Ernesto Colavita - Ciencias

¿Sabías que durante siglos pensamos que las enfermedades eran castigos divinos o "aires podridos"?

Les comparto mi más reciente artículo publicado en la Revista UABC, titulado "Ciencia y salud: Una historia que debes conocer". En él, hago un recorrido desde la Peste Negra hasta el COVID-19 para mostrar cómo el método científico no solo nos dio respuestas, sino que se convirtió en nuestra mejor herramienta de supervivencia.

Hablamos de John Snow, de microscopios y de un enemigo moderno igual de peligroso que las bacterias: la desinformación.

👇 Pueden leerlo aquí: https://issuu.com/revistauabc/docs/revista_uabc_no

En noviembre de 2022, OpenAI lanzó la primera versión pública de ChatGPT. No han pasado ni 3 años. Ya podemos adelantarnos un poco y tener seguridad de que muchas actividades humanas serán diferentes.
Y el problema va más allá del empleo: estudios recientes en psicología cognitiva y ciencia del aprendizaje han detectado un deterioro en las capacidades de juicio y escritura de personas que usan IA como apoyo continuo. Por ejemplo, según estudios realizados por Stanford y el MIT en 2023, el uso continuo de herramientas de IA para redactar textos reduce la capacidad de organizar ideas complejas y desarrollar argumentos con claridad en sólo 6 meses de uso continuo. Nos pasa a todos, como un músculo que no se ejercita.
La respuesta no está en prohibir el uso de estas herramientas, sino en fortalecer la única defensa verdaderamente humana que tenemos: nuestra capacidad de pensar críticamente.
Mi próximo proyecto habla sobre eso, sobre las grandes ventajas que tiene nuestra mente y cómo fortalecerla.

Este jueves y viernes estaré en la Feria del libro de la UABC hablando del pensamiento científico, la luz y la curiosidad de un gato.
Jueves en Mexicali a las 4:00.
Viernes en Tecate a las 11:00.

Está por salir mi segundo libro del año de matemáticas para segundo semestre de bachillerato. Este semestre se estudia álgebra y geometría. Les comparto el borrador de la presentación que escribí para los alumnos. Díganme qué piensan. : )

Imagina que el trabajo de un inspector es determinar que ningún menor de edad consuma alcohol en un restaurante. Para ello, los encargados del negocio le muestran cartas que tienen de un lado la bebida ordenada y del otro la edad del comensal. Le muestran las siguientes 4 cartas. ¿Qué carta(s) necesita voltear el inspector?
/19 años/ /Cerveza/ /16 años/ /16 años/
El problema anterior parece ser suficientemente sencillo para que no sea necesario un razonamiento muy elaborado si queremos resolverlo. Sin embargo, podemos replantearlo de otra forma: A continuación se presentan cartas con un número de un lado y una letra del otro. ¿Qué cartas necesitamos voltear para asegurarnos de que detrás de un par hay una vocal?
/7/ /K/ /4/ /E/
Tómate tu tiempo para contestar, considerando que sólo debes voltear las cartas necesarias y suficientes para confirmar que detrás de un par, entonces hay una vocal.
Probablemente te ha sido más complicado este problema que en anterior, cómo a la inmensa mayoría de las personas a las que se les ha presentado este problema. Esto se debe a que requiere de un pensamiento diferente: razonamiento lógico. En cuestión de la estructura de los problemas, el del inspector y de las cartas con números y letras, ambos son idénticos, sin embargo uno nos resulta más complicado que el otro; más del 85% de la gente suele equivocarse en el segundo, mientras sucede lo opuesto con el primero.
Tal vez te preguntes cuál es la importancia de esto, pues pareciera que no lo usamos cotidianamente, sin embargo, es una de las características que nos distinguen del resto de los animales. Gracias a esta habilidad de pensamiento, hemos construido el mundo que nos rodea.
La importancia del razonamiento lógico matemático nos da la respuesta a la pregunta que muchos hemos escuchado o formulado: ¿para qué sirven las matemáticas? Pues no es tan relevante saber resolver la ecuación 1+x+x2=0 como sí lo es el proceso de aprendizaje que nos permite encontrar la solución a una ecuación de segundo grado.
El álgebra y la geometría no sólo tienen grandes aplicaciones a nuestra vida, sino que también nos permiten desarrollar nuestro pensamiento lógico matemático y así tomar mejores decisiones y enriquecer nuestra vida y la de nuestra comunidad. Ojalá que aproveches este libro para maravillarte con el mundo de las matemáticas.
Y ¿qué cartas volteaste? Sólo es necesario averiguar si detrás del 4 hay una vocal y que no sea una vocal la que está detrás de la K, pues de lo contrario no se cumpliría la regla.

Estudien… 🫢

Peter Wason Vs ChatGPT

Hace unos días, escribí sobre la importancia de enseñar matemáticas debido a su vínculo con diferentes herramientas de pensamiento. En mi último libro de matemáticas, incluí un prefacio en el que hablo sobre una prueba inventada por Peter Wason en el siglo pasado que parece mostrar un sesgo o error en nuestra capacidad de razonamiento.

La prueba, conocida como la tarea 2-4-6, presenta a los participantes una secuencia de números: 2-4-6. La tarea consiste en deducir la regla subyacente a la secuencia proponiendo nuevas secuencias de tres números. El experimentador informa si la secuencia propuesta sigue o no la regla. El objetivo es determinar cuál es la regla que siguen los números.

Cuando las personas se enfrentan al problema 2-4-6, suelen caer en lo que se conoce como sesgo de confirmación. Tienden a proponer secuencias que confirman sus hipótesis en lugar de ponerlas a prueba. Por ejemplo, pueden proponer 8-10-12 o 1-3-5, suponiendo que la regla es “aumentar de dos en dos”. Cuando el experimentador confirma que estas secuencias siguen la regla, los participantes pueden concluir falsamente que conocen la regla sin darse cuenta de que no es la única solución.

Para evitar el sesgo de confirmación, es importante poner a prueba nuestras hipótesis con secuencias que no cumplan con ellas. Por ejemplo, si nuestra hipótesis es que la regla es “aumentar de dos en dos”, podríamos probar con secuencias como 1-2-3 o 6-4-2. Este tipo de razonamiento se utiliza comúnmente en el trabajo científico.

Recientemente, decidí poner a prueba la capacidad del ChatGPT de OpenAI con el problema de Wason utilizando Bing de Microsoft, que funciona con ChatGPT-4. Comprendió inmediatamente lo que debía hacer y comenzó a proponer diferentes secuencias de números sin revelar su hipótesis. Después de tres intentos, me presentó su hipótesis: era incorrecta y mostraba un sesgo de confirmación. Le pedí que investigara qué es el sesgo de confirmación y que lo evitara al proponer nuevas secuencias. Continuó confirmando sus hipótesis y nunca pudo evitarlo.

Unos días después, repetí el experimento directamente en la página de OpenAI con ChatGPT. Después de presentar las instrucciones, ChatGPT me hizo varias propuestas que confirmé. Parecía padecer el mismo sesgo de confirmación. Después de fallar varias veces en sus hipótesis, le pedí que investigara sobre el sesgo de confirmación y tratara de evitarlo. Siguiendo mis instrucciones, ChatGPT intentó nuevamente evitar el sesgo de confirmación y propuso una secuencia que no cumplía con su hipótesis inicial; había aprendido. Sin embargo, nunca logró determinar la regla. Aunque comenzó a repetir las mismas hipótesis, en todos los casos evitó el sesgo.

Hoy volví a Bing e inicié nuevamente. El comienzo fue muy parecido, pero después de pedirle que investigara y que evitara el sesgo de confirmación, adivinó la regla en sólo unas cuantas pruebas.

El ChatGPT, así como Bard de Google, tiene impresionantes capacidades para comprender el lenguaje y proporcionar respuestas informativas y generar texto coherente sobre una amplia gama de temas. Sin embargo, la tarea 2-4-6 explota las limitaciones del razonamiento basado en reglas, que no es la principal fortaleza de este modelo de IA. Después de tres intentos en días distintos, ChatGPT puede generar hipótesis y tratar de confirmarlas al sugerir secuencias que se ajustan a la regla dada. También se esfuerza por investigar y experimentar activamente con hipótesis alternativas, logrando integrar una nueva forma de poner a prueba sus hipótesis y finalmente determinar la regla del experimentador.

Después del primer intercambio con Bing, escribí: “El desafío planteado por el problema 2-4-6 destaca las diferencias fundamentales entre la cognición humana y la inteligencia artificial, enfatizando las fortalezas y limitaciones únicas de cada una.” Ahora solo me queda decir que aún queda mucho por saber sobre cuánto más capaz será la inteligencia artificial y en qué nos distinguiremos de ella. A medida que avanzamos en el campo de la IA, comprender estas distinciones será crucial para aprovechar lo mejor de lo humano y lo artificial.

Acabo de terminar un libro de Probabilidad y Estadística que saldrá en agosto y les quiero compartir el borrador de un breve prefacio para los alumnos. Trata sobre la importancia de la enseñanza de las matemáticas.

Considera la siguiente secuencia de tres números: 2-4-6. Esta secuencia está construida siguiendo una regla simple. ¿Puedes adivinarla? Para verificar si tu regla es correcta, podrías presentar algunas tripletas de números y preguntar si cumplen la regla o no. 4-6-8 y 10-12-14 son ejemplos de tripletas que sí cumplen la regla. ¿Ya sabes cuál es? Tal vez te sirvan los siguientes casos: 3-4-8 y 10-11-55 también cumplen la regla. ¿No es lo que esperabas?
En la década de los 60 del siglo XX, un psicólogo inglés llamado Peter Wason hizo esta prueba y demostró que el ser humano suele tener procesos de razonamiento que no son del todo los más apropiados. En este experimento, lo que suele pasar es que tenemos un sesgo al buscar únicamente ejemplos que demuestren lo que ya pensamos. Este sesgo se llama sesgo de confirmación y es la tendencia a buscar o interpretar la información de manera que confirme nuestras creencias o hipótesis. El problema es que este sesgo puede llevarnos a errores o conclusiones falsas. El razonamiento que permite identificar si nuestra hipótesis de regla es correcta o no es buscar casos diferentes a lo que pensamos y ver si en esos casos la regla se cumple. Si pensaste que la regla es de números que van de 2 en 2, al preguntar sobre un caso donde no sea así, como 1-2-3, podrías ver si es falsa al ver que esta secuencia también cumple la regla. ¿Cuál es la regla? Tres números en orden ascendente. Si pensamos en esa regla, la podemos poner a prueba preguntando si 3-2-1 cumple o no la regla (no la cumple).
Hoy, en todo el mundo, se enseña matemáticas a todos los niños como parte de su educación formal a lo largo de muchos años; sin embargo, no siempre nos queda claro para qué. Es verdad que necesitamos manejar las operaciones aritméticas, como sumar y multiplicar, pero ¿cuándo resolvemos una ecuación de segundo grado? Lo más importante que adquirimos al estudiar matemáticas no está, en la mayoría de los casos, en el contenido matemático en sí, sino en las habilidades mentales que desarrollamos para aprenderlo. Estas habilidades forman parte de lo que conocemos como pensamiento crítico, que nos ayuda a pensar con mayor libertad y seguridad de poder tomar mejores decisiones para nosotros y los que nos rodean. El ejemplo del experimento de Wason nos da una muestra de que la falta de desarrollo de estas herramientas nos puede resultar en una falla a la hora de tomar decisiones.
Con el estudio de la probabilidad y estadística, encontrarás que existen una gran variedad de situaciones en la vida cotidiana en las que el conocimiento y desarrollo de esta área de las matemáticas nos resulta en una herramienta útil para la toma de decisiones, pues esta materia está vinculada estrechamente a temas de ciencias, ingeniería, ciencias sociales, psicología, entre muchas otras. Por ejemplo, la probabilidad y la estadística nos ayudan a evaluar la credibilidad de las fuentes de información, a analizar datos y gráficos, a estimar riesgos y beneficios, o a diseñar experimentos y encuestas.

El enfoque de este libro gira en torno al desarrollo de las habilidades de pensamiento crítico y busca que te desarrolles intelectualmente con el fin de que lleves una vida más libre e informada y que te ayude a ser un mejor ciudadano. Ojalá lo disfrutes.

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