Esta obra se presenta como una introducción a la Ciencia Cognitiva, a los procesos mentales que se estudian en psicología cognitiva y a la evidencia empírica que soporta dichos ámbitos disciplinares, junto con los modelos teóricos y formales desarrollados para su comprensión. La simulación de los procesos cognitivos se introduce a través del desarrollo de los modelos de redes neurales de aprendizaje supervisado, que son el fundamento de la cognición y constituyen su base computacional. Los modelos de redes neurales se desarrollan teórica y empíricamente introduciendo didácticamente ejemplos prácticos, fácilmente implementables mediante el recurso a una hoja de cálculo en la que se presentan los resultados de la simulación. Hoy por hoy, la mejor herramienta para desgranar los principios universales de la cognición y su base computacional, sus fundamentos más consolidados, sin renunciar a sus bases matemáticas, técnicas o científicas, es precisamente la presentación de los modelos conexionistas que simulan el comportamiento de los mecanismos biológicos y computacionales de la cognición.

Este libro pone especial énfasis en el formalismo que permite modelar los procesos cognitivos haciendo uso de las herramientas provistas por las matemáticas y la computación; asimismo, introduce la simulación de los procesos estocásticos que, procedentes de la física estadística, explican el origen de procesos complejos y la aparición de efectos globales a partir de la agregación de conductas individuales tal como se emplean en ciencia de redes para la comprensión de la dinámica de sistemas complejos; en este caso, los efectos agregados de la interacción social entre agentes racionales, empleando como objetivo la emergencia de redes sociales jerarquizadas. Todo ello en el contexto del modelo del individualismo metodológico, que apela a la explicación de efectos complejos como resultado de interacciones entre agentes individuales. Se ha invertido un particular esfuerzo en hacer intuitiva la motivación de los modelos y su traducción en lenguaje matemático formal mediante ejemplos y aplicaciones que puedan imitarse en simples hojas de cálculo. Se ha limitado la complejidad sin renunciar a la ambición; se presenta un texto que apela al conocimiento consolidado, no a la actualidad del debate con su complejidad actual. Y se ha evitado pagar el precio de la actualidad en el debate en aras de presentar el conocimiento de forma que resulte instrumental para comprender el actual desarrollo de la disciplina, tan complejo como inaccesible en ausencia de un texto introductorio. Se sientan las bases de la descripción de los procesos básicos de pensamiento mediante una visión global de sus procesos formales.

El texto actual realiza una descripción intuitiva y explicativa preliminar de qué es una red neural, se extiende en una presentación de los modelos de redes supervisadas, las células de McCulloch-Pitts, el perceptrón de Rosenblatt, el Asociador Lineal Adaptativo de Widrow-Hoff monocapa y multicapa y, finalmente, presenta de forma rigurosa el modelo de retropropagación o propagación retroactiva del error. Los capítulos dedicados a los modelos de redes conexionistas se concluyen con la presentación de un modelo de simulación de sistemas complejos. Este tratamiento define los instrumentos principales en el entendimiento del funcionamiento del sistema nervioso. El texto hace un repaso de los principios más clásicos de la representación cognitiva describiendo las propiedades formales de los conceptos, las categorías y los modelos más representativos para poner en manos del lector una herramienta comprensiva de la psicología cognitiva actual. A esos capítulos iniciales sucede la exposición de las operaciones cognitivas que tienen lugar sobre representaciones, es decir, los procesos de razonamiento y solución de problemas, procesos que permiten evaluar relaciones entre los elementos de la representación y extraer conclusiones para implementar soluciones. Todos estos ámbitos requerirán nuevos esfuerzos, ya sea de quienes suscriben el texto en ediciones posteriores del mismo o de otros muchos autores en otros textos.

Este libro va dirigido a aquellos estudiantes que no se conforman con un tipo de formación más orientado a la cultura que al saber, más retórico que enfocado a la comprensión de los mecanismos subyacentes de la cognición; también se dirige a todo aquel que desee adentrarse, desde la ingeniería, la física, la matemática o la biología, en el fascinante campo de la Ciencia Cognitiva que tiene por objeto el producto funcional del sistema nervioso en términos formales con el fin de entender sus mecanismos y procesos funcionales, como son los procesos de representación, razonamiento y solución de problemas.

J. S. Sainz y L. V. Sainz, 2020