Elementos básicos de la Teoría Constructivista de Heinz von Foerster

Von Foerster (1911-2002) es un físico austriaco que forma parte esencial de la tradición cibernética, la cual es considerada como una interdisciplina naciente en los años cincuenta y consolidada en los noventa. Además, dadas sus responsabilidades dentro de instituciones comprometidas en proyectos tecnológicos, Foerster mostró un especial interés por el diseño y construcción de los Sistemas duros –de aplicación en las ingenierías– y su relación con los procesos biológicos y cognitivos. Esta perspectiva lo lleva a proponer una Cibernética de la Cibernética (Foerster, 1972:89), una Cibernética de los sistemas que observan sistemas observando, o Cibernética de segundo orden.

Von Foerster

Problema real

Pienso el problema

Pienso epistemológicamente

sobre lo que pienso del problema

Pienso cibernèticmente

Reflexividad de SEGUNDO orden

Problema real

Pienso cibernéticamente

Pienso cibernéticamenteLo que pienso

cibernéticamente

Cibernética de segundo orden

Von Foerster

Problema real

Pienso cibernèticmente

Pienso cibernèticmenteLo que pienso

cibernèticamente

COMPUTACIONES CIBERNETICAS•Asignaciones (como comunicaciones)• Condicionamientos (bifurcaciones, diferenciaciones)• Repeticiones (recursividades, retroalimentaciones)

Von Foerster

Cibernética de segundo orden

Comparte la mirada reflexiva de la neurofisiología con Warren McCulloch, la aplicación inteligente de las máquinas no triviales con Norbert Wiener y Emil Rosenblueth, y la teoría de juegos con John von Newmann, entre otros.

Es un importante actor en las “Macy Conferences”, llevadas a cabo en los años 50 y de donde surgen temas y un interés relevante sobre la Cibernética, la Inteligencia Artificial y las Redes Neuronales.

De 1963 a 1965 se dedica a la investigación antropológica, y en 1978 intensifica su diálogo con las ciencias sociales mediante sus incursiones en la terapia familiar

Von Foerster

Von Foerster

Entre las ideas más relevantes de su propuesta cognitiva está la definición de “Eigenvalues y Eigenbehaviors”, –valores y comportamientos “propios”, generados dentro de procesos recursivos y fundamentales en los sistemas auto-organizados (Foerster,1996:98) y definidos más formalmente en (Foerster,1996:158).

También contribuye al enriquecimiento de los sistemas complejos al aludir a ellos como máquinas “no triviales”, cuyas operaciones siempre están influenciadas por sus comportamientos pasados, y por una permanente actualización de sus estructuras, hecho que los hace casi impredecibles en su presente*.

*En von Foesrter H. (1996) A propósito de Epistemología. Compilado por M. Packmann. España, Gedisa.

Von Foerster

Presentamos un conjunto de principios e ideas donde se muestran las concepciones sistémicas, epistémicas y constructivistas de von Foerster. Están identificadas por tres partes que van:

•“del entorno al organismo” como sistema,

•a lo largo del sistema, mediante una serie de “computaciones” y que von Foerster la denomina como “una fisiología para una representación interna del entorno” para desembocar en

•la” construcción del símbolo”

El término “computar” –que es muy usado en el discurso de Foerster–, es explicado detalladamente en (1973:43): “literalmente quiere decir reflexionar, contemplar (putáre) cosas con (com) y sin ninguna referencia expresa a magnitudes numéricas… lo usaré para denominar toda operación (no necesariamente numérica) por medio de la que se trasforma, modifica, rearregla, ordena, y demás, entidades físicas observadas (‘objetos´) o sus representaciones (‘símbolos’)”.

Von Foerster

Von Foerster

Concibe el conocimiento como el resultado de un juego entre la mutabilidad genética a lo largo de las generaciones y la selectividad del entorno.

De este juego se deriva el proceso de auto-construcción de sus símbolos y que a su vez son consecuencia de la

flexibilidad que adoptan para su expresión y en su sensitividad para distinguir. (Foerster, 1966: 170).

Von Foerster

Esta observación vincula de manera compleja dos procesos evolutivos por medio del análisis de estructuras y

funciones en la construcción de los símbolos registrados en la organización celular del organismo. Asume que este es un reto que todavía en los años 60 tiene una solución

distante, no sólo por la falta de conocimiento en la construcción propiamente de los símbolos, sino por el

conocimiento que tenemos de nuestra estructura neuronal (Foerster, 1966: 170).

Von Foerster

Comunicabilidad sistema / entornoVon Foerster

Veamos cómo von Foerster se aproxima al flujo de información entre el entorno y el organismo: “Distribuidas sobre la superficie de un organismo multicelular, están las células altamente diferenciadas. Ellas establecen la interfase entre los acontecimientos del entorno y las representaciones de ello en el organismo”. Para algunas variables en este universo físico, estas células llamadas receptores sensitivos detectan los cambios de presión, de temperatura y/o de concentración de sustancias que envuelven al organismo. La sensitividad de una célula receptiva a una perturbación especifica del entorno, se observa por la magnitud de su respuesta en forma de una descarga eléctrica pequeña, la cual después que se ha iniciado en la superficie del organismo, viaja en su interior a lo largo de una pequeña fibra, denominada “axón”, que sobresale de la célula. La duración de la descarga eléctrica es de milésimas de segundo y su magnitud es del orden de una décima de voltio, independientemente de la perturbación. Una prolongación de dicha perturbación del entorno, produce una descarga de frecuencia que corresponde aproximadamente al logaritmo de la intensidad de la perturbación. “En un lenguaje ingenieril la codificación de la señal se denomina modulación de la frecuencia y de esta manera, toda la información sensitiva se codifica en este lenguaje común” (1966:173).

*La descripción que hace von Foerster a la célula, se refiere a una neurona y el mecanismo de viaje al interior del organismo, lo explicará más detalladamente en el artículo “Construyendo la realidad”.

Von Foerster

Von Foerster

La capa (1) representa el área de los bastones y los conos sensores (dendritas). La capa (2), los cuerpos y los núcleos de estas células. El área (3) corresponde al área de los axones del sentido de la vista que se unen por medio de sinopsis con las ramificaciones dendríticas de las células bipolares que forman la capa (4). Las células bipolares se conectan por sinopsis a su vez con la capa (5), con las dendritas de las células ganglionares que forman la capa (6). Las señales eléctricas de las células ganglionares son transmitidas a regiones más profundas por los axones que están reunidos formando el nervio óptico, identificado con (7). La computación se desarrolla en la capas (3) y (5), donde se encuentran las sinopsis. Y, de acuerdo a Maturana, es ahí donde se computan las impresiones sensoriales del color y algunas otras características como podría ser la forma (Foerster, 1973:50).

Modelo de Comunicabilidad sistema / entorno

Modelo que emula la relación entre la ClausuraOperacional y el Acoplamiento Estructural

Von Foerster

“Obsérvese este doble cierre del círculo, por medio del cual el sistema, no solamente actúa sobre lo que ´ve´, sino también sobre aquello que elabora ´lo visto´. (1973:53). Una segunda versión del diagrama matricial es el toroide, que propone “envolver dicho diagrama en torno de sus dos ejes de simetría circulares, de manera tal que sus límites artificiales sean anulados y se forme un cuerpo toroidal.

Las operaciones de cómputo que se desarrollan dentro de este toroide obedecen a una condición no trivial, al postulado de la ´homeostasis cognoscitiva´”. Y concluye: “El sistema nervioso está organizado (o se organiza a sí mismo) de manera que computa una realidad estable”. (Foerster, 1973:54)

Componentes de una red neuronal asistida

Componentes de una red neuronal asistida

Síntesis de los conceptos relevantes para el modelo

Von Foerster

La existencia de invariantes en las restricciones que selecciona el sistema del entorno, como elementos / relaciones en borde y contornos, que conmuta el cerebro y establece inferencias . Una conmutación de descripciones asociadas a una cadena de procesos y estructuras en transformación. La descripción de los mecanismos, de las computaciones o de los procesos de transducción y transformación que van de las dendritas a los mapas topológicos que conforman símbolos. Esto aunado a la concatenación de elementos / relaciones que establece y la argumentación fisiológica, matemática y sistémica que propone. El “doble cierre del círculo” considerado como una síntesis de los procesos de transformación entre los sensores y lo efectores –ACOPLAMIENTO ESTRUCTURAL- con los procesos en los “modus operandi” de las uniones sinápticas , - elementos /relaciones de la CLAUSUTA OPERACIONAL- que integran los subsistemas de procesamiento y de auto-organización de una máquina no trivial. Los argumentos anteriores conducen a establecer una continuidad en los procesos entre el entorno y el sistema que fortalece la continuidad establecida en el modelo adaptativo que proponemos.

Epistemología genética de Jean Piaget

Siete tesis: síntesis Piagetiana por Rolando GarcíaTesis 1

Debe haber continuidad entre los procesos biológicos y las acciones del recién nacido,

cuyas coordinaciones constituirán el comienzo de lo que serán los procesos cognoscitivos...”, ...

“dicha continuidad es funcional, no estructural.

Se refiere a los mecanismos formadores de nociones, ideas, conceptualizaciones, teorizaciones (desde los niveles más rudimentarios hasta los más altos niveles

de abstracción), sin que haya, obviamente, continuidad en los contenidos, ni en la forma de organización”.

Piaget

Siete tesis: síntesis Piagetiana por Rolando GarcíaTesis 2

El conocimiento surge en un proceso de organización de las interacciones

entre un sujeto (“el sujeto de conocimiento”)

y esa parte de la realidad constituida por los objetos

(”el objeto de conocimiento”)...

tales formas de organización llegarán a constituir..., las estructuras lógicas que culminan en una lógica

formal y en las estructuras matemáticas”.”.

Piaget

Siete tesis: síntesis Piagetiana por Rolando GarcíaTesis 3

La génesis de las relaciones y las estructuras lógicas y lógico-matemáticas

está en las interacciones sujeto-objeto.”.

Piaget

Tesis 4

Organizar los objetos, situaciones, fenómenos de la realidad empírica

(en tanto son objetos de conocimiento) significa establecer relaciones entre ellos.

Pero las relaciones causales no son observables: son siempre inferencias.

Causalidad y lógica nacen mancomunadas

Siete tesis: síntesis Piagetiana por Rolando GarcíaTesis 5

El desarrollo del conocimiento tiene lugar por reorganizaciones sucesivas.

Esto significa que la elaboración de los instrumentos cognoscitivos del sujeto procede por etapas.

”.

Piaget

Tesis 6

En todo dominio de la realidad (físico, biológico, social) las interacciones del sujeto con los objetos de

conocimiento dan lugar a procesos cognoscitivos que se construyen con los mismos mecanismos,

independientemente del dominio.

Siete tesis: síntesis Piagetiana por Rolando GarcíaTesis 7

El sujeto de conocimiento se desarrolla desde el inicio en un contexto social....

Su acción se ejerce condicionando los instrumentos y mecanismos de asimilación / acomodación

de los objetos de conocimiento, así como el aprendizaje.”

Piaget

Conceptos básicos de la epistemología genética I Piaget

Conceptos básicos de la epistemología genética II Piaget

Ro -> Mo <---> Ms <- Is

Relación empírica

Relación causal

Relación de implicación

1c

2a 2b

2c

Organismo / sistema

Esquema de acción

1b

Conceptos básicos de la epistemología genética III Piaget

Ro -> Mo <---> Ms <- Is

Relación germinal

Relación causal

Relación de implicación

Elementos / relaciones

del objeto /sujeto en

interacción con el sujeto

1c

2a 2b

2c

Organismo / sistema

O

Conceptos básicos de la epistemología genética III Piaget

Ro -> Mo <---> Ms <- Is

Relación germinal

Relación causal

Relación de implicación

Acción: varias dendritas actúan ante

el objeto

Abstracción

Flujo de información de un racimo neural que ya integra

varias coordinaciones a un racimo de salida

GeneralizaciónFlujo de información de un racimo

neural cercano a las coordinaciones empíricas a un racimo de salida

Elementos / relaciones

del objeto /sujeto en

interacción con el sujeto

1a

1c

2a 2b

2c

Integración / diferenciación

Organismo / sistema

S O

3a

3b

Conceptos básicos de la epistemología genética IV Piaget

Analogía entre los los procesos de repetición / retroalimentación de la cibernética con los procesos de re-equilibrción Piagetianos

Elementos básicos de la Teoría Sistémica de Walter Buckley

Relevancia de Buckley en la SociocibernèticaBuckley

Buckley es un sociólogo que pertenece a la tradición norteamericana de sociología y mostró un especial interés por los Sistemas relacionados con su actividad como sociológico. Esta perspectiva es enriquecida por su interés en la Teoría General de Sistemas y de la Cibernética. Junto con Luhmann,es un autor central en el Comité de investigación RC51 de Sociocibernètica dela ISA.

La importancia que le da a Cibernética de primer orden es central. Considera a Wiener como un científico que pone especial atención en la sociología al establecer ejemplos y aplicaciones de la Cibernética en ella. Entre los principios de los Sistemas Adaptativos Complejos incluye la ley del requisito de variedad de Ashby.

Buckley hace notar que dentro de las características de los Sistemas Adaptativos Complejos tiene una primacía el pensamiento basado en una lógica relacional. (Buckley, 1969:491)

Buckley

Información y comunicaciónEl concepto de información lo

toma de la Teoría de la información y lo precisa como un

proceso de selección de elementos y relaciones de un

subconjunto de variedades, que para tener algún significado, debe tener correspondencia

(matching) con otro subconjunto de variedades.

Por comunicación, entiende un proceso que transmite la

variedad restringida de una forma a otra entre ambos subconjuntos. Implica la existencia de un código y procesos de codificación y decodificación. (Buckley,

1967:491)

Buckley

Distingue tres operaciones básicas:

• Adaptar en forma temporal

el sistema a las contingencias externas

(auto-regulación)

• Dirigir el sistema hacia ambientes más armónicos con

él (auto-dirección), y

• Reorganizar permanentemente aspectos del sistema mismo para enfrentar, quizá con

mayor eficacia, el ambiente (auto-organización).

Buckley

Distingue tres operaciones básicas:

• Adaptar en forma temporal

el sistema a las contingencias externas

(auto-regulación)

• Dirigir el sistema hacia ambientes más armónicos con

él (auto-dirección), y

• Reorganizar permanentemente aspectos del sistema mismo para enfrentar, quizá con

mayor eficacia, el ambiente (auto-organización).

Buckley

Morfostasis sistémica:

Refiere a procesos de intercambio complejo entre el

sistema y el ambiente y tienden a preservar y

mantener una forma, una organización o un estado del

sistema.

Los procesos homeostáticos y el rito en los procesos

socioculturales son ejemplos de morfostásis. Son procesos conservadores, compensadores de la desviación que van de

la mano con la retroalimentación negativa.

Buckley

Mapeo sistema / entorno Cuando la organización interior del Sistema Adaptativo logra discriminar y responder a las restricciones del entorno, decimos que el sistema ha “mapeado” una parte de la variedad de las restricciones del entorno, como información, dentro de la estructura de su organización.

De esta manera, un subconjunto de la variedad restrictiva del entorno es codificado y transmitido de alguna manera a través de varios canales que propician un cambio de estructura en el sistema, y que presenta para ello elementos isomórficos respecto al tipo de variedad restrictiva del entorno.

El sistema “se empata o hace juego” –se mapea- selectivamente con su entorno tanto fisiológicamente como sicológicamente. (Buckley, 1967:491)

Sistemas Adaptativos ComplejosBuckley

un Sistema Adaptativo Complejo debe manifestar: • Un grado de plasticidad e irritabilidad, cara a cara con los eventos del entorno de tal manera que se lleve a cabo un intercambio constante de acción y reacción con dicho entorno.

• Debe disponer de algún mecanismo o fuente potencial de variedad adaptativa para empatarse o “mapearse” con variedades restrictivas nuevas dentro de un entorno cambiante,

• Debe tener un conjunto de criterios selectivos o mecanismos para “tamizar o escudriñar” la fuente de sus variedades que mejor se “empaten” o mapeen con el entorno.Debe de tener la manera de establecer un acuerdo para preservar y/o propagar los “mapeos o empates” seleccionados más exitosos.

Los Sistemas Adaptativos Socioculturales Buckley

Principio de la irritabilidad de su protoplasma: que establece a la tensión, derivada de manifestaciones bloqueadas, como una fuente de actividad permanente en el sistema que debe re-establecer alguna forma de equilibrio.

Principio de morfogénesis: que alude al estado de permanente cambio de las estructuras del sistema –debida a las fluctuaciones del entorno- con el propósito de mantener o re-establecer un “estado estable”, propio de los sistemas abiertos.

Principio de persistencia o continuidad en las variables esenciales y dentro de ciertos límites. .

Principio de la desviación positiva o negativa, que alude a las posibilidades de la retroalimentación: orientada al mantenimiento de un estado sin cambio –negativa- u orientada a un cambio en el estado del sistema.

El principio de selección de la variedad para la preservación de las estructuras sistémicas.

El principio de la relación estructura / proceso que promueve una mayor atención a los aspectos dinámicos del sistema integrados a los estructurales.

Contenido:

Síntesis de conceptos básicos de • Luhmann, • von Foerster, • Buckley y • Piaget.

Descripción del modelo adaptativo (SiAs)

Ejemplos de aplicaciones.

1ª parte:

2ª parte:

FIN de la

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