Un sistema de símbolos físicos (también conocido como sistema formal) es un mecanismo que toma patrones físicos (símbolos), los combina en estructuras (expresiones) y los manipula mediante procesos específicos para generar nuevas expresiones. Este concepto es fundamental para entender la evolución de la inteligencia artificial y la psicología cognitiva.
La Hipótesis del Sistema de Símbolos Físicos (PSSH)
Formulada por Allen Newell y Herbert A. Simon, la Hipótesis del Sistema de Símbolos Físicos (PSSH) sostiene que: "Un sistema de símbolos físicos tiene los medios necesarios y suficientes para la acción inteligente general".
Esta afirmación conlleva dos implicaciones profundas:
- Sobre la mente humana: Sugiere que el pensamiento humano es, en esencia, una forma de manipulación de símbolos.
- Sobre las máquinas: Implica que las máquinas pueden alcanzar la inteligencia siempre que posean un sistema de símbolos físicos.
Raíces Filosóficas
La idea de que el razonamiento puede reducirse a un cálculo formal no es nueva. Tiene raíces en pensadores como Thomas Hobbes (quien veía el razonamiento como un "cálculo"), Gottfried Wilhelm Leibniz (quien buscó un cálculo lógico de todas las ideas humanas), David Hume y Immanuel Kant. En la actualidad, esta visión se asocia con la teoría computacional de la mente, defendida por filósofos como Hilary Putnam y Jerry Fodor.
Ejemplos de Sistemas de Símbolos Físicos
| Sistema | Símbolos | Expresiones | Procesos |
|---|---|---|---|
| Lógica Formal | Palabras como "y", "o", "no" | Declaraciones lógicas | Reglas de deducción |
| Álgebra | Símbolos matemáticos (+, ×, x, y) | Ecuaciones | Reglas algebraicas |
| Ajedrez | Piezas del tablero | Posiciones de las piezas | Movimientos legales |
| Computadora | Estructuras de datos | Datos organizados | Programas informáticos |
La PSSH extiende estos ejemplos al pensamiento humano y al lenguaje natural, proponiendo que las ideas son símbolos codificados en el cerebro y que el habla y la escritura son procesos de manipulación de dichos símbolos.
Evidencia de la Hipótesis
Experimentos Psicológicos y Modelos Computacionales
Newell y Simon realizaron experimentos que demostraron que, ante problemas complejos de lógica o planificación, los seres humanos proceden paso a paso, explorando diversas rutas y retrocediendo cuando encuentran un callejón sin salida. Este proceso de manipulación de símbolos fue simulado con éxito mediante programas de computadora que utilizaban los mismos algoritmos que las personas, un enfoque conocido como simulación cognitiva.
Éxitos de la IA en los años 50 y 60
Durante las primeras décadas de la IA, se desarrollaron programas basados en el procesamiento de símbolos de alto nivel que lograron hitos sorprendentes para la época, tales como:
- STUDENT: Resolución de problemas algebraicos.
- Logic Theorist: Demostración de teoremas lógicos.
- Arthur Samuel's checkers: Aprendizaje para jugar damas.
- ELIZA y SHRDLU: Comunicación en lenguaje natural.
Aclaraciones Importantes
Para que la PSSH sea coherente, es necesario distinguir entre señales digitalizadas y símbolos semánticos. La hipótesis no se refiere a los simples 0s y 1s de la memoria de una computadora o a las matrices de números anónimos en las redes neuronales, sino a símbolos que poseen un significado reconocible y que pueden combinarse para crear conceptos más complejos.