las inferencias abductivas

Rodolfo-J. Rodríguez-R. U.R.L. http://cariari.ucr.ac.cr/~rodolfor 1

LA INFERENCIA

ABDUCCTIVA Y EL

DESCUBRIMIENTO

CIENTIFICO

RODOLFO J. RODRIGUEZ R.

E-MAIL: [email protected]

U.R.L.: HTTP://CARIARI.UCR.AC.CR/~RODOLFOR


Lógica abductiva en el contexto del descubrimiento científico

Los modelos epistemológicos sobre el razonamiento científico han sido descritos en

términos de inferencias de tipo deductivo o de tipo inductivo. No obstante, han sido

menos explorados los tipos de inferencias abductivas. La Abducción puede ser

entendida como el proceso racional de generación de hipótesis de carácter

explicativo sobre distintos tipos de información observacional y sobre las

conclusiones derivadas en el contexto de una teoría científica T. Explicar los

procesos de inferencia abductiva, resultan sumamente ilustrativos para dar cuenta

de los procesos de resolución de problemas en el contexto de un modelo

epistemológico del descubrimiento científico. Así pues, si en el proceso de una

investigación científica en el contexto de una Teoría T, surgen contradicciones y

contraejemplos, estos más que determinar que ha quedado falsada el sistema

teorético T más bien muestran las regiones que deben ser cambiadas y optimizadas

en el contexto de la teoría científica T. Así, el investigador científico, por medio de

procesos cognoscitivos de tipo abductivo, podrá generar de amplia gama de nuevas

hipótesis plausibles, y entre ellas decidir racionalmente cuáles son capaces de dar

cuenta de los datos observacionales. Con ello es posible explicar en el contexto del

descubrimiento científico, el proceso de resolución de contradicciones, asimetrías

teóricas o anomalías suscitadas a lo interno de una teoría científica T


HEURISITICA

Para entonces, los extraterrestres ya habían logrado el dominio de mi idioma, aunque todavía cometíanalgunos errores elementales, como decir “ hermenéutica” en vez de “heurística”

Un obrero de Lousiana en la película: La amenaza de los OVNIS, de Woody Allen


HEURISTICA

Heurística:

Del griego jeuriskein que significa

“encontrar” o “descubrir”.

Heurística:

Métodos para descubrir e inventar

técnicas para la resolucion de

problemas.

Geroge Polya, 1957, How to Solve It


HEURISTICA

“Cuando un proceso afirma poder

resolver un problema determinado,

pero no ofrece ninguna garantía de

ello, se dice que es la heurística del

problema”

Newell, Shaw y Simon, 1963

(Pioneros de Inteligencia Aritificial)


ABDUCCION

Abducción:

Tipo especial de

razonamiento que permite

descubrir o inventar nuevas

hipótesis para explicar un

hecho.


C. S PEIRCE

• La abducción adquiere el sentido actual

a partir de Charles S. Peirce ( Cambridge,

Massachussets,1839-1914), entendiéndose

como aquel proceso inferencial que

conduce a la invención, descubrimiento

o creación de una hipótesis; propuesta

que se inscribe entonces como un

intento por construir una "lógica del

descubrimiento" científico.


C. S PEIRCE

• Para Peirce, la abducción o

retroducción, es un proceso

inferencial que esta relacionado

con la generación de hipótesis, ya

sea en el razonamiento científico,

ya sea en el pensamiento

ordinario.


C.S.PEIRCE

• En el ensayo "Acerca de la

clasificación natural de los

argumentos", Peirce expone sobre

los tres métodos de razonar, que

en la terminología aristotélica son:

Epagogé, apodeixis, apagogé .


C.S.PEIRCE

• Aristóteles había tratado la

“epagogé” o inducción, en el capítulo

23, del libro segundo de los Primeros

Analíticos, y se esboza como un

proceso contrapuesto a la “apodeixis”,

que lo entiende como el razonamiento

necesario, o deductivo o apodíctico


C.S.PEIRCEDeducción:

Los atenienses son

mortales

S PConclusión

Los atenienses son

seres humanos

S MPremisa

menor

Los seres humanos son

mortales

MPPremisa

mayor


C.S.PEIRCEInducción(Premisa mayor como conclusión):

Los seres humanos son mortales

M PPremisa mayor(original)

Los atenienses son mortales

S PConclusión(original)

Los atenienses son seres humanos

SMPremisa menor

(original)


C.S.PEIRCE

• "Con esta pista sobre la naturaleza de la inducción,

observé en seguida que debería haber una forma de inferir

la premisa menor a partir de la mayor y la conclusión. Es

más, Aristóteles era el último de los hombres que podría

haber pasado esto por alto. Seguí leyendo y encontré que,

después de haber señalado en el capítulo 24 una variante

particular de la inducción, Aristóteles abre el capítulo 25

describiendo la inferencia de la premisa menor a partir de

la mayor y la conclusión”


C.S.PEIRCE

Los atenienses son seres humanos

M PPremisa menor(original)

Los atenienses son mortales

S PConclusión(original)

Los seres humanos son mortales

S MPremisa mayor

(original)

Apagogé (Aristóteles): Abducción (Peirce)


CUADRO COMPARATIVO

Todos los frijoles de este saco son blancos [Regla]Estos frijoles son blancos [Resultado](Por lo tanto) Estos frijoles son de este saco [Caso]

El secador no funciona [Hecho a explicar]Si el fusible está fundido, entonces el

secador no funciona [Marco teórico](Por lo tanto)El fusible está fundido [Hipótesis]

ABDUCCION

Estos frijoles son de este saco [Caso]Estos frijoles son blancos [Resultado](Por lo tanto) Todos los frijoles de este saco son blancos[Regla]

El secador no funcionaEl fusible está fundido

(Por lo tanto)Si el fusible está fundido, entonces el secador no funciona

INDUCCION

Todos los frijoles de este saco son blancos [Regla]Estos frijoles son de este saco [Caso](Por lo tanto) Estos frijoles son blancos [Resultado]

Si el fusible está fundido, entonces elsecador no funcionaEl fusible está fundido(Por lo tanto)el secador no funciona

DEDUCCION

Esquema 2Esquema 1


C.S.PEIRCE

• El tercer tipo de razonamiento es la

inferencia de un caso a partir de una regla

general y un resultado.

• Peirce no usaba todavía la palabra "abducción"

para denominar este tipo de argumento. En su

lugar habla de "hipótesis", "conjetura"

(guess) o "suposición".


C.S.PEIRCE• Ejemplo de hipótesis propuestas por Peirce:

• "En una ocasión desembarqué en un puerto de una provincia turca; y, al acercarme a la casa que tenía que visitar, me topé con un hombre a caballo, rodeado por cuatro jinetes que sostenían un dosel sobre su cabeza. Como el gobernador de la provincia era el único personaje de quien yo pudiera pensar que fuese tan magníficamente honrado, inferí que era él. Esto fue una hipótesis"


ABDUCCION

Abducción:

A: La calle esta mojada,

B: Fue lavada por el

Municipio

entonces de “B implica A”,

se infiere “B”.


ABDUCCION

La hipotesis “B”(fue lavada) puede ser considerada como una posible explicación de “A”(esta mojada)


ABDUCCION

Para ser considerada

“B” una hipótesis

plausible debe ser

consistente con

nuestras creencias.


ABDUCCION

La Abducción es una

inferencia de tipo no

monótonico y no

determínisitico


ABDUCCION

Se tiene C: llovió

Así de “A”, “B implica A” y

“ C”, “C implica A“,

se puede inferir ya sea “B” o ya sea “C”,

Como hipótesis alternativas posibles.

Si se descubre No-B, entonces, la no

monotonicidad retira B como hipótesis


ABDUCCION

La Abducción ha venido a ganar

popularidad recientemente, en

Inteligencia Aritificial, con

aplicaciones como: diagnóstico por

defecto, comprensión del lenguaje, y

comprensión de imágenes.

Bundy,Alan. Catalogue of Artificial

Intelligence Techniques,1986.


ABDUCCION

De los Efectos a las Causas:

La teoría hidrostática de Arquímedes:

“Principio: un cuerpo sólido sumergido en un líquido es empujado hacia arriba con una fuerza que es igual al peso del volumen del líquido desalojado”

Es posible inferir la causa, a partir del efecto, a saber el volúmen del líquido desalojado, el cual es directamente observavble y manipulable

Martinez, S.De los efectos a las causa, 1997


Hans Reichenbach

Hans Reichenbach (1891-1953) en su libro Experiencia y predicción (1938) distinguió dos contextos en el desarrollo de una teoría científica: el contexto descubrimiento y el contexto justificación.


Hans Reichenbach

Reichenbach recomendaba al filósofo de la ciencia, relegar al contexto justificación: “el modo del pensador de encontrar un teorema”, así como “los procesos reales del pensar”


K. Pooper

K. Popper en la Logica de de la investigación cientifica:“La etapa inicial, el acto de concebir o investigar una teoría, no me parece que exija un análisis lógico ni susceptible de él. La cuestión acerca de cómo ocurre una idea nueva a una persona –ya sea un tema musical, un conflicto dramático o una teoría científica- puede ser de gran interés para la psicología empírica, pero carece de importancia para el análisis lógico del conocimiento científico. […]


K. Pooper

En consecuencia, distinguiré netamente entre

proceso de concebir una idea nueva y los métodos y

resultados de su examen lógico. En cuanto a la

tarea de la lógica del conocimiento –que he

contrapuesta a la psicología del mismo-, me basaré

en el supuesto de que consiste pura y

exclusivamente en la investigación de los métodos

empleados en las contrastaciones sistemáticas a

que debe someterse toda idea nueva antes de que

se la pueda sostener seriamente”


Descubrimiento Científico

No obstante, a partir de los estudios

realizados en historia de la ciencia en el

siglo XX y partir de las investigaciones en

psicología cognoscitiva e inteligencia

artificial, ha adquirido particular importancia

el contexto descubrimiento, para dar una

explicación satisfactoria al proceso de

generación de las hipótesis de investigación

científica.



Contexto descubrimiento:Puede ser entendido como los pasos que

llevan a un científico a sus conjeturas o

afirmaciones y al descubrimiento de

nuevas teorías. Interesa como son

subjetivamente (no arbitrariamente)

concebidas, el proceso por el cual se llega

a concluir y desarrollar una idea particular

hasta convertirla en una hipótesis

científica. .



• Se puede establecer entonces, al menos

dos sentidos epistemológicos del término abducción:

• Def.1: El proceso inferencial por medio del cual se generan hipótesis plausibles. Puede ser estipulada como: Abducción creativa.

• Def.2: El proceso inferencial por medio del cual se establece la mejor explicación y también se evalúan hipótesis. Esta puede ser estipulada como Abducción evaluativa.


Descubrimiento CientíficoEn el caso de la abducción creativa, es posible ilustrarlo en el contexto del diagnóstico médico, que lleva al descubrimiento de nuevas enfermedades, de tal modo que una comunidad de agentes (expertos), el cual tiene una amplia “base de conocimiento”, con una de reglas de inferencia internalizadas (motor de búsquedas), propias del diagnóstico medico, contextualizado todo ello por un modelo mental: M = < U, I >, tal que U es el universo discurso o estructuras de conocimientos médicos, e I son las métodos o procesos de interacción de estas estructuras.



El agente se enfrentará ante una

serie de síntomas Sn que no

tipifican con ninguna enfermedad

previa(reconocible dentro de la

base de conocimientos), en un

grupo de pacientes Gn.



Se genera un ambiente potencial de

descubrimiento científico, cuando

tales agentes (expertos) en el campo

del conocimiento medico, empiezan el

esbozo de un grupo de hipótesis Hn,

con la que buscan encontrar la causa

de esta nueva enfermedad.



Tales hipótesis, deben ser

consistentes con las creencias y

conocimientos de sus

enunciadores. El paso

subsecuente será contrastar

experimentalmente una a una las

hipótesis esbozadas, hasta

encontrar un subconjunto de las

hipótesis más plausibles.



Se trata de encontrar entonces

una relación causal: de los

efectos a las causas, siendo

la causalidad un proceso

validado en el contexto de la

consistencia de los métodos

de la teoría-T subyacente.



La hipótesis afortunada será entonces aquella

que haya enunciado un evento o elementos

causales, tales que, -de manera reciproca-, si

se alteran estos, se alterarán los efectos. Se

puede verificar este proceso si se da

seguimiento al descubrimiento de los virus del

SIDA y el SARS.

Reiterando lo anterior, se trata de un proceso

de la búsqueda de las causas a partir de sus

efectos.



Desde un punto de vista de la psicología

cognoscitiva, este proceso es complejo, pues

implica una reconceptualización de parte de los

agentes (expertos) de algunas áreas de su

modelo mental: M, pues se trata de un suceso

nuevo, “sorpresivo”.



De previo el mismo Peirce había

propuesto “la sorpresa”, como el

detonante de toda pesquisa, sorpresa que

puede darse por novedad o por anomalía



El proceso cognitivo que integra a la inferencia

abductiva con el proceso epistémico puede describirse como sigue: una experiencia novedosa o anómala da lugar a un hecho sorprendente, el cual genera un estado de duda que rompe un hábito de creencia, y asídispara el razonamiento abductivo.

Este consiste justamente en explicar el hecho sorprendente y así “apaciguar” el estado de duda.



En general se considera

el papel de la abducción

como el mecanismo para

generar las explicaciones

de las creencias a

incorporar.



El razonamiento abductivo

es una forma de cambio

epistémico por medio del

cual puede modelarse la

incorporación de nuevas

creencias.



En el contexto del razonamiento creativo en ciencia, hay varios tipos de transformaciones conceptuales que están involucradas como resolución anomalías, combinación conceptual, pensamiento visual y analógico, experimento mental, etc.



En el caso de la abducción evaluativa, para lograr la inferencia de la mejor explicación (IME) es indispensable, tener un conjunto de criterios con los cuales evaluar hipótesis competidoras, a las cuales se ha llegado por medio de la abducción creativa.



Ante un grupo de hipótesis dado: Hn, un

científico o una Comunidad Científica

(CC), debe entrar en un “proceso de conciliación”, en la que se pueda evaluar

cuánto más, le es posible a una hipótesis

dar cuenta de la evidencia observada que

otra hipótesis. Esto es posible a partir de

un proceso de contrastación experimental

de las hipotesis.



En este sentido, entonces una

hipótesis puede ser

considerada más “conciliatoria”

que otra, si esta explica datos

más “importantes” o

“relevantes” (contrapuesto a:

triviales) que las otras.



Este proceso gradualmente va determinando el grado de relevancia de una hipótesis, con la cual se pueda llegar a la “mejor explicación” a partir de la hipótesis más relevante.



La determinación de la relevancia de las

hipótesis, presupone en el sujeto hipotetizadoro al agente un amplio conocimiento de los criterios que hacen referencia a los datos en estudio (universo discurso) y a sus métodos de sus posibles aplicaciones, es decir, enunciar hipótesis con un alto grado de relevancia, requieren una experticia en campo en cuestión, que orienten la formulación de hipotesisrelevantes para la investigación científica en desarrollo.



• La evaluación abductiva para llegar a la

inferencia de la mejor teoría-T (IMT), se hará

entre dos elementos teóricos competidores: T-1

y T-2, en un período (histórico): h, y en el

contexto de de dos comunidades científicas:

CC-1, CC-2, quedando definidos modularmente

de la siguiente manera:

• T-1 =< K-1, I-1, CC-1, h>

• T-2=<K-2, I-2, CC-2, h>



• Siendo K-1 y K-2, los núcleos de los

elementos teóricos, compuestos por

los modelos que constituyen el

universo discurso, I-1, I-2, los

métodos de aplicación de los

respectivos núcleos a situaciones

concretas o empíricas, por parte de

las respectivas comunidades

científicas CC-1, CC-2.



Así, el elemento teórico T-1 (en el periodo h) es al más exitoso que elemento teórico T-2 (en el mismo periodo h), si y solo si (⇔):

Todos los problemas individuales de T-1 son problemas individuales de T-2.

Todos los éxitos generales de T1 son éxitos generales de T-2.

T-1 tiene al menos un problema individual exitoso extra, con respecto a T2


ABDUCCION

CASO: Fiebre Pueperal.

I.Semmelweis(húngaro)

1844-1848.Hospital de Viena.


ABDUCCION

CASO: Fiebre Pueperal.

I.Semmelweis(húngaro)

1844-1848.Hospital de Viena.

Primera división de Maternidad

Después de dar a luz, un alto

porcentaje de mujeres contraia la fiebre pueperal o fiebre postparto.


ABDUCCION

Información de División Primera:

En 1844,

Enunciado protocolario o no-téorico:

“260 de 3157 madres murieron”,

Frecuencias en términos porcentuales:

1844: 8.2%

1845: 6,8%,

1846: 11,4%


ABDUCCION

Comparación:

Información de División Primera:

Porcentajes de muertes:

1844: 2,3%;

1845: 2,0%;

1846: 2,7%

(Es decir los mismos anos).


ABDUCCION

Semmelweis tiene:

datos procentuales de:

Muertes en Division Primera

Muertes en Division Segunda


ABDUCCION

Problema de investigación:

Porcentaje de muertes proporcionalmente muy alto

en la División Primera con respecto a la División

Segunda


ABDUCCION

Semmelweis inicia por ello

un proceso de resolución del problema, es decir una

heurística o búsquedapositiva de una solución

plausible al problema.


ABDUCCION

Semmelweis una secuencia de

datos que conforman el hecho

observado y cuantificacado, y

que pueden ser interpretados

como efectos producidos por

alguna acción o situación

antecedente en el tiempo.


ABDUCCION

Semmelweis abduce una hipótesis explicativa general:

“El mayor porcentaje de muertes de mujeres parturientas en la División Primera, debe ser causado por algunfactor”(hasta el momento desconocido)


ABDUCCION

Acontecemiento A:

“Mayor porcentaje de muertes en

Division Primera”

B: “Algun factor causa implica la

mayor cantidad de muertes en la

División Primera”.

Se infiere “la existencia de un factor”,

con múltiples alternativas plausibles.


ABDUCCION

Semmelweis, pasa a proponer

múltiples hipótesis explicativas

particulares, rechazando

algunas incompatibles o con

sus creencias o con nuevos

hechos encontrados, en la

heurística del factor.


ABDUCCIONAbducción de múltiples hipotesis posibles:

Hipótesis 1: “ Influencias epidemicas”: debidas a cambios atmosféricos

telúricos.

Hipótesis 2: Hacinamiento. Era mayor en la Primera que en la Segunda

Hipótesis 3: Lesiones producidas por reconocimientos poco cuidadosos

a que sometian a las pacientes los estudiantes de medicina.

Hipótesis 4: La aparicion del sacerdote, precedido pr un acolito que hacia

sonar una campanilla, producia efecto terrorifico y debilitaba a las

pacietes de las salas y hacia asi mas propicia a contraer la fiebre

pueperal.

Hipótesis 5: La posicion de espaldas de las mujeres de la Division

Primera, en contraposicion a la posicion de lado de la Division Segunda.

Hipótesis 6: Es el material infeccioso de cadaveres adherido a las manos.

Hipótesis ampliada: La causa no solo es la materia cadaverica, sino

cualquier otra materia putidra procedente de organismos vivos


ABDUCCIONHipótesis 1: “ Influencias epidemicas”: debidas a cambios atmósferico telúricos.

Hipótesis 2: Hacinamiento. Era mayor en la Primera que en la Segunda.

Rechazo de H1: No puede afectar a las de la primera y no a la segunda, como una epidemia puede respetar una División y atacar la otra.

Rechazo de H2: No habia diferencia con dieta y cuidado de los pacientes.


ABDUCCION

1846: Comisión de investigación:

Division Primera, caracteristicas:

Mayor frecuencia de Fiebre Pueperal

Estudiantes de medicina hacen práctica de

obstetricia en tal división.

Hipotesis 3: Lesiones producidas por

reconocimientos poco cuidadosos a que sometían a

las pacientes los estudiantes de medicina.


Rechazo de hipótesis 3 por Semmelweis:

a)Las lesiones producidas naturalmente en el proceso de parto son mucho mayores que las que pudiera producir un examen poco cuidadoso

b)Las comadronas que recibian ensenanzasen la Division Segunda reconocían a sus pacientes de manera analoga, sin producir los mismos efectos

ABDUCCION


Abducción y descubrimiento científico

c)Cuando, respondiendo al informe de la

comisión, se redujo a la mitad el número de

estudiantes y se registro el mínimo de

reconocimiento de las mujeres por parte de

ellos, la mortalidad, despues de un breve

descenso, alcanzó sus cotas más altas



Hipótesis de naturaleza piscológica:

Dato:

La división Primera estaba ubicada de tal manera, que un sacerdote que portaba los últimos auxilios a una moribunda tenia que pasar por cinco salas antes de llegar a la enfermería. En la División segunda no pasaba esto

Hipótesis 4: La aparición del sacerdote, precedido pr un acolito que hacia sonar una campanilla, producia efecto terrorífico y debilitaba a las pacientes de las salas y hacia asi mas propicia a contraer la fiebre pueperal.



Rechazo de hipótesis 4:

Semmelweis pidio al sacerdote que

debía dar un rodeo y suprimir el toque

de campanilla, para conseguir que

llegara a la enfermera, sin ser visto u

oido.

La mortalidad no decreció en la

Primera División.



Dato:

En la División Primera las mujeres yacían de espaldas, en la Segunda, de lado.

Semmelweis

Hipótesis 5: La posición de espaldas de las mujeres de la División Primera

Hizo, que las mujeres de la División Primera, se acostaran de lado, pero la mortalidad continuó



Información adicional:1847:

Recibe carta del colega Kolletschka:

diciendoo que habia recibido una herida penetrante en un dedo, producida por un escalpelo de un estudiante con el que estaba realizando una autopsia, y muriódespués de una agonía durante la cual mostró los mismos síntomas que Semmelweis habia observado en las víctimas de la fiebre pueperal


Abducción y descubrimiento científicoDatos:

(-Para la fecha no se conocen los microorganismos-)

El y sus estudiantes llegaban a las salas

inmediatamente después de realizar

disecciones en la sala de autopsias, y

reconocían a la parturientas, después de

haberse lavado las manos solo de modo

superficial, de modo que estas conservaban a

menudo un característico olor a suciedad



Hipótesis 6: Es el material infeccioso de cadáveres adherido a las manos.

Dio la orden por la que se exigía a todos los

estudiantes de medicina que se lavarán las

manos con una solucion de cal clorurada antes

de reconocer a ninguna enferma.

La mortalidad puerperal comenzo a decrecer, y

en el ano 1848 descendio hasta el 1, 27% en la

División primera, frente al 1,33 de la Segunda.



Datos adicionales:

Semmelweis, después de haberse desinfectado

las manos, examinaron una parturienta

aquejada de cancer cervical ulcerado,

procedieron a examinar a otras doce mujeres,

sin desinfectarse de nuevo. Resultado: Once

de las doce pacientes murieron de fiebre

pueperal.



Hipótesis ampliada:

La causa no solo es la

materia cadavérica, sino

cualquier otra materia putrida procedente de

organismos vivos


Abducción y no-monotonicidad

La abducción puede ser intepretada como un tipo de razonamiento de conclusiones plausibles.

Se caracteriza por su no-monotonicidad o no determinacion.


Razonamiento no-monotonico

El razonamiento no monotónico es

una clase particular de razonamiento

plausible

Patrón:

Normalmente se da A,

Paráfrasis:

Típicamente, A es el Caso

Asúmase A por omisión


Razonamiento no-monotónico

Ejemplo

Normalmente, los pájaros vuelan

Típicacamente, los pajaros vuelan

Si x es pajaro, entonces supóngase por

omisión que x vuela.

Se piensa en Piolín, entonces se salta a la

conclusión, o se hace la hipótesis por omisión

que Piolin puede volar.


Razonamiento no-monotónicoHipótesis por omisión: es que en caso de

información contraria, supóngase A.

Infomación contraria posible:

• Piolín es un pingüino

• Piolín es una gallina

• Piolín es un avestruz

• Piolín tiene las alas cortadas

• Piolín quedó con las patas atrapadas en el

cemento


Razonamiento no-monotónicoCaso de diagnóstico médico:

• Normalmente, la frecuencia de palpitación para un adulto humano es entre 70 y 90 latidos por minuto.

Dato:

Este es un paciente humano, típico, adulto,

Hipótesis:debe tener entre 70 y 90 latidos por minuto.

Información contraria, conlleva a la abducción de

nuevas hipótesis explicativas


Razonamiento no-monotónico

• Caso de vida cotidiana

Típicamente los físicos son misóginos.

Einstein era físico:

Acéptese por defecto que Einstein era

misógino

las inferencias abductivas

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