Bases biológicas, lingüísticas, lógicas y computacionales para la conceptualización de la mente LLIC-S-2004-01 Ángel Nepomuceno Fernández, Francisco José Salguero Lamillar y Fernando Soler Toscano (editores)
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Índice general Prólogo Lista de Autores xi xiii 1. En torno a la relación mente-cuerpo 1 1.1. Alma y cuerpo en la filosofía antigua.............. 2 1.2. Cuerpo y alma en el pensamiento cristiano........... 8 1.3. La dualidad cartesiana mente-cuerpo............. 14 1.4. La tesis de la Inteligencia Artificial............... 17 I Fundamentos biológicos de la especie y el lenguaje 27 2. Hominización 29 2.1. Introducción........................... 29 2.2. Nuestro lugar en la naturaleza................. 30 2.3. Nuestros parientes más próximos................ 31 2.4. El entorno de la evolución humana............... 35 2.5. Los primeros homínidos..................... 36 2.6. Australopithecus y el bipedismo................. 37 2.7. Los fabricantes de herramientas, los habilinos......... 39 2.8. La expansión de Homo...................... 40 2.9. El origen del hombre moderno.................. 42 2.10. Conclusiones........................... 45 3. Rasgos definitorios del lenguaje natural humano frente a otros sistemas de comunicación animal 47 3.1. Comunicación animal...................... 49 3.1.1. La danza de las abejas.................. 49 3.1.2. El canto de los pájaros.................. 52
VIII Índice general 3.1.3. Nuestros primos los simios................ 55 3.2. La comunicación humana.................... 57 3.2.1. Propiedades y características de la comunicación..... 58 3.2.2. Origen y desarrollo del lenguaje natural humano... 63 3.2.3. La adquisición de la lengua materna.......... 65 3.2.4. La diferencia es la sintaxis................ 68 3.3. Conclusión............................ 73 4. Bases moleculares del lenguaje 77 4.1. Introducción........................... 77 4.2. Anatomía y fisiología del lenguaje............... 79 4.3. La base genética del lenguaje.................. 83 4.3.1. Cuánto hay de innato en el lenguaje.......... 83 4.3.2. Cuánto hay de adquirido en el lenguaje........ 84 4.4. Bases moleculares del desarrollo de los centros cerebrales involucrados en el lenguaje................... 85 4.4.1. Regulación molecular del desarrollo estructural...... 86 4.4.2. Desarrollo funcional................... 88 4.4.3. Biología molecular de la plasticidad neuronal..... 89 4.5. Fundamentos genéticos del lenguaje: caracterización molecular de los genes implicados en el desarrollo del lenguaje..... 91 4.5.1. Consideraciones generales sobre la posibilidad....... 91 4.5.2. Factores genéricos que regulan el lenguaje?...... 91 4.5.3. Factores específicos que regulan el lenguaje?..... 93 4.5.4. La metodología para la clonación de los genes....... 93 4.5.5. Clonación comparativa de los genes del lenguaje... 94 4.5.6. Clonación funcional de los genes del lenguaje..... 94 4.5.7. Clonación posicional de los genes del lenguaje..... 96 4.6. Discusión: Por qué los genes del lenguaje son como son?. 108 II Modelos formales y computacionales 131 5. La lógica y las ciencias de la mente 133 5.1. Introducción........................... 133 5.2. La lógica clásica......................... 134 5.2.1. Lógica proposicional................... 136 5.2.2. Lógica de predicados................... 142 5.3. Algunas aplicaciones. Otras lógicas............... 146 5.3.1. Lingüística........................ 146
Índice general IX 5.3.2. Estudios de lógica filosófica............... 149 5.4. Lógica e inteligencia artificial.................. 155 6. Formalización de Carnap del modelo espacio-temporal de la física. El sistema axiomático C-T 163 7. leant A P, un sistema de representación y razonamiento para lógica de primer orden 175 7.1. Inteligencia Artificial: sistemas de representación y razonamiento........................... 175 7.2. El cálculo de tablas semánticas con variables libres...... 177 7.3. El demostrador leant A P..................... 180 7.4. Uso de variables universales................... 184 7.5. Trabajando con listas cerradas de variables libres....... 188 7.6. Comparación entre versiones.................. 190 7.7. Forma normal negada...................... 192 8. Modelos de Computación Natural 199 8.1. Introducción........................... 199 8.2. Breves nociones de Complejidad Computacional........ 200 8.2.1. Algoritmos óptimos................... 202 8.2.2. Clases de complejidad.................. 202 8.2.3. El modo no determinista................ 204 8.2.4. Una vía para atacar la conjetura P =? NP....... 205 8.3. Una perspectiva computacional de la Naturaleza....... 207 8.4. Algoritmos Genéticos....................... 209 8.4.1. Los inicios de la informática evolutiva......... 211 8.4.2. Cómo funciona un algoritmo genético......... 212 8.5. Redes Neuronales Artificiales.................. 214 8.6. Computación Molecular..................... 217 8.6.1. Estructura y procesamiento del ADN.......... 218 8.6.2. Operaciones moleculares................. 221 8.6.3. Un modelo molecular con memoria........... 225 8.7. Computación celular con Membranas.............. 230 8.7.1. Alfabetos y multiconjuntos............... 232 8.7.2. Estructuras de membranas............... 233 8.7.3. Células.......................... 233 8.7.4. Evolución de los P sistemas de transición....... 234 8.7.5. Variantes de modelos celulares............. 238
Prólogo Con objeto de superar, en la medida de lo posible, la compartimentación de saberes que de hecho se da en la enseñanza universitaria, un grupo de investigadores de la organizó el Seminario de Lógica, Lenguaje e Información en el marco de las actividades desarrolladas en torno al Proyecto Summa Logicae Siglo XXI. Se trataba de favorecer el diálogo interdisciplinar, la integración de resultados de investigación básica en disciplinas diversas y el apoyo a nuevas tareas investigadoras, tratando de superar la frecuente dicotomía tecnociencia/humanidades. Las sesiones tuvieron lugar entre Noviembre de 2002 y Mayo de 2003, comenzando con un breve curso de extensión universitaria sobre las concepciones de la mente, continuando con sesiones semanales en las que se presentaban unas veces trabajos en proceso de elaboración, otras resultados ya publicados, o bien nuevos elementos de reflexión en las áreas correspondientes. Para la publicación de los materiales inéditos del Seminario se solicitó una Acción Especial del Ministerio de Ciencia y Tecnología, la cual fue concedida con la referencia BFF2002-10497E. Gracias a esta ayuda ha sido posible la edición del presente volumen. Se ha contado con un total de ocho artículos elaborados por nueve de los investigadores participantes. Estos se ocupan de importantes aspectos del ámbito interdisciplinar de las ciencias cognitivas, desde los estrictamente filosóficos, hasta los computacionales. El conjunto se ha estructurado de la siguiente manera. Un primer capítulo, titulado En torno a la relación mentecuerpo, constituye una introducción de carácter filosófico al problema de la mente y su relación con el cuerpo. A continuación, la primera parte, Fundamentos biológicos de la especie y el lenguaje, agrupa tres trabajos (capítulos 2, 3 y 4) que se ocupan de estudiar el proceso de hominización, los rasgos que definen el lenguaje natural y las bases moleculares de éste. Finalmente, los cuatro trabajos (capítulos 5-8) que integran la segunda parte, Modelos formales y computacionales, abordan el papel de la lógica en relación con las ciencias de la mente, una
XII Prólogo de las formalizaciones de Carnap del modelo espacio-temporal de la física, un sistema computacional de representación del conocimiento y, por último, un repaso de los modelos de computación inspirados en la naturaleza. Esperamos que este volmen resulte de utilidad en la tarea de la conceptualización de la mente, una de las preocupaciones centrales de las ciencias cognitivas. Sevilla, septiembre de 2004 Los editores
Lista de Autores Antonio Benítez Burraco Dpto. de Lengua Española, Lingüística y Teoría de la Literatura abenitez@us.es Emilio Díaz Estévez Dpto. de Filosofía y Lógica y Filosofía de la Ciencia eestevez@us.es Gabriel Gutiérrez Pozo Dpto. de Genética ggpozo@us.es María del Carmen Hernández Martín Dpto. de Filosofía y Lógica y Filosofía de la Ciencia mchm@us.es Antonio Marín Rodríguez Dpto. de Genética anmarin@us.es
XIV Lista de Autores Ángel Nepomuceno Fernández Dpto. de Filosofía y Lógica y Filosofía de la Ciencia nepomuce@us.es Mario de Jesús Pérez Jiménez Dpto. de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial marper@us.es Francisco José Salguero Lamillar Dpto. de Lengua Española, Lingüística y Teoría de la Literatura salguero@us.es Fernando Soler Toscano Dpto. de Filosofía y Lógica y Filosofía de la Ciencia fsoler@us.es