A mediados de los años 50 empezaron a imponerse ideas que implicaban la modelación de estructuras y procesos mentales, lo que desembocó en la llamada psicología cognitiva.
La distinción entre memoria a corto plazo, en la que se mantiene consciencia del pasado inmediato, y memoria a largo plazo, que almacena informaciones ya retiradas de la consciencia, la estableció ya en 1890 el psicólogo William James. Basándose en diversas evidencias experimentales, Miller (1956) [65] llegó a una conclusión interesante con respecto a las limitaciones de las capacidades cognitivas humanas:
Naturalmente, este número de trozos, que Miller estimaba entre cinco y nueve, es una característica del «hardware humano» . En un ordenador, donde lo análogo a la memoria a corto plazo son los registros, la capacidad, como bien sabemos, depende de la tecnología de cada momento.
Este resultado se ha aplicado para establecer recomendaciones en distintos campos. Por ejemplo, en programación, Yourdon (1988) [112] recomienda limitar entre cinco y nueve el número máximo de subprogramas llamados desde otro (no porque el superarlo confunda al ordenador, sino al programador).
Se supone que la memoria a largo plazo almacena un número indefinido de trozos relacionados uno con otros mediante algún tipo de asociación. Cuando es necesario, la mente evoca, «copiando» algún trozo de la memoria a largo plazo en la de corto plazo; mediante las asociaciones, este trozo evoca a otros, y, por la limitación de capacidad, se «desalojan» otros (como en una memoria cache). Igual que los racimos, los trozos «se enganchan» , y al tirar de uno se traen otros. Por esto, y para evitar la ambigüedad de «trozo» , en adelante hablaremos de «racimo» para traducir chunk.
El modelo del procesador cognitivo de Newell y Simon (1972) [72] considera la mente como un sistema de procesamiento de la información. La Figura 2.1 lo resume gráficamente. La analogía con la estructura de un ordenador es patente. Incluso, y basándose en datos experimentales, el modelo incluye la hipótesis de que el procesador cognitivo selecciona perceptos y reacciona ante ellos en ciclos reconocimiento y acción de unos 70 milisegundos. Las transferencias entre la M.C.P (memoria a corto plazo y la M.L.P (memoria a largo plazo) tardarían unos siete segundos. Obviamente, estos números no sin caprichosos. Están apoyados, como el «número mágico 7±2» , en diversos experimentos.
Post (1943) [78] propuso los sistemas de reglas de producción como un modelo general de computación, aunque según Sowa (1984) [92], Thue había utilizado ya en 1914 este tipo de sistema para transformaciones de cadenas de caracteres. Chomsky (1957) [15] lo adaptó para la descripción formal de gramáticas y Newel (1973) [69] como modelo de representación de los racimos en el contexto del procesador cognitivo.
Un sistema de producción está formado por un conjunto de reglas de produccón almacenadas en una memoria de trabajo (correspondiente a la memoria a corto plazo) y un procesador. Cada regla de producción tiene dos partes: un patrón y una acción. El patrón es un racimo que puede emparejarse con algún elemento en la memoria de trabajo; cuando se produce el emparejamiento se dice que la regla se dispara, y entonces el procesador ejecuta la acción especificada en la regla. Es una formulación muy general que se puede concretar de distintas maneras. Una acción puede ser una salida hacia el subsistema motor, una petición de recuperación de la memoria a largo plazo, o de almacenamiento en ella, o la generación de un nuevo patrón. Un patrón puede ser una simple declaración o proposición (como en las reglas de la Figura 1.4), o una estructura más compleja. Por otra parte, el procesador tiene que ocuparse, entre otras cosas de la resolución de conflictos que surge cuando son varias las reglas aplicables.
Uno de los asuntos más estudiados y debatidos en la psicología cognitiva son los referentes a la memoria humana. Ya hemos hablado de la distinción entre las memorias a corto y a largo plazo. Desde que lo propusiera Elden Tulving (1985) [100], ya es comúnmente admitido que hay tres tipos básicos de memoria a largo plazo:
La «memoria semántica» había sido propuesta años antes por Ross Quillian (1968) [79], denominación que ha perdurado pese a algunas objeciones, como la de Hiltzman (1978) [44], que prefería llamarla «memoria genérica» . Fue el primer modelo estructural de memoria, y es interesante por la influencia que ha tenido (aunque raras veces se cita) en la ingeniería del conocimiento y en la ingeniería del software en general. La idea esencial es que la mente llega a formar conceptos agrupando elementos de la memoria episódica con el fin de conseguir una economía. Veamoslo brevemente.
La Figura 2.2 muestra los resultados de uno de los experimentos realizados por Collins y Quillian (1969) [21]. Se trataba de medir el tiempo medio de respuesta ante preguntas que requerían un respuesta binaria, como «¿un canario es un animal?» , «¿un canario puede volar?» , etc. Como puede verse, los tiempos varían significativamente, y la hipótesis de Collins y Quillian para explicarlo (incluida ya en la misma figura) fue que en la mente los conceptos se almacenan asociándose entre sí directa o indirectamente, y que para recuperar las propiedades asociadas a tales conceptos el procesador cognitivo tiene que recorrer las asociaciones. En el ejemplo de la figura hay tres conceptos: «animal» , «pájaro» (que es un tipo de animal) y «canario» (que es un tipo de pájaro). Por otra parte, las propiedades se asocian a los conceptos, de modo que si se pregunta por una propiedad directamente asociada a un concepto la respuesta es más rápida que si la propiedad está asociada a otro concepto del cual éste es un subtipo.
Los racimos en este modelo serían pequeñas redes de conceptos y propiedades que el procesador cognitivo almacena en o recupera de la memoria a largo plazo en un ciclo de reconocimiento y acción. La Figura 2.3 muestra el racimo que podría evocarse cuando se piensa en algo asociado a «perro» .
Las redes semánticas (Apartado 2.3.4) se basan en este modelo. Hasta no hace muchos años estos modelos de representación eran competencia de la inteligencia artificial. Actualmente, integrados en la programación orientada a objetos, forman parte de la corriente principal de la informática.
Sobre otros tipos y modelos de memoria en psicología pueden consultarse los trabajos (accesibles en la Red) de Roediger et al. (2002) [85] y Raaijmakers y Shiffrin (2002)[80].
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