La mente nel corpoLa mente nel corpoIIII

Giacomo RomanoGiacomo RomanoDipartimento di Filosofia e Scienze SocialiDipartimento di Filosofia e Scienze Sociali

Università degli Studi di Siena, a. a. 2008/2009Università degli Studi di Siena, a. a. 2008/2009Corso di Corso di Filosofia della MenteFilosofia della Mente, II parte, II parte

15/01/0915/01/09

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Gli errori sullo sviluppo Gli errori sullo sviluppo cognitivocognitivo

Lo sviluppo cognitivo di un soggetto Lo sviluppo cognitivo di un soggetto (bambino) non può essere ricondotto (bambino) non può essere ricondotto ad uno specifico fattore causale (un ad uno specifico fattore causale (un programma geneticoprogramma genetico))

Un fenomeno complesso (come lo sono Un fenomeno complesso (come lo sono i fenomeni cognitivi) consiste in una i fenomeni cognitivi) consiste in una moltitudine di livelli auto-organizzati moltitudine di livelli auto-organizzati che difficilmente possono essere isolatiche difficilmente possono essere isolati

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Poche regole …Poche regole …e adattamento all’ambientee adattamento all’ambiente

Ogni comportamento (sia cognitivo che Ogni comportamento (sia cognitivo che motorio) sembra determinato da un motorio) sembra determinato da un ridotto numero di ridotto numero di istruzioniistruzioni che devono che devono fare i conti con l’ambiente fare i conti con l’ambiente

Non c’è alcun programma definito per lo Non c’è alcun programma definito per lo sviluppo di funzioni specifiche; date sviluppo di funzioni specifiche; date pochepoche regole queste sono applicate regole queste sono applicate all’ambiente: l’interazione risultante è all’ambiente: l’interazione risultante è complessacomplessa

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La soluzione del La soluzione del decentramentodecentramento

La strategia di una molteplicità di regole La strategia di una molteplicità di regole che definiscono lo sviluppo cognitivo che definiscono lo sviluppo cognitivo conduce ad un sistema che si articola in conduce ad un sistema che si articola in un insieme di fattori decentrati (concause)un insieme di fattori decentrati (concause)

Soltanto in questo modo è possibile Soltanto in questo modo è possibile spiegare la diversificazione individuale tra spiegare la diversificazione individuale tra molte entità che presumibilmente molte entità che presumibilmente dovrebbero seguire il medesimo percorsodovrebbero seguire il medesimo percorso

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Decentramento e plasticitàDecentramento e plasticità

L’articolazione dello sviluppo di una o più L’articolazione dello sviluppo di una o più funzioni in più fattori consente anche una funzioni in più fattori consente anche una maggiore flessibilità nella risposta alle maggiore flessibilità nella risposta alle esigenze presentate dall’ambienteesigenze presentate dall’ambiente

La flessibilità non è pre-impostata, ma La flessibilità non è pre-impostata, ma emerge semplicemente dalle dinamiche emerge semplicemente dalle dinamiche intrinseche a ciascuna delle strutture intrinseche a ciascuna delle strutture nella sua interazione con l’ambientenella sua interazione con l’ambiente

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Il mondo …Il mondo …come proiezione della mentecome proiezione della mente

Il lavoro del cervello “… consiste Il lavoro del cervello “… consiste nell’imparare a modulare i parametri … nell’imparare a modulare i parametri … che poi interagiranno con i limiti imposti che poi interagiranno con i limiti imposti dal corpo e dall’ambiente, in modo da dal corpo e dall’ambiente, in modo da generare i risultati desiderati.” (Clark: 34)generare i risultati desiderati.” (Clark: 34)

MAMA anche questo compito è assai arduo: anche questo compito è assai arduo: richiede l’assunzione di un’ampia gamma richiede l’assunzione di un’ampia gamma di dinamiche interne ed esterne (sfondo)di dinamiche interne ed esterne (sfondo)

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Scaffolding Scaffolding mentalementale

L’assunzione di uno L’assunzione di uno sfondosfondo cognitivo fa cognitivo fa affidamento sulla possibilità di affidamento sulla possibilità di scaricare scaricare (o di estrarre) una certa quantità di (o di estrarre) una certa quantità di informazione funzionale all’azione informazione funzionale all’azione dall’ambiente, che, al pari del corpo, dall’ambiente, che, al pari del corpo, costituisce quello sfondocostituisce quello sfondo

All’ambiente dunque si delega il ruolo di All’ambiente dunque si delega il ruolo di un supporto (mnemonico, motorio, ecc.) un supporto (mnemonico, motorio, ecc.)

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Il Principio di 007Il Principio di 007

““In generale, le creature evolute non In generale, le creature evolute non sapranno né raccogliere né elaborare sapranno né raccogliere né elaborare l’informazione in modi che richiedono una l’informazione in modi che richiedono una spesa, quando possono più semplicemente spesa, quando possono più semplicemente utilizzare la struttura dell’ambiente utilizzare la struttura dell’ambiente circostante e operare su di esso come un circostante e operare su di esso come un conveniente sostituto per le operazioni di conveniente sostituto per le operazioni di calcolo richieste. Cioè, conosci soltanto quel calcolo richieste. Cioè, conosci soltanto quel tanto di cui hai bisogno per portare a termine tanto di cui hai bisogno per portare a termine il lavoro.” (Clark: 35)il lavoro.” (Clark: 35)

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Azione senza Azione senza rappresentazionerappresentazione

L’ipotesi di una L’ipotesi di una rappresentazionerappresentazione come come modellomodello grazie al quale dirigere le grazie al quale dirigere le proprieproprie attività non è consono al modo in cui attività non è consono al modo in cui funziona effettivamente un cervellofunziona effettivamente un cervello

Nel cervello NON ci sono Nel cervello NON ci sono rappresentazioni del mondo esterno, ma rappresentazioni del mondo esterno, ma strutture, correlazioni sensomotorie con strutture, correlazioni sensomotorie con cui interagire con l’ambientecui interagire con l’ambiente

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Schemi cognitivi Schemi cognitivi e mappe sensomotoriee mappe sensomotorie

L’assenza di rappresentazioni non significa L’assenza di rappresentazioni non significa necessariamente l’assenza di elaborazioni di necessariamente l’assenza di elaborazioni di un contenuto cognitivo: queste possono un contenuto cognitivo: queste possono essere individuate come istruzioni, mappe per essere individuate come istruzioni, mappe per muoversi nell’ambiente*muoversi nell’ambiente*

Suddette Suddette mappemappe tuttavia tuttavia non devono esserenon devono essere consultateconsultate da un da un modulo di controllo modulo di controllo centralecentrale: risultano semplicemente dei : risultano semplicemente dei programmi programmi più comportamentali che più comportamentali che strettamente cognitivistrettamente cognitivi

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Il cervello, macchina Il cervello, macchina associativaassociativa

L’enfasi sulle dinamiche interattive tra L’enfasi sulle dinamiche interattive tra processi cognitivi ed ambiente processi cognitivi ed ambiente favorisce un’interpretazione del favorisce un’interpretazione del cervello quale macchina associativa cervello quale macchina associativa impegnata (nelle sue funzioni più impegnata (nelle sue funzioni più complesse) a soddisfare degli schemi complesse) a soddisfare degli schemi sensomotori di risposta all’ambiente sensomotori di risposta all’ambiente mediante computazioni piuttosto mediante computazioni piuttosto sofisticatesofisticate

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L’architettura L’architettura della macchina associativadella macchina associativa

Che struttura deve avere il cervello per Che struttura deve avere il cervello per rispondere adeguatamente rispondere adeguatamente all’ambiente?all’ambiente?

NONNON quella di un sistema di IA classico quella di un sistema di IA classico L’alternativa sono i modelli della mente L’alternativa sono i modelli della mente

fondati su reti neuralifondati su reti neurali Questi modelli sono ispirati ai NEURONIQuesti modelli sono ispirati ai NEURONI

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Reti neurali Reti neurali e computazioni biologichee computazioni biologiche

I modelli ispirati alle reti neurali sono I modelli ispirati alle reti neurali sono molto più adeguati a rispecchiare i molto più adeguati a rispecchiare i calcolicalcoli che sono implementati dai sistemi che sono implementati dai sistemi biologicibiologici

NON si deve pensare tuttavia che le reti NON si deve pensare tuttavia che le reti neurali implementino effettivamente i neurali implementino effettivamente i calcoli calcoli eseguiti da un sistema biologicoeseguiti da un sistema biologico

Rimangono sempre differenze importanti: Rimangono sempre differenze importanti: le reti neurali sono le reti neurali sono idealizzazioniidealizzazioni

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Il successo delle reti neuraliIl successo delle reti neurali

Le reti neurali comunque, pur Le reti neurali comunque, pur esemplificando esemplificando in maniera idealizzatain maniera idealizzata il il tipo di computazioni che sono eseguite da tipo di computazioni che sono eseguite da neuroni cerebrali, hanno favorito sistemi di neuroni cerebrali, hanno favorito sistemi di elaborazione dei dati, funzionali a certi elaborazione dei dati, funzionali a certi compiti, ampiamente più efficaci compiti, ampiamente più efficaci

Forse l’aspetto più particolare di una rete Forse l’aspetto più particolare di una rete neurale è il suo operare neurale è il suo operare nonnon su simboli su simboli

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Reti neurali: le rèmore di Reti neurali: le rèmore di ClarkClark

Le reti neurali sono state utilizzate Le reti neurali sono state utilizzate prevalentemente per compiti che prevalentemente per compiti che caratterizzano i caratterizzano i micromondi verticalimicromondi verticali

Gli input delle reti neurali sono stati Gli input delle reti neurali sono stati codificati soltanto in termini astratti, codificati soltanto in termini astratti, senza specifici contesti di senza specifici contesti di applicazione empiricaapplicazione empirica

In generale le reti neurali sono state In generale le reti neurali sono state testate sulla base di simulazionitestate sulla base di simulazioni

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Reti neurali: limiti intrinseciReti neurali: limiti intrinseci

Con le reti neurali non sono facilmente Con le reti neurali non sono facilmente risolvibili problemi che hanno una risolvibili problemi che hanno una struttura logica e sequenziale rigorosastruttura logica e sequenziale rigorosa

Le nostre capacità di solito non sono Le nostre capacità di solito non sono impegnate in compiti di questo genereimpegnate in compiti di questo genere

Ma qualche volta (non così raramente) ci Ma qualche volta (non così raramente) ci cimentiamo anche nella realizzazione di cimentiamo anche nella realizzazione di programmi abbastanza strutturatiprogrammi abbastanza strutturati

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Il problema Il problema delle macchine associativedelle macchine associative

Se i nostri cervelli sono macchine associative, Se i nostri cervelli sono macchine associative, come fanno ad applicarsi a problemi come fanno ad applicarsi a problemi logicamente strutturati?logicamente strutturati?

E’ qui che intervengono i vari elementi (sia E’ qui che intervengono i vari elementi (sia artificiali che naturali) che costituiscono artificiali che naturali) che costituiscono l’ambientel’ambiente

Questi elementi possono fungere da protesi ai Questi elementi possono fungere da protesi ai nostri mezzi cognitivi, per sopperire alla nostri mezzi cognitivi, per sopperire alla nostra esigenza di una cognizione amplificatanostra esigenza di una cognizione amplificata

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La soluzione protesicaLa soluzione protesica

I problemi logicamente strutturati sono di I problemi logicamente strutturati sono di notevole complessità: devono perciò notevole complessità: devono perciò essere semplificatiessere semplificati

Un modo per semplificarli è di ridurre la Un modo per semplificarli è di ridurre la quantità di calcoli necessari ad affrontarliquantità di calcoli necessari ad affrontarli

La semplificazione è attuabile grazie alla La semplificazione è attuabile grazie alla possibilità di proiettare o possibilità di proiettare o scaricarescaricare nell’ambiente parte dell’informazione nell’ambiente parte dell’informazione richiesta a gestire questi problemirichiesta a gestire questi problemi

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L’ambiente come protesiL’ambiente come protesi

1.1. Per riconoscere l’ambiente come un insieme Per riconoscere l’ambiente come un insieme di protesi funzionali ai nostri processi di protesi funzionali ai nostri processi cognitivi sono necessarie alcune condizioni:cognitivi sono necessarie alcune condizioni:

2.2. La capacità di La capacità di immaginareimmaginare l’ambiente e le l’ambiente e le nostre operazioni in esso, nostre operazioni in esso, anche quando non anche quando non siamo effettivamente attivisiamo effettivamente attivi

3.3. La possibilità di modificare l’ambiente in La possibilità di modificare l’ambiente in modo tale che possa rispondere meglio alle modo tale che possa rispondere meglio alle nostre esigenze di codificarlo nostre esigenze di codificarlo computazionalmentecomputazionalmente

2020

L’ambiente L’ambiente modificato modificato cici trasformatrasforma

Il rapporto tra le nostre esigenze di Il rapporto tra le nostre esigenze di interagire quanto più facilmente con interagire quanto più facilmente con l’ambiente naturalmente non è a senso l’ambiente naturalmente non è a senso unicounico

Una volta che modifichiamo l’ambiente Una volta che modifichiamo l’ambiente perché possa rispondere meglio alle perché possa rispondere meglio alle nostre attività cognitive, anche nostre attività cognitive, anche l’ambiente trasforma la natura delle l’ambiente trasforma la natura delle nostre attivitànostre attività

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Azioni pragmatiche, Azioni pragmatiche, azioni epistemicheazioni epistemiche

1.1. Nel processo di realizzazione di un Nel processo di realizzazione di un programma un agente sviluppa:programma un agente sviluppa:

2.2. Azioni pragmatiche: necessità di Azioni pragmatiche: necessità di modificare il mondo per il modificare il mondo per il conseguimento di un obiettivo materialeconseguimento di un obiettivo materiale

3.3. Azioni epistemiche: hanno lo scopo di Azioni epistemiche: hanno lo scopo di alterare la natura degli obiettivi mentalialterare la natura degli obiettivi mentali

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L’importanza L’importanza delle azioni epistemichedelle azioni epistemiche

Le azioni epistemiche sono molto più Le azioni epistemiche sono molto più frequenti di quanto non si possa frequenti di quanto non si possa pensarepensare

Un agente mentre affronta una fase Un agente mentre affronta una fase del processo di realizzazione di un del processo di realizzazione di un programma nell’interazione con programma nell’interazione con l’ambiente modifica la sua percezionel’ambiente modifica la sua percezione

C’è un costante e progressivo scambio C’è un costante e progressivo scambio di informazione tra agente e ambientedi informazione tra agente e ambiente

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L’informazione non L’informazione non immagazzinataimmagazzinata

Con la prospettiva incarnata della Con la prospettiva incarnata della cognizione si assottiglia l’idea della cognizione si assottiglia l’idea della necessità di un magazzino di memorianecessità di un magazzino di memoria

Questa concezione persiste anche Questa concezione persiste anche nell’approccio connessionista, con la nell’approccio connessionista, con la scelta di compiti di alto livello e di scelta di compiti di alto livello e di codificazione astratte, subordinate ad codificazione astratte, subordinate ad una una ragioneragione

Ma la Ma la ragione ragione è distribuita nel mondoè distribuita nel mondo

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L’emergenza di mente e L’emergenza di mente e ragioneragione

La sintesi di informazione dal mondo per La sintesi di informazione dal mondo per mezzo di sistemi autorganizzati, autonomi ma mezzo di sistemi autorganizzati, autonomi ma connessi favorisce fenomeni di connessi favorisce fenomeni di

Emergenza direttaEmergenza diretta: in cui strutture di livello più : in cui strutture di livello più alto si generano grazie alle proprietà degli alto si generano grazie alle proprietà degli elementi individuali e delle loro interazionielementi individuali e delle loro interazioni

Emergenza indirettaEmergenza indiretta: quando : quando l’autorganizzazione derivante dall’interazione l’autorganizzazione derivante dall’interazione tra gli elementi individuali è mediata tra gli elementi individuali è mediata dall’ambientedall’ambiente

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La ragione dei termitaiLa ragione dei termitai

Il fenomeno della costruzione di un Il fenomeno della costruzione di un termitaio rappresenta un caso di termitaio rappresenta un caso di emergenza indirettaemergenza indiretta

La sua dinamica è caratterizzabile La sua dinamica è caratterizzabile mediante un mediante un algoritmo stigmergicoalgoritmo stigmergico; ; grazie ad un fenomeno del genere non grazie ad un fenomeno del genere non c’è alcun bisogno di un coordinamento c’è alcun bisogno di un coordinamento centralizzato dei lavori; altro esempio è centralizzato dei lavori; altro esempio è la navigazionela navigazione