La mente nel corpo II Giacomo Romano Dipartimento di Filosofia e Scienze Sociali Università degli Studi di Siena, a. a. 2008/2009 Corso di Filosofia della Mente, II parte 15/01/09

2 Gli errori sullo sviluppo cognitivo Lo sviluppo cognitivo di un soggetto (bambino) non può essere ricondotto ad uno specifico fattore causale (un programma genetico) Lo sviluppo cognitivo di un soggetto (bambino) non può essere ricondotto ad uno specifico fattore causale (un programma genetico) Un fenomeno complesso (come lo sono i fenomeni cognitivi) consiste in una moltitudine di livelli auto-organizzati che difficilmente possono essere isolati Un fenomeno complesso (come lo sono i fenomeni cognitivi) consiste in una moltitudine di livelli auto-organizzati che difficilmente possono essere isolati

3 Poche regole … e adattamento allambiente Ogni comportamento (sia cognitivo che motorio) sembra determinato da un ridotto numero di istruzioni che devono fare i conti con lambiente Ogni comportamento (sia cognitivo che motorio) sembra determinato da un ridotto numero di istruzioni che devono fare i conti con lambiente Non cè alcun programma definito per lo sviluppo di funzioni specifiche; date poche regole queste sono applicate allambiente: linterazione risultante è complessa Non cè alcun programma definito per lo sviluppo di funzioni specifiche; date poche regole queste sono applicate allambiente: linterazione risultante è complessa

4 La soluzione del decentramento La strategia di una molteplicità di regole che definiscono lo sviluppo cognitivo conduce ad un sistema che si articola in un insieme di fattori decentrati (concause) La strategia di una molteplicità di regole che definiscono lo sviluppo cognitivo conduce ad un sistema che si articola in un insieme di fattori decentrati (concause) Soltanto in questo modo è possibile spiegare la diversificazione individuale tra molte entità che presumibilmente dovrebbero seguire il medesimo percorso Soltanto in questo modo è possibile spiegare la diversificazione individuale tra molte entità che presumibilmente dovrebbero seguire il medesimo percorso

5 Decentramento e plasticità Larticolazione dello sviluppo di una o più funzioni in più fattori consente anche una maggiore flessibilità nella risposta alle esigenze presentate dallambiente Larticolazione dello sviluppo di una o più funzioni in più fattori consente anche una maggiore flessibilità nella risposta alle esigenze presentate dallambiente La flessibilità non è pre-impostata, ma emerge semplicemente dalle dinamiche intrinseche a ciascuna delle strutture nella sua interazione con lambiente La flessibilità non è pre-impostata, ma emerge semplicemente dalle dinamiche intrinseche a ciascuna delle strutture nella sua interazione con lambiente

6 Il mondo … come proiezione della mente Il lavoro del cervello … consiste nellimparare a modulare i parametri … che poi interagiranno con i limiti imposti dal corpo e dallambiente, in modo da generare i risultati desiderati. (Clark: 34) Il lavoro del cervello … consiste nellimparare a modulare i parametri … che poi interagiranno con i limiti imposti dal corpo e dallambiente, in modo da generare i risultati desiderati. (Clark: 34) MA anche questo compito è assai arduo: richiede lassunzione di unampia gamma di dinamiche interne ed esterne (sfondo) MA anche questo compito è assai arduo: richiede lassunzione di unampia gamma di dinamiche interne ed esterne (sfondo)

7 Scaffolding mentale Lassunzione di uno sfondo cognitivo fa affidamento sulla possibilità di scaricare (o di estrarre) una certa quantità di informazione funzionale allazione dallambiente, che, al pari del corpo, costituisce quello sfondo Lassunzione di uno sfondo cognitivo fa affidamento sulla possibilità di scaricare (o di estrarre) una certa quantità di informazione funzionale allazione dallambiente, che, al pari del corpo, costituisce quello sfondo Allambiente dunque si delega il ruolo di un supporto (mnemonico, motorio, ecc.) Allambiente dunque si delega il ruolo di un supporto (mnemonico, motorio, ecc.)

8 Il Principio di 007 In generale, le creature evolute non sapranno né raccogliere né elaborare linformazione in modi che richiedono una spesa, quando possono più semplicemente utilizzare la struttura dellambiente circostante e operare su di esso come un conveniente sostituto per le operazioni di calcolo richieste. Cioè, conosci soltanto quel tanto di cui hai bisogno per portare a termine il lavoro. (Clark: 35) In generale, le creature evolute non sapranno né raccogliere né elaborare linformazione in modi che richiedono una spesa, quando possono più semplicemente utilizzare la struttura dellambiente circostante e operare su di esso come un conveniente sostituto per le operazioni di calcolo richieste. Cioè, conosci soltanto quel tanto di cui hai bisogno per portare a termine il lavoro. (Clark: 35)

9 Azione senza rappresentazione Lipotesi di una rappresentazione come modello grazie al quale dirigere le proprie attività non è consono al modo in cui funziona effettivamente un cervello Lipotesi di una rappresentazione come modello grazie al quale dirigere le proprie attività non è consono al modo in cui funziona effettivamente un cervello Nel cervello NON ci sono rappresentazioni del mondo esterno, ma strutture, correlazioni sensomotorie con cui interagire con lambiente Nel cervello NON ci sono rappresentazioni del mondo esterno, ma strutture, correlazioni sensomotorie con cui interagire con lambiente

10 Schemi cognitivi e mappe sensomotorie Lassenza di rappresentazioni non significa necessariamente lassenza di elaborazioni di un contenuto cognitivo: queste possono essere individuate come istruzioni, mappe per muoversi nellambiente* Lassenza di rappresentazioni non significa necessariamente lassenza di elaborazioni di un contenuto cognitivo: queste possono essere individuate come istruzioni, mappe per muoversi nellambiente* Suddette mappe tuttavia non devono essere consultate da un modulo di controllo centrale: risultano semplicemente dei programmi più comportamentali che strettamente cognitivi Suddette mappe tuttavia non devono essere consultate da un modulo di controllo centrale: risultano semplicemente dei programmi più comportamentali che strettamente cognitivi

11 Il cervello, macchina associativa Lenfasi sulle dinamiche interattive tra processi cognitivi ed ambiente favorisce uninterpretazione del cervello quale macchina associativa impegnata (nelle sue funzioni più complesse) a soddisfare degli schemi sensomotori di risposta allambiente mediante computazioni piuttosto sofisticate Lenfasi sulle dinamiche interattive tra processi cognitivi ed ambiente favorisce uninterpretazione del cervello quale macchina associativa impegnata (nelle sue funzioni più complesse) a soddisfare degli schemi sensomotori di risposta allambiente mediante computazioni piuttosto sofisticate

12 Larchitettura della macchina associativa Che struttura deve avere il cervello per rispondere adeguatamente allambiente? Che struttura deve avere il cervello per rispondere adeguatamente allambiente? NON quella di un sistema di IA classico NON quella di un sistema di IA classico Lalternativa sono i modelli della mente fondati su reti neurali Lalternativa sono i modelli della mente fondati su reti neurali Questi modelli sono ispirati ai NEURONI Questi modelli sono ispirati ai NEURONI

13 Reti neurali e computazioni biologiche I modelli ispirati alle reti neurali sono molto più adeguati a rispecchiare i calcoli che sono implementati dai sistemi biologici I modelli ispirati alle reti neurali sono molto più adeguati a rispecchiare i calcoli che sono implementati dai sistemi biologici NON si deve pensare tuttavia che le reti neurali implementino effettivamente i calcoli eseguiti da un sistema biologico NON si deve pensare tuttavia che le reti neurali implementino effettivamente i calcoli eseguiti da un sistema biologico Rimangono sempre differenze importanti: le reti neurali sono idealizzazioni Rimangono sempre differenze importanti: le reti neurali sono idealizzazioni

14 Il successo delle reti neurali Le reti neurali comunque, pur esemplificando in maniera idealizzata il tipo di computazioni che sono eseguite da neuroni cerebrali, hanno favorito sistemi di elaborazione dei dati, funzionali a certi compiti, ampiamente più efficaci Le reti neurali comunque, pur esemplificando in maniera idealizzata il tipo di computazioni che sono eseguite da neuroni cerebrali, hanno favorito sistemi di elaborazione dei dati, funzionali a certi compiti, ampiamente più efficaci Forse laspetto più particolare di una rete neurale è il suo operare non su simboli Forse laspetto più particolare di una rete neurale è il suo operare non su simboli

15 Reti neurali: le rèmore di Clark Le reti neurali sono state utilizzate prevalentemente per compiti che caratterizzano i micromondi verticali Le reti neurali sono state utilizzate prevalentemente per compiti che caratterizzano i micromondi verticali Gli input delle reti neurali sono stati codificati soltanto in termini astratti, senza specifici contesti di applicazione empirica Gli input delle reti neurali sono stati codificati soltanto in termini astratti, senza specifici contesti di applicazione empirica In generale le reti neurali sono state testate sulla base di simulazioni In generale le reti neurali sono state testate sulla base di simulazioni

16 Reti neurali: limiti intrinseci Con le reti neurali non sono facilmente risolvibili problemi che hanno una struttura logica e sequenziale rigorosa Con le reti neurali non sono facilmente risolvibili problemi che hanno una struttura logica e sequenziale rigorosa Le nostre capacità di solito non sono impegnate in compiti di questo genere Le nostre capacità di solito non sono impegnate in compiti di questo genere Ma qualche volta (non così raramente) ci cimentiamo anche nella realizzazione di programmi abbastanza strutturati Ma qualche volta (non così raramente) ci cimentiamo anche nella realizzazione di programmi abbastanza strutturati

17 Il problema delle macchine associative Se i nostri cervelli sono macchine associative, come fanno ad applicarsi a problemi logicamente strutturati? Se i nostri cervelli sono macchine associative, come fanno ad applicarsi a problemi logicamente strutturati? E qui che intervengono i vari elementi (sia artificiali che naturali) che costituiscono lambiente E qui che intervengono i vari elementi (sia artificiali che naturali) che costituiscono lambiente Questi elementi possono fungere da protesi ai nostri mezzi cognitivi, per sopperire alla nostra esigenza di una cognizione amplificata Questi elementi possono fungere da protesi ai nostri mezzi cognitivi, per sopperire alla nostra esigenza di una cognizione amplificata

18 La soluzione protesica I problemi logicamente strutturati sono di notevole complessità: devono perciò essere semplificati I problemi logicamente strutturati sono di notevole complessità: devono perciò essere semplificati Un modo per semplificarli è di ridurre la quantità di calcoli necessari ad affrontarli Un modo per semplificarli è di ridurre la quantità di calcoli necessari ad affrontarli La semplificazione è attuabile grazie alla possibilità di proiettare o scaricare nellambiente parte dellinformazione richiesta a gestire questi problemi La semplificazione è attuabile grazie alla possibilità di proiettare o scaricare nellambiente parte dellinformazione richiesta a gestire questi problemi

19 Lambiente come protesi Per riconoscere lambiente come un insieme di protesi funzionali ai nostri processi cognitivi sono necessarie alcune condizioni: Per riconoscere lambiente come un insieme di protesi funzionali ai nostri processi cognitivi sono necessarie alcune condizioni: 1. La capacità di immaginare lambiente e le nostre operazioni in esso, anche quando non siamo effettivamente attivi 2. La possibilità di modificare lambiente in modo tale che possa rispondere meglio alle nostre esigenze di codificarlo computazionalmente

20 Lambiente modificato ci trasforma Il rapporto tra le nostre esigenze di interagire quanto più facilmente con lambiente naturalmente non è a senso unico Il rapporto tra le nostre esigenze di interagire quanto più facilmente con lambiente naturalmente non è a senso unico Una volta che modifichiamo lambiente perché possa rispondere meglio alle nostre attività cognitive, anche lambiente trasforma la natura delle nostre attività Una volta che modifichiamo lambiente perché possa rispondere meglio alle nostre attività cognitive, anche lambiente trasforma la natura delle nostre attività

21 Azioni pragmatiche, azioni epistemiche Nel processo di realizzazione di un programma un agente sviluppa: Nel processo di realizzazione di un programma un agente sviluppa: 1. Azioni pragmatiche: necessità di modificare il mondo per il conseguimento di un obiettivo materiale 2. Azioni epistemiche: hanno lo scopo di alterare la natura degli obiettivi mentali

22 Limportanza delle azioni epistemiche Le azioni epistemiche sono molto più frequenti di quanto non si possa pensare Le azioni epistemiche sono molto più frequenti di quanto non si possa pensare Un agente mentre affronta una fase del processo di realizzazione di un programma nellinterazione con lambiente modifica la sua percezione Un agente mentre affronta una fase del processo di realizzazione di un programma nellinterazione con lambiente modifica la sua percezione Cè un costante e progressivo scambio di informazione tra agente e ambiente Cè un costante e progressivo scambio di informazione tra agente e ambiente

23 Linformazione non immagazzinata Con la prospettiva incarnata della cognizione si assottiglia lidea della necessità di un magazzino di memoria Con la prospettiva incarnata della cognizione si assottiglia lidea della necessità di un magazzino di memoria Questa concezione persiste anche nellapproccio connessionista, con la scelta di compiti di alto livello e di codificazione astratte, subordinate ad una ragione Questa concezione persiste anche nellapproccio connessionista, con la scelta di compiti di alto livello e di codificazione astratte, subordinate ad una ragione Ma la ragione è distribuita nel mondo Ma la ragione è distribuita nel mondo

24 Lemergenza di mente e ragione La sintesi di informazione dal mondo per mezzo di sistemi autorganizzati, autonomi ma connessi favorisce fenomeni di La sintesi di informazione dal mondo per mezzo di sistemi autorganizzati, autonomi ma connessi favorisce fenomeni di Emergenza diretta: in cui strutture di livello più alto si generano grazie alle proprietà degli elementi individuali e delle loro interazioni Emergenza diretta: in cui strutture di livello più alto si generano grazie alle proprietà degli elementi individuali e delle loro interazioni Emergenza indiretta: quando lautorganizzazione derivante dallinterazione tra gli elementi individuali è mediata dallambiente Emergenza indiretta: quando lautorganizzazione derivante dallinterazione tra gli elementi individuali è mediata dallambiente

25 La ragione dei termitai Il fenomeno della costruzione di un termitaio rappresenta un caso di emergenza indiretta Il fenomeno della costruzione di un termitaio rappresenta un caso di emergenza indiretta La sua dinamica è caratterizzabile mediante un algoritmo stigmergico; grazie ad un fenomeno del genere non cè alcun bisogno di un coordinamento centralizzato dei lavori; altro esempio è la navigazione La sua dinamica è caratterizzabile mediante un algoritmo stigmergico; grazie ad un fenomeno del genere non cè alcun bisogno di un coordinamento centralizzato dei lavori; altro esempio è la navigazione