El comportamiento humano es un enigma que fascina a muchos científicos. Y ha habido mucha discusión sobre el papel de la probabilidad a la hora de explicar cómo funciona nuestra mente.
La probabilidad es un marco matemático diseñado para decirnos qué tan probable es que ocurra un evento y funciona bien para muchas situaciones cotidianas. Por ejemplo, describe el resultado de un lanzamiento de moneda como ½ (o 50%) porque es igualmente probable que salga cara o cruz.
Sin embargo, las investigaciones han demostrado que el comportamiento humano no puede captarse plenamente mediante estas leyes de probabilidad tradicionales o "clásicas". ¿Podría explicarse más bien por la forma en que funciona la probabilidad en el mundo más misterioso de la mecánica cuántica?
La probabilidad matemática también es un componente vital de la mecánica cuántica, la rama de la física que describe cómo se comporta la naturaleza a escala de átomos o partículas subatómicas. Sin embargo, como veremos, en el mundo cuántico las probabilidades siguen reglas muy diferentes.
Los descubrimientos de las últimas dos décadas han arrojado luz sobre un papel crucial de la "cuantidad" en la cognición humana:cómo el cerebro humano procesa la información para adquirir conocimiento o comprensión. Estos hallazgos también tienen implicaciones potenciales para el desarrollo de la inteligencia artificial (IA).
El premio Nobel Daniel Kahnemann y otros científicos cognitivos han realizado trabajos sobre lo que describen como la "irracionalidad" del comportamiento humano. Cuando los patrones de comportamiento no siguen estrictamente las reglas de la teoría de probabilidad clásica desde una perspectiva matemática, se consideran "irracionales".
Por ejemplo, un estudio encontró que la mayoría de los estudiantes que aprobaron un examen de fin de trimestre prefieren irse de vacaciones después. Asimismo, la mayoría de los que han fracasado también quieren irse de vacaciones.
Si un estudiante no conoce su resultado, la probabilidad clásica predeciría que optaría por las vacaciones porque es la opción preferida tanto si ha aprobado como si no. Sin embargo, en el experimento, la mayoría de los estudiantes prefirieron no irse de vacaciones si no sabían cómo les había ido.
Intuitivamente, no es difícil entender que los estudiantes no quieran irse de vacaciones si van a estar preocupados por los resultados de sus exámenes todo el tiempo. Pero la probabilidad clásica no captura con precisión el comportamiento, por lo que se describe como irracional. En la ciencia cognitiva se han observado muchas violaciones similares de las reglas de probabilidad clásicas.
En la probabilidad clásica, cuando se formula una secuencia de preguntas, las respuestas no dependen del orden en que se plantean las preguntas. Por el contrario, en física cuántica, las respuestas a una serie de preguntas pueden depender crucialmente del orden en que se formulan.
Un ejemplo es la medición del espín de un electrón en dos direcciones diferentes. Si primero mides el giro en dirección horizontal y luego en dirección vertical, obtendrás un resultado.
Los resultados generalmente serán diferentes cuando se invierte el orden, debido a una característica bien conocida de la mecánica cuántica. Simplemente medir una propiedad de un sistema cuántico puede afectar lo que se está midiendo (en este caso, el espín de un electrón) y, por tanto, el resultado de cualquier experimento posterior.
La dependencia del orden también se puede observar en el comportamiento humano. Por ejemplo, en un estudio publicado hace 20 años sobre los efectos que el orden de las preguntas tiene en las respuestas de los encuestados, se preguntó a los sujetos si pensaban que el anterior presidente de Estados Unidos, Bill Clinton, era honesto. Luego les preguntaron si su vicepresidente, Al Gore, parecía honesto.
Cuando las preguntas se formularon en este orden, respectivamente el 50% y el 60% de los encuestados respondieron que eran honestos. Pero cuando los investigadores preguntaron a los encuestados sobre Gore primero y luego sobre Clinton, un 68% y un 60% respectivamente respondieron que eran honestos.
A nivel cotidiano, podría parecer que el comportamiento humano no es consistente porque a menudo viola las reglas de la teoría clásica de la probabilidad. Sin embargo, este comportamiento parece encajar con la forma en que funciona la probabilidad en la mecánica cuántica.
Observaciones de este tipo han llevado al científico cognitivo Jerome Busemeyer y a muchos otros a reconocer que la mecánica cuántica puede, en general, explicar el comportamiento humano de una manera más consistente.
A partir de esta sorprendente hipótesis, ha surgido un nuevo campo de investigación llamado "cognición cuántica" dentro del área de las ciencias cognitivas.
¿Cómo es posible que los procesos de pensamiento estén dictados por reglas cuánticas? ¿Nuestro cerebro funciona como una computadora cuántica? Nadie conoce todavía las respuestas, pero los datos empíricos parecen sugerir claramente que nuestros pensamientos siguen reglas cuánticas.
Paralelamente a estos apasionantes avances, durante las últimas dos décadas mis colaboradores y yo hemos desarrollado un marco para modelar (o simular) la dinámica del comportamiento cognitivo de las personas mientras digieren información "ruidosa" (es decir, imperfecta) del mundo exterior.
Nuevamente descubrimos que las técnicas matemáticas desarrolladas para modelar el mundo cuántico podrían aplicarse para modelar cómo el cerebro humano procesa datos ruidosos.
Estos principios se pueden aplicar a otros comportamientos en biología, más allá del cerebro. Las plantas verdes, por ejemplo, tienen la extraordinaria capacidad de extraer y analizar información química y de otro tipo de su entorno y de adaptarse a los cambios.
Mi estimación aproximada, basada en un experimento reciente con plantas de frijol común, sugiere que pueden procesar esta información externa de manera más eficiente que la mejor computadora que tenemos hoy.
En este contexto, eficiencia significa que la planta es consistentemente capaz de reducir la incertidumbre sobre su entorno externo en la mayor medida posible según sus circunstancias. Esto podría incluir, por ejemplo, detectar fácilmente de qué dirección proviene la luz, para que la planta pueda crecer hacia ella. El procesamiento eficiente de la información por parte de un organismo también está relacionado con el ahorro de energía, lo cual es importante para su supervivencia.
Se pueden aplicar reglas similares al cerebro humano, particularmente a cómo cambia nuestro estado mental al detectar señales externas. Todo esto es importante para la trayectoria actual del desarrollo tecnológico. Si nuestro comportamiento se describe mejor por la forma en que funciona la probabilidad en la mecánica cuántica, entonces, para replicar con precisión el comportamiento humano en las máquinas, los sistemas de IA probablemente deberían seguir reglas cuánticas, no las clásicas.
He llamado a esta idea inteligencia cuántica artificial (ICA). Se necesita mucha investigación para desarrollar aplicaciones prácticas a partir de tal idea.
Pero un AQI podría ayudarnos a alcanzar el objetivo de sistemas de IA que se comporten más como una persona real.
Proporcionado por The Conversation
Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original. 
