¿Cuántas variables puede comprender una persona?
Si cree que comprende bien todos los datos que lee a lo largo del día, quizá debería revisar esa convicción. La neurociencia nos muestra cuán difícil le resulta a nuestro cerebro procesar información, y qué trucos ha desarrollado para mejorar esa capacidad.
El uso generalizado de ordenadores, algo que muchos hemos visto crecer de manera exponencial, ha propiciado una auténtica revolución en el arte de cuantificar y registrar datos. En un mundo donde tantas cosas ocurren al mismo tiempo hace años que descubrimos la importancia de recoger infinidad de datos para su análisis.
Las organizaciones de todo tipo dedican grandes esfuerzos a realizar un seguimiento de su actividad, para ajustar decisiones y procesos. Y las Administraciones cuentan con recursos para recoger y publicar información sobre nuestra sociedad, que los ciudadanos podemos consultar.
Como consecuencia de esta obsesión con lo cuantitativo, cualquier noticia o análisis sobre nuestro entorno suele ir acompañada de datos, comparativas, gráficas e infografías. La pregunta es: ¿Cuánto de todo esto comprendemos?
Desde hace más de catorce años pertenezco a una tribu muy peculiar. Buena parte de mi trabajo consiste en sumergirme en cientos de miles de registros sobre el estado de una red de telecomunicaciones capaz de dar servicio a más de 20 millones de clientes. Busco patrones, cambios de tendencia, relaciones poco evidentes y excepciones a la regla. De todo ello se puede aprender y obtener pistas sobre cómo ajustar diseños y operativas. El trabajo de “data scientist” (cosa que no soy) ha sido descrito como la profesión más sexy del siglo XXI. No lo crean. Ésta es una profesión para valientes. Hay que besar muuuuuchas ranas para encontrar un príncipe.
La primera vez que me enfrenté al reto de encontrar sentido a varios Megabytes de datos sobre una nueva funcionalidad de nuestra red móvil me hice una pregunta: ¿Cuántas variables realmente puede manejar un ser humano? Y leyendo por ahí encontré una afirmación que se me quedó grabada. “El número máximo de variables que puede manejar un ser humano es de 7, más menos 2”. Lo que viene a decir que un ser humano puede manejar entre 5 y 9 variables.
Mucho me temo que esa afirmación, que puede encontrarse fácilmente en internet, dista mucho de mi experiencia. Después de años estudiando y presentando información, puedo asegurar que la mayor parte de los humanos sufren un horrible tormento si les expones a más de tres variables al mismo tiempo. Así que me propuse investigar el origen de esta frase, a ver a qué se refería ese mágico valor de siete.
El mágico Número 7
No tardé mucho en encontrar la fuente de casi todos los estudios sobre la limitación humano para procesar información. Un magnífico artículo del psicólogo cognitivo George A. Miller, que compilaba los resultados de múltiples experimentos sobre el tema, titulado “The magical number seven, plus or minus two. Some limits on our capacity for processing information”. Veamos qué sabemos sobre nuestra capacidad de procesar información.
Antes de empezar a ver resultados debemos considerar la dificultad de estudiar algo tan sumamente rico y complejo como nuestro cerebro. Los diferentes experimentos buscan analizar una propiedad o característica aislada, en una entidad (nuestro cerebro) que se caracteriza por integrar todo tipo de estímulos al mismo tiempo. Así que hay que comprender que muchos experimentos resultan chocantes o muy alejados de lo que sería una actividad “normal”. Es el precio por el intento de estudiar una sola capacidad cada vez.
En este caso empezaremos por estudiar la capacidad humana para el “juicio absoluto” sobre una característica. Dicho de otra manera: cuántos niveles podemos distinguir en un estímulo o fenómeno particular dado. No se asusten por el título del siguiente apartado, todo va de distinguir niveles de intensidad de sonido, o de tonos diferentes de sonido, entre otros experimentos.
Juicios absolutos sobre estímulos unidimensionales.
Como he adelantado, estos experimentos consistían en observar cuántos niveles diferentes puede distinguir el ser humano cuando recibe una serie de estímulos del mismo tipo.
En unos casos se utilizó el sonido, y tras escuchar una tanda de sonidos de diferentes tonos (hasta 14), en una escala sucesiva, los oyentes debían indicar cuántos tonos diferentes habían escuchado. El resultado fue que las personas eran capaces de diferenciar 6 tonos, no más.
También se hicieron pruebas de este tipo donde el reto era distinguir niveles de intensidad de sonido. Lo que solemos identificar con el volumen de un sonido. Se hicieron pruebas con 4, 5, 6, 7, 10 y 20 niveles distintos. El resultado fue muy parecido al experimento anterior. Los humanos no somos capaces de distinguir más de 5 de niveles de volumen en el sonido.
Otros experimentos se enfocaron a diferentes sentidos. Por ejemplo, se testeó la sensibilidad del gusto por medio de soluciones de sal en agua, con diferente concentración. Utilizando 3,5,9, y 17 niveles de concentración diferentes se evaluó cuántos niveles podían distinguir las personas que realizaron las pruebas. Apenas 4 niveles.
Los resultados con estímulos visuales ofrecieron mejores valores. Para una especie que recibe el 80% de la información del entorno a través de la vista resulta tranquilizador. Cuando el reto es marcar zonas en un segmento de una línea, los humanos somos capaces de identificar entre 10 y 15 posiciones distintas.
Se han realizado muchos más experimentos en torno a las habilidades visuales, como detectar niveles de curvatura, longitud, dirección de líneas, o bien estimación de áreas. Estos experimentos muestran una capacidad de diferenciar niveles de entre 3 (curvatura) y 8 niveles (longitud).
Nuestro cerebro no es capaz de diferenciar más allá de 6 o 7 niveles a la hora de categorizar datos con respecto a una sola dimensión.
En cualquier caso, salvo por su destreza en distinguir segmentos en una línea, nuestro cerebro no es capaz de diferenciar más allá de 6 o 7 niveles a la hora de categorizar datos con respecto a una sola dimensión. La próxima vez que mire cualquier clasificación (como las que suelen ofrecer los diagramas de barras), o los niveles con que puntuar en una encuesta recuerde este dato.
Juicios absolutos sobre estímulos multidimensionales.
Existe una crítica muy fácil a los resultados de nuestra capacidad de categorización a partir de una sola característica. Si solo somos capaces de distinguir 6 o 7 cosas, ¿Cómo podemos identificar perfectamente una persona entre cientos de miles, o cualquier objeto cotidiano?
La clave está en la artificiosidad del experimento sobre una sola característica, en contraste con lo que es nuestro mundo real. Lo normal es que percibamos multitud de características de un objeto, y que nuestro juicio se base en combinar todas ellas. Por eso se estudió cómo mejoraba la capacidad de categorización cuando se combinan varias características.
En sonido se realizaron tests variando tanto el tono como la intensidad, con lo que se diferenciaban hasta 9 niveles distintos. En al caso del gusto se probó con muestras de diferente contenido en sal y azúcar simultáneamente, y el resultado fue pasar de 4 niveles a 5. En cuanto a las posiciones en el espacio, al pasar de 1 dimensión a dos, mejoró de nuevo, diferenciándose 24 niveles.
A continuación resumimos los resultados de utilizar una o dos características en aquellos casos que son (aproximadamente) comparables.
Como puede verse por los resultados, la capacidad de clasificación de nuestro cerebro mejora al utilizar más rasgos, pero esta mejora no es proporcional al incremento del número de propiedades sobre las que se tiene información.
Por otro lado, disponer de más características mejoraba la capacidad en general de distinguir categorías, pero empeoraba la precisión con que se podían clasificar los estímulos con respecto a una sola variable.
Parece claro que nuestro cerebro está mejor adaptado a clasificar eventos u objetos a partir de la información de varias características frente al reto de hacerlo en virtud de una sola. En el siguiente apartado intentaré explicar por qué.
Un inciso: el cerebro como órgano de adaptación al entorno.
Dos ideas preconcebidas (y erróneas) han dificultado comprender el cerebro como órgano sometido a las mismas presiones evolutivas que el resto del organismo. Con ello hemos olvidado la importancia de la naturaleza en aquellas habilidades en las que nuestro cerebro se ha especializado.
La primera es la “teoría computacional de la mente”, imperante durante muchos años del siglo XX. Ésta describe a nuestro cerebro como un mero procesador de información que recibe estímulos del entorno, y elabora respuestas según unos algoritmos.
A lo largo de la historia de la ciencia siempre se ha buscado explicar el cerebro en términos de las últimas innovaciones de la tecnología. En la época de Descartes se describía al cerebro como una máquina, a imagen de los autómatas que empezaban a construirse. El siglo XX se empeñó en verlo como un ordenador. Pero no es así. El cerebro está totalmente integrado en un cuerpo que ha de sobrevivir en un entorno, y al igual que cualquier otro órgano de nuestro cuerpo, ha de ayudarnos a optimizar nuestra adaptación a ese entorno.
La segunda idea que nos bloquea es la de que el mundo ha sido siempre como lo conocemos. En la historia de la humanidad como especie, esta era de abundancia de alimentos y escasez de amenazas directas, de longevidad extendida y de disfrute de un entorno modificado a nuestra conveniencia es algo muy reciente. Y la evolución ha actuado durante milenios para primar la capacidad de sobrevivir en un entorno muy diferente.
Cuando nos preguntemos qué habilidades ha desarrollado preferentemente nuestro cerebro hay que apostar siempre por aquéllas que mejoran la capacidad de sobrevivir en un entorno hostil, escaso de alimentos, con climas más extremos y que era imposible afrontar sin la ayuda de nuestros congéneres.
Las habilidades en las que nuestro cerebro destaca serán aquéllas que mejoran la capacidad de sobrevivir en un entorno hostil, escaso de alimentos, con climas más extremos y que era imposible afrontar sin la ayuda de nuestros congéneres.
La selección natural ha operado sobre nosotros, como con cualquier otra especie, primando los rasgos que ayudaran a sobrevivir en esas condiciones. En la figura que sigue intento representar cuán corto ha sido el periodo de “civilización” frente a toda nuestra historia evolutiva. Quizá así se entienda mejor que somos “cavernícolas con traje y zapatos”.
Y para una criatura indefensa en un entorno peligroso es más importante identificar rápidamente ciertas amenazas a partir de poca información sobre un puñado de variables, que dilucidar con gran precisión gradaciones dentro de una sola característica.
Por entenderlo con un ejemplo, identificar en la lejanía el rugido de un tigre diente de sable era una habilidad que favorecía la supervivencia.
Distinguir si nuestro tigre rugía con un tono más o menos grave, si se trataba de un bajo, un barítono, o un tenor… no era de gran ayuda.
Por eso, nuestro cerebro es bueno categorizando a partir de muchos rasgos, con un poco de información de cada uno. Pero no tan hábil a la hora de distinguir niveles en una sola característica. Justo lo que se busca en la mayoría de tareas de análisis de datos.
Nuestro cerebro es bueno categorizando a partir de muchos rasgos, con un poco de información de cada uno. Pero no tan hábil a la hora de distinguir niveles en una sola característica.
Hablemos de la memoria de trabajo
Pero no olvidemos que, además de sobrevivir en un entorno lleno de amenazas, los humanos desarrollamos un complejo entorno social, y unas habilidades manuales inigualables. Todo ello requería del lenguaje, y del dominio de la categorización mucho más allá de distinguir elementos en virtud de un puñado de características.
En estas tareas más sofisticadas nuestro cerebro necesitó desarrollar técnicas adicionales a la categorización en base a una característica, como fueron:
- Incrementar el número de variables con las que caracterizar un elemento (que ya hemos visto)
- Realizar juicios relativos, y no sólo absolutos. Los humanos somos mucho más sensibles a los cambios que a los valores absolutos. Los expertos en marketing lo tienen muy en cuenta a la hora de fijar el precio de los distintos productos dentro de una gama.
- Organizar el análisis de modo que podamos encadenar sucesivos juicios. Algo así como analizar los datos en sucesivas tandas, almacenando el resultado de cada fase para emplearlo como información de entrada en la siguiente.
Esta última técnica es muy especial, por cuanto introduce a la memoria como elemento clave de la capacidad de discriminación. A pesar de su mala fama, la memoria es una parte esencial de nuestra inteligencia, y este ejemplo es sólo una de las facetas en que su uso resulta crucial.
Memoria de trabajo y Recodificación
Podemos definir la memoria de trabajo la que utilizamos para “tener presentes” los datos que necesitamos para su uso inmediato. Algunos autores la consideran equivalente a la memoria a corto plazo mientras que otros piensan que son diferentes, atribuyendo a la memoria de trabajo un mayor grado de consciencia por nuestra parte.
Los experimentos para medir la capacidad de memoria de trabajo se parecen de alguna forma a los que miden la capacidad de categorización. Las personas que participan en el experimento reciben una serie de estímulos de forma sucesiva, y en lugar de dar la respuesta de cómo los clasificarían de forma inmediata, se pide que informen de todos los estímulos recibidos (sonidos, palabras habladas o letras, por ejemplo) al final.
Con todo ello se ha conseguido cifrar la capacidad de nuestra memoria de trabajo en unos 7 “chunks” de información. Eso es lo que nuestro cerebro es capaz de discriminar en un número de 7 más menos 2. Los “bloques” de información que nuestra memoria de trabajo es capaz de mantener en su centro de atención en un momento dado.
La capacidad de nuestra memoria de trabajo es de unos 7 “chunks” de información. De aquí viene el mágico número de 7, más menos 2.
Hay mucho que decir sobre estos bloques de información. Desde la época de Miller se han realizado múltiples experimentos para dilucidar cuántos son, y cuánta información pueden llegar a aglutinar. La idea básica es que el límite está en la cantidad total de información que podemos almacenar. Podemos mantener más chunks en memoria si son de datos muy simples, y menos si se refieren a piezas de información más complejas. No obstante, esta afirmación no es fácil de demostrar.
De alguna forma, nuestro cerebro es capaz de entrenarse para agregar cada vez más información en esos bloques, si puede asociar características. Lo que en psicología se llama recodificación es la clave del aprendizaje, y de lo que normalmente llamamos experiencia: agrupar informaciones relevantes sobre un elemento de modo que se consoliden como un todo que nuestro cerebro maneja y combina.
Como ejemplo sencillo de esta recodificación podemos citar la memorización de secuencias de números: En experimentos sobre esta habilidad los sujetos iban desarrollando trucos, como agrupar parejas o tríos de cifras creando un nuevo objeto mental que solo tenía significado para ellos. Ello les permitía memorizar muchos más números, manejando en realidad el mismo número de bloques de memoria en su memoria de trabajo.
Al familiarizarnos con un conjunto de datos somos capaces de construir mentalmente agregados de información más complejos. Esos agregados más ricos constituirán los bloques de nuestra memoria, y podremos “jugar” con ellos para alcanzar conclusiones. A medida que los chunks se van enriqueciendo más fácilmente podemos juzgar resultados, detectar comportamientos relevantes o sencillamente, comprenderlos. El entrenamiento nos hace capaces de manejar y comprender más información. De manejar y comprender (esta vez sí) más variables.
En resumen: ¿Cuál es nuestra capacidad de comprensión de información?
Por más de un siglo se ha estudiado la capacidad del cerebro humano para tratar información, de cara a identificar sus límites y ver si existía una causa subyacente para ello.
Conforme a esos experimentos parece claro que somos capaces de discriminar entre 5 y 7 niveles a la hora de tratar con una sola característica de un objeto.
Por otro lado, nuestra memoria de trabajo limita la cantidad de bloques de información que podemos manejar de golpe también a unos 7. El mágico número 7 aparece por doquier en estas medidas de los límites de nuestra capacidad de manejar información.
No obstante, sabemos que podemos ir mucho más allá de esos límites gracias a la experiencia. Nuestro cerebro se adaptó para hacernos sobrevivir en un entorno hostil en que el había que categorizar amenazas y oportunidades combinando poca información de muchos parámetros, lo que nos hace un poco malos discriminando niveles de una sola variable.
Pero también es cierto que el cerebro cuenta con una gran plasticidad, lo que nos permite extender nuestras habilidades mediante el entrenamiento. Sin duda un músico profesional es capaz de distinguir muchos más tonos de sonidos que 5 o 6 niveles. Su cerebro puede entrenarse para ir mucho más allá de nuestra capacidad general, innata.
Además, el desarrollo de la caza y de habilidades manuales, que son clave para nuestra inteligencia, exigían grandes dotes para discriminar distancias, a distintas escalas. Así que cuando se trata de establecer tramos en un segmento lineal nuestra capacidad de discriminación es mucho mejor, llegando a distinguir entre 10 y 15 niveles diferentes. En 2 dimensiones esto mejora hasta identificar 24 posiciones.
Finalmente, el dominio del lenguaje y otras habilidades complejas exigía expandir mucho más la capacidad de asimilación de información, cada vez más elaborada. Ahí la memoria y la recodificación resultaron esenciales.
Un viaje al proceso de comprender información compleja.
Enfrentados a un reto novedoso, como es comprender un conjunto de datos de los que no sabemos nada ni tenemos experiencia directa, de alguna manera volvemos a los orígenes: intentaremos agruparlos en conjuntos con 6-7 niveles distintos. Nuestra capacidad elemental de categorización.
Si necesitamos profundizar más, tendremos que habituarnos poco a poco a los datos, para crear nuevos bloques de información en nuestra memoria de trabajo. Estos bloques serán cada vez más ricos en contenido, y más adaptados al propósito de nuestro análisis.
Los bloques de información generados por nuestro cerebro nos permiten integrar varias características, y examinarlas en conjunto, de manera que el resultado de esos análisis genera nuevos bloques de información más ricos y complejos con los que trabajar. Como se ve, el proceso es iterativo y progresivo. Su resultado puede llamarse “experiencia” o “conocimiento”, según lo que queramos destacar.
Al habituarnos a trabajar con conjuntos de datos relativos a un determinado fenómeno somos capaces de identificar rápidamente patrones y excepciones donde otras personas, literalmente, no “ven” nada. Más o menos como cuando cualquiera de nosotros intenta analizar una ecografía, u otra prueba de diagnóstico por imagen, a menos que sea un radiólogo. Solo vemos extrañas formas y sombras por todas partes.
En resumen: obtener información relevante a partir de montones de datos sólo es posible después de haberlos “amasado” mentalmente muchas horas. Y con esto no me refiero a algoritmos mágicos ni superordenadores. Me refiero a comprender e interiorizar los rasgos relevantes del fenómeno como el cavernícola reconocía el rugido del tigre. Para ello hacer falta “tocar” los datos. Sacar tablas de números, agregarlos de distintas formas, pintarlos con distintos tipos de diagramas… Así es como nuestro cerebro aprende a dar con las características más notorias.
Como ven, no es un proceso sencillo. Así que no, de la mayoría de los datos que leemos todos los días lo cierto es que no entendemos gran cosa. Porque para entenderlas necesitaríamos varias vidas.
Nuestro mundo civilizado supone un reto de asimilación de información infinitamente más complicado que el entorno en que nuestra especie se ha desarrollado. La cantidad de información a comprender ha crecido tan rápido como nuestros medios para asimilarla, de modo que estamos como nuestros antepasados. Intentamos sobrevivir obteniendo conclusiones a partir de unas pocas pistas. Lo justo para detectar cuándo se acerca el tigre… y obrar en consecuencia.
