Sito web: http://laral.istc.cnr.it/borghi Psicologia Anno Accademico 2007-2008 Anna Borghi annamaria.borghi@unibo.it Sito web: http://laral.istc.cnr.it/borghi.

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1 Sito web: http://laral.istc.cnr.it/borghi
Psicologia Anno Accademico Anna Borghi Sito web:

2 Contatti Orario di ricevimento: giovedi’ ore 11-13
Presso: Dipartimento di Psicologia, Viale Berti Pichat 5 Tel. Studio: Sito web:

3 Cosa ci si aspetta da uno/a studente/ssa
Avere una preparazione di base sui principali orientamenti in psicologia Avere una preparazione di base sui principali processi cognitivi Avere una preparazione di base sui principali paradigmi sperimentali usati in psicologia Sapere come si fa una ricerca in psicologia e come si progetta un esperimento – sapere come fare un disegno sperimentale, come manipolare variabili, come selezionare un campione di soggetti, come individuare la procedura Importante: Per sostenere l’esame è necessario partecipare ad un esperimento in laboratorio.

4 Esame L'esame sarà scritto. Domande con risposte aperte che richiederanno di: a. illustrare criticamente i principali temi affrontati durante il corso; b. applicare le conoscenze acquisite per risolvere casi e/o problemi quotidiani; c. applicare le conoscenze metodologiche acquisite per "simulare" la progettazione di nuove ricerche sperimentali; d. applicare le conoscenze metodologiche acquisite per valutare criticamente e individuare i limiti di studi sperimentali. Per poter svolgere l'esame occorre aver preso parte ad un esperimento di laboratorio.

5 Cosa faremo durante la prima settimana
L’oggetto del corso Cenni di storia della psicologia: le principali scuole Confronto tra prospettive attuali in psicologia: cognitivismo e connessionismo Confronto tra modi per studiare il comportamento: metodo osservativo, sperimentale, computazionale Il metodo sperimentale Le basi biologiche della psicologia: cenni Reti neurali e connessionismo

6 Che cos’e’ la psicologia e che cosa studia
Una definizione: “studio scientifico del comportamento e dei processi mentali”. Espansione del concetto di “comportamento” per includere pensiero, emozioni, stati di coscienza Psicologia cognitiva: ha a che fare con l’informazione che percepiamo, apprendiamo, ricordiamo, pensiamo. Principali processi cognitivi: Percezione, attenzione e coscienza, memoria, immaginazione, pensiero, linguaggio, conoscenza, emozioni

7 Le principali scuole di psicologia
 1879: primo laboratorio di psicologia a Lipsia - Wundt. Introspezione. Comportamentismo -  USA e Russia, anni ‘10-anni ’50. La psicologia come la vede il comportamentista è una branca sperimentale puramente oggettiva delle scienze naturali (Watson, 1913). Cognitivismo - Scuola dominante a partire dagli anni ’50. L’organismo ha in testa un modello in scala ridotta della realtà esterna e delle proprie azioni possibili. (k.Craik, 1947) Il compito di uno psicologo che cerca di comprendere la cognizione umana e’ analogo a quello di un uomo che cerca di capire come funziona un computer. (Neisser, 1966) Connessionismo - dalla seconda meta’ degli anni ’80.  Il nostro desiderio è quello di sostituire alla «metafora del calcolatore» la «metafora del cervello» come modello di mente (Rumelhart, 1986).

8 Le principali scuole di psicologia
STIMOLI RISPOSTE STIMOLI RISPOSTE STIMOLI RISPOSTE

9 Il Comportamentismo: il ruolo della psicologia
(1) La psicologia e’ la scienza del comportamento. La psicologia non e’ la scienza della mente. (2) Il comportamento può essere descritto e spiegato senza far riferimento a eventi mentali o ai processi psicologici interni. Le fonti del comportamento sono esterne (nell’ambiente), non interne (nella mente). (3) Nel corso dello sviluppo delle teorie in psicologia, se vengono impiegati termini o concetti mentali per descrivere o spiegare il comportamento, allora: (a) o questi termini o concetti devono essere eliminati e sostituiti da termini comportamentali (b) oppure devono essere tradotti o parafrasati in concetti comportamentali.

10 Il Comportamentismo: concezione della mente, metodo, temi
Mente = scatola nera – antimentalismo, comportamento spiegabile in base a catene di stimolo-risposta – S-R Esempio: linguaggio per Skinner e per Chomsky. Metodo Esigenze epistemologiche: oggettività, osservabilità, quantificazione Uso del metodo sperimentale. Rifiuto dell’introspezione Psicologia animale utile per lo studio della psicologia umana. Principali temi di studio Interesse per l’apprendimento (anti-innatismo) e la soluzione di problemi.

11 Il cognitivismo: concezione della mente, metodo, temi
Mentalismo: mente tra stimolo e risposta Individuo come elaboratore di informazione. HIP human information processing. Mente (= software) indipendente dall’hardware (= cervello, corpo) Traduzione dei processi esterni in simboli: rappresentazione Diagrammi di flusso che descrivono il percorso dell’informazione - elaborazione sequenziale, a stadi Metodo Uso del metodo sperimentale, esperimenti di laboratorio Cronometria mentale: tempo di elaborazione Principali temi di studio Processi cognitivi: percezione pensiero memoria linguaggio Meno interesse per l’apprendimento: innatismo

12 Il connessionismo: i principi
Nuovo paradigma? Principi chiave: rilevanza dell’hardware (cervello, corpo); parallelismo: (Rumelhart e McClelland, 86) – PDP Paralled Distributed Processing rappresentazione sub-simbolica: definizione esclusivamente quantitativa dei fenomeni; strumento: simulazioni al computer. Connessionismo classico: es. PDP Vita Artificiale (ecologismo, interesse per la cultura e per i fenomeni collettivi).

13 La cognizione “embodied” (incarnata): alcuni principi
Centralità dell’azione per la conoscenza: “Knowing is for acting” (Wilson) Cognizione fondata sui processi sensomotori Cognizione costruita in modo attivo, tramite l’interazione organismo / ambiente Conoscenza variabile in funzione del tipo di corpo/organismo e della nostra interazione con l’ambiente

14 Cognizione situata e distribuita: alcuni principi
Hutchins, 1995, Cognition in the wild: I nostri processi cognitivi si estendono all’esterno della nostra mente Il nostro uso dello spazio e degli strumenti/utensili funge da complemento per la nostra capacità mentale Analisi degli artefatti e dello spazio per vedere come supportano le attività cognitive umane

15 Cognitivismo. S-software-R
STIMOLI RISPOSTE

16 Connessionismo. S-cervello-R
STIMOLI RISPOSTE

17 Cognizione incarnata (embodied). S-cervello/corpo-R
STIMOLI RISPOSTE

18 Cognizione distribuita. S-cervello/corpo/ambiente-R
STIMOLI RISPOSTE Mente estesa

19 Cognitivismo e connessionismo a confronto: simboli o sub.-simboli?
Elemento comune: Mente = sistema computazionale Computazionale = sistema con input e output e insieme di strutture e processi che trasformano gli input in output. Quali tipi di computazioni caratterizzano la mente? Cognitivismo: computazioni simboliche basate su regole esplicite – sequenzialita’ – es. computer Connessionismo: computazioni non-simboliche e basate su leggi fisico-matematiche – parallelismo -es. cervello.    

20 Cognitivismo e connessionismo a confronto: simboli o sub.-simboli?
Connessionismo: La mente non opera in modo sequenziale e simbolico ma in modo parallelo e sub-simbolico (attivazione di microcaratteristiche). Es. L’acqua e’ liquida, ma le singole molecole che la compongono no.   Analogamente i processi cognitivi sono fenomeni macroscopici, emergenti dall’azione di molti costituenti. Sub-simbolico: Le rappresentazioni sono distribuite su piu’ unita’, e la stessa unita’ puo’ partecipare a diverse rappresentazioni.

21 Cognitivismo e connessionismo a confronto: l’innatismo
Cognitivismo: Innatismo Alcuni contenuti sono innati. Moduli specifici per date funzioni e dati contenuti. Evidenze: Psicologia evolutiva: teorie innate dei bambini, Neuroscienze: modularità a livello cerebrale – studi sulle lesioni, Antropologia cognitiva es. tassonomie universali dei tipi naturali (Atran, 1998) Connessionismo e visione “embodied”: tra innatismo ed empirismo Rifiuto dell’idea empirista della mente come “tabula rasa” Ma ruolo centrale dell’apprendimento: innatismo di meccanismi, NON di contenuti Conoscenza = patterns specifici di connessioni sinaptiche nel cervello. Nessuna forma di conoscenza di livello superiore è innata. Evidenze: plasticita’ cerebrale

22 Cognitivismo e cognizione “embodied” a confronto
Cognitivismo: computer metafora della mente Visione embodied: ambiente e corpo – è l’azione a vincolare i processi cognitivi. Cognitivismo: si comprende la cognizione concentrandosi sui processi interni degli organismi Visione embodied: si comprende la cognizione studiando le interrelazioni tra mente, corpo e ambiente Cognitivismo: primato della computazione Visione embodied: primato dell’azione diretta a scopi Cognitivismo: rappresentazione di natura simbolica Visione embodied: rappresentazioni fondate sui processi sensomotori

23 Cognitivismo e cognizione “embodied” a confronto
Teorie tradizionali: Separazione percezione – azione – cognizione; Assunto: la percezione avviene nello stesso modo indipendentemente dal tipo di risposta Ma: non e’ una visione adattiva – Teoria embodied – Circolarita’ percezione-azione-cognizione. azione cognizione percezione percezione azione

24 Avanguardie: la psicologia del XXI secolo: approcci interdisciplinari
Neuroscienza cognitiva: studio di come il cervello realizza le attività mentali. Compiti cognitivi, tecniche di neuroimaging. Neuroscienza affettiva e neuroscienza sociocognitiva. Psicologia evoluzionistica: studio della base genetica dei processi psicologici, che in passato hanno aumentato le nostre possibilità di sopravvivenza e riproduzione. Es. obesità: favoriti gli organismi tendenti a sovra-alimentarsi? Psicologia culturale: studio di come la cultura di appartenenza influenza rappresentazioni e processi psicologici degli individui che ne fanno parte.

25 Modi per studiare il comportamento oggi
1. Approccio ecologico: metodi osservativi Osservazione diretta: osservazione naturalistica del comportamento. Es. primati nel loro ambiente. Per capire la cognizione va compreso l’ambiente e vanno studiati i comportamenti naturali Limiti: troppo descrittivo, non isola i fenomeni interessanti, assenza di controllo sperimentale   Inchiesta: es. per conoscere opinioni politiche etc. Rappresentatività del campione cruciale. Limiti: effetti di desiderabilità sociale, non corrispondenza tra quanto si afferma e il proprio comportamento.

26 Modi per studiare il comportamento oggi
   2. Approccio computazionale: simulazioni al computer Metodo simulativo: creazione di simulazioni del comportamento Per capire un fenomeno dobbiamo essere in grado di riprodurlo (simulazioni con il computer, robotica) Vantaggio: controllo totale delle variabili di interesse limiti: incerta la generalizzazione alla vita quotidiana, a volte assunzione di meccanismi non empiricamente testati nella vita quotidiana, limiti legati alle potenzialità di hardware e software, possibilità che le simulazioni non riflettano le modalità di pensiero del cervello umano

27 Modi per studiare il comportamento oggi
   3. Approccio psicobiologico Studio del cervello umano e di animali, studi su pazienti (lesioni cerebrali), metodi di visualizzazione dell’attività cerebrale Per capire un fenomeno / un comportamento dobbiamo essere in grado di coglierne le basi neurofisiologiche. limiti: Difficoltà di accesso ai pazienti (es. lesioni), Costo delle strumentazioni, Campioni piccoli, difficile generalizzare, Difficile generalizzare dai pazienti ai “normali”

28 Modi per studiare il comportamento oggi
4. Approccio di laboratorio – Metodo sperimentale: Esperimenti controllati, Metodo sperimentale Per capire un fenomeno dobbiamo studiarlo in condizioni controllate (spesso, ma non necessariamente, in laboratorio) in modo da isolarne le variabili rilevanti limiti: incerta la generalizzazione alla vita quotidiana, il laboratorio e’ un mondo a se’

29 Modi per studiare il comportamento
5. Altri metodi Studio di casi singoli: utile in certi ambiti (sviluppo, neuropsicologia), elevata validità ecologica e analisi dettagliate limiti: piccole dimensioni dei campioni, incerta la generalizzabilità ad altri Protocolli introspettivi, diari etc.: utile per accedere a informazioni soggettive altrimenti non disponibili limiti: possibili discrepanze tra quanto si riporta e i processi reali, impossibilità di riportare processi non consapevoli Possibile (auspicabile) l’integrazione di piu’ metodi

30 Il metodo sperimentale: come condurre una ricerca
Fase 1. Formulazione di un’ipotesi sulla base di una teoria. Ipotesi scientifica: “Se facciamo certe osservazioni in certe condizioni, e una data teoria e’ esatta, allora dovremmo ottenere i seguenti risultati.” es. Metodo di apprendimento. Fase 2: realizzazione di un esperimento: si manipolano delle variabili e si compiono misurazioni per scoprire relazioni tra variabili Fase 3: conferma o rifiuto empirici dell’ipotesi. Validazione o disconferma della teoria.

31 Il metodo sperimentale: le variabili
Variabile = qualche proprieta’ di un evento che e’ stata misurata. 2 tipi di variabili: Variabili dipendenti = misura del comportamento del soggetto, le risposte dei soggetti Variabili indipendenti (o fattori) = causa delle modificazioni degli stimoli e risposte. Manipolate dagli sperimentatori. Ogni variabile indipendente ha piu’ livelli. Spesso esperimenti multivariati, che comportano la manipolazione di piu’ variabili Esempi di misurazione di variabili: es. Scale di valutazione, tempi di reazione (TR).

32 Il metodo sperimentale: il disegno sperimentale
Disegno entro i soggetti (within): Es. Compito di categorizzazione: artefatto / oggetto naturale Partecipanti: un gruppo di studenti universitari Materiale: fotografie di artefatti e oggetti naturali. Variabile indipendente: grandezza (oggetti grandi-piccoli), tipo di oggetto (vivente/non vivente) Variabile dipendente: errori e tempi di reazione (TR) Disegno tra i soggetti (between): Es. Compito di lettura di favola Partecipanti: 2 gruppi di bambini: un gruppo legge e ripete (gruppo di controllo), un altro ripete e manipola gli oggetti (gruppo sperimentale) (2 livelli) Variabile dipendente: numero di sequenze del brano ripetute correttamente: migliore apprendimento se manipolazione di oggetti? Disegno misto (mixed): Falsificazione dell’ipotesi nulla: c’e’ differenza tra le condizioni?

33 +

34 Non vivente: risposta con la mano destra

35 Non vivente: risposta con la mano destra

36 Vivente: risposta con la mano sinistra

37 Vivente: risposta con la mano sinistra

38 UN ALTRO ESEMPIO: PROCEDURA
Compito: artefatto o oggetto naturale? Risposta: pressione di un diverso tasto. Borghi, Bazzarin, Tessari e Nicoletti, 2007

39 MATERIALI Catch-trial: non rispondere

40 FATTORI Disegno con 4 fattori entro I soggetti a 2 livelli
1. Postura della mano, Prime (precisione, forza) 2. Tipo di oggetto (artefatto, oggetto naturale) 3. Tipo di presa che l’oggetto richiede (presa di precisione, di forza) 4. Grandezza dell’oggetto (reale, modificata)

41 Il metodo sperimentale: un esercizio
Quali variabili? Quale disegno sperimentale? Pesce Spinarello: circoscrive un territorio e attacca gli altri maschi durante l’accoppiamento. Gelosia? Tinbergen, esperimento in laboratorio. Risultati: attacca i modelli anche meno realistici purche’ con la pancia rossa. I cambiamenti ghiandolari nel maschio fanno diventare rossa la pancia.

42 Il metodo sperimentale: causalita’ e correlazione
Studi di tipo causale e di tipo correlazionale. Esperimenti: manipolazione sistematica di una variabile (indipendente) per verificare i suoi effetti causali sulla variabile dipendente. Es. Gruppo di controllo (placebo) – gruppo sperimentale (farmaco) Ma: non sempre e’ possibile manipolare variabili per vederne i loro effetti su altre.

43 Il metodo sperimentale: causalita’ e correlazione
Ricerca di tipo correlazionale. Coefficiente di correlazione (da -1 a +1) = stima di quanto due variabili sono collegate. Es. Visione di spettacoli violenti – personalita’ aggressiva. In certi casi e’ possibile trasformare uno studio di tipo correlazionale in uno studio sperimentale: assegnazione casuale dei soggetti a condizioni diverse: Es. Partecipanti ugualmente aggressivi sottoposti alla visione di scene violente

44 Basi biologiche: il sistema nervoso
Centrale Tutti i neuroni che si trovano nel Cervello e Midollo spinale Periferico Sistema somatico: informazioni da recettori sensoriali, muscoli, corpo – invia istruzioni motorie (neuroni sensoriali, neuroni motori) Sistema autonomo: connessione con organi interni e ghiandole

45 Il neurone Ogni neurone deve:
+ ricevere informazioni (input) dall’ambiente o da altri neuroni + integrare le informazioni ricevute e produrre una risposta adeguata + condurre il segnale al terminale di uscita + trasmettere il segnale ad altre cellule nervose, ghiandole o muscoli + coordinare le proprie attivita’ metaboliche, mantenendo l’integrita’ della cellula Neurone = unita’ anatomica e funzionale del sistema nervoso. Trasmette impulsi nervosi ad altri neuroni, ghiandole, muscoli

46 Il neurone Esseri umani 10.000.000.000.000 (10 12) neuroni
Unita` ricevente Corpo cellulare Dendriti Recettori Unita` di trasmissione Assone Terminazioni presinaptiche Neurotrasmettitori Da Occhio, Cervello, Visione, D.H. Hubel, Zanichelli, 1989

47 Il neurone Soma (corpo cellulare) = i segnali dai dendriti confluiscono lungo il corpo del neurone che li interpreta e decide se produrre un potenziale d’azione, segnale elettrico di output – unita’ ricevente 2 TIPI DI PROLUNGAMENTI: Dendriti = specializzati nel rispondere a segnali provenienti da altri neuroni – nel cervello rispondono ai neurotrasmettitori chimici liberati da altri neuroni – unita’ ricevente Assone = trasporta i segnali elettrici generati dal corpo cellulare verso le estremita’ del neurone –unita’ di trasmissione

48 Il neurone Sinapsi = piccola fessura che separa i neuroni
Terminazione presinaptica = contiene neurotrasmettitori liberati in risposta a potenziali d’azione che percorrono l’assone –unita’ di trasmissione Terminazione postsinaptica = contiene recettori per i neurotrasmettitori – unita’ di ricezione Neurotrasmettitore = sostanza chimica usata nella comunicazione neuronale a livello delle sinapsi

49 Il neurone: la trasmissione nervosa
assone Trasmissione di informazione Unidirezionale Trasmissione elettrica Trasmissione con neuro-trasmettitori Sinapsi eccitatorie Sinapsi inibitorie Nel cervello umano circa 1015 Terminale assonico (presinaptico) Dendrite (postisinaptico)

50 Il neurone: la trasmissione nervosa
Potenziale d’azione (SPIKE) di un neurone (= scarica, output): La membrana del neurone permette agli ioni di sodio Na+ di entrare nella cellula. Dopo il potassio K+ esce ripordando il potenziale a livelli di riposo. Questo accade lungo tutto l’assone finche’ il potenziale d’azione non raggiunge il terminale sinaptico. Neurone mirror: SPIKES sia con azioni osservate che eseguite. (Rizzolatti & Arbib, 1998.)

51 Il neurone: la trasmissione nervosa
Per capire la trasmissione nervosa si consideri la differenza di potenziale tra interno ed esterno della cellula. La somma algebrica di tutte le attivita’ sinaptiche (eccitatorie e inibitorie) determina se l’effetto finale sara’ eccitatorio o inibitorio

52 Sistema Nervoso Centrale (SNC)
Proencefalo Emisferi cerebrali Talamo e Ipotalamo (Diencefalo) Mesencefalo Romboencefalo Bulbo Ponte Cervelletto Midollo spinale

53 La corteccia: Lobi e scissure
Lobi (delimitati da solchi maggiori) Scissure Giri (rilievi tra i solchi) Corteccia: strato esterno del telencefalo (emisferi cerebrali), composta da materia grigia

54 La corteccia: le aree corticali
Area visiva primaria Area motoria primaria Area somatosensoriale primaria (tatto)  Area uditiva primaria Aree associative (frontali, posteriori)

55 Tecniche di brain imaging: PET (Tomografia a Emissione di Positroni)
Aree attivate del cervello: bruciano piu’ energia (ossigeno e glucosio) PET (Positron Emission Topography)= immagine funzionale del cervello Uno scanner rileva il materiale radioattivo iniettato (ossigeno, carbonio etc.) Questo materiale tende ad andare nelle aree che ne fanno uso. Vantaggi: immagine dell’attivita’ cerebrale Svantaggi: costi, invasivita’

56 Tecniche di brain imaging: fMRI – risonanza magnetica funzionale
Aree attivate del cervello: bruciano più energia (ossigeno e glucosio) fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging)= immagine anatomica e funzionale del cervello Mostra le aree del cervello piu’ irrorate con ossigeno, quindi piu’ attivate. Vantaggi: meno costosa della PET, non materiale radioattivo Svantaggi: costi, non adatta a pazienti claustrofobici, a persone con meccanismi metallici (peace-maker), immobilita’ necessaria

57 Tecniche di brain imaging: fMRI
Aree di visione e udito

58 TMS / stimolazione magnetica transcraniale
Bobina di stimolazione posta sulla superficie della testa Tecnica nuova, non invasiva Produzione di un campo magnetico che produce attivita’ elettrica nel cervello. Con questa corrente elettrica eccita le cellule nervose. Interruzione per pochi millisecondi dell’attivita’ cerebrale. Interferenza. Vantaggio della TMS: produce lesioni virtuali e ne verifica gli effetti comportamentali: es. Soppressione della percezione tattile: quali effetti sulla comprensione del linguaggio?

59 Single cell recording Studio in vivo dell’attivita’ elettrica di neuroni singoli, per rilevarne i cambiamenti di carica. Tramite microelettrodi inseriti in corrispondenza di un neurone nel cervello di animali anestetizzati. Vantaggio: alta risoluzione Problema: tecnica molto invasiva. Es. Studi sui neuroni specchio. elettrodo

60 Il connessionismo: le reti neurali
Rete neurale: modello del sistema nervoso – Struttura dinamica capace di apprendere e autoregolarsi. Esempio: rete feedforward

61 Reti neurali: un esempio
OUTPUT Unità -> neuroni (cellule nervose) Connessioni -> sinapsi Peso = valore numerico che caratterizza ogni connessione –> numero di siti sinaptici attraverso cui un neurone influenza gli altri Pesi positivi o negativi -> Connessioni eccitatorie o inibitorie Stato o livello di attivazione di ciascuna unità – > stato di attivazione dei neuroni Strati della rete neurale: Unità di input (sistema sensoriale), unità interne o hidden, unità di output (sistema motorio) La risposta dipende dai pesi sulle connessioni INPUT

62 Il connessionismo: le simulazioni
Metodo: le simulazioni al computer = riproduzione delle proprietà computazionali del cervello e della mente. Computer = usato non come modello della mente ma come strumento per simulare.

63 Connessionismo classico
Distinzione tra Connessionismo classico e Vita Artificiale. Connessionismo classico: reti neurali studiate indipendentemente dal corpo. Input e output dipendono solo dall’esperienza corrente e non dall’esperienza precedente. L’apprendimento avviene in situazioni non ecologiche. Non si tiene sempre conto dell’aspetto genetico. Non si tiene conto dell’ambiente sociale.

64 Vita Artificiale Tentativo di studiare con le simulazioni i vari aspetti della vita biologica: sistema nervoso, corpo, ambiente fisico, ambiente sociale, evoluzione Organismi dotati di reti neurali e corpo che vivono in ambienti insieme a popolazioni di altri individui. Sistema nervoso: sistema sensoriale e motorio. Propriocezione. Importanza dell’azione: non più stimolo – elaborazione – risposta, ma ciclo: risposta –> modificazioni ambientali –> elaborazione –> nuova risposta

65 Vita Artificiale: l’importanza del corpo
Ambiente CORPO Ambiente

66 OUTPUT RESTO DEL CORPO INPUT

67 Vita Artificiale: l’algoritmo genetico
- Riproduzione differenziata. Solo gli individui più bravi si riproducono (funzione di fitness). -  Trasmissione genetica. I figli degli individui che si sono riprodotti hanno lo stesso patrimonio genetico dei genitori. - Mutazioni casuali durante il processo di copia, ricombinazione dei patrimoni genetici dei genitori. es. organismo che vive in un ambiente bidimensionale input: posizione del cibo (recettori sensoriali: informazione sull’ambiente esterno) output: movimento (neuroni motori)

68 OUTPUT RESTO DEL CORPO GENOTIPO INPUT

69 OUTPUT RESTO DEL CORPO GENOTIPO INPUT AMBIENTE ESTERNO

70 UN ESPERIMENTO E UNA SIMULAZIONE
Evidenza neurale e comportamentale che gli stimoli visivi attivano informazione motoria Un esempio: Tucker & Ellis, 2001 Compito: categorizzazione di oggetti in NATURALI e ARTEFATTI. Risposta con una presa di precisione o di forza. Risultati: effetti di compatibilità tra le dimensioni dell’oggetto (non rilevante per il compito) e il tipo di presa usata per rispondere. SPIEGAZIONE: vedere un oggetto attiva le informazioni motorie e potenzia le affordances legate a passate interazioni visuomotorie con quell’oggetto. Microaffordances

71 SIMULAZIONE / LA RETE NEURALE
Organismo dotato di: sistema visivo per vedere oggetti, uno per volta sistema motorio: un braccio e 2 dita sistema propriocettivo Training: algoritmo genetico Tsiotas, Borghi & Parisi, 2005

72 SIMULAZIONE Dopo una fase di apprendimento ad ogni organismo vengono riproposti i 4 oggetti e gli si indica anche il compito da eseguire (01=prendi l’oggetto, 10=riconosci il colore) Presenza di Compatibilità e Incompatibilità tra i pattern 2 compiti: afferrare l’oggetto e decidere se è grigio o nero

73 RISULTATI DELLA SIMULAZIONE
I pattern Compatibili sono appresi in meno generazioni rispetto a quelli Incompatibili in tutte le repliche (seeds) E’ più facile per tutti gli organismi imparare i pattern Compatibili. Replica dei risultati sperimentali ottenuti da T&E (2001)