1. 2 2ª parte3ª parte 3 1ª parte 2ª parte 3ª parte 1. algo huele a “emocional” en la...

2ª parte

3ª parte

33

1ª parte1ª parte

2ª parte

3ª parte

1. Algo huele a “emocional” en la naturaleza1.1. Aleatoriedad vs. direccionalidad

2. Una ley para el “azar favorable”

1.2. Quimiotaxis, clione hunter, infotaxis

2.1. Aproximación näive sobre las emociones2.2. Emociones como “rupturas de simetrías”

3. Por qué funciona el modelo del marcador somático3.1. Predictibilidad, ajuste y cadenas de Markov3.2. Modelo 1: Ejemplo numérico

4. Mejoras en el modelo: incluyendo la dinámica 4.1. Modelo 2: Ejemplo numérico ?

5. Análisis y conclusiones

5.1. Trabajo futuro: “call for papers”

Contexto dentro de la asignaturaíndice

44

Aleatoriedad vs. direccionalidad

55

(a)

3

1 2 3 4

2

1

◊

Solución 1:Pr(alcanzar objetivo ruta 1) = 1

Número de pasos = 5


66

(a)

3

1 2 3 4

2

1

1

1/2

1/2

1/3

1/2

1/2

1/2

1/31/2

1/3

1/31/3

1/2

1/2

◊

Solución 2:P(alcanzar objetivo ruta 1)= 1/24+1/3=1/48

P(alcanzar objetivo ruta 2)= 1/23+1/32=1/72

P (total)=5/144

Conclusión:Caso 1: Caso 2:

Pr=1 Pr=1

Num =5Num=144


77

Quimiotaxis, Clione hunter, Infotaxis

88

• Quimiotaxis /fonotaxis: búsquedas de concentración de gradientes

• Problema: Cómo detectar gradientes en mundos con ruido (incertidumbre)? Búsquedas sin gradientes locales


99

Modelo browniano:

igual probabilidad en las cuatro direcciones, sin memoria y con ciclo de vida limitado.

1

4


1010

Sin éxito

Éxito en 6836 pasos


1111

Modelo direccional: Mayor probabilidad en las direcciones del gradiente

1 1

4 3 1 3


1212

1 1

4 3

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20Trajectory of a robot with one step memory

StartTarget

= 0.27

-10 -8 -6 -4 -2 0 2-10

-8

-6

-4

-2

0

2


StartTarget

-10 -8 -6 -4 -2 0 2-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2


StartTarget

= 0.3 = 0.33

78 etapas182 etapas1512 etapas

1. Estímulo cuya señal decrece con la distancia2. Memoria (y comparación)3. La probabilidad de tomar una dirección depende

de la intensidad del estímulo en la etapa anterior


1313

Trajectory of a robot with one step memory

50 100 150 200 250 300 350 400

50

100

150

200

250

300

350

StartTarget

Trajectory of a robot with one step memory

50 100 150 200 250 300 350 400

50

100

150

200

250

300

350

StartTarget

Éxito en 99680 pasos, con = 0.26

En 100 simulaciones = 0.26: 4% de éxito = 0.30: 0%

La probabilidad de éxito decrece con !

= 0.3 = 0.26


1414

•Procesamiento bio-inspirado

– Reconocimiento de señales

– Insectos colectivos


1515

Clione: comportamiento estándar y cazador

Desplazamiento Búsqueda


1616

• Phonotaxis, quimiotaxis

Se siguen Gradientes de máxima concentración de estímulo (explotación) para localizar la fuente

• Infotaxis

Se buscan gradientes de máxima información sobre la fuente (exploración: movimientos para recabar información implica en ocasiones alejarse de la fuente) que se combinan con estrategias de explotación.

'Infotaxis' as a strategy for searching without gradientsVergassola, Villermaux & Shraiman. Nature 445, 406-409 (25 January 2007)

a nivel macroscópico las cosas no son tan sencillas, pues el aire mezcla y difumina el rastro de forma irregular e impredecible.


D. Martinez “On the right scent” Nature, 445, 371-372, 2007 (N&V).

Robots snifferd:

Aplicación para

detección de drogas, bombas, minas,

sustancias tóxicas, etc.


¿Las bacterias realmente

buscan gradientes?


1919

La combinación de un elemento (pseudo)aleatorio

junto con un modelo de comportamiento

(inteligencia simple) parece abundar en la naturaleza


2020

Una ley para el “azar favorable”

2222

Ley de Murphy:

“si algo puede ir mal, irá mal”

Anything that can be go wrong, go wrong

“si es posible la interferencia con el azar, éstra nos afectará en la dirección contraria a

nuestros deseos (acciones, planes)”

No es un principio fatalista sino que revela cómo es la estructura

Ej 1. Tirar una moneda: ganar(1/2), perder(1/2)

Ej2. Eventos condicionados: éxito cuando se cumplen TODOS, fracaso cuando se incumple UNO

2323

Ley de la Serendípia (o del azar favorable)

Cuando introducimos emociones (azar) en un sistema, EN CIERTAS CONDICIONES, el

comportamiento puede mejorar

Intuición: cuando se bloquea un plan y actúa una emoción, se abre un nuevo

escenario.

El azar permite que se pueda volver a emplear el potencial deliberativo; en el escenario

previo no podía ponerse en práctica

2424

Indiferencia: A es al menos tan bueno como B Inconmensurabilidad: No está definida la relación entre A

y B

1. No se puede por limitaciones técnicas acceder a información 2. Se puede adquirir información pero no se conocen los costes 3. Se puede adquirir información pero conocemos que los costes

son tan elevados que superan a los beneficios de tomar la decisión racional

La elección sólo puede hacerse en términos de una intuición, dejando el mando del control decisional a las emociones

Dualismo

Estados de simetría: procesos de toma de decisiones

¿Qué efecto/función desempeña un mecanismo de ruptura de simetrías en

un proceso de decisión?

Selecciona la línea de evolución del sistema

2525

x0

Simetría temporal

Un estado con simetría de reflexión

Simetría temporal

Simetría temporal

Dos estados simétricos por reflexión (el uno respecto

del otro)

Simetrías de la física del

sistema

Principio de simetría de Curie

2626

x0

Simetría temporal

Un estado con simetría de reflexión

Simetría temporal

Simetrías de la física del

sistema

Principio de simetría de Curie + Ley de Estabilidad

x

2727

D(x,t)=a

x0

D(x0,t)=?

2828

Interpretación näive de las emociones

2929

Aproximación 1 (Näive) de las emociones

Las emociones perturban nuestras

decisiones racionales

◊D1 D2 D3 D4

E1 E2

3030

Interpretación MARKOV de las

emociones

3131

Aproximación 2 de las emociones

Las emociones “rompen simetrías” abriendo escenarios distintos

◊D1 D2 D3 D4

E1

D3D4

3232

Aproximación 2 de las emociones

La dinámica de la toma de decisiones depende

de las decisiones tomadas Cadenas de

MARKOV ◊

D1 D2 D3 D4

E1

D3D4

3333

Caso Näive:

Efecto (D-E-D)= Efecto(D)+ Efecto(E)+ Efecto(D)

Caso MARKOV:

Efecto (D-E-D) ≠ Efecto(D)+ Efecto(E)+ Efecto(D)

3434

Modelo del marcados somático

3535

Hipótesis del marcador somático

• Un resultado negativo vinculado a una determinada opción de respuesta nos viene a la mente y experimentamos una corazonada desagradable.

• La atención hacia el resultado negativo funciona como una señal de alarma automática

• La señal automática puede llevar a rechazar inmediatamente la alternativa de acción y permite escoger entre menos opciones

• Sólo después de haber reducido el número de opciones es posible emplear un análisis de coste-beneficio y cierta capacidad deductiva

Opción A y opción B ¿Cuál elegimos?

3636

Pauta de respuesta

innata

Pauta que se hubiese establecido

Pauta de acción

basada en la

experiencia

Emociones primarias

Estímulo

externo

Estado corporal

preparado para

reaccionar

Estado mental consciente. -rasgos de la situación-probabilidad de peligro

Emociones secundarias

Sustituto mental de un

estado corporal

Estado mental consciente.

-rasgos de una nueva situación-probabilidad de peligro

Emociones secundarias “como si”

Modelo de Damasio

3737

Percepción Ejecución

Sensores Actuadores

Mundo externo

3838

Sistema emocional primario

Sistema Deliberativo

Sistema emocional secundario

3939

Preditibilidad, ajuste, modelos de

MARKOV

4040

rdpadt

( )rp a t dt

0( )

T

r

a t dtp

T

4141

Ejemplo numérico

4242




10

1)(winp

9( )

10p lose


Sistem

secundario


1( )

4p lose

3( )

4p win

4343




2

1)(winp

2

1)(losep

4444

B

0 1 2

Π =

0 ¼ + ε ¾ - ε

0.1 - ε 0 ¼ + ε

0.9 + ε ¾ - ε 0

4545





Sistem

secundario


Es un juego ganador?

4747




0.495

0.494

A Awin st

B Bwin st

P A

P B

1 1 12 2 2( , ) 0.4945win win winP A B P A P B

1 1 1 12 2 2 2, ,1 1

2 2, 0.501A B A B

win stP A B

4949

P (aA + (1 − a)B) ≠ aP (A) + (1 − a) P (B) .

5050

Un modelo de MARKOV permite representar cómo las

emociones influyen en la dinámica

5151

Mejoras del modelo

Conclusiones

1. 2 2ª parte3ª parte 3 1ª parte 2ª parte 3ª parte 1. algo huele a “emocional” en la...

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