Les aplicacions de la lògica borrosa.

La lógica dice que Sócrates era mortal (ya que Sócrates era humano y todos los humanos son mortales), pero no si era alto o bajo, ni si cobraba un sueldo digno o era friolero. Ser "alto" es un concepto difuso, y enseñárselo a una máquina requiere un nuevo tipo de "lógica borrosa". El problema es importante porque la mayoría de las situaciones de la vida real son difusas. ¿Hace calor o "se está bien"? ¿Cuándo pisar o soltar el freno? ¿Tiene gastritis el paciente? ¿Hay crisis o desaceleración?

"La lógica clásica aristotélica se ha mostrado eficaz en ciencias duras como la matemática o la física", dice el científico de la computación Jorge Elorza, de la Universidad de Navarra. "Pero resulta insuficiente cuando los predicados contienen imprecisión, incertidumbre o vaguedad, que es como funciona el razonamiento humano; la lógica borrosa ayuda a que los programas informáticos interpreten juicios de ese tipo". Elorza cita como ejemplo los criterios para diagnosticar gastritis aguda: "Dolores difusos en el estómago, náuseas con o sin vómitos y molestias inespecíficas". Para que los ordenadores ayuden en el diagnóstico médico, deben programarse con la lógica borrosa, más similar a la que aplican los médicos en estos casos. "Se trata de computar con palabras en vez de con números", dice.

En la lógica borrosa, las cosas no son verdad o mentira. Una cosa puede ser verdadera al 15% (técnicamente, su "grado de verdad" es del 0,15). Y las variables (o categorías) no son números, sino nombres sin fronteras precisas (hace calor, frío o "se está normal"), y los operadores que los modifican son "bastante" o "no mucho".

Como sabe cualquier oficinista o consumidor de grandes almacenes, que haga calor, haga frío o se esté normal son tres cosas que pueden ser verdad a la vez. Y que además suelen serlo, dependiendo de a quién pregunte uno. Un termostato borroso sopesa los grados de verdad de las tres descripciones para decidir si enchufar más o menos aire frío en la sala. Esto, por cierto, elimina la clásica distinción entre optimistas y pesimistas, porque el vaso ya no está medio lleno o medio vacío, sino lleno con un grado de verdad del 0,5. Y vacío en el mismo grado. Si el vaso está a tres cuartos de su capacidad, es verdad (al 0,75) que está lleno, pero también es verdad (al 0,25) que está vacío.

Las aplicaciones de la lógica borrosa en la ingeniería crecen con ímpetu. De hecho, ya forman parte de la vida cotidiana. "Mi lavadora es de una de las dos marcas que ya usan la lógica borrosa", asegura Elorza. Las dos marcas son AEG y Miele, y utilizan estos métodos de computación para moderar el programa de lavado si la ropa "no está muy sucia": un concepto difuso. (...)

La técnica también está extendida en los sistemas de frenado de los coches, el foco automático de las cámaras fotográficas, control de los ascensores en edificios públicos, filtros de spam (correo basura) y videojuegos. Los fabricantes no han publicitado estos avances por una razón evidente. "Frenos controlados por lógica borrosa" no es la clase de mensaje que más coches puede vender.

Pero la mala fama de la lógica borrosa se debe a que tiene el nombre mal puesto. Lo que es borroso no es la lógica -que tiene una definición matemática precisa-, sino el mundo al que se aplica, incluida nuestra percepción de sus fronteras y sus categorías. (...)

La idea de que el cerebro humano utiliza un mecanismo análogo a la lógica borrosa debe mucho al lingüista William Labov, fundador de la moderna sociolingüística. Labov demostró en 1973 que las categorías "taza" y "cuenco" son difusas en nuestro cerebro: solapan una con otra, y su uso depende más del contexto y la experiencia del hablante que del tamaño real del recipiente. Por ejemplo, muchos sujetos del experimento consideraron el mismo recipiente como una taza (si se les decía que contenía café) y como un cuenco (cuando un rato después se les sugirió que servía para comer). La decisión entre los dos nombres depende a la vez de otros factores: tener un asa, ser de cristal, llevar un plato debajo y exhibir un diámetro creciente de base a boca restan puntos a "cuenco" y empujan al hablante hacia "taza". El resultado de Labov es muy similar a la lógica borrosa: en nuestro cerebro, un objeto puede ser un cuenco con un grado de verdad del 0,7 y una taza con un grado de verdad del 0,3. Y esos grados se ajustan continuamente en función del contexto y la experiencia del hablante.

La neurobiología más reciente ha confirmado las ideas de Labov de una forma inesperada, en una serie de experimentos que han iluminado el problema central de la semántica -¿cómo atribuimos un significado a las palabras?- e incluso un tema clave de la filosofía de la mente: qué son los conceptos, los símbolos mentales con los que se teje el pensamiento humano.

La idea convencional es que los conceptos son entidades estables, que se forman y manipulan en las altas instancias del córtex cerebral (los lóbulos frontales, agigantados durante la evolución humana). El concepto "flor" sería un auténtico "símbolo" por lo mismo que lo es la palabra flor: porque se ha independizado de su significado y se puede manejar sin tener delante una flor.

Pero los datos están revelando que el símbolo y su significado son en gran medida lo mismo para nuestro cerebro. Pensar en algo rojo, o incluso pensar en abstracto sobre el color rojo, activa los mismos circuitos cerebrales que verlo físicamente.

Una pregunta común en los tests psicológicos es si dos dibujos distintos representan dos orientaciones del mismo objeto. Lo resolvemos "rotando mentalmente" el objeto, como pone de manifiesto un hecho elocuente: nuestro tiempo de respuesta es directamente proporcional al ángulo que distingue a un dibujo de otro.

El laboratorio de Herbert Bauer, en Viena, demostró el año pasado que la "rotación mental" es indisociable de la actividad de una parte del córtex motor, la misma que usamos cuando queremos mover un objeto de verdad. Se trata, según Bauer, de "una simulación interna de la rotación real de un objeto".

Cuando una persona lee el verbo "saltar" no sólo se activan sus lóbulos frontales, sino también las áreas que reciben la información de los sentidos y las motoras que rigen sus acciones. Los conceptos que manejamos se parecen menos a las definiciones de la lógica formal que a las verdades de la lógica borrosa: relativas, provisionales y tejidas con las hebras del mundo real.

Javier Sampedro, Máquinas con rostro humano, El País,21/09/2008
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