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 Peso Forma Colore Sapore Newton

DETERMINISMO-RIDUZIONISMO 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)

Tre tipi di ermeneutica: #1: 1:1 Confronto tra A e B - Tre tipi di ermeneutica: #1: 1:1 natura scienza B’ A’ A B NATURALISMO- (Letteralismo)

Tre tipi di ermeneutica: #2 Confronto tra A e B - Tre tipi di ermeneutica: #2 1:molti; molti :1 scienza natura A’ B’ ? B ? A RELATIVISMO

Tre tipi di ermeneutica: #3- creativa Confronto tra A e B - Tre tipi di ermeneutica: #3- creativa Bn An A B A2 B2 A1 B1 RICERCA DI SENSO

Come si formano le percezioni , cioè: come conosciamo ( e di conseguenza reagiamo sul mondo )

Aree motorie e linguistiche PFC= corteccia prefrontale Percezione visiva: percorsi e tempi Aree motorie e linguistiche PFC= corteccia prefrontale 800 ms 200-800 ms V4- CHE COSA? t=0 V5- DOVE? occhio 1ms 100 ms corteccia visiva primaria V1 emozioni memoria Impulso elettrico:spike

Feature binding (legame di configurazione) Ogni cerchietto rappresenta un campo ricettivo che isola dettagli specifici (ad es. barra verticale).

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

Implementazione dinamica del Global Workspace A A B B GWS A Verso sistema motorio A A Top-down A B GWS=lettore a soglia B Top-down B Dt tempo Bottom-up = ai due gruppi 2 gruppi di neuroni entrambi eccitati dallo stesso stimolo,ma con diverse interpretazioni top-down, per cui in A,spike sincronizzate entro Dt,in B, non sincronizzate prevale A

    probabilità Probabilità congiunta Probabilità condizionata

Versione Newtoniana di d condizionato da h, Bayes vs Newton h = ipotesi; d = dati Versione Newtoniana di d condizionato da h, Denominatore di Bayes denota il set di ipotesi complementare ad h. Dunque nel caso Newtoniano Recupero di h da d è preciso al 100%

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) memoria semantica a-priori: P( d | h) (TOP-DOWN) P(h) P(d) (BOTTOM-UP) P(h*) a-posteriori: ipotesi più plausibile ≈1 sec dati sensoriali

Spazio delle variabili BAYES dati misurati modello P(d |h) Colle di probabilità Spazio delle variabili Prob. a-posteriori h* Prob. a-priori condizione iniziale Darwin ,Sherlock Holmes = strategia bayesiana

COMPLESSITA’ : non basta singolo colle di Bayes (singolo algoritmo, o piccole varianti attorno ad esso)

Paesaggio epigenetico- disegno di C. Waddington-1940

complessità semantica SIGNIFICATO INFORMAZIONE complessità algoritmica (complicazione) Bayes senza semiosi creatività [esempio: teorema di Goedel ]

Da BAYES a GOEDEL Goedel formalismo procedura algoritmica verità indecidibili formalismo procedura algoritmica “da assiomi a teoremi” Teoremi decidibili assiomi salto non-algoritmico, NON deduzione formale Kuhn: scienza normale salto di paradigma

Dinamica della coscienza: due scale temporali 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

2-Memoria a breve termine o working memory (WM) : Intermezzo su memoria 1--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). 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. Tre parti di WM: a) Fonologica; si spegne in 2 sec se non esercitata, b) Visuospaziale; c) Esecutiva; coordina le altre due.

GIUDIZIO (Bayes inverso) P( d | h) Confronto fra d e h*, da cui emerge il modello più adeguato P(d) P(h*) ≈3 sec P( d | h) a-posteriori NON a-priori

dato incognita dato incognita

Benigni XXXIII Inferno Ascolto V Beethoven(1 soggetto) Tempi medi su molti soggetti (brani musicali o brani poetici)

P(v6|v5)= P(v5,v6)/P(v5) 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) Poesia (creativa) A [A,B]< [A] P(B|A) < 1 B Teorema (tautologia) A [A,B]= [A] P(B|A) = 1

Unità NCC dati P(dIh) Decisioni & volontà libera Bayes pre-apprensioni giudizio dati Bayes Inverso PRE- P(dIh) Bayes POST- post-apprensione 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*.

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

circolo έλιξ, spira Confronto tra A e B - Due tipi di ermeneutica: ripetitiva; creativa circolo έλιξ, spira rimpiazzo di informazione senza perdita di informazione An Bn B A B2 A2 B1 A1 FONDAMENTALISMO DIALOGO SENZA FINE

La stessa procedura creativa (= generatrice di novità) e SENZA FINE, in apprezzamento estetico (dialogo con un testo linguistico) investigazione scientifica (dialogo con un ente di natura) vita d’amore (dialogo fra persone) 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