dos sujetos adultos jóvenes de entre 18 y 22 años de edad con el mismo nivel de escolaridad. El sexo no será un criterio para seleccionar a los sujetos. Se les informará acerca de la dificultad del experimento y se les pedirá su participación voluntaria.
Aparatos e instrumento. Se usará una computadora con un monitor a color de 17 pulgadas mínimo. La computadora deberá tener acceso a internet.
Como instrumento se utilizará la página gatorrison.neocities.org la cual instrumenta un procedimiento de formación de conceptos utilizando cuatro dimensiones: color, posición, forma y número de marcos. Los atributos son azul, verde y roja (para la dimensión color), derecha, centro e izquierda (para la dimensión color), círculo, triángulo y rectángulo (para la dimensión forma), y sencillo y doble (para la dimensión marco). Estas dimensiones con sus atributos forman una población de 54 estímulos. Los estímulos se presentan simultáneamente en el monitor de la computadora y el desarrollo de la sesión se almacena en una tabla en un lugar no visible. Se puede generar un reporte en modo texto, como se indicará más adelante.
Procedimiento. El experimento consiste en la solución de dos problemas por cada uno de los sujetos; el equipo elegirá dos reglas, una para cada uno de los problemas y se utilizarán estas dos reglas con todos los sujetos experimentales, balanceando el orden de presentación.
Otra posibilidad es que los sujetos resuelvan dos problemas basados en la misma regla: uno con los estímulos en orden sistemático y otro con los estímulos en orden aleatorio.
Para comenzar, el experimentador hará pasar al sujeto que se sentará frente a la computadora. El experimentador definirá en cada ocasión haciendo clic en el botón “Definir concepto”. El sujeto hará clic en el botón “Instrucciones”, y procederá a leerlas. A continuación, el experimentador procederá a responder las preguntas del sujeto y una vez que las dudas hayan quedado aclaradas, dará inicio la sesión.
El sujeto procederá a muestrear los estímulos uno a uno en cada ensayo hasta que haya logrado identificar los atributos relevantes; entonces los ingresará en las ventanas correspondientes y terminará haciendo clic en el botón “Estos son los atributos”. Es importante hacerle notar que la meta es identificar los atributos relevantes en el menor número de ensayos.
Un experimentador deberá permanecer al lado del sujeto mientras resuelve el problema por si se presentara alguna duda con respecto el funcionamiento del programa. Al terminar la sesión, el experimentador escoltará al sujeto a la salida del laboratorio.
Es importante que cada sujeto resuelva ambos problemas, aunque puede hacerlo en varios intentos. Si algún sujeto falla en encontrar la solución, deberá descartarse y ser sustituido por otro que sí pueda resolverlos.
En esta práctica el programa implementa un procedimiento de selección simultáneo, esto es, el sujeto tiene a la vista el universo de estímulos y es él quien decide cuál es el estímulo que se ha de examinar para saber si es una instancia positiva o negativa.
Los resultados pueden analizarse de varias maneras, basadas en este diseño.
Una opción es comparar ambos grupos con respecto al número de ensayos requeridos para resolver cada problema, el tiempo empleado en la tarea, el número de instancias muestreadas más de una vez, etcétera. Puede utilizarse un aprueba t de Student para cada comparación; Tambíen pueden manejarse ambas variables (Regla y Orden) para cada sujeto y analizar los datos mediante una prueba de análisis de varianza para un diseño factorial de muestras relacionadas.
Otra posibilidad que resulta más difícil pero también muy interesante, es un análisis cualitativo de las respuestas de cada sujeto para tratar de identificar la estrategia utilizada por cada sujeto para resolver los problemas, siguiendo las instancias muestreadas por él.
Aparecen dos enlaces que hacen referencia a la práctica de formación de conceptos. Ambos programas funcionan igual, la única diferencia es que en el primero los estímulos aparecen ordenados sistemáticamente y el segundo los presenta en un orden aleatorio. Haga clic en cualquiera de ellos y tendrá acceso a la página que implementa el procedimiento.
La pantalla al inicio muestra el problema con los elementos necesarios para conducir una sesión. Los letreros en negrita y las flechas muestran los componentes de esta pantalla. La flecha "Estímulos" indica el mapa con los 54 estímulos. Debajo de cada figura se encuentra un botón rotulado "Consulta". Al hacer clic en ese botón, se presenta una ventana emergente con los atributos de esa instancia y su clasificación como positiva o negativa.
A la derecha, en primer lugar tenemos la enumeración de las dimensiones que definen a este universo, así como los atributos correspondientes a cada una de ellas.
Al iniciar la sesión utilizaremos el botón "Definición" para seleccionar la regla a utilizar. Se definen en este programa trs reglas que son la conjuntiva, la disyuntiva y la disyuntiva esclusiva. Al hacer clic en ese botón, la tabla de abajo ("Solución") mostrará la regla a utilizar. Si no aparece la regla deseada, haga clic repetidamente hasta que, bajo la columna "Regla", se muestre la regla que necesita. Una vez establecida la regla, el programa seleccionará aleatoriamente los dos atributos relevantes.
El botón "Instrucciones" desplegará en cualquier momento una ventana emergente donde se mostrará las instrucciones adecuadas a la regla que define el concepto.
En la tabla inferior se muestran las ventanas para introducir los atributos relevantes. Cada atributo queda definido por la inicial de la dimensión y la inicial de atributo. Por ejemplo, CV indica color verde, PI indica Posición Izquierda, FC indica Forma Círculo, y así suscesivamente. Defina un atributo en cada casilla y haga clic en el botón "Estos son los Atributos". El programa le indicará si la solución es correcta o no lo es.
Se dispone de una celda delante de la expresión "Ensayo actual:" que señala el número del ensayo que está corriendo, y delante otra celda con la palabra "Ky" que indica el número de hipótesis posibles en virtud de la información proporcionada a partir de las instancias muestreadas por el sujeto.
Finalmente, abajo a la izquierda aparece un botón de "Reporte" que proporcionará en una ventana emergente la información recabada en la sesión.
La siguiente figura muestra al efecto de hacer clic en botón "Consulta" que está debajo de la instancia con los atributos Color Azul, Posición Centro, Forma Círculo y Marco Sencillo. Abajo de la lista de atributos se indica que, en este ejemplo, la instancia es negativa.
Esta otra imagen muestra el efecto de hacer clic en el botón "Instrucciones". Las instrucciones se muestran en una ventana emergente que se puede redimensionar para poderlas leer más cómodamente.
La imagen que sigue muestra el momento en que se capturaron los atributos supuestamente relevantes. Nótese que primero se capturaró el Atributo 1 que es Color Azul (CA) y después el Atributo 2 que es Marco Doble (MD). No importa si estas letras son mayúsculas o minúsculas ni el orden en que se capturen los atributos. Después de esto, se hizo clic en el botón "Estos son los Atributos" y el programa muestra el resultado, que en este caso indica que la solución es incorrecta. Adem&a;s demás muestra cuál es la solución Correcta. La celda Ensayo Actual indica que la respuesta se dio en siete ensayos y que sólo quedaba una respuesta correcta posible; por lo tanto, el sujeto había recibido la información suficiente para identificar los atributos correctamente.
Una vez que la sesión ha terminado se puede hacer clic en el botón "Reporta" y se mostrarán, en una ventana emergente, los datos recabados a lo largo de esta sesión. Estos datos se escriben en modo TEXTO delimitados por comas. Para visualizarlos cómodamente, abra una ventana con el programa EXCEL ©. Seleccione todo el texto en la ventana emergente e indique "copiar". Pegue el texto en una columna de EXCEL ©. Utilizando el submenú de Datos y la opción "Texto a Columnas" seleccione el tipo de archivo "Delimitado" y en la ventana siguiente seleccione la coma como el delimitador a utilizar. A continuación puede examinar los datos de la sesión.
Los datos que proporciona el programa, vistos en una hoja electrónica son los que se muestran en la siguiente figura:
La primera línea contiene el tiempo que duró la sesión
La segunda línea muestra la hipótesis que formuló el sujeto, mientras que la tercera indica si la respuesta fue correcta o no, y la hipótesis definida por el programa.
A continuación se proporciona los datos de la sesión para cada ensayo.
La primera línea contiene el número de ensayo. La segunda presenta la figura seleccionada por el sujeto. La primera letra indica el color (Verde, Rojo o Azul), la segunda la posición (Centro, Izquierda o Derecha), la tercera la forma (Círculo, Triángulo o Rectángulo) y la cuarta el número de marcos (Sencillo o Doble).
La tercera línea muestra el Tiemo Entre Respuestas, esto es, el tiempo que transcurre entre una selección y la siguiente.
La cuarta línea indica si la instancia seleccionada resultó ser positiva o negativa de acuerdo con los atributos seleccionados por el programa.
La quinta línea proporciona al número de respuestas que pueden ser correctas de acuerdo con la información que proporcionaron las instancias seleccionadas hasta ese momento de acuerdo con los resultados obtenidos.
A partir de allí, en cada línea se anotan las respuestas que se sostienen hasta el momento. Ninguna de ellas puede descartarse, pero solamente una es correcta.
Sugerencias para la realización de la práctica.
Bruner, J. S., Goodnow, J. J., & Austin, G. A. (1956). A study of thinking. Wiley.