TAZ-PFC-2010-105

Efectos no lineales de la integración de capacidades emocionales en agentes inteligentes

Aguilera Lizarraga, Miguel
González Bedia, Manuel (dir.)

Universidad de Zaragoza, CPS, 2010
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos

Ingeniero de Telecomunicaciones

Resumen: El objetivo de este trabajo es proponer hipótesis sobre cómo los mecanismos emocionales influyen en el pensamiento racional, con el objetivo de mejorar las técnicas de inteligencia artificial y sistemas adaptativos; ya que consideramos que las emociones constituyen mecanismos biológicos que la naturaleza ha construido ante determinados problemas [Damasio, 1994] que, desde la inteligencia artificial, no sabemos cómo resolver. Sin embargo, ante la dificultad de entender el funcionamiento de las emociones únicamente desde la biología y la neurofisiología, especialmente los aspectos derivados de la idea de que estas constituyen sistemas complejos, no lineales y acoplados, consideramos que la inteligencia artificial puede tener un papel importante a la hora de proponer modelos que iluminen el funcionamiento de las emociones en agentes inteligentes. La pretensión de la inteligencia artificial de proporcionar explicaciones acerca del funcionamiento de los sistemas biológicos inteligentes es algo que ha existido desde las décadas de los 80 y 90 [Russell y Norvig, 2003] y, ante la pregunta de si la creación de sistemas artificiales puede mejorar el conocimiento científico sobre los procesos cognitivos, en concreto conocimiento respecto a mecanismos emocionales, respondemos afirmativamente. Mediante la metodología científica conocida como el “enfoque sintético” [Damiano y Cañamero, 2009], que propone la creación de modelos artificiales emergentes de sistemas cognitivos para explorar aspectos no accesibles en sistemas naturales, estudiaremos algunos aspectos sobre la interacción entre los sistemas emocionales y racionales. Desde esta perspectiva, pretendemos estudiar la inteligencia evolutiva que hay detrás de nuestros mecanismos emocionales a la hora de resolver problemas a los que sistemas puramente racionales no son capaces de enfrentarse, así como sus funciones como complemento de nuestros sistemas deliberativos. Esto no quiere decir que al abordar las emociones desde la inteligencia artificial pretendamos programar máquinas para que vivan experiencias emocionales, sino entender los modelos de procesamiento de información que utilizan los sistemas emocionales. Por otro lado, el objetivo de este trabajo no es explicar la fisiología ni el funcionamiento detallado de sistemas emocionales humanos o animales concretos. Por el contrario, consideramos que la biología como ciencia (y el interés de la ingeniería en los sistemas biológicos) no consiste únicamente en capturar aspectos específicos de seres vivos concretos, sino que también (y quizás esto es lo más importante), llegar a comprender principios generales de organización, desarrollo, evolución y comportamiento de sistemas biológicos. Por tanto, nuestro interés estará centrado en estudiar los modelos matemáticos formales que hay detrás de esos modelos biológicos. Siguiendo esta idea, este trabajo se organizará en tres capítulos en los que se analizarán las emociones desde los puntos de vista de (1) sistemas dinámicos no lineales, (2) sistemas integrados en el tiempo y (3) redes de sistemas complejos. Cada uno de los 3 capítulos consistirá en (1) una crítica las teorías actuales sobre las emociones desde el punto de vista propuesto, (2) una justificación teórica de la hipótesis propuesta, (3) desarrollo de un modelo formal de nuestra hipótesis y (4) simulación de agentes virtuales en los cuales hemos integrado nuestro modelo formal. En los diferentes apéndices incluiremos información acerca de las teorías sobre las emociones en las que nos basamos, la metodología que hemos seguido a la hora de desarrollar este trabajo y desarrollos matemáticos de los resultados que se exponen en los diferentes capítulos.