Computer Science as Empirical Inquiry Temi filosofici dellinformatica 28 aprile 2008

Temi filosofici dellinformatica 2 Computer Science as Empirical Inquiry: Symbols and Search (1976) Herbert Simon Allen Newell

Temi filosofici dellinformatica 3 Informatica come scienza sperimentale Nuove macchine e nuovi programmi come esperimenti Analisi della risposta data dalla natura Relazione fra struttura e comportamento delle macchine e dei programmi Possibilità di imparare da un singolo esperimento Falle di un programma rivelate da una singola ispezione Informatica come scienza di base per scoprire nuovi fenomeni e analizzare quelli conosciuti Sviluppo di nuova comprensione attraverso la ricerca empirica Esempio: sviluppo della nozione di sistema simbolico Una disciplina empirica

Temi filosofici dellinformatica 4 Insieme di entità (simboli) componibili per costituire nuove entità (espressioni o strutture simboliche) Collezione di processi operanti su espressioni per produrre altre espressioni Creazione, modificazione, riproduzione e distruzione Mondo di oggetti a cui simboli ed espressioni si riferiscono Sistema fisico di simboli: componenti

Temi filosofici dellinformatica 5 Simboli ed espressioni designano un oggetto se il sistema operando sul simbolo può: Agire sulloggetto Comportarsi dipendentemente da esso Essenza della designazione Accedere alloggetto attraverso lespressione Designazione

Temi filosofici dellinformatica 6 Interpretazione Il sistema interpreta unespressione se: Lespressione designa un processo e Il sistema può eseguire tale processo Essenza dellinterpretazione Eseguire il processo indicato da parte del sistema data unespressione

Temi filosofici dellinformatica 7 Arbitrarietà Qualunque simbolo può designare qualsiasi espressione Ogni espressione può essere creata e modificata in modo arbitrario Potenzialità: espressioni capaci di designare ogni processo di cui la macchina è capace Stabilità: esistenza delle espressioni fino a quando non esplicitamente modificate o cancellate Illimitatezza: numero illimitato di espressioni che il sistema può supportare Ulteriori requisiti

Temi filosofici dellinformatica 8 Macchina con le seguenti caratteristiche Produrre nel tempo una collezione in evoluzione di strutture di simboli Leggere, riconoscere e scrivere simboli Comunicare i simboli da una parte allaltra del sistema per specificare e controllare lattività in atto Sistema fisico di simboli

Temi filosofici dellinformatica 9 Obbedienza alle leggi della fisica Relazioni causali che governano le trasformazioni del sistema regolate dalle proprietà fisiche dei simboli (non dalle proprietà degli enti rappresentati dai simboli) Sistemi simboli umani e non umani Perché fisico?

Temi filosofici dellinformatica 10 Un sistema fisico di simboli ha i mezzi necessari e sufficienti per lazione intelligente generale Computer Science as Empirical Inquiry … Ipotesi del sistema fisico di simboli

Temi filosofici dellinformatica 11 Si può provare mediante analisi che ogni sistema che esibisce una forma di intelligenza generale è un sistema fisico di simboli … mezzi necessari …

Temi filosofici dellinformatica 12 Ogni sistema fisico di simboli può essere organizzato in modo tale da esibire una forma di intelligenza generale … mezzi sufficienti …

Temi filosofici dellinformatica 13 By general intelligent action we wish to indicate the same scope of intelligence as we see in human action Computer Science as Empirical Inquiry … Entro limiti di complessità e velocità, comportamento Appropriato rispetto agli obiettivi del sistema Adattativo rispetto alle richieste dellambiente …azione intelligente generale

Temi filosofici dellinformatica 14 Capacità simbolica (immagazzinare e manipolare simboli) come radice di ogni comportamento intelligente Sistema fisico di simboli: istanza di macchina universale Azione intelligente realizzabile da un sistema in grado di eseguire esclusivamente procedure algoritmiche Alcune conseguenze dellipotesi

Temi filosofici dellinformatica 15 Essere umano: caratteristiche di un sistema fisico di simboli Possibilità di modellare lazione intelligente umana con un sistema che manipola simboli Nulla di speciale relativamente al nostro wetware Possibilità di implementare lintelligenza su altre piattaforme Altre conseguenze

Temi filosofici dellinformatica 16 Gottfried W. Leibniz e il calculus ratiocinator (1666) Thomas Hobbes e la teoria del ragionamento come teoria delle combinazioni adeguate (1655) Intelligenza come manipolazione simbolica: alcuni precursori

Temi filosofici dellinformatica 17 Legge di struttura qualitativa Specifica una classe generale di sistemi tra cui quelli capaci di azione intelligente Ipotesi empirica difendibile o confutabile solo sul campo (non è un teorema) Come portare avanti questa difesa? Construct-and-test paradigm Come provare lipotesi?

Temi filosofici dellinformatica 18 Per provare la sufficienza dellipotesi Tentare di costruire un sistema che abbia la capacità di manipolare simboli Intelligenza artificiale Per provare la necessità dellipotesi Controllare di avere un sistema fisico di simboli ogni volta che sia esibita intelligenza Psicologia cognitiva Due tipi di evidenza empirica

Temi filosofici dellinformatica 19 Assenza di ipotesi alternative efficaci allipotesi del sistema fisico di simboli Né il comportamentismo né la teoria della Gestalt Prova della necessità del paradigma simbolico Evidenza negativa

Temi filosofici dellinformatica 20 Sistema fisico di simboli come modello computazionale dei processi cognitivi umani Lattività cognitiva umana può essere simulata da un processo computazionale Lattività cognitiva umana intelligente consiste nella manipolazione di simboli Computazionalismo forte

Temi filosofici dellinformatica 21 Carattere ipotetico del collegamento fra intelligenza e sistemi simbolici Caratterizzazione qualitativa dellipotesi del sistema fisico di simboli: non dimostrata logicamente, ma solo mostrata empiricamente Prova basata sulla constatazione che un paradigma alternativo non esiste (1976), non sulla dimostrazione che non può esistere Ecco i problemi

Temi filosofici dellinformatica 22 Rodney Brooks, 1987 Rappresentazione (simbolica e non) come punto di partenza non adeguato per costruire sistemi intelligenti Visione delle rappresentazioni come progressivamente emergenti dallinterazione con il mondo Intelligenza senza rappresentazione

Temi filosofici dellinformatica 23 Punto di avvio Capacità di muoversi in un sistema dinamico per realizzare il mantenimento della vita e la riproduzione Obiettivo: costruzione di Creature artificiali Capaci di interagire in maniera adeguata con lambiente circostante Robuste rispetto allambiente In grado di mantenere obiettivi multipli Capaci di fare qualcosa allinterno del mondo Intelligenza incrementale

Temi filosofici dellinformatica 24 Superare il problema della relazione fra intelligenza e sistemi simbolici Nessuna rappresentazione mentale, nessun sistema centrale Costruire entità artificiali (Creature) in grado di agire in ambienti reali e di evolvere Subsumption architecture Che cosa intende risolvere?

Temi filosofici dellinformatica 25 Nessuna rappresentazione esplicita del mondo né delle intenzioni del sistema per realizzare un comportamento intelligente Molte attività umane simili a una riflessione del mondo attraverso meccanismi molto semplici e senza informazione dettagliata Rappresentazioni attribuite sempre e solo dallessere umano Quali presupposti?

Temi filosofici dellinformatica 26 Intelligenza come capacità di manipolare simboli? Rappresentazioni simboliche, rappresentazioni non simboliche o nessuna rappresentazione? Intelligenza come comportamento che evolve dallinterazione con il mondo? Per concludere