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Sul passato, il presente e il futuro della psicologia Domenico Parisi Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione Consiglio Nazionale delle Ricerche.

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Presentazione sul tema: "Sul passato, il presente e il futuro della psicologia Domenico Parisi Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione Consiglio Nazionale delle Ricerche."— Transcript della presentazione:

1 Sul passato, il presente e il futuro della psicologia Domenico Parisi Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione Consiglio Nazionale delle Ricerche

2 PASSATO

3 Qualunque scienza deve disporre di un apparato di concetti con i quali descrivere, analizzare e spiegare i fenomeni che studia Da questo apparato di concetti ci si aspetta che sia: - preciso - univoco - possibilmente quantitativo - raccordabile in modo univoco con cio che si osserva mediante i sensi, direttamente o mediante strumenti

4 Gli psicologi osservano, direttamente o mediante strumenti, il comportamento degli organismi e gli stimoli che giungono ai recettori sensoriali degli organismi Cosa ce in mezzo, tra gli stimoli e i comportamenti, che possa spiegare perche un organismo si comporta in un certo modo in risposta a un certo stimolo? Quale e lapparato di concetti che va usato per interpretare il comportamento degli organismi e per spiegare perche un organismo risponde a certi stimoli con certi comportamenti?

5 STIMOLIRISPOSTE ?

6 Per interpretare e spiegare il comportamento, tradizionalmente gli psicologi usano un apparato di concetti, un vocabolario concettuale, che e derivato da due fonti: - dalla filosofia - dal linguaggio che nella vita quotidiana usiamo per parlare del comportamento nostro e degli altri

7 STIMOLIRISPOSTE Il vocabolario concettuale tradizionale della psicologia e tratto dalla filosofia e dal linguaggio comune

8 Quale e questo vocabolario? E quello che troviamo nei discorsi degli psicologi, nei libri di psicologia e negli articoli pubblicati sulle riviste di psicologia: sensazione, percezione, memoria, attenzione, associazione, apprendimento, ragionamento, previsione, decisione, pianificazione, rappresentazione, simbolo, significato, referente, predicato, argomento, nome, verbo, concetto, categoria, credenza, conoscenza, scopo, intenzione, coscienza, se, motivazione, emozione, ecc.

9 Data la sua origine, lapparato concettuale usato dagli psicologi tende a non avere le caratteristiche che sono richieste dalla scienza E un vocabolario che parla di entita, stati, meccanismi e processi che sono mentali, e quindi non sono osservabili, ne direttamente ne mediante strumenti, e non sono definiti in modo esplicito e univoco in termini di cose osservabili Percio e un vocabolario che spesso e poco preciso, non quantitativo, non univoco, puramente metaforico Le sue origini filosofiche trascinano in psicologia problemi e modi di vedere le cose che sono filosofici, piuttosto che scientifici

10 Per tutte queste ragioni, nella prima meta del XX secolo i comportamentisti decisero che lunico vocabolario accettabile per la psicologia dovesse essere ristretto agli stimoli che arrivano a un organismo e alle risposte dellorganismo a questi stimoli Tutto quello che sta in mezzo tra gli stimoli e le risposte doveva essere trattato come una scatola nera, cioe come qualcosa in cui non si puo e non si deve penetrare

11 STIMOLIRISPOSTE La soluzione comportamentista I comportamentisti trattano quello che ce tra gli stimoli e le risposte come una scatola nera

12 La soluzione comportamentista non era pero veramente una soluzione dato che e difficile spiegare tutto il comportamento, specialmente quello di organismi complicati come gli esseri umani, solo in termini degli stimoli che giungono allorganismo E necessario considerare anche quello che ce tra gli stimoli e le risposte, cioe e necessario aprire la scatola nera Una soluzione fu trovata nella seconda meta del secolo scorso: la rivoluzione cognitiva I cognitivisti aprirono la scatola nera e quello che vi trovarono dentro fu un computer

13 STIMOLIRISPOSTE La soluzione cognitivista I cognitivisti aprono la scatola nera e quello che ci trovano dentro e un computer

14 La mente e un computer Come un computer, la mente computa, cioe manipola simboli sulla base di regole anchesse espresse mediante simboli, e fa tutto questo in modo formale, cioe ignorando il significato dei simboli Sulla base dellanalogia tra la mente e il computer, i cognitivisti si sono sentiti autorizzati, per interpretare e spiegare il comportamento, ad usare lo stesso vocabolario concettuale che gli informatici usano per parlare del computer Questo apparato concettuale risponde ai requisiti della scienza Quando e applicato al computer, e preciso, univoco, non metaforico

15 Verso la fine del secolo scorso, tuttavia, sono emersi i limiti dellanalogia tra la mente e il computer e della rivoluzione cognitiva Intanto luso del vocabolario concettuale dellinformatica da parte degli psicologi e rimasto molto parziale e sostanzialmente metaforico, e la maggior parte della psicologia ha continuato a usare il suo vocabolario mentalistico tradizionale Lanalogia con il computer e servita soltanto a legittimare il dualismo concettuale che e alla base del tradizionale vocabolario mentalistico della psicologia Il software del computer e concettualmente indipendente dallhardware/la scienza del software (linformatica) e indipendente dalla scienza dellhardware (la fisica) La mente e concettualmente indipendente dal corpo/la scienza della mente e indipendente dalla scienza del corpo (scienze biologiche/neuroscienze)

16 - I computer sono bravi a fare quello che agli esseri umani riesce difficile, mentre hanno grandi difficolta a fare quello che agli esseri umani riesce facile - Il computer e una macchina cognitiva mentre il comportamento degli esseri umani ha importanti componenti che non sono cognitive ma dinamiche - Dato che il computer e una macchina senza corpo e che non interagisce fisicamente con lambiente esterno, lanalogia tra la mente e il computer spinge gli psicologi a ignorare il corpo dellorganismo (sia il sistema nervoso che il resto del corpo) e lambiente in cui lorganismo sta e con cui interagisce fisicamente - Questo impedisce alla psicologia di integrarsi con le neuroscienze e in genere con le scienze biologiche, e di sfruttare i loro costanti e veloci progressi

17 PRESENTE

18 Nonostante i limiti evidenti del cognitivismo, probabilmente non sarebbe cambiato nulla se nel frattempo, cioe nellultimo decennio del secolo scorso, non fosse emerso un nuovo approccio allo studio del comportamento Questo nuovo approccio si chiama connessionismo Anche i connessionisti aprono la scatola nera ma quello che vi trovano dentro non e un computer ma, semplicemente, il cervello

19 STIMOLIRISPOSTE La soluzione connessionista Anche i connessionisti aprono la scatola nera ma quello che ci trovano dentro e il cervello

20 I connessionisti interpretano e spiegano il comportamento usando modelli teorici, le reti neurali, che si ispirano direttamente alle caratteristiche fisiche e al modo di funzionare fisico del sistema nervoso Per i connessionisti gli psicologi possono anche continuare a usare i loro concetti mentalisti ma questi concetti possono essere usati soltanto se sono definiti in termini di quello che ce e che succede dentro una rete neurale

21 Le reti neurali sono modelli (del cervello) e, come tutti i modelli nella scienza, fanno molte semplificazioni rispetto ai fenomeni reali (al cervello reale) Il problema non e che semplificano rispetto al cervello reale ma che facciano le semplificazioni giuste, cioe che lascino fuori quello che non serve a spiegare i particolari fenomeni che di volta in volta si vogliono spiegare ma non quello che e necessario per spiegarli

22 Le reti neurali sono modelli simulativi, cioe modelli espressi come programmi di computer Quando il programma gira nel computer, i risultati che si ottengono sono le predizioni empiriche derivate dal modello Le simulazioni funzionano come laboratori sperimentali in cui il ricercatore osserva i fenomeni (simulati) in condizioni controllate, manipola queste condizioni e determina le conseguenze delle sue manipolazioni Il fatto che le reti neurali siano modelli che girano in un computer non vuol dire che siano modelli che interpretano la mente come un sistema computazionale Loceano puo essere simulato in un computer ma questo non vuol dire che loceano sia un sistema computazionale (a meno che tutto sia computazionale, dato che tutto si puo simulare in un computer)

23 INPUT OUTPUT

24 Da quando ha cominciato a prendere piede, cioe dagli anni 80 del secolo scorso, il connessionismo e un po cambiato Al connessionismo classico, quello di Rumelhart e McClelland, si e aggiunto il connessionismo considerato come un capitolo della Vita Artificiale La Vita Artificiale e il tentativo di interpretare e spiegare ogni fenomeno del mondo vivente ricreandolo in un sistema artificiale, cioe simulandolo in un computer oppure costruendo sistemi fisici artificiali che riproducono il fenomeno (ad esempio dei sistemi di chimica artificiale o dei robot) La Vita Artificiale studia ogni fenomeno del mondo vivente, dalle molecole alle cellule, dagli organismi alle collezioni di organismi che interagiscono tra loro, e studia ogni aspetto di questi fenomeni, dallorigine della vita alla riproduzione, interazione con lambiente, evoluzione, mapping genotipo/fenotipo, crescita, sviluppo

25 Il comportamento degli organismi e uno dei fenomeni del mondo vivente e quindi la Vita Artificiale si applica anche allo studio del comportamento Ma considerare esplicitamente le reti neurali nella prospettiva della Vita Artificiale rende la ricerca che usa le reti neurali in questa prospettiva parecchio diversa da quella classica Quattro differenze tra il connessionismo classico e le reti neurali considerate come parte della Vita Artificiale

26 (1) Le reti neurali della Vita Artificiale non sono solo ispirate al sistema nervoso ma sono modelli del sistema nervoso Una rete neurale non e semplicemente un sistema di elaborazione dellinformazione che, diversamente dai modelli simbolici del cognitivismo, ha uno stile neurale di computazione (Rumelhart) E un modello di un sistema fisico (il sistema nervoso) dove tutto quello che succede e solo che cause fisiche producono effetti fisici Gli input che giungono a una rete neurale sono effetti fisico-chimici di stati o eventi presenti nellambiente nelle vicinanze delle unita di input della rete neurale Gli output della rete neurale sono cause che producono effetti fisico- chimici nellambiente esterno alla rete neurale Gli input vengono gradualmente trasformati negli output attraverso processi di causa e effetto che avvengono allinterno della rete neurale (architettura della rete, pesi delle connessioni sinaptiche)

27 (2) Le reti neurali della Vita Artificiale hanno un corpo Il sistema nervoso ovviamente e una parte del corpo ma nelle simulazioni di Vita Artificiale non viene simulato solo il sistema nervoso ma anche il resto del corpo Le caratteristiche esterne del corpo (forma, dimensioni, disposizione spaziale degli organi sensoriali e motori, ecc.) Le caratteristiche interne, cioe gli altri organi e sistemi al di la del sistema nervoso (sistema endocrino, sistema immunitario, ecc.) La robotica biomorfa, coi suoi robot fisici o simulati, mette chiaramente in luce limportanza del corpo (almeno delle sue caratteristiche esterne)

28 OUTPUT INPUT RESTO DEL CORPO

29 (3) Le reti neurali della Vita Artificiale sono accompagnate da un genotipo Il genotipo e ereditato dai genitori e determina, nel corso dello sviluppo, le caratteristiche fondamentali del fenotipo Ogni individuo e un membro di una popolazione di individui che evolve nel succedersi della generazioni Gli individui sono uno diverso dallaltro Gli individui nascono, si sviluppano, si riproducono, e muoiono La riproduzione e selettiva e accompagnata dallaggiunta costante di nuove varianti dovute alle mutazioni genetiche, alla ricombinazione sessuale e al caso Tutto questo produce evoluzione biologica al livello della popolazione

30 OUTPUT INPUT RESTO DEL CORPO GENOTIPO

31 (4) Lorganismo vive in un ambiente fisico Nelle simulazioni di Vita Artificiale viene simulato non solo lorganismo ma anche lambiente fisico in cui lorganismo vive e con cui interagisce La rete neurale riceve input sia dallambiente fisico esterno che dal resto del corpo e risponde modificando lambiente esterno o linterno del corpo

32 RESTO DEL CORPO GENOTIPO AMBIENTE ESTERNO INPUT OUTPUT

33 RESTO DEL CORPO GENOTIPO AMBIENTE ESTERNO

34 FUTURO

35 Tre frontiere della ricerca (1) Vita mentale Fino ad oggi le reti neurali della Vita Artificiale sono state usate soprattutto per studiare comportamenti semplici in organismi semplici Inoltre, gli organismi, in particolare gli esseri umani, non hanno solo un comportamento ma hanno anche una vita mentale: immagini mentali, pensieri, ricordi, ragionamenti, previsioni, progetti, sogni Dal punto di vista delle reti neurali la vita mentale corrisponde a connessioni che collegano unita vicine alloutput motorio ad unita vicine allinput sensoriale Il linguaggio usato per parlare a se stessi costituisce un importante aspetto di queste connessioni allindietro che sottosta a molti dei fenomeni della vita mentale

36 INPUT OUTPUT

37 (2) Componenti dinamiche del comportamento e della vita mentale Fino ad oggi le reti neurali sono state usate soprattutto per studiare le capacita cognitive, non gli aspetti dinamici del comportamento Le componenti dinamiche del comportamento sono il risultato delle interazioni tra il sistema nervoso e il resto del corpo Due tipi di influenze che agiscono su una rete neurale: (a) quella che entra nella rete neurale attraverso le unita di input e passa attraverso la specifica rete delle connessioni con i loro specifici pesi sinaptici (componenti cognitive del comportamento) (b) quella che e dovuta a unazione diffusa e poco specifica di molecole chimiche prodotte dal sistema nervoso o dal sistema endocrino o introdotte dallesterno nel corpo (componenti dinamiche) Oltre alla robotica esterna, abbiamo bisogno di una robotica interna

38 INPUT OUTPUT

39 (3) Socialita Fino ad oggi le reti neurali sono state usate soprattutto per studiare individui isolati Lambiente di un organismo puo contenere altri individui appartenenti alla stessa specie

40 RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO

41 Tre classi di fenomeni importanti per capire la socialita umana: (a)Comunicazione (b)Apprendere dagli altri (cultura) (c)Trasferimento sociale di risorse (economia, in senso esteso)

42 (a) Comunicazione. Un individuo modifica con loutput della sua rete neurale lambiente esterno e queste modificazioni vengono prodotte perche causano un input per la rete neurale di un altro individuo (segnali) e perche laltro individuo reagisce appropriatamente a questi input (comprensione dei segnali). Quello che distingue il linguaggio umano dai sistemi di comunicazione animali Attenzione condivisa Comprensione (=capacita di prevedere?) il comportamento altrui

43 RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO

44 (b) Apprendere dagli altri Due individui sono esposti a uno stesso input e rispondono a tale input Uno dei due individui osserva loutput dellaltro individuo e modifica i pesi delle sue connessioni in modo tale che in futuro il suo output in risposta a quel certo input sara simile alloutput dellaltro individuo Trasmissione e cambiamento culturale da una generazione alla successiva Emergere di una cultura condivisa allinterno di una comunita di individui

45 RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO INPUT DI INSEGNAMENTO

46 (c) Trasferimenti sociali di risorse Un individuo cede alcune delle sue risorse a un altro individuo senza contraccambio (amore) Un individuo cede alcune sue risorse a un altro individuo in cambio di altre risorse (reciprocita, scambio economico, mercato) Un certo numero di individui cedono una parte delle loro risorse individuali a una struttura centrale (organizzazioni, imprese, stati) che le ridistribuisce o le usa per produrre nuove risorse che nessun individuo da solo sarebbe in grado di produrre

47 RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO

48 RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO

49 RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO RESTO DEL CORPO GENOTIPO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINOMAGAZZINO MAGAZZINO CENTRALE

50 Su un piano piu generale La psicologia del XXI secolo si aprira: - verso il basso (entita piu piccole dellintero organismo: cellule, molecole) - verso lalto (entita piu grandi del singolo organismo: gruppi, organizzazioni, societa) Il XXI secolo vedra lemergere di una scienza non disciplinare degli esseri umani Strumenti di questa scienza: - le simulazioni - la visione dei fenomeni come sistemi complessi


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