Comunicación similar al lenguaje mejora el aprendizaje en redes artificiales

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En todas las especies, las habilidades críticas se transmiten de padres a hijos a través de la comunicación.

Investigadores del Hospital Universitario de Bonn (UKB) y de la Universidad de Bonn demostraron que la comunicación efectiva depende de cómo tanto el emisor como el receptor representan la información.

Su estudio revela cómo este proceso subyace a la eficacia del entrenamiento y al rendimiento en las tareas.

La comunicación, ya sea a través de sonidos, olores o movimientos, es crucial para la supervivencia.

Su aspecto social es fundamental para la cognición, ya que nuestras descripciones de tareas en el cerebro están moldeadas no solo por las experiencias sensoriales, sino también por la información que se nos comunica.

“Sabemos por nuestra vida cotidiana que la comunicación social es esencial para nuestra capacidad de aprendizaje en el mundo real, lo que se resume en el dicho ‘enseñar es aprender por segunda vez‘”, dice la profesora Tatjana Tchumatchenko, del Instituto de Epileptología Experimental e Investigación Cognitiva de la UKB y miembro del Área de Investigación Transdisciplinaria (TRA) “Modelado” de la Universidad de Bonn.

En un novedoso estudio, los investigadores de Bonn utilizaron redes artificiales como agentes que asumieron los roles de profesores y estudiantes.

La red de profesores aprendió a resolver un laberinto y luego guió a la red de estudiantes a través de la tarea transmitiendo un mensaje.

Esta configuración permitió a los investigadores investigar cómo la comunicación similar al lenguaje entre agentes artificiales mejora el aprendizaje y el rendimiento en la tarea.

Los resultados mostraron que ambos roles pueden desarrollar un lenguaje que permite al estudiante aprender del profesor.

Curiosamente, este lenguaje se vio influenciado tanto por la tarea en cuestión como por el rendimiento del alumno.

“Lo que hemos descubierto coincide con lo que se sabe sobre la formación del lenguaje en los animales“, afirma Carlos Wert-Carvajal, coautor del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de Bonn, en el grupo de investigación del profesor Tchumatchenko en la UKB.

Wert-Carvajal subraya que la forma en que nuestro cerebro codifica el mundo no sólo está determinada por nuestras propias experiencias, sino que también crea abstracciones que son comprensibles para los demás:

“Por ejemplo, no decimos ‘fruta dulce, crujiente, redonda, roja o verde’, sino que utilizamos la palabra ‘manzana’.

Esta palabra existe porque nuestro lenguaje ha evolucionado para representar una experiencia compartida que proporciona una recompensa agradable”, afirma Wert-Carvajal.

En otras palabras, todo lenguaje debe describir el mundo de la forma más eficiente posible.

Esta eficiencia implica un mensaje conciso que contenga la mayor cantidad de información posible.

Un buen lenguaje debe combinar tanto las descripciones internas de la tarea del profesor y del alumno como las características reales del mundo real.

“Cuando le dimos feedback sobre el rendimiento del alumno en la tarea, el profesor modificó su lenguaje para transmitir información más útil“, explica el primer autor Tobias Wieczorek, que hasta hace poco era estudiante de máster en la Universidad de Bonn en el grupo Tchumatchenko de la UKB.

Este proceso demuestra que la comunicación eficaz es un proceso bidireccional.

“Tanto el emisor como el receptor deben trabajar juntos para garantizar que la información intercambiada sea clara, precisa y realmente útil”, afirma el profesor Tchumatchenko, que dirigió el estudio.

Sorprendentemente, al “cerrar el círculo“, es decir, al retroalimentar el lenguaje del alumno, los investigadores de Bonn lograron que los alumnos se enseñaran entre sí.

A pesar de carecer de habilidades explícitas de enseñanza, los agentes comunicaron de manera eficaz la información esencial y demostraron la solidez del lenguaje que habían desarrollado.

“Aunque no sabían cómo ‘enseñar’, eran capaces de utilizar su lenguaje para transmitir información importante“, afirma el coautor del estudio, el Dr. Maximilian Eggl, que hasta hace poco era un posdoctorado en la Universidad de Bonn en el grupo de investigación del Prof. Tchumatchenko en UKB.

Esta investigación destaca el papel fundamental de la comunicación similar al lenguaje como experiencia cognitiva compartida y demuestra su importancia crítica para el aprendizaje y la generalización.

Los resultados proporcionan información valiosa sobre el diseño de sistemas de comunicación biológicos y artificiales que optimizan el aprendizaje y el rendimiento de las tareas en diferentes entornos.

Fuente: Nature communications