Entender la complejidad estructural y los mecanismos que generan la conducta de la búsqueda es fundamental para muchas disciplinas biológicas, desde la biología celular a la psicología humana. La búsqueda es una tarea sensomotora compleja que trata de equilibrar las estrategias de explotación (el uso de información previa o a disposición) y de exploración (que implica moverse para recopilar más información). El principal objetivo de esta propuesta es analizar dicho comportamiento dual, identificando como distintos sistemas cognitivos solucionan problemas de búsqueda. A pesar de representar una complejidad amplia y variable, dichos sistemas cognitivos están sujetos a evolución biológica, y cabe esperar descubrir algunos principios generales de adaptación al error (azar) y a la necesidad, inherentes en el mismo comportamiento de búsqueda. Creemos que investigar en esa dirección puede conducir a resultados de gran aplicabilidad en contextos de búsqueda útiles para la sociedad.
En la última década, la teoría de búsqueda (sobretodo de carácter estocástica o probabilística) ha planteado una sólida base de hipótesis sobre la cual generar más conocimiento. Sin embargo, la interfaz entre la perspectiva más teórica y el comportamiento de búsqueda de los organismos, no se ha explorado en profundidad ni precisión suficiente. En esta propuesta, conectaremos ideas novedosas de teoría de búsqueda (mediante la generación de nuevos modelos biológico-físico-matemáticos) con métodos clásicos de la ecología del comportamiento (i.e. manipulación experimental y estudios comparativos). Todo ello con el fin de comprender el papel de la incertidumbre y la aleatoriedad en el comportamiento de búsqueda. ¿Cómo hacen los animales para equilibrar las estrategias de explotación y de exploración en una búsqueda? ¿Cuál es la preferencia del animal y cómo se olvida/cambia de estrategia para evitar información sesgada o poco fiable? Para responder a estas preguntas vamos a experimentar con nematodos, como paradigma de organismo modelo que muestra suficiente complejidad de comportamiento, y también con seres humanos, como paradigmas de búsqueda racional y planificada (explotación). En este último caso se utilizarán experimentos de búsqueda visual y juegos virtuales (via App) diseñados específicamente para investigar si el juicio sesgado o el exceso de confianza sensorial impiden a los humanos tener un comportamiento exploratorio más eficaz. Nuestra hipótesis es que el comportamiento exploratorio es inherente (y de carácter estocástico), y que en muchos sistemas cognitivos y/o sensomotores (incluyendo el de los seres humanos) dicho comportamiento presenta algunos principios generales de adaptación a la incertidumbre. Este punto de vista se opone a la creencia generalizada de la búsqueda como un proceso totalmente informado y reactivo. Nosotros, desarrollaremos algoritmos de búsqueda estocásticos y bioinspirados para su potencial uso en robots (drones) exploradores, en el contexto de la ecología aplicada y la biomedicina. Sin embargo, los resultados de este proyecto, pueden tener un impacto significativo más allá de las propias aplicaciones que nosotros vamos a investigar, mediante la mejora de la eficiencia de búsqueda en una variedad de entornos, incluyendo las operaciones de rescate, y el neuromarketing.