03. La inducción categórica

Introducción

La inducción categórica es el proceso por el cual se agrupan acontecimientos particulares en clases. La categorización o clasificación permite el ahorro cognitivo y la inferencia de mayor información que la presentada sobre un suceso concreto. Así, conociendo a qué clase pertenece un suceso u objeto se pueden conocer sus características sin necesidad de depender del conocimiento particular que tengamos de él y, del mismo modo, se pueden generar expectativas sobre su función, su forma de comportarse, etc.

A partir de la categorización se generan inferencias, tanto deductivas como inductivas, que posibilitan al sistema cognitivo el poder seguir clasificando e interpretando la realidad. Por ello, este es un proceso básico del razonamiento.

Los términos concepto y categoría, se usan de forma indiferenciada en capítulo del libro, si bien tradicionalmente se ha utilizado al primero para referirse a las clases artificiales y el segundo a las naturales.

La estructuración conceptual

(¿QUÉ es lo que permite la clasificación?)

Lo que permite que los acontecimientos particulares se agrupen en categorías son las propiedades que definen las categorías. Según cada modelo teórico, las propiedades referidas son distintas y dan lugar a diferentes reglas de formación.

El enfoque de las propiedades definitorias

Es el enfoque clásico (por ejemplo Bruner y Austin) y asume una estructuración conceptual bien definida a partir de unas propiedades diagnósticas, que son individualmente necesarias y en conjunto suficientes.

Cada uno de los ejemplares debe poseer las propiedades necesarias para ser miembro de una categoría, pero por sí solas estas propiedades no le aseguran su inclusión. Lo que define a un ejemplar como miembro de una categoría es el conjunto de propiedades suficientes. Un objeto es miembro de una categoría sí, y sólo sí, presenta todas las propiedades definitorias de una categoría

(Ej. Soltero: varón, adulto, no casado. Cada una de las propiedades son necesarias pero no suficientes por sí solas).

Críticas: aunque este enfoque fue predominante hasta los años 70, los resultados experimentales pronto pusieron de manifiesto que las propiedades diagnósticas no eran específicas de una categoría:

No existía consenso sobre cuales debían ser las propiedades necesarias y suficientes en las categorías llamadas naturales

No existen límites claros entre distintas categorías.

Además, el uso cotidiano de los conceptos revelaba  que todos los miembros de una categoría no son considerados iguales: unos son más típicos o representativos que otros:

  • Se reconocen antes.

  • Se aprenden antes.

  • Se recuperan antes de la memoria

(Pej. anciano es menos típico de soltero que joven)

Es decir, la representación de las categorías no se ajusta a definiciones (a un listado de propiedades). (Pej. cura se ajusta a la definición de soltero pero no se considera como tal).

El enfoque de las propiedades probabilísticas

Según este enfoque, las propiedades no son definitorias, sino que las más comunes se repiten en los distintos ejemplares.

El prototipo es la tendencia central de las propiedades de todos los ejemplares y es el parecido familiar el que relaciona a los miembros de una categoría y la tipicidad la que establece el orden de los ejemplares. Es más típico el ejemplar que comparte más propiedades con el prototipo.

La estructuración conceptual se realiza en tres niveles:

  1. supraordenado, nivel más general. (P Ej. Fruta);

  2. subordinado, nivel más específico. (P Ej. Manzana golden);

  3. nivel básico donde se encuentran el mayor nº de propiedades que comparten los ejemplares. (P Ej. Concepto de manzana. Aquí se ubica el prototipo).

Un estudio de Malt y Smith (pág 143 y 145) demuestra que no todos los ejemplares de una categoría son juzgados como igualmente típicos (Pej manzana más típico de fruta que calabaza) y que el efecto de tipicidad se debe  a propiedades no necesarias, en contra de lo que defiende el enfoque clásico (P Ej. que volar no es una propiedad necesaria en un ave en un ave pero, sin embargo, puntúa en tipicidad).

Los ejemplares con mayor puntuación en parecido familiar son los que comparten mayor número de propiedades y los más típicos.

El supuesto principal de este enfoque es, pues, que  la tipicidad es una medida de semejanza entre un ejemplar y su prototipo y que es esa semejanza, o parecido familiar, el que ordena a los miembros de una categoría. Las categorías, por lo tanto, no son homogéneas.

Las críticas a este planteamiento vienen de la definición que se haga de semejanza (una pelota es más semejante a una manzana que un plátano).

Por otra parte el prototipo de una categoría varía según el contexto (el prototipo de ave marina es la gaviota, sin embargo de ave de caza es la perdiz).

Modelos mixtos: Para tratar de conjugar ambas posturas (los enfoques clásicos y los probabilísticas), algunos autores defienden el uso  de propiedades diagnósticas y prototípicas según las ocasiones.

Las propiedades prototípicas se emplearían como heurístico, por su accesibilidad y rapidez, y serían las más utilizadas en la categorización, mientras que a las diagnósticas  se recurriría sólo en casos especiales (por ejemplo Smith y Medin).

El enfoque de los ejemplares

Para los modelos que comparten este enfoque, no existe estructura conceptual con una representación abstracta y única del concepto, sino una representación exhaustiva de todos los miembros de la categoría.

Así, todos los casos particulares están representados y la pertenencia de un ejemplar concreto a una categoría depende de su semejanza con el resto de los miembros de la misma.

Sin embargo, para evitar el enorme gasto cognitivo que supondría la comparación de un ejemplar con cada uno de los casos posibles, el modelo defiende que la información se relaciona en el momento de la recuperación de un ejemplar según los objetivos. (Pej. pelota y manzana son semejantes en su forma). Así se explicaría la enorme flexibilidad de la categorización que permite dar cuenta de los efectos de  tipicidad y del empleo, en otras ocasiones, de otro tipo de información como las correlaciones entre propiedades o el contexto.

Barsalou ejemplifica la flexibilidad del sistema categorizador refiriéndose a la agrupación temporal de propiedades en contextos muy específicos. Los llamados conceptos dirigidos por metas no se ajustan al parecido familiar con un prototipo (Pej. cosas que salvaría si hubiese un terremoto)

Las críticas fundamentales que se le hacen a  este enfoque son las de no contemplar las generalizaciones necesarias para el aprendizaje, ni los criterios de coherencia interna necesarios para establecer límites entre conceptos.

Como principal aportación, el enfoque de los ejemplares ofrece un sistema categorizador muy flexible y dirigido por las metas y el contexto.

También se han presentado algunos modelos mixtos  que han intentado conciliar este enfoque con el anterior (Por Ej. Medin). El grado de abstracción necesaria estaría garantizada por el uso de prototipos, que coexistiría con la representación exhaustiva de los ejemplares. El problema es establecer cuáles son las restricciones que permiten al sistema cognitivo una categorización coherente del mundo.

La combinación de conceptos

(FLEXIBILIDAD de la categorización)

La información se combina para producir nuevos conceptos. Ello da muestra de la flexibilidad del proceso de categorización. Cada modelo ofrece una explicación de cómo se realiza la combinación en consonancia con el tipo de estructuración conceptual defendida en sus principios.

Combinación sustantivo-adjetivo

El modelo de la modificación selectiva

Smith y Osherson et al (1988) proponen un modelo dentro del marco teórico de los prototipos, para explicar los resultados experimentales no esperados encontrados con conceptos combinados (Pej. sangre roja, más típico que sangre).

Hasta entonces, se suponía que un concepto compuesto no podía alcanzar mayor puntuación de tipicidad que los conceptos simples que lo forman (teoría de los conjuntos difusos), sin embargo el efecto de conjunción se comprobó incluso para conjunciones incompatibles (Pej. sangre azul).

El modelo de Smith y Osherson parte de una representación prototípica de los atributos con distintos pesos diagnósticos ponderados por su prominencia (Pej. Color rojo es más prominente combinado al concepto de sangre que estado líquido).

El proceso de modificación selectiva comienza por identificar el concepto que actúa de sustantivo como marco conceptual, mientras que el concepto adjetivo pone en marcha la selección de propiedades que se van a poner en correspondencia (operaciones que modifican el marco: Ej: sofá cama).

Así, cuando se combinan dos conceptos simples, el nuevo concepto no es el resultado de la intersección de las propiedades de ambos ya que el que actúa de marco (el sustantivo) y el que lo hace de modificador (el adjetivo), desempeñan un papel asimétrico. Es el adjetivo el que determina la prominencia de las propiedades y su valor diagnóstico (“cama” determina la prominencia de la propiedad “sirve para dormir” que afecta al marco “sofá”)

Cada concepto tiene una tipicidad diferente cuyo cómputo  se basa en la semejanza y que se realiza por la regla de contraste de Tversky: propiedades comunes y no compartidas entre ejemplar y prototipo (las primeras aumentan la puntuación en tipicidad, mientras las segundas la disminuyen).

Las conjunciones incompatibles (sangre azul), puntúan más en tipicidad incluso que las compatibles (y, desde luego, más que los conceptos simples) porque el adjetivo modificador aumenta la diagnosticidad de las propiedades que se relacionan con él (en el ej. sangre azul, el color)

Críticas: el modelo proporciona un procedimiento específico y sencillo para medir la tipicidad de los conceptos compuestos, pero por ello peca de simplicidad:

  • no puede ser empleado sino para la combinación de adjetivo y sustantivo

  • asume que los atributos son independientes y sólo afectan a una propiedad del prototipo.

  • la diagnosticidad y la prominencia no bastan por si solas para dar cuenta de los resultados con conjunciones incompatibles.

El modelo de especialización conceptual

Cohen y Murphi (pag. 153) asumen una representación de los conceptos simples mediante esquemas con variables y valores. En la combinación, el concepto adjetivo especifica los valores del concepto sustantivo o principal (hasta aquí, igual al modelo anterior).

Sin embargo, este proceso no es automático, sino que se realiza consultando los conocimientos del sujeto (marco teórico más amplio que el simple cómputo de prominencia y diagnosticidad) .En el concepto de “sangre azul”, por ejemplo, se tiene en cuenta el conocimiento sobre lenguaje figurado (se ponderan propiedades atribuidas no al color, sino al linaje noble).

La crítica de este modelo se basa en la falta de especificación del proceso de selección del conocimiento que va servir de referencia.

El modelo híbrido de ejemplares y teorías previas

Propuesto por Medin y Shoben (pag. 154), este modelo es aún más inespecífico que el anterior, aunque explica muchos aspectos de la combinación de conceptos. Este enfoque trata de combinar el conocimiento del mundo y la representación de ejemplares.

A partir de los resultados de la experimentación  los autores descubrieron que las propiedades de los conceptos, lejos de ser independientes entre sí, establecen ricas y variadas relaciones:

El cambio en el valor de una propiedad afecta a todas  las propiedades relacionadas

(PEj. Cuchara de madera más típica de cuchara grande, que cuchara de metal).

Además, esta relación cambia con el contexto

(PEj. Gris y negro semejante para nube, gris y blanco semejante para pelo).

Por último, una misma propiedad puede cambiar de valor para un concepto u otro

(PEj. Ser curvo para boomerang y para plátano).

Todos estos resultados demostraban que la diagnosticidad y la prominencia no eran suficientes para explicar la estructuración conceptual y que la información sobre las relaciones entre propiedades no sólo era tenida en cuenta, sino que además debía recuperarse según el contexto y los objetivos de cada momento.

Combinación sustantivo-sustantivo

Tipos de combinaciones:

Winiewski señala tres tipos básicos:

  1. Por la relación entre el concepto base y el que lo modifica

    • (Ej. Perro perdiguero. Indica función cazar perdices);

  2. Por la propiedad que se aplica al concepto base

    • (Ej. Pez martillo. Propiedad: forma);

  3. Por la combinación híbrida de ambos conceptos

    • (Ej. Aparta-hotel. El concepto resultante tiene propiedades nuevas dependientes de la combinación)

El modelo de especialización conceptual

Explica la primera de estas combinaciones a partir de una representación por esquemas en la que el concepto principal adopta la relación del concepto modificador (el concepto perro adopta en la variable cazar el valor perdiz).

El modelo de especialización conceptual ampliado

Explica los otros dos tipos combinación sustantivo-sustantivo que se producen por la propiedad que se aplica al concepto base o por la combinación híbrida de propiedades.

En ambos casos, las propiedades no se suman o son el resultado de la intersección de ambas, sino que se crean nuevas propiedades mediante los procesos de comparación y construcción.

Así, en el Ej. del pez martillo, el nuevo concepto no reúne las propiedades de los dos conceptos simples que lo forman, sino que, una vez se comparan sus características, se construye un nuevo concepto con la información de sus semejanzas y diferencias. Igual sucede con el concepto híbrido aparto-hotel que conjuga propiedades de ambos dando lugar a un todo diferente.

El proceso de categorización

(CÓMO se lleva a cabo la agrupación)

Dos principios de organización

El principio de semejanza

La semejanza, como principio organizador de las categorías, está en la base de los enfoques probabilísticos (semejanza con el prototipo) y de los ejemplares (semejanza entre sí).

La semejanza, según Teversky, depende de la comparación de propiedades comunes y distintas (regla de contraste) y de su ponderación. Así, todas las propiedades no tienen la misma importancia para valorar la inclusión dentro de una categoría (Pej. ballena se incluye dentro de la categoría de mamífero, aunque tiene más características comunes con los peces).

Sin embargo, la semejanza es difícil de definir. Como ya vimos, el valor de una propiedad cambia según el contexto (estimular y experimental) y según el concepto al que se aplique. Los sujetos, en realidad basan sus juicios en ciertas propiedades según su relevancia para una situación concreta.

Conocimiento previo

Todas las teorías que asumen una representación de la información en estructuras (esquemas, guiones, marcos o modelos mentales), defienden una organización conceptual basada en los conocimientos previos. Frente al principio general de la semejanza, los autores de este enfoque defienden que son los conocimientos del sujeto, sus teorías ingenuas sobre el mundo, los que guían y determinan el proceso de categorización.

La estructura conceptual no se reduce a listas de propiedades sino que se encuentra inmersa en un cuerpo de conocimientos con estructura y coherencia.

Según este principio de organización, las propiedades comunes son genéricas y variables y  adoptan sus valores en función del contexto.

Según el criterio de categorización que se adopte, existen distintos enfoques para describir el proceso de inducción, dependiendo del tipo de representación del conocimiento que se defienda.

Dos de las perspectivas más conocidas son las que se basan en una representación simbólica  (la inducción se realiza por la aplicación de reglas)  y en una representación del conocimiento distribuida en redes conexionistas (la inducción se realiza mediante emparejamientos de patrones de activación).

Dos explicaciones del proceso de categorización

(2 modelos de funcionamiento, a modo de  EJEMPLOS)

Sistema de reglas distribuidas

Al igual que el siguiente, se trata de un enfoque computacional, pero perteneciente al paradigma simbólico. El sistema opera con símbolos o unidades que se pueden interpretar semánticamente (los conceptos), sobre los que se ejecutan las operaciones (reglas). Los símbolos tienen una representación estática.

Según Holland (et. al) las categorías pueden definirse como grupos de reglas interrelacionadas, que están dirigidas a una meta. La interacción de las propiedades de los ejemplares y las metas determina la categorización. Así, ciertas propiedades adoptan unos valores (se ponderan de una u otra manera) dependiendo del contexto y de los objetivos o metas del sistema.

Un Ejemplo del  enfoque simbólico es el Modelo de Los Esquemas de Razonamiento Pragmático, de Holland, Holyoack et al (1986), en el que la agrupación de reglas conforma los llamados esquemas, que son  activados según  el contexto.

Los supuestos de partida del modelo son:

  • El sistema aplica reglas agrupadas en esquemas

  • Las reglas están distribuidas en distintas estructuras y el procesamiento se realiza en paralelo. Unas reglas se inhiben entre sí y otras se potencian

  • El propio sistema y el contexto imponen las restricciones al procesamiento para que este pueda hacer la ponderación.

  • Las reglas contienen las relaciones que existen entre una categoría de acontecimientos  de objetos y de metas

Varias reglas pueden activarse a un tiempo (sistema de reglas distribuido) si las categorías son excluyentes se inhiben, si no lo son se potencian (procesamiento en paralelo).

Las reglas se generan en una situación concreta según el conocimiento previo del sujeto. En función de las teorías que los sujetos tienen se realiza la categorización, de modo que el conocimiento previo guía el proceso de inducción categórica.

Los esquemas  están conformados por reglas de condición-acción diacrónicas (transición temporal entre ambiente y estados) y sincrónicas (descripciones atemporales del ambiente o los objetos). Las reglas que demuestren ser más efectivas para una situación concreta serán ponderadas, el resto se modificarán o eliminarán.

El procesamiento se realiza en tres pasos:

  1. Emparejamiento de las reglas y los hechos que mejor satisfacen las condiciones.

  2. Selección de un subconjunto de reglas emparejadas para ser ejecutadas.

  3. Ejecución de las reglas para que lleven a cabo las acciones.

Este enfoque busca combinar en la categorización la flexibilidad (reglas efectivas/reglas no efectivas) y la organización conceptual. Esta última  es de dos tipos:

Implícita que regula la relación entre reglas cuando la ejecución de una es condición para la ejecución de la otra.

Explícita que asegura la conexión o agrupación de  reglas que se han activado conjuntamente en distintas ocasiones

Descripción del proceso:

Para los esquemas de razonamiento pragmático las reglas no son una definición de las categorías sino un conjunto de expectativas que proporcionan por defecto el mejor esquema para la situación contemplada. La agrupación de reglas explícitas e implícitas comprende supuestos probabilísticos sobre las propiedades de una categoría.  Es decir, la inducción categórica es la probabilidad condicionada de pertenencia a una categoría supuestas unas propiedades en un ejemplar.

El sistema esta conformado por nodos superiores que representan a las condiciones y nodos  intermedios que representan a las acciones. El objeto o suceso que va a ser categorizado provoca la activación en paralelo de varias reglas o condiciones (recibe a poyo de varias fuentes).

De igual modo, cuando las categorías no son excluyentes las reglas que se activan pueden entrar en conflicto (Pej. animal peludo con cola puede activar gato o perro). Para evitarlo, el sistema cuenta con reglas inhibitorias que eliminan las reglas conflictivas (inactivan acciones).

Cada regla tiene un valor de apoyo (según las diversas fuentes activadas) y una ponderación. Para evitar las generalizaciones inadecuadas la categorización cuenta con un umbral de confirmación que ha de superar el valor de apoyo y la ponderación de una determinada regla

El sistema está jerarquizado del nivel más general al más específico (que contempla la información excepcional). Los ejemplares típicos se emparejan con reglas supraordenadas (las más generales) mientras que los atípicos lo hacen con reglas excepcionales. Los nodos superiores representan las reglas o condiciones que se ha de cumplir mientras que los nodos intermedios representan las acciones.

Sistema de activación distribuida

Enfoque computacional, pero conexionista, en el que las unidades, a modo de neuronas unidas entre sí con distintos pesos, se activan siguiendo patrones diferenciados. El sistema no opera con símbolos ni con reglas, son los patrones de activación los que transmiten la información en la red interconectada. El papel que desempeña una unidad se define por la fuerza de sus conexiones (excitatorias e inhibitorias).

No hay representaciones estáticas (ni siquiera por defecto), ni estructura, no hay nodos jerarquizados. Los conceptos emergen de las interacciones de la red que son posibles teniendo en cuenta las restricciones impuestas por el contexto (información entrante o patrón de activación). Se trata pues de un modelo mucho más dependiente del contexto que el anterior.

El procesamiento de la información es distribuido y en paralelo (modelo PDP), es decir, se produce como resultado de la interacción simultánea de muchas unidades.

Un Ejemplo de este enfoque es el Modelo de la Satisfacción de Restricciones de Rumelhart et al. (1986) en el que se establece una analogía entre las unidades del sistema y las neuronas del sistema nervioso, sobre las que actúan los patrones de actividad.

Descripción del proceso:

Cada categoría se corresponde con un patrón de activación determinado (Pej. perro: mamífero, peludo, ladra…)

Cuando una información entra en el sistema, las unidades ajustan su activación con el fin de satisfacer el máximo de restricciones que están implícitas en el patrón de activación.

Las propiedades se encuentran distribuidas por toda la red y la fuerza de sus conexiones hace que el patrón adquiera una configuración determinada.  Dicha configuración se correspondería con el prototipo de la categoría, pero no es una estructura sino que emerge guiada por los datos.

Los patrones van actualizando los pesos de sus conexiones hasta que alcanza la bondad de ajuste máximo, es decir, hasta que se consigue satisfacer el mayor número de restricciones

Preguntas de examen

  • 1) Exponga brevemente las principales deficiencias del enfoque de las propiedades definitorias para explicar la organización categórica.

  • 2) Exponga el argumento principal del enfoque probabilístico sobre la estructuración conceptual.

  • 3) ¿Cómo explican los modelos mixtos de inducción categórica la coexistencia de propiedades definitorias o diagnósticas y prototípicas?

  • 4) Según el enfoque de los ejemplares ¿cómo se explican los efectos de la tipicidad en el proceso de inducción categórica?

  • 5) ¿Cómo explica el Modelo de Modificación Selectiva el proceso de combinación conceptual sustantivo-adjetivo?

  • 6) deficiencias del modelo de modificación selectiva en la combinación de conceptos.

  • 7) Ilustre con un ejemplo el proceso de combinación conceptual según el modelo de especialización conceptual.

  • 8) Proceso de combinación conceptual: Señale las diferencias y semejanzas entre el modelo de modificación selectiva y el modelo de especialización conceptual.

  • 9) Describa cómo se explica el proceso de categorización según el enfoque guiado por el conocimiento previo o de las teorías ingenuas.

  • 10) ¿Cuáles son los supuestos principales en los que se apoyan los esquemas de razonamiento pragmático para explicar la inducción categórica?

  • 11) Características del proceso de categorización según el enfoque conexionista.