Los modelos conexionistas, también llamados teorías del procesa- miento distribuido en paralelo (PDP), surgen también del enfoque com- putacional, pero sostienen que hay que sustituir la metáfora del ordena- dor por una metáfora biológica, la del cerebro con sus conexiones neuronales (véase, Rumelhart, McClelland y el grupo PDP, 1992) . Según estas teorías, el procesamiento de la información se realiza mediante un gran número de unidades que interactúan entre sí simultáneamente, enviándose señales de excitación o inhibición. Estas unidades están conec- tadas entre sí formando una red, y lo que hacen es recibir la entrada que les envían sus vecinas, a partir de la cual calculan un nuevo valor que les devuelven. Esta red interconectada de unidades puede caracterizarse a partir de dos parámetros o factores que determinan la fuerza de la señal que enviará una unidad a otra: el grado de activación general producido por la entrada sensorial y la fuerza de conexión entre cada una de las uni- dades. Las fuerzas de conexión entre las unidades forman el patrón de conexión que determina el estado previo de conocimiento del sistema, y
que se modifica en función de la actividad de la red de unidades. Como vemos, ambos factores, patrón de activación y patrón de conexión, deter- minan en interacción el resultado del procesamiento que, por tanto, pro- viene tanto del medio como del estado previo de conocimientos del sis- tema. Un rasgo clave de los modelos conexionistas es que, además de las unidades de «entrada» y de «salida», que conectan con el medio, postu- lan la existencia de unidades «ocultas» que son las que llevan el peso del trabajo cognitivo del sistema. En la figura 2.2 puede verse una red mul- tiestrato, en la que la información que llega a las unidades de entrada se recodifica en una representación interna y las salidas se generan a partir de la representación interna más que por el patrón original.
Una red conexionista de este tipo puede dar cuenta de las tareas que realiza la mente humana sin recurrir a los conceptos básicos del enfoque computacional clásico como son la existencia de reglas explícitas y de depósitos donde se representa y almacena la información. Al proponer una representación activa y dinámica de la entrada sensorial, las teorías conexionistas se adaptan especialmente bien a la explicación de los fenó- menos evolutivos. Así, el aprendizaje consiste en el establecimiento de nuevas redes de conexión entre las unidades, y el desarrollo es la secuen- cia de tales redes de conexión; de esta manera, al igual que el aprendiza- je, el desarrollo estará determinado tanto por el medio como por el esta- do inicial de conocimiento del sistema. Se mantiene, por tanto, una concepción del aprendizaje y el desarrollo de tipo «incremental», gradual, en la que no es necesario postular mecanismos innatos especialmente potentes, sino un conjunto de conexiones preinstaladas y una gran plas- ticidad para adquirir nuevas conexiones.
FIGURA2.2. Ejemplo de una red conexionista multiestrato (Ilustración realizada a
partir de Rumelhart, Hinton y Williams, 1986, p. 213 de la traducción castellana). … … … … Patrones de salida Patrones de entrada Unidades de representación interna
En los últimos 10 años las teorías conexionistas han tenido un nota- ble éxito en la explicación del desarrollo en diferentes campos, como la adquisición del lenguaje, y la simulación de algunas de las tareas piage- tianas clásicas, como la de la balanza (véase, Klahr y MacWhinney, 1998). Por ejemplo, James McClelland (1989), uno de los padres de este enfo- que, sostiene que los fenómenos evolutivos en su conjunto podrían refle- jar la actuación de un sencillo principio de aprendizaje que podría ser for- mulado de la forma siguiente:
Ajústense los parámetros de la mente en proporción a la magnitud en que su ajuste pueda producir una reducción en la discrepancia entre los acontecimientos esperados y los observados
El modelo PDP de McClelland para la balanza parece ajustarse espe- cialmente bien a la actuación de los niños pequeños, que como acabamos de ver está centrada únicamente en una de las dimensiones (el peso), e incluso simula adecuadamente la actuación en el estadio intermedio (ope- ratorio concreto) en el que existe ya un reconocimiento de la implicación de ambas dimensiones (peso y distancia); pero, muestra un menor valor predictivo cuando los sujetos se acercan a la actuación propia del perío- do formal piagetiano, en el que son ya capaces de multiplicar el peso por la distancia y, así, resolver todos los problemas. La explicación de la actua- ción de los sujetos en este nivel superior podría requerir la introducción de algún mecanismo de aprendizaje explícito, mediante reglas, creando así un modelo híbrido, que incorporaría un componente conexionista y otro simbólico mediante reglas.
Los modelos conexionistas parecen poder dar cuenta de algunos fenó- menos del desarrollo que resultan especialmente difíciles de explicar para las concepciones tradicionales del procesamiento de información, parti- cularmente la codificación precisa que realizan los sujetos de la tarea, así como la gradual y vacilante progresión mostrada por los sujetos en su consideración de la dimensión de la distancia a la que se sitúan los pesos en la balanza. Además, como el propio McClelland sostiene, el principio de aprendizaje anterior sería una formulación conexionista del proceso de acomodación piagetiano, ya que ésta consiste en el ajuste de los esque- mas que posee el sujeto a la información que recibe del medio. De hecho, el patrón de conexiones entre las unidades, que da cuenta del conoci- miento acumulado por el sujeto, y que determina también la actuación del sistema, actuaría en forma semejante a la asimilación piagetiana. De esta manera, los modelos conexionistas podrían dar cuenta del equilibrio global entre acomodación y asimilación que caracteriza la concepción piagetiana de la adaptación intelectual.
Por último, mediante este principio se podría avanzar en un aspecto de singular importancia en el campo del desarrollo, como es la relación
entre los cambios cuantitativos y cualitativos. Del nivel cuantitativo, «incre- mental», del desarrollo podrían emerger diferencias estructurales, cuali- tativas. Así, los estadios del desarrollo podrían ser considerados como reestructuraciones globales de las redes conexionistas (véase García Madruga, 1991a). Ahora bien, estos estadios ni serían necesarios, ni tam- poco tendrían una gran consistencia interna à la Piaget. Las teorías cone- xionistas podrían ser utilizadas, por tanto, como la microestructura bási- ca de una concepción general del desarrollo que mantenga la existencia de cambios cuantitativos y cualitativos, y de múltiples caminos evolutivos posibles, así como la complejidad y plasticidad en las relaciones entre el organismo y el medio. Los modelos conexionistas comparten el doble carácter de ser formulaciones de origen computacional y, al mismo tiem- po, modelos dinámicos sobre el desarrollo. Por lo que nos conducen direc- tamente al último enfoque teórico reciente en la explicación del cambio.