En la formulación de Newell, cada nivel se caracteriza por un medio (aquello que se procesa), unos componentes (que realizan operaciones primitivas de procesamiento), unas leyes de composición (para formar sistemas con los componentes) y unas leyes de comportamiento (que determinan el comportamiento de un sistema en función de su estructura y del comportamiento de sus componentes). Cada uno de estos aspectos puede definirse en términos de sistemas del nivel inmediatamente inferior.
Así, en el nivel simbólico (o «de máquina simbólica» ) el medio son los símbolos, los componentes son las sentencias y las estructuras de datos, las leyes de composición están determinadas por la sintaxis del lenguaje, y las leyes de comportamiento por las reglas que se siguen en la interpretación secuencial de los programas (lo que en teoría de la programación se llama «semántica operacional» ). Los símbolos, las sentencias y las estructuras de datos se implementan con configuraciones de bits en una memoria, pero no configuraciones arbitrarias, sino formadas con los componentes (instrucciones y llamadas al sistema) y las leyes de composición del nivel inferior, el de máquina operativa. En realidad, Newell no considera el nivel de máquina operativa: el nivel inferior al simbólico (que para él incluye también el de máquina convencional) es el de circuito lógico. Es más, su teoría niega la posibilidad de existencia de niveles intermedios («No es posible inventar arbitrariamente niveles de sistemas de computadores intermedios entre los existentes [...] Los niveles son un reflejo de la naturaleza del mundo físico [...] Existen, de igual modo que cualquier otra cosa existe. No son sólo un punto de vista» ). No entraremos en este asunto de naturaleza filosófica (véase, por ejemplo, el análisis de Basden, 2002) [2, 3], pero es interesante señalar que para Daniel Dennett, cuya «postura intencional» (que veremos en el Apartado 1.9) tiene mucho que ver con el nivel de conocimiento, no es así: como sugiere el propio término (postura, stance), el nivel de conocimiento es algo que sólo estaría «en los ojos del observador» .
Un principio ya clásico en la inteligencia artificial es la hipótesis del sistema de símbolos físicos de Newell y Simon (1976) [73]. Un sistema de símbolos físicos está formado por entidades llamadas símbolos, patrones físicos que pueden aparecer como componentes de otro tipo de entidades llamadas expresiones o estructuras simbólicas, y por procesos que operan sobre expresiones para su creación, modificación, reproducción o destrucción. La hipótesis es una ley cualitativa en estos sistemas:
«Un sistema de símbolos físicos tiene los medios necesarios y suficientes para una acción inteligente general» .
Es decir:
La aportación posterior de Newell fue la de mostrar que, aun siendo suficente y necesario el nivel simbólico para obtener comportamiento inteligente hay un nivel de mayor abstracción que también es necesario para describir y diseñar sistemas inteligentes.
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