Inferencia bayesiana o cómo aprende a tomar decisiones más inteligentes

La inferencia bayesiana, una herramienta matemática que actualiza nuestras creencias con nueva información
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Se la conoce como inferencia bayesiana y se trata de una poderosa herramienta matemática que permite actualizar nuestras creencias a medida que obtenemos nueva información. A diferencia del pensamiento binario tradicional, este enfoque reconoce que vivimos en un universo de probabilidades cambiantes. Con ella podemos tomar decisiones más acertadas basándonos en datos imperfectos y experiencias pasadas, algo fundamental tanto para científicos de datos como para cualquier persona en su día a día.

Los fundamentos de la inferencia bayesiana

La inferencia bayesiana debe su nombre al reverendo Thomas Bayes, quien formuló el teorema matemático en el siglo XVIII. Sin embargo, lo realmente fascinante es cómo este concepto matemático puede transformar nuestra forma de pensar y tomar decisiones cotidianas.

El núcleo de este enfoque es sorprendentemente sencillo: comenzamos con una creencia inicial (llamada probabilidad a priori), observamos nueva evidencia y luego actualizamos nuestra creencia original para obtener una probabilidad a posteriori más precisa. Este proceso de actualización constante nos permite refinar nuestras ideas y acercarnos gradualmente a la verdad.

«La belleza del enfoque bayesiano reside en que formaliza algo que los humanos hacemos intuitivamente: aprender de la experiencia», explica la estadística Sharon Bertsch McGrayne, autora de La teoría que nunca murió.

Ejemplos cotidianos de pensamiento bayesiano

El pensamiento bayesiano está presente en situaciones cotidianas, aunque rara vez lo llamemos por su nombre. Imagina que quedas para cenar con una amiga que suele llegar puntual, pero ocasionalmente se retrasa por problemas de tráfico. Basándote en tu experiencia previa, asignas mentalmente una alta probabilidad a que llegue a tiempo.

Sin embargo, a la hora acordada, recibes un mensaje de ella diciendo que está en pleno atasco. Con esta nueva información, actualizas tu creencia inicial y consideras ahora muy probable que llegue con retraso. Sin darte cuenta, has aplicado inferencia bayesiana, ajustando tus expectativas según la nueva evidencia disponible.

Otro ejemplo: si compras frecuentemente en una tienda online y has tenido buenas experiencias, tu confianza inicial en ella será alta. Pero si tu último pedido llega dañado, esa única experiencia negativa modificará parcialmente tu percepción. Si los problemas continúan, tu confianza seguirá disminuyendo con cada nueva evidencia, hasta posiblemente dejar de comprar allí.

La inferencia bayesiana en el diagnóstico médico

Uno de los campos donde la inferencia bayesiana demuestra todo su potencial es en la medicina. Los médicos, consciente o inconscientemente, utilizan este enfoque constantemente para diagnosticar enfermedades.

Supongamos que un paciente acude a consulta con fiebre y dolor de garganta. La experiencia del médico le indica que, durante la temporada de gripe, estos síntomas suelen corresponder a una infección viral simple. Esta es su probabilidad a priori: la creencia inicial basada en conocimientos previos.

Sin embargo, al examinar al paciente, el médico observa manchas blancas en la garganta, un indicio típico de faringitis estreptocócica. Esta nueva evidencia modifica su evaluación inicial. El médico actualiza su diagnóstico probable, pasando de «probablemente gripe» a «posiblemente infección bacteriana».

Para confirmar esta nueva hipótesis, podría solicitar una prueba rápida de estreptococo. Si la prueba da positivo, la probabilidad a posteriori de que se trate de una infección bacteriana aumenta significativamente, justificando la prescripción de antibióticos.

Como indica el Dr. Croskerry en su investigación sobre pensamiento clínico, este proceso implica alternar entre el Sistema 1 (intuición rápida basada en patrones) y el Sistema 2 (análisis deliberado). El diagnóstico inicial puede ser intuitivo, pero al encontrar evidencia conflictiva, un buen médico «activa» su pensamiento analítico. Desafortunadamente, como señala Croskerry, muchos médicos presentan «brechas en el software mental» relacionadas con conceptos como sensibilidad, especificidad y razonamiento bayesiano, lo que puede llevar a errores diagnósticos que constituyen una causa principal de problemas médico-legales y mortalidad hospitalaria prevenible.

Cómo aplicar el pensamiento bayesiano

Incorporar la inferencia bayesiana a nuestras decisiones diarias no requiere cálculos complejos, sino un cambio de mentalidad. Lo fundamental es entender que nuestras creencias deben ser flexibles y estar abiertas a modificaciones cuando aparece nueva evidencia.

Para empezar a pensar de manera bayesiana, es útil practicar estos hábitos mentales:

. Reconoce tus creencias iniciales. Antes de evaluar nueva información, identifica tus ideas previas sobre el tema. ¿Qué probabilidad le asignas a diferentes escenarios basándote en tu experiencia y conocimiento actual?

. Pondera adecuadamente la nueva evidencia. No todas las pruebas tienen el mismo valor. Una anécdota aislada no debería tener el mismo peso que un estudio científico riguroso. Aprende a valorar la calidad y relevancia de la información que recibes.

. Actualiza gradualmente tus creencias. La inferencia bayesiana no suele producir cambios radicales de opinión con una sola pieza de evidencia, sino ajustes progresivos. Permite que tu pensamiento evolucione a medida que acumulas información confiable.

Mantén un nivel saludable de incertidumbre. El pensamiento bayesiano abraza la probabilidad, no la certeza absoluta. Esto te protege del dogmatismo y te mantiene abierto a refinar constantemente tus ideas.

Los sesgos que nos alejan del pensamiento bayesiano

A pesar de sus ventajas, aplicar correctamente la inferencia bayesiana no es sencillo. Nuestros cerebros están llenos de sesgos cognitivos que nos alejan del razonamiento probabilístico óptimo.

Uno de los más prominentes es el sesgo de confirmación: tendemos a buscar y valorar más la información que confirma nuestras creencias previas. Este sesgo nos impide actualizar adecuadamente nuestras probabilidades subjetivas, haciéndonos aferrar a ideas que la evidencia ya no respalda.

También está el problema de la base desatendida, donde ignoramos la frecuencia natural de un fenómeno al evaluar probabilidades. Por ejemplo, si una prueba médica tiene un 99% de precisión para detectar una enfermedad que afecta solo al 1% de la población, un resultado positivo no significa que haya un 99% de probabilidades de tener la enfermedad. El cálculo correcto, usando inferencia bayesiana, daría un resultado muy diferente.

El futuro bayesiano de la inteligencia artificial

La inferencia bayesiana no es solo una herramienta para la mente humana; también está transformando la inteligencia artificial. Los sistemas de IA más avanzados utilizan variantes de este enfoque para manejar la incertidumbre y aprender de datos nuevos.

Los filtros de spam de nuestro correo electrónico, por ejemplo, utilizan análisis bayesiano para decidir qué mensajes son legítimos y cuáles son spam. Inicialmente, estos sistemas tienen ciertas probabilidades asignadas a diversas características de los correos. Con cada mensaje que marcamos como «spam» o «no spam», el sistema actualiza estas probabilidades, mejorando progresivamente su precisión.

Sistemas más sofisticados, como los diagnósticos médicos automatizados o los vehículos autónomos, también emplean métodos bayesianos para tomar decisiones en entornos inciertos. La capacidad de actualizar constantemente las probabilidades a medida que llega nueva información es lo que permite a estas tecnologías adaptarse y aprender de manera similar a los humanos.

Una mente bayesiana en un mundo de incertidumbres

La inferencia bayesiana nos ofrece una forma más matizada de entender un universo inherentemente probabilístico. Al abandonar la búsqueda de certezas absolutas y abrazar la actualización constante de nuestras creencias, podemos navegar mejor por la complejidad del mundo actual.

Como señala Nate Silver, estadístico y fundador de FiveThirtyEight: «La clave del pensamiento bayesiano es que tratamos las creencias como hipótesis provisionales, constantemente sujetas a actualización a la luz de nueva información».

Adoptar esta mentalidad no solo nos hace mejores pensadores, sino que también nos protege del dogmatismo y la polarización. Una mente bayesiana reconoce que podría estar equivocada y está dispuesta a cambiar de opinión cuando la evidencia lo justifica.

La próxima vez que te enfrentes a una decisión compleja, prueba a pensar en términos de probabilidades en lugar de certezas. ¿Cuál es tu creencia inicial? ¿Qué nueva información has recibido? ¿Cómo debería modificar esta evidencia tu postura original? Esta forma de razonar, refinada durante siglos, podría ser la clave para decisiones más inteligentes en un universo donde lo único cierto es la incertidumbre.

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Patrick Thomas

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