Algoritmos de aprendizaje

Hay varios problemas a la hora de descifrar la actividad cerebral de un usuario, entre ellos esta el hecho de que cada ser humano tiene unas ondas cerebrales distintas. Esto significa que, si bien sabemos que la actividad cerebral cumple determinados patrones (como el caso de la P300: un pico en la actividad cerebral que se produce ante un evento esperado), estos patrones varían en intensidad, localización, duración, etc. según el usuario. La manera de superar este problema es con una sesión de entrenamiento previa de aproximadamente unos 45 minutos. Pero... ¿que significa realmente entrenamiento? ¿Cómo y por que funciona? En realidad, lo que estamos usando son algoritmos de aprendizaje. Intuitivamente, estos algoritmos son capaces de hacer que el ordenador aprenda a partir de ejemplos. Así que, cuando decimos que el usuario debe entrenarse 45 minutos lo que en realidad estamos diciendo es que el usuario debe proporcionar ejemplos de cómo funciona su cerebro al ordenador. Con estos ejemplos y utilizando un algoritmo de aprendizaje, el ordenador es capaz de aprender como son las características particulares del usuario en esos patrones que nos interesan. Un ejemplo: La señal P300 se llama así porque se inicia aproximadamente 300 milisegundos después de producirse un evento esperado (es ese pensamiento innato que se produce cuando ocurre algo que estamos esperando, algo así como un "ahí está lo que esperaba"). La pinta que tiene tras aplicarle algunas transformaciones a la señal es más o menos esta:

Y cuando decimos más o menos, es exactamente eso. Dependiendo del usuario, este patrón puede aparecer un poco antes, un poco después, puede ser más grande, más pequeño... Así que es necesario que el ordenador aprenda a detectar ese patrón en cada usuario, teniendo en cuenta sus particularidades. Para eso, lo que se hace es proporcionarle ejemplos de la P300 del usuario. Aquí es entonces donde entran las matemáticas: con los ejemplos de P300 se establece una formula matemática que clasifica lo que es P300 y lo que no. Cuanto más ejemplos tenga el ordenador, más exacta será la formula y mejor será capaz de distinguir la P300. Por ejemplo, con un entrenamiento de unos 45 minutos, se consigue un éxito de un 95% a la hora de distinguir la P300. Así que, con el entrenamiento hemos conseguido una formula matemática que nos distingue la P300 del usuario, ahora lo único que queda es utilizar el sistema. Al recibir la señal cerebral del usuario el ordenador le aplica la formula matemática que le dice si esa señal es una P300 o no.

Así pues, cuando la gente se pregunta si somos capaces de decodificar su pensamiento, la respuesta es NO. Primero, lo que sabemos es la existencia de determinados patrones asociados a determinados pensamientos. Segundo, debido a la enorme variabilidad de las señales según el usuario, es necesario utilizar un algoritmo de aprendizaje para que el ordendor sea capaz de distinguir esos patrones. Este algoritmo necesita ejemplos del pensamiento del usuario y esto sólo lo puede conseguir con su colaboración.