Teoría de la información estructural

La teoría de la información estructural ( TIE ) es una teoría sobre la percepción humana y, en particular, sobre la organización perceptiva visual, que es un proceso neurocognitivo. Se ha aplicado a una amplia gama de temas de investigación, ^{[ 1 ]} principalmente en la percepción de la forma visual, pero también, por ejemplo, en la ergonomía visual, la visualización de datos y la percepción musical .

La SIT comenzó como un modelo cuantitativo de clasificación de patrones visuales . Hoy en día, incluye modelos cuantitativos de percepción de simetría y compleción amodal , y se sustenta teóricamente en una formalización perceptualmente adecuada de la regularidad visual, una explicación cuantitativa de las dependencias del punto de vista y una forma poderosa de neurocomputación. ^{[ 2 ]} Se ha argumentado que la SIT es la extensión mejor definida y más exitosa de las ideas de la Gestalt . ^{[ 3 ]} Es el único enfoque de la Gestalt que proporciona un cálculo formal que genera interpretaciones perceptuales plausibles .

El código más simple es aquel que requiere una mínima cantidad de información; es decir, un código que permite reconstruir el estímulo utilizando un número mínimo de parámetros descriptivos. Dicho código se obtiene capturando la máxima regularidad visual y genera una organización jerárquica del estímulo en términos de totalidades y partes.

La suposición de que el sistema visual prefiere las interpretaciones más simples se denomina principio de simplicidad. ^{[ 4 ]} Históricamente, el principio de simplicidad es una traducción de la ley de la Gestalt de Prägnanz, ^{[ 5 ]} que se inspiró en la tendencia natural de los sistemas físicos a estabilizarse en estados relativamente estables definidos por un mínimo de energía libre. Además, al igual que el principio de longitud de descripción mínima propuesto posteriormente en la teoría de la información algorítmica (AIT), también conocida como la teoría de la complejidad de Kolmogorov , puede considerarse una formalización de la navaja de Occam , según la cual la interpretación más simple de los datos es la mejor.

Fundamental para este último hallazgo es la distinción e integración de factores independientes y dependientes del punto de vista en la visión, tal como se propone en el modelo de finalización amodal de SIT, empíricamente exitoso. ^{[ 6 ]} En el marco bayesiano, estos factores corresponden a probabilidades previas y probabilidades condicionales, respectivamente. Sin embargo, en el modelo de SIT, ambos factores se cuantifican en términos de complejidades, es decir, complejidades de los objetos y de sus relaciones espaciales, respectivamente. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

En el modelo de codificación formal de la SIT, las posibles interpretaciones de un estímulo se representan mediante cadenas de símbolos , donde símbolos idénticos se refieren a primitivas perceptivas idénticas (por ejemplo, manchas o bordes). Cada subcadena de dicha cadena representa una parte espacialmente contigua de una interpretación, de modo que la cadena completa puede leerse como una receta de reconstrucción para la interpretación y, por lo tanto, para el estímulo. Estas cadenas se codifican (es decir, se buscan regularidades visuales) para encontrar la interpretación con el código más simple.

Esta codificación se realiza mediante la manipulación de símbolos, lo que, en psicología, ha dado lugar a críticas del tipo «la teoría de la información social presupone que el cerebro realiza manipulación de símbolos». Sin embargo, tales afirmaciones se enmarcan en la misma categoría que otras como «la física presupone que la naturaleza aplica fórmulas como la E=mc² ^de Einstein o la F=ma de Newton » y «los modelos DST presuponen que los sistemas dinámicos aplican ecuaciones diferenciales».

Para obtener códigos más simples, SIT aplica reglas de codificación que capturan los tipos de regularidad denominados iteración, simetría y alternancia. Se ha demostrado que estas son las únicas regularidades que satisfacen los criterios formales de (a) ser regularidades holográficas que (b) permiten códigos jerárquicamente transparentes. ^{[ 10 ]}

Una diferencia crucial con respecto a la formalización transformacional tradicional de la regularidad visual es que, holográficamente, la simetría especular se compone de múltiples relaciones entre pares de simetría, en lugar de una sola relación entre mitades de simetría. Si bien la caracterización transformacional puede ser más adecuada para el reconocimiento de objetos , la caracterización holográfica parece más coherente con la construcción de representaciones mentales en la percepción de objetos.

La relevancia perceptiva de los criterios de holografía y transparencia se ha verificado en el enfoque holográfico de la regularidad visual. ^{[ 11 ]} También explica que la detectabilidad de simetrías especulares y patrones de Glass en presencia de ruido sigue una ley psicofísica que mejora la ley de Weber . ^{[ 12 ]}

• Procesamiento neuronal para categorías individuales de objetos
• Principios de agrupación
• Teoría de los atributos indispensables
• Teoría de la simplicidad