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Aprendiendo a “ver” datos

Un problema que hoy se plantea la ciencia, es resolver “the big data overload”, o sea, saber manejar la sobrecarga de información.
Abiertos a nuevos horizontes, la unión del arte y la ciencia, nos ayudan a buscar una salida a este problema, los genetistas de la Universidad Albert Einstein se encuentran trabajando con Daniel Kohn, un artista plástico conceptual.

Hace más de un año, genetistas de la Universidad Albert Einstein de New York, trabajaban con un pintor y artista conceptual, Daniel Kohn. La reunión parecía extraña, los científicos en apariencia no compartían su realidad profesional con el artista, pero se lo convocó para ayudar a resolver algo que les povoca insomnio a los hombres de ciencia “the big data overload”, o sea, manejar la sobrecarga de información.

La informática avanzada produce ondas de datos digitales abstractos que en algunos casos desafían la interpretación, no hay manera de discernir un patrón significativo de cualquier manera intuitiva. Para extraer un poco de orden en éste caos, los analistas necesitan reinventar continuamente las formas en que ellos representan sus datos -. Que es donde el Sr. Kohn aparece. Él pasó 10 años trabajando con científicos y sabe cómo plantear preguntas útiles. Se podría preguntar, por ejemplo, ¿Qué pasa si los datos se corrieron hacia afuera?, ¿y si es al revés? O ¿qué pasa si hacés clic en un punto en los datos representados y se puede ver otra dimensión?

Daniel K“La participación de Daniel Kohn, nos está sacando de la zona de confort, y nos hace conscientes de que podemos y deberíamos pensar en la representación de los datos de nuevas maneras”, dijo John Greally, director del Centro de Einstein para Epigenómica, que fue quien invitó al Sr. Kohn.

“El problema hoy es que los datos biológicos se han resumido al dominio digital”, agregó el Dr. Greally, “y necesitamos alguna manera de capturar la gestalt, para desarrollar un instinto para lo que es importante.” Y en muchos campos puede ayudar, para predecir el clima, hacer predicciones financieras entre otras cosas. La información es todo lo que hay, grandes cadenas montañosas expansión de la misma. Lo que falta es el instinto del rastreador para encontrar un camino, el instinto humano por dónde empezar a buscar para encontrar patrones y su significado. Pero, ¿pueden esos instintos creativos realmente ser entrenados sistemáticamente? E incluso si pudieran, ¿no tomaría años para hacerlo?

Las respuestas son sí y no, al menos cuando se trata de algunas habilidades avanzadas. Y eso debería hacer que los analistas se ahoguen en datos optimistas.

Los científicos que trabajan en una rama poco conocida de la psicología llamado aprendizaje perceptual (Ciencia Cognitiva) han demostrado que es posible incrementar los instintos de una persona tanto en los campos físicos, como volar un avión, o los más académicos, como descifrar la notación química avanzada. La idea es entrenar las habilidades visuales específicas, por lo general con módulos de juegos de computadora que requieren decisiones de fracciones de segundo. Con el tiempo, una persona desarrolla un “buen ojo” para el material, y con ella la capacidad de extraer patrones significativos instantáneamente.

El aprendizaje perceptivo es una habilidad tan elemental que la gente se olvida de que lo tiene. Es lo que utilizamos como niños al hacer distinciones entre las letras de aspecto similar, como U y V, mucho antes de que podamos leer. Es la habilidad necesaria para distinguir un La bemol de un Si sostenido (tanto la nota como la notación), o entre amigos y enemigos en un video juego de ritmo rápido, “fragmentar” la información en bloques más grandes. Habíamos olvidado lo difícil que era para aprender todas esas distinciones sutiles en el primer lugar.

El aprendizaje perceptivo puede aplicarse en todos los campos.

Las propias habilidades perceptivas siguen ahí, y todavía se pueden ejercitar. Las usamos en cualquier momento tratamos de aprender nuevo material: decir, software diferente para el trabajo, o las diferencias en los árboles nativos y plantas después de mover todo el país. Una vez que nuestros ojos – u otros sentidos – han dominado estas diferencias de percepción sutil, podemos centrarnos en poner el conocimiento al trabajo.

La belleza de este tipo de aprendizaje es que es automático; no hay pensamiento involucrado. “Nosotros no sólo vemos, miramos; nosotros no sólo escuchamos, oímos”, escribió el fundador del campo, Eleanor J. Gibson, en 1969.” Aprendizaje perceptivo es autorregulado, en el sentido de que la modificación se produce sin necesidad de refuerzo externo. Es estímulo-orientado, con el objetivo de extraer y reducir “la información necesaria.

Ese comentario es tan lleno de significado que ayuda a transformarlo en “slow”. El aprendizaje perceptivo está activo.

Nuestros ojos (u otros sentidos) están en la búsqueda de las pistas correctas. De forma automática, no se requiere un esfuerzo adicional. Tenemos que prestar atención, por supuesto, pero no hay necesidad de encender el sistema o ajustarlo. Es auto-corrección – se sintoniza en sí. El cerebro trabaja para encontrar los monumentos más significativos o sonidos y filtrar el resto.

¿De qué manera esta visto en el mundo real?

Tome aprender a volar, una experiencia desconcertante y a veces aterradora que requiere cientos de horas en el aire y en el aula – muchos de ellos dedicados a aprender a leer un panel de instrumentos. En la década de 1980 un científico cognitivo llamado Philip Kellman, que había estudiado la obra del Dr. Gibson, se preguntó si había una mejor forma y más rápida. Los diales en el panel de instrumentos son bastante fáciles de leer por su cuenta, uno a la vez; pero la lectura de todos ellos a la vez, de un vistazo, es otra habilidad por completo. Se trata más de reflejos, y sensaciones, que de razonamiento.2

Dr. Kellman diseñó un video juego para aprender: El estudiante ve un panel y decide rápidamente lo que los diales están diciendo, de manera colectiva (hay cinco o seis de ellos, dependiendo del avión). Debajo del panel de la pantalla de la computadora son siete opciones, incluyendo “ascenso recto”, “giro descendente” y “giro nivel” Un timbre suena si la respuesta es correcta.; si es incorrecta, un eructo, mientras que se resalta la respuesta correcta, entonces aparece la siguiente pantalla, con otro panel de instrumentos, y luego otra: todo ritmo rápido, con información instantánea.

En 1994, el Dr. Kellman, ahora profesor en la Universidad de California, Los Ángeles, probó este módulo de aprendizaje perceptual, como él lo llama, en los pilotos amateurs. Después de una hora de entrenamiento, los novatos podían leer el panel con la mayor precisión y rapidez como pilotos con un promedio de 1.000 horas de vuelo, que encontró. Habían construido la misma habilidad de lectura, por lo menos en el suelo, en una fracción del tiempo. “Usted todavía tiene que volar el avión, por supuesto”, dijo el doctor Kellman. “Pero es mucho menos estresante cuando se puede leer que el panel sin detenerse a pensar en ello.”

El Dr. Kellman y otros han utilizado variaciones sobre este método en otros campos complejos, incluyendo la dermatología, la química, la cardiología e incluso cirugía.

En un experimento reciente de la Universidad de Virginia, los investigadores utilizaron un módulo perceptivo de aprendizaje para capacitar a los estudiantes de medicina sobre la eliminación de la vesícula biliar. En el pasado, los médicos extirpaban la vesícula biliar haciendo una larga incisión en el abdomen en una cirugía abierta. Pero desde la década de 1980, muchos médicos han estado extirpando vesículas, haciendo pequeñas incisiones donde introducían un tubo delgado llamado laparoscopio en la cavidad abdominal. Este tubo está equipado con una cámara diminuta, y el cirujano debe navegar a través de la cavidad en base a las imágenes que la cámara transmite. Cualquier lesión puede ocurrir si el médico interpreta erróneamente esas imágenes, y por lo general toma decenas de cirugías dominar la habilidad.

La mitad de los estudiantes practicaron en un módulo informático que mostró videos cortos de cirugías reales y tenían que decidir rápidamente en qué etapa de la cirugía estaba el video cuando se detenía. La otra mitad – el grupo de control – estudió los mismos videos a su antojo, podían rebobinar si querían y detenerse donde quisieran. La sesión de práctica duró unos 30 minutos. En un examen final de sus conocimientos del procedimiento, el grupo perceptivo-aprendizaje derrotó a sus compañeros igualmente experimentados. Sus instintos eran mucho más nítidos.

Nadie sabe todavía los límites e inconvenientes de sustentar las decisiones en el entrenamiento perceptivo. Y por supuesto, la formación es un complemento a la construcción de conocimientos en un campo, no un sustituto de ella. Se puede jugar videojuegos todo lo que quiera, pero usted todavía tiene que aterrizar un avión y hacer funcionar en un ser humano vivo.

Pero esto no es un truco. La escuela de medicina en U.C.L.A. ha adoptado módulos perceptivos como parte de su plan de estudios estándar, entrenar habilidades como la lectura de electrocardiogramas, la identificación de las erupciones (hay muchas variedades, que parecen todos iguales para el ojo inexperto) y muestras de tejido de interpretación de las biopsias. La idea es que usted puede aprender a identificar rápidamente anomalías. Estos módulos son igualmente aplicables en cualquier campo de estudio o la experiencia que implica hacer distinciones sutiles. ¿Eso es un rombo o un trapecio? ¿Un roble o el arce? ¿El símbolo chino para la “familia” o “casa”? ¿Una línea de pendiente positiva o negativa en pendiente?

Los módulos agudizan la capacidad de hacer juicios rápidos para que la gente “sepa” lo que están viendo sin tener que explicar por qué (al menos no de inmediato).

La pregunta más importante cuando se trata de grandes cantidades de datos digitales no es si las habilidades de percepción es de importancia central. La pregunta es cuándo, y en qué dominio, los analistas serán capaces de construir un catálogo fiable de patrones digitales que proporcionan “pistas” significativas a la realidad subyacente, si es el efecto de una falla genética, una zona de baja presión o una caída en el yen.

Cuando eso sucede – y será, en algún campo – los científicos tendrán una gran ayuda y un medio para construir un prototipo para la aplicación de técnicas de percepción y aprendizaje.

Dada la importancia de la desactivación de complots terroristas, de higiene minera y los datos económicos, la creación de instinto digital es probable que se convierta fundamental, una disciplina donde las personas con expertas en computación tendrán que desarrollar su sexto sentido de la vista, al igual que los capitanes de mar que pueden leer el cielo o guías para encontrar senderos en el desierto de Mojave.

Por ahora, es mucho más fácil invitar a un experto visualmente creativo al laboratorio, para ver lo que él o ella pueden agregar.

“Una de las cosas que trato de argumentar es que no se trata sólo de máquinas más grandes para crisis de más datos, y ni siquiera es acerca de reconocimiento de patrones,” Daniel Kohn, el pintor, dijo en una entrevista telefónica. “Se trata de marcos de reconocimiento; cómo lo que usted elige para mirar, en lugar de lo que estás tratando de ver. Los científicos a menudo piensan en imágenes visuales como gráficos como el resultado final de su análisis. Trato de hacerles pensar visualmente desde el principio.

Acerca de Pat Sierra (195 Artículos)
Periodista, guionista conductora de Radio y TV y bloguera. Coeditora de "Se Dice Ciencia". Realizó su carrera en radio, televisión y gráfica. Se destaca su paso por América Noticias, Crónica TV, y los ciclos propios “Para quererte mejor” en cable y “Cóncavo y Convexo” en radio, entre otros. Sus guiones “El conventillo de los sueños” y “Domador de Tormentas” han sido galardonados por Argentores, así como su monólogo “Deprimida en la peluquería” que está incluido en el libro “La cocina de los dramaturgos”. Su blog “Patricia Sierra… ¿sólo sueños o mi propia realidad?” está en la web desde 2007. Periodista Científica egresada del Instituto Leloir promoción 2014

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