Robot che vivono in un mondo incerto Domenico Parisi, Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione, CNR

Noi diciamo che il mondo è incerto, che viviamo in un mondo incerto. Living in an uncertain world Noi diciamo che il mondo è incerto, che viviamo in un mondo incerto. Ma per chi il mondo è incerto? Chi vive in un mondo incerto? Tutti gli animali? Vivono in un mondo incerto solo gli animali che prevedono, pianificano e prendono rischi. Nome Cognome Ente

Gli esseri umani conoscono il “loro mondo”, non il “mondo”. Living in an uncertain world Questo va contro l’idea che il mondo è incerto, che noi sappiamo che il mondo è incerto. L’idea che gli esseri umani conoscono che cosa è realmente il mondo ignora il fatto che, dal punto di vista biologico, la conoscenza è adattamento all’ambiente, e l’adattamento all’ambiente varia da specie a specie. Gli esseri umani conoscono il “loro mondo”, non il “mondo”. Una caratteristica specifica degli esseri umani è che hanno le mani. Il fatto che gli esseri umani hanno le mani ha come conseguenza che gli esseri umani sviluppano quelle che chiamiamo la scienza e la tecnologia, e in questo modo viene fuori un’altra specificità degli esseri umani rispetto agli altri animali, e cioè che loro non vivono nel mondo così com’è, ma modificano e creano il mondo in cui vivono.

I robot, e più generalmente le simulazioni della realtà, possono essere utili per capire il carattere relativo del “mondo” e della “conoscenza del mondo” degli animali e in particolare degli esseri umani. Possiamo costruire robot con differenti “corpi” e differenti “cervelli”. Possiamo costruire robot che riproducono varie specie animali, inclusi gli esseri umani, e poi determinare quale è il “mondo” in cui vivono questi diversi robot. Così vedremo che ogni tipi di robot vive in un “mondo” diverso e non c’è nessuna ragione per chiamare “reale” solo il mondo dei robot umani.

Che robot dobbiamo costruire per capire perchè il mondo appare incerto agli esseri umani. La capacità principale che i nostri robot debbono possedere è quella di fare previsioni, fare piani e prendere rischi. Esistono due tipi di previsioni: Che cosa accadrà dopo che è accaduto un certo evento? Che cosa accadrà se il cielo è molto nuvoloso? Che cosa accadrà se faccio una certa cosa? Che cosa accadrà se lascio cadere un bicchiere per terra?

Tutti e due i tipi di previsioni sono utili. Se un robot è capace di prevedere che evento seguirà a quale evento, il robot si potrà preparare al secondo evento. Se un robot è capace di prevedere le conseguenze delle sue azioni, potrà eseguire una azione solo se le conseguenze dell’azione gli piacciono.

C‘è una importante differenza tra i due tipi di previsione. Prevedere quale evento seguirà quale evento permette al robot solo di scoprire le regolarità presenti nel suo mondo. Il secondo tipo di previsioni permette di spiegare il mondo in termini di cause che producono effetti. Lampo e tuono

Siccome l’uomo è “l’animale che prevede”, gli esseri umani notano che spesso le loro previsioni sono sbagliate, non sono confermate, e cercano modi di superare queste limitazioni facendo due cose: (1) Dato che la loro esperienza non gli fornisce abbastanza esempi su cui basare le loro previsioni, cercano con le loro azioni di produrre un dato evento per vedere se questo evento è seguito da un altro evento del primo tipo. Questo gli permette di avere un numero di esperienze a loro volontà. Trasformano il primo tipo di previsione nel secondo tipo di previsione. (2) Astraggono le specifiche proprietà del primo evento che fanno sì che il primo evento sia seguito dal secondo evento, mentre questo non succede per le altre proprietà del primo evento. Queste proprietà sono la vera causa del secondo evento, e questo permette loro di fare previsioni più corrette.

Trasformare il primo tipo di previsioni nel secondo tipo di previsioni è la scienza. La scienza non è solo la scoperta di regolarità, anche con l’aiuto della matematica e dei computer chiamati “supercrunchers”, ma è spiegare la realtà scoprendo quali cause producono quali effetti facendo esperimenti di laboratorio. Se la scienza si limita a scoprire regolarità, è inevitabilmente una scienza “superficiale”. L’esempio più noto di scienza “superficiale” è la scienza economica, che per questa ragione non è in grado di prevedere e di prevenire.

Per molti fenomeni è difficile o impossibile adottare questa visione attiva della scienza. Non si possono fare esperimenti di laboratorio, ci sono troppe variabili, i meccanismi e processi sottostanti sono molto distanti dalle regolarità osservate. E’ qui che i robot possono essere utili. Oggi è possibile costruire robot che sono capaci di prevedere quale evento seguirà quale evento (ad esempio dove sarà preda tra un momento) e quali sono le conseguenze delle loro azioni (ad esempio, dove finirà un pietra lanciata con una certa forza). Si possono studiare quali vantaggi questi robot derivano dalle loro capacità di prevedere, ad esempio possono fare piani e prendere rischi.

Costruendo questi robot possiamo esplorare come è possibile sviluppare una scienza che cerca di capire e spiegare, e non solo di scoprire regolarità. I robot sono “laboratori sperimentali virtuali”. Possiamo simulare situazioni e problemi in modo semplificato, manipolare le condizioni e osservare le conseguenze di queste nostre manipolazioni.

partenza arrivo topo cibo Due esperimenti (1) Il topo trova il cibo una volta sì e una no (2) Anche in questo caso il topo trova il cibo il 50% delle volte, ma queste volte sono a caso

Risultati Quando il cibo è presente il 50% delle volte ma c’è una volta una volta sì e una no, il topo va veloce quando sa che troverà il cibo, mentre esita a muoversi quando sa che non lo troverà Quando il cibo c’è il 50% delle volte ma queste volte sono a caso, il topo va sempre più veloce, anche rispetto alle volte positive dell’esperimento precedente Se alla fine dell’esperimento, si fanno delle prove in cui il cibo non c’è mai, i topi dell’esperimento con cibo a caso ci mettono più tempo a rinunciare a muoversi che i topi dell’esperimento con cibo che si trova una volta sì e una no