MENTAL, UN
SOLUCIONADOR
GENERAL DE
PROBLEMAS

“Ningún problema puede ser solucionado desde el mismo nivel de conciencia que lo creó” (Einstein)

“Para la solución de grandes problemas es necesario deshacerse de grandes prejuicios” (Dirac)



Estrategias de Resolución de Problemas

Un problema es un asunto de interés del que se cree que hay una solución pero que dista de ser obvia a partir de su enunciado. Supone un desafío para quien lo intenta resolver y que proporciona satisfacción cuando se resuelve.

Un problema debe estar claramente definido. Una solución de un problema consiste en establecer una serie de pasos que conduzca desde el estado inicial (el enunciado del problema) al estado final (el problema resuelto).


Estrategias generales

Existen varias estrategias generales para resolver problemas. Un problema particular puede requerir el uso de varias estrategias. Las estrategias generales más destacadas son las siguientes:
Estrategias particulares

Además de estas estrategias generales, hay métodos de resolución de problemas de tipo matemático-lógico:
Paradojas en el Área de la Resolución de Problemas

La paradoja del inventor

La paradoja del inventor es una paradoja formulada por George Pólya en su mencionado libro “How to solve it”: “El plan más ambicioso es el que tiene más posibilidades de éxito”. También se suele describer así: “Es más fácil encontrar una solución general que encontrar una solución para un problema específico”. Es decir, en lugar de intentar resolver un problema específico, es más fácil abordarlo desde un punto de vista general y que cubra el problema planteado como un caso particular. Es una paradoja porque intuitivamente parecería que intentar resolver un problema concreto sería más fácil que abordarlo a nivel general.

En general, en un problema complejo se suele aplicar el método reduccionista (analítico): dividir el problema en problemas más pequeños que requieran menos esfuerzo, Pero hay problemas en los que no se puede aplicar esta estrategia. La solución entonces es aplicar el camino inverso, el sintético: generalizarlo prescindiendo de los detalles irrelevantes.

La filosofía de la paradoja del inventor se suele ilustrar con el problema resuelto por Gauss (en los años 1780s) cuando en la escuela su profesor planteó el problema de sumar los 100 primeros números naturales. Gauss obtuvo una solución inmediatamente: 5050. La suma la calculó así: 1+…+100 = (1+100) + (2+99) + … + (50+51) = 50*101 = 5050. En general, la suma de los n primeros números naturales es n(n−1)/2.

La paradoja del inventor es un fenómeno que ocurre principalmente en matemática, lógica e informática. En informática es especialmente útil, pues facilita el desarrollo de programas genéricos (normalmente parametrizados), que cubran muchos casos particulares. Además los programas son más cortos, más comprensibles y más fáciles de mantener.

Variantes de la paradoja del inventor son:
La paradoja de la simplicidad

La simplicidad es un principio filosófico, un principio psicológico, una estrategia de resolución de problemas, un modo de vida, un criterio estético, una estrategia de diseño, un estado de conciencia, una claridad mental, …
“La simplicidad es la última sofistificación” (Leonardo da Vinci).

“La simplicidad es el major diseño” (Ken Segall).

“Si no lo puedes explicar de manera simple, es que no lo entiendes suficientemente bien” (Einstein)
Simplicidad no es lo mismo que simplificación. Simplicidad es riqueza, libertad y conciencia superior. Simplificación es empobrecimiento, limitación y conciencia inferior. Como concepto, la simplicidad es simple, por lo que podría parecer que lograr la simplicidad es una tarea fácil. Es justamente lo contrario, de la misma manera que no es fácil elevar la conciencia. La paradoja de la simplicidad es que es difícil de alcanzar, pero obvia cuando se alcanza.

La simplicidad es la culminación de un proceso de reflexión, de maduración, de experimentación, de prueba y error. Cuando se alcanza la simplicidad en un problema o disciplina, se logra el conocimiento perfecto, la máxima creatividad y la máxima efectividad.

La simplicidad no es algo utópico. Se puede lograr, pero el camino para llegar a ella no es fácil.
“La simplicidad no llega rápido, y puede ser muy trabajoso hacer algo simple” (Nigel Holmes).

“Qué complejo es lograr la simplicidad” (Carlos Guyot).

“Como no tengo tiempo de escribir una carta corta, te escribe una larga” (Mark Twain).
Cuando la simplicidad se lleva hasta el límite, hasta la suprema simplicidad conceptual, la simplicidad se convierte en una Teoría de Todo, un paradigma universal, la piedra filosofal, la clave de la sabiduría y de la conciencia. Una vez lograda, la simplicidad suprema es la llave maestra que abre todas las puertas.


La paradoja de la elección

Vivimos en un mundo cada vez más complejo, con mayores posibilidades de elección (libros, películas, canals de television, tecnologías, productos, ocio, etc. Paradójicamente, a pesar de que nuestra libertad de elección es mayor, estas situaciones nos crean confusion, ansiedad, parálisis mental y mayor indecision.

Para salir de esta situación, lo mejor es aplicar la simplicidad: limitar las posibilidades existentes a solo unas pocas en función de nuestras necesidades, es decir, a lo realmente importante y esencial.

Toda decision implica una restricción, una renuncia, un descenso desde el nivel general al particular. Esto implica un descenso en el nivel de conciencia, pues la conciencia está asociada a la libertad, a las alternativas posibles. Por eso el famoso asno de Buridán fue incapaz de decider entre solo dos posibilidades (dos montones de heno) y murió de inanición.

Barry Schwartz es un psicólogo americano autor de “The Paradox of Choice: Why Mores is Less” (La paradoja de la elección: Por qué más es menos). La tesis de este autor es que no tener elección nos hace infelices, tener algunas elecciones nos hace felices, pero tener demasiadas elecciones nos hace infelices. En el tema de la resolución de problemas, es major disponer de pocas estrategias que de muchas. Debemos elegir las estrategias más importantes.


El Solucionador General de Problemas

El General Problem Solver (GPS, Solucionador General de Problemas) es un programa de ordenador creado en 1957 por Herbert Simon, Allen Newell y John Clifford Shaw para intentar resolver todo tipo de problemas particulares mediante un procedimiento general. El GPS se implementó en un lenguaje creado al efecto llamado IPL (Information Processing Language).

El GPS se podía aplicar a una gran variedad de problemas: demostración de teoremas, jugar al ajedrez, problemas recursivos (como las torres de Hanoi), identidades algebraicas, criptoaritmética, problemas geométricos, etc.

El GPS fue uno de los grandes hitos de la inteligencia artificial. En él se separó el conocimiento del problema (el “qué”) de la estrategia para resolverlo (el “cómo”), utilizando siempre el mismo mecanismo general de razonamiento, independientemente del problema a resolver.

El conocimiento del problema se expresaba (en un lenguaje simbólico formal) mediante objetos y las operaciones que podían hacerse entre los objetos para dar lugar a otros objetos. Las operaciones podían estar restringidas para aplicarse solo a ciertas clases de objetos. Una operación podía producir más de un objeto como resultado. En el GPS se aplicó la estrategia “problem space theory” de Newell y Simon en su libro “Human Problem Solving” de 1972.

Por ejemplo:
Heurísticas del GPS

El GPS utilizaba dos heurísticas:
  1. Análisis de medios-fines.
    Los medios son los objetos y las operaciones entre los objetos para conseguir el objetivo. El análisis medios-fines se basa en seleccionar los objetos y las operaciones que más se acercan al objetivo.

  2. Planificación (planning).
    La planificación permite construir una solución en términos generales, antes de considerar los detalles. Para ello se omiten ciertos detalles de los objetos y de las operaciones para simplificar el problema, ignorando diferencias no significativas entre los objetos y entre las operaciones. Una vez llegado a un estado objetivo, se consideran los detalles.
En general, el proceso para alcanzar un objetivo es recursivo, y es el siguiente:
  1. Crear una lista con el objeto inicial.

  2. Recorrer todas las operaciones posibles para obtener nuevos objetos, seleccionando aquellos objetos que más se aproximan al objeto final, añadiéndolos a la lista.

  3. Eliminar cada objeto expandido de la lista.

  4. Si uno de los nuevos objetos es el objetivo, finalizar el proceso con éxito.

  5. Si ya no hay nuevos posibles estados, finalizar el proceso con fracaso. En caso contrario, ir al punto 2.
La estructura de los objetos posibles puede recorrerse en amplitud o profundidad: En ambos casos, los subobjetivos (los nuevos objetos) sustituyen al objeto expandido en la lista.


MENTAL como Solucionador General de Problemas

El problema más fundamental que se resuelve con MENTAL es el problema de disponer de un lenguaje formal universal para la ciencia.

MENTAL no es un solucionador general de problemas en el sentido de un programa de ordenador (como GPS), pero sí es un facilitador o simplificador de todo tipo de problemas. Es un GPS en un sentido superior: genérico y universal. Desde el nivel profundo todos los problemas se contemplan como el mismo problema. Todos los problemas se simplifican porque se parte de la simplicidad suprema (las primitivas semánticas universales) para lograr la complejidad. Todos los problemas tienen una raíz mental. Trascendiendo la mente lo más posible, es decir, alcanzando los arquetipos primarios, los problemas desaparecen o se hacen más sencillos.

MENTAL ha tenido dos fases:
  1. Una ascendente, de abstracción suprema y de descubrimiento de las primitivas. Esta fase se ha realizado solo una vez. MENTAL es la suprema abstracción porque sus conceptos básicos son primitivas semánticas universales, categorías filosóficas y arquetipos primarios.

  2. Otra descendente, de aplicación práctica aplicando el Principio de Causalidad Descendente. Esta segunda fase se realiza cada vez que se aplica.
Todos los problemas tienen una raíz mental y se derivan de la dualidad, de la existencia de pares de opuestos. Solo hay un problema: el producido por la existencia de opuestos. Según Jung, “Estamos crucificados entre los opuestos y nos liberamos de esta tortura cuando toma forma el tercero reconciliador”. MENTAL es el tercero mediador entre todos los opuestos.

Según el primer Wittgenstein (el del Tractatus), un lenguaje ideal haría desaparecer todos los problemas filosóficos. MENTAL, como lenguaje formal universal para la ciencia, resuelve o facilita la resolución de muchos problemas en múltiples campos.


Las estrategias generales

En MENTAL confluyen muchas de las estrategias generales de resolución de problemas mencionados anteriormente:
Las paradojas
Los problemas

Con MENTAL se simplifican, se resuelven o se aclaran muchos problemas. Podemos destacar los siguientes:

Adenda

Más sobre GPS

El GPS era un software complejo. Hoy día, se pueden reescribir las funcionalidades principales del GPS mediante un código simple utilizando un lenguaje de programación de alto nivel, y más fácilmente aún utilizando un lenguaje de inteligencia artificial.

GPS era muy limitado. No era general y no resolvía todos los problemas. Además el proceso de búsqueda no era muy eficiente. Requería demasiado tiempo para resolver problemas complejos (como el juego del ajedrez) por el problema de la “explosion combinatoria” de los estados posibles. GPS intentó ser un modelo computacional de una teoría unificada de la cognición.

GPS fue una extensión de un programa anterior llamado “The Logic Theorist Machine” (la máquina de lógica teórica), que realizaba demostraciones de teoremas de la lógica proposicional de la obra Principia Mathematica de Russell y Whitehead.

El paradigma GPS evolucionó hasta convertirse en la arquitectura simbólico-cognitiva SOAR (State Operator And Results), un modelo de cognición para la resolución de problemas y el aprendizaje.

Posteriormente surgieron en inteligencia artificial los sistemas expertos, en donde el conocimiento de un experto se especifica mediante reglas, permitiendo solucionar problemas en dominios específicos. En 1967, salió a la luz el primer sistema experto: Dendral, un sistema que ayudaba a los químicos a identificar moléculas orgánicas desconocidas. En 1974 salió Mycin, un sistema experto para diagnóstico médico. A partir de los años 1980s, se empezaron a desarrollar lenguajes de inteligencia artificial como Lisp y Prolog. Prolog separa (como GPS) el conocimiento de un problema (el “qué”) del “cómo” se resuelven los posibles problemas que pueden plantearse.


Bibliografía