Dagli oggetti alle cose

F.Tito Arecchi

Università di Firenze e INO-CNR, Firenze

homepage:www.ino.it/home/arecchi

Frascati -S&F- 18/06/11

Come nascono le parole della scienza“non tentare le essenze, ma contentarsi delle affezioni quantitative”

(G Galilei, Lettera a M Welser ,1610)

MELA

Linguaggio ordinario

Posizione e velocità delle molecole/atomi

Linguaggio fisico

Sapore

Peso

Colore

Forma

Newton

Scienze della natura

Modello

(dinamica di Newton)

DETERMINISMO-

RIDUZIONISMO

?

Formalmente: dati (d) = funzione (F) delle ipotesi di partenza(h)e del tempo (t); cioè:

d=F(h,t)

A

A’

Confronto tra A e B -

Tre tipi di ermeneutica: #1: 1:1

scienza

NATURALISMO- (Letteralismo)

B

B’

natura

A

A’

Confronto tra A e B -

Tre tipi di ermeneutica: #2

1:molti; molti :1

scienza

RELATIVISMO

B ?

B’ ?

natura

A1B1

An

A2B2

Bn

A

Confronto tra A e B -

Tre tipi di ermeneutica: #3- creativa

RICERCA DI SENSO

B

Come si formano le percezioni ,

cioè: come conosciamo

( e di conseguenza reagiamo sul mondo )

occhio

corteccia visiva

primaria V1

PFC= corteccia

prefrontale

V4- CHE COSA?

V5- DOVE?

Aree motorie e linguistiche

t=0

800 ms

200-800 ms

Percezione visiva: percorsi e tempi

1ms

Impulso elettrico:spikeemozioni

memoria

100 ms

Feature binding (legame di configurazione)

Ogni cerchietto rappresenta un campo ricettivo che isola dettagli specifici (ad es. barra verticale).

Cooperazione fra stimoli e categorie memorizzate per formare una percezione

Percezione = combinazione prevedibile b-u e t-d (pescato da un repertorio finito) ? NO !

Implementazione dinamica del Global Workspace

GWS Verso sistema motorio

2 gruppi di neuroni entrambi eccitati dallo stesso stimolo,ma con diverse interpretazioni top-down, per cui in A,spike sincronizzate entro t,in B, non

sincronizzate prevale A

tempo

GWS=lettore a soglia

t

A

B

A

B

A

Bottom-up = ai due gruppi

Top-down A

Top-down B

   probabilità

Probabilità

congiunta

Probabilità

condizionata

Versione Newtoniana di d condizionato da h,

)(

)|()()|(

dP

hdPhPdhP

Bayes vs Newton

1)|( hdP

)()|()()|()()|()( hPhdPhPhdPhPhdPdPh

Denominatore di Bayes

h denota il set di ipotesi complementare ad h.

0)|( hdP

)()( hPdP Dunque nel caso Newtoniano

1)|( dhP

Recupero di h da d è preciso al 100%

),( thFd )(

)|()()|(

dP

hdPhPdhP

h = ipotesi; d = dati

P(d) (BOTTOM-UP)

P(h*)

≈1 sec

P( d | h) (TOP-DOWN)

APPRENSIONE (Bayes diretto)Scelta di h* a partire da un ventaglio di h , per azione congiunta

di stimolo sensorio (bottom-up) e di modello interpretativo (top-down)

a-priori:

a-posteriori:

ipotesi più plausibile

dati sensoriali

memoria semantica

)(

)|()()|(

dP

hdPhPdhP

P(h)

condizione iniziale

Prob. a-posteriori h*

Prob. a-priori

modello

Darwin ,Sherlock Holmes = strategia bayesiana

BAYES

dati misurati P(d |h)

Colle di probabilità

Spazio delle variabili

COMPLESSITA’ :

non basta singolo colle di Bayes

(singolo algoritmo, o piccole varianti attorno ad esso)

Paesaggio epigenetico-

disegno di C. Waddington-1940

Bayes senza semiosi

SIGNIFICATO

INFORMAZIONE

complessità semantica

complessità algoritmica (complicazione)

creatività [esempio: teorema di Goedel ]

Goedel

formalismo

assiomi

verità indecidibili

Teoremi decidibili

Da BAYES a GOEDEL

salto non-algoritmico,

NON deduzione formale

procedura algoritmica

“da assiomi a teoremi”

Kuhn: scienza normale

salto di paradigma

Dinamica della coscienza: due scale temporali

A)Presente a-temporale; t circa 1sec percezione coerente = apprensione;

Procedura a repertorio finito, comune agli animali

B) t> 3 sec: confronto linguistico fra il presente e una memoria del passato;

i due eventi sono co-presenti , codificati nello stesso linguaggio

e sottoposti allo stesso giudice (coscienza di sé).

Si sceglie il “modello” per Bayes inverso

Procedura libera, creativa, solo umana

Intermezzo su memoria1--Memoria sensibile

Circa 1-2 sec ; isola pre-semantica in cui non ci si pone problemi di significato, All’interno , si “aggiustano” canali sensori con diversi tempi caratteristici (ad esempio,acustico e visivo).

Tre parti di WM:

a) Fonologica; si spegne in 2 sec se non esercitata, b) Visuospaziale; c) Esecutiva; coordina le altre due.

2-Memoria a breve termine o working memory (WM) :

Versione filtrata di Memoria sensibile , durata 15-30 sec; In questo intervallo avviene il confronto fra isole diverse.

P(d)P(h*)

≈3 sec

P( d | h)

GIUDIZIO (Bayes inverso)

Confronto fra d e h*, da cui emerge il modello più adeguato

a-posteriori

NON a-priori

[1 sec]

P( d I h) (a-priori)

a)-APPRENSIONE ( Bayes diretto )

h

h*

d (Bottom-up)

b) GIUDIZIO ( Bayes inverso )

P( d I h* ) (a-posteriori)

h*6° verso....

d 7° verso di una poesia

h

[Totale 3 sec]

dato

dato

incognita

incognita

Benigni XXXIII Inferno Ascolto V Beethoven(1 soggetto)

Tempi medi su molti soggetti (brani musicali

o brani poetici)

Grado di novità

Uso di Bayes inverso in testo poetico

(sequenza di versi) : …. v5-v6-v7…..

P(v6|v5)= P(v5,v6)/P(v5)

In genere: P(B|A)= P(A,B) / P(A)

A

B

B

A

[A,B]< [A]

[A,B]= [A]

P(B|A) < 1

P(B|A) = 1

Poesia (creativa)

Teorema (tautologia)

Decisioni & volontà libera

dati

P(dIh)

Unità NCCpre-apprensioni

post-apprensione

Bayes

Bayes

Bayes

PRE-

POST-

giudizio

h*

Inverso

PRE (apriori)= forza scelta obbligata; POST = scelta libera

Ontologia come recupero delle “essenze”

In Bayes diretto, l’algoritmo P(d |h) è pre-assegnato

come l’istruzione a un computer ( replicatore fisso, modificabile solo per mutazione casuale : gene in biologia, meme in evoluzione

culturale;) .

Invece, in Bayes inverso, il programma esecutivo P(d I h) nasce dal confronto fra d e i brani h* del testo che hanno preceduto d.

Questa costruzione a-posteriori indica una adaequatio intellectus et rei, cioè la selezione della “risposta” P(d I h) più opportuna con cui la

“cosa” si presenta da un certo versante h*.

E’ la cosa e non più l’ oggetto ( = codice a barre) del programma riduzionistico

[ I trascendentali di Kant sono programmi P(d |h) che scelgono l’ h* per ogni input d.

Precedono il confronto h*-d, invece di esserne conseguenza ]

Lo stesso in biologia: EPIGENETICA = attività del gene non fissata una volta per tutte come l’algoritmo in Bayes,

ma regolata dal confronto /scontro fra pool h* di competenze accumulate e ultimo invasore d (virus o altra perturbazione

ambientale); pertanto P(d I h) emerge come in Bayes inverso .

In epigenetica, NON si modifica la sequenza delle basi del DNA del gene, ma se ne controlla l’attività o intercalando una molecola estranea (metilazione) o variando la curvatura della catena di

DNA (acetilazione); si modifica così l’interazione con altre molecole, cioè si altera la “espressione” del gene.)

A1B1

An

A2B2

Bn

έλιξ, spira

A B

circolo

Confronto tra A e B -

Due tipi di ermeneutica: ripetitiva; creativa

senza perdita di informazione rimpiazzo di informazione

FONDAMENTALISMO

DIALOGO SENZA FINE

La stessa procedura creativa (= generatrice di novità)

e SENZA FINE, in

i)apprezzamento estetico (dialogo con un testo linguistico)

ii)investigazione scientifica (dialogo con un ente di natura)

iii) vita d’amore (dialogo fra persone)

iv)vita oltre la morte [vita mutatur, non tollitur]

Come in i) dietro l’opera con cui si instaura un

dialogo senza fine c’è un creatore ,

così in ii) dietro ogni evento c’è il Creatore che è Logos .

Come in iii) instauro un dialogo ,

così in iv) mi aspetto un dialogo eterno con il Logos