La mente nel corpoLa mente nel corpoIIII

Giacomo RomanoDipartimento di Filosofia e Scienze SocialiDipartimento di Filosofia e Scienze Sociali

Università degli Studi di Siena, a. a. 2008/2009Università degli Studi di Siena, a. a. 2008/2009Corso di Corso di Filosofia della MenteFilosofia della Mente, II parte, II parte

16/01/0916/01/09

La cognizione incarnataLa cognizione incarnata

Un’alternativa alla ricostruzione Un’alternativa alla ricostruzione razionale deve tener conto di vari razionale deve tener conto di vari fattori:fattori:

Messa a fuoco effettiva;Messa a fuoco effettiva; Decentramento delle soluzioni;Decentramento delle soluzioni; Concezione allargata di cognizione e Concezione allargata di cognizione e

computazionicomputazioni Ma un’alternativa del genere deve Ma un’alternativa del genere deve

fare i conti con alcune difficoltà …fare i conti con alcune difficoltà …

Le sfide della cognizione Le sfide della cognizione incarnataincarnata

Come si individuano e si identificano i Come si individuano e si identificano i fenomeni da analizzare cognitivamente fenomeni da analizzare cognitivamente se i contorni non sono ben definiti?se i contorni non sono ben definiti?

Come si concilia l’ipotesi di una Come si concilia l’ipotesi di una cognizione incarnata e decentrata con cognizione incarnata e decentrata con l’apparente soggetto di una decisione l’apparente soggetto di una decisione razionale?razionale?

Qual è l’identità di un individuo se i limiti Qual è l’identità di un individuo se i limiti di un soggetto non sono ben definiti?di un soggetto non sono ben definiti?

Sommario: 3 fasi storiche della Sommario: 3 fasi storiche della SCSC

Classica: cognizione simbolica, logica, Classica: cognizione simbolica, logica, sequenziale, centralizzata, non situata e sequenziale, centralizzata, non situata e concepita in termini di input/outputconcepita in termini di input/output

Connessionista: assenza di un magazzino Connessionista: assenza di un magazzino mnemonico, dinamica trasformativa, mnemonico, dinamica trasformativa, attività decentrataattività decentrata

Incarnata: identificazione dell’ambiente Incarnata: identificazione dell’ambiente come supporto e del corpo come medium come supporto e del corpo come medium computazionalecomputazionale

55

Il Il caos cerebrale/universalecaos cerebrale/universale L'interazione tra cervello, corpo e mondo L'interazione tra cervello, corpo e mondo

genera una prospettiva sulla mente molto genera una prospettiva sulla mente molto disordinata e tendenzialmente disordinata e tendenzialmente controintuitivacontrointuitiva

Come è possibile fornire una spiegazione di questa prospettiva?

Uno strumento per contribuire alla comprensione di questo caos cerebrale (e non solo) è la simulazione dell'evoluzione dei sistemi di controllo di robot (reali o simulati anch'essi)

66

L'L'Olismo EvolutivoOlismo Evolutivo Ci sono però delle differenze tra

l'evoluzione di un organismo naturale e un artefatto

La natura sembra dover tenere conto di vincoli materiali diversi da quelli che deve considerare un ingegnere!

Un organismo naturale (una entità complessa) si evolve come SISTEMA

Ogni forma di simulazione di un processo evolutivo deve rispettare questo olismo

77

Simulazione evolutiva Simulazione evolutiva e algoritmi geneticie algoritmi genetici

Gli algoritmi genetici possono essere interpretati come procedure che simulano i processi evolutivi fondati su variazione, diversificazione, selezione e trasmissione

Si tratta di una serie di procedure di calcolo implementabili come programmi che rappresentano soluzioni soluzioni possibili a determinati problemi; il numero di queste soluzioni possibili è costante, ma se ne possono avere delle variazioni: quelle ottimali dovrebbero sopravviveresopravvivere

88

Simulare l'evoluzione Simulare l'evoluzione dell'intelligenza incarnatadell'intelligenza incarnata

Con gli algoritmi genetici si sono costruiti dei programmi fondati su reti neurali per la guida di varie attività motorie (cfr. Clark: § 5.4)

La plasticità del comportamento generato da questi programmi era di gran lunga superiore e assimilabile ad un movimento biologico

SOPRATTUTTO: il movimento generato dalla guida dei programmi che implementano algoritmi genetici risulta più adattivo

99

Limiti della simulazione Limiti della simulazione dei processi evolutivi dei processi evolutivi

Congelamento del problema dello spazio: in realtà è simulata solamente una specifica funzione*

Architetture neurali e corporee fisse: l'automa che simula lo sviluppo di una funzione è lo stesso! Inoltre queste simulazioni prevedono una corrispondenza netta tra genotipo e fenotipo

Crescita progressiva della dimensione evolutiva: lo sviluppo di una struttura è caratterizzato dall'amplificazione del numero dei parametri

1010

Dubbi sulla simulazione Dubbi sulla simulazione dell'evoluzione dell'evoluzione

Affidarsi a processi simulatori per spiegare meglio l'evoluzione è una strategia utile?

Bisogna ricordare che ambienti ed entità simulate sono in qualche modo IDEALIZZATI

Le simulazioni non riproducono le caratteristiche degli elementi materiali, che naturalmente generano interferenze e presentano automatismi (fisici) rozzi ma efficaci*

1111

La realtà supera La realtà supera l'immaginazione l'immaginazione

L'evoluzione naturale è infinitamente più L'evoluzione naturale è infinitamente più ricca e complessa di quella artificiale ricca e complessa di quella artificiale (per es. non c'è distinzione tra mentale e (per es. non c'è distinzione tra mentale e fisico); non è definita fisico); non è definita a tavolinoa tavolino. Allo . Allo stesso tempo è più confusa …stesso tempo è più confusa …

““Gli ingegneri … optano per un disegno Gli ingegneri … optano per un disegno componenziale generale che rende componenziale generale che rende particolarmente sensata la riflessione particolarmente sensata la riflessione seriale e conscia.” (Clark: 83). Ma la seriale e conscia.” (Clark: 83). Ma la natura non adotta una strategia di natura non adotta una strategia di disegno componenziale ...disegno componenziale ...

1212

La co-evoluzione La co-evoluzione di mente, corpo e mondo di mente, corpo e mondo

L'evoluzione di ogni organismo L'evoluzione di ogni organismo trascende limiti netti tra cognizione, trascende limiti netti tra cognizione, corpo e realtà; ma in assenza di confini corpo e realtà; ma in assenza di confini precisi, come si può comprendere la precisi, come si può comprendere la mente e il suo sviluppo?mente e il suo sviluppo?

L'altra soluzione a disposizione è L'altra soluzione a disposizione è quella della TEORIA DEI SISTEMI quella della TEORIA DEI SISTEMI DINAMICI; in base a questa teoria la DINAMICI; in base a questa teoria la cognizione è considerata per quello cognizione è considerata per quello che è in natura: un medium relazionale che è in natura: un medium relazionale materiale materiale tra una entità e l'ambientetra una entità e l'ambiente

1313

La La Teoria dei Sistemi Teoria dei Sistemi DinamiciDinamici

La La Teoria (o Analisi) dei Sistemi DinamiciTeoria (o Analisi) dei Sistemi Dinamici è funzionale a spiegare i sistemi è funzionale a spiegare i sistemi complessi definibili da uno complessi definibili da uno spazio di spazio di statostato** del sistema e dall'insieme delle del sistema e dall'insieme delle sue possibili sue possibili traiettorietraiettorie

Si tratta di una modalità euristica per Si tratta di una modalità euristica per calcolare le varie possibilità calcolare le varie possibilità comportamentali di un determinato comportamentali di un determinato sistema sistema nel suo complessonel suo complesso

Ma la complessità di un sistema cognitivo è Ma la complessità di un sistema cognitivo è davvero calcolabile con i mezzi a nostra davvero calcolabile con i mezzi a nostra disposizione?disposizione?

E' sufficiente una descrizione astratta di un E' sufficiente una descrizione astratta di un sistema complesso a comprenderne la dinamica?sistema complesso a comprenderne la dinamica?

1414

Complessità e dinamismi Complessità e dinamismi della mente della mente

L'attività mentale è un fenomeno L'attività mentale è un fenomeno emergente che sembrerebbe poter emergente che sembrerebbe poter essere meglio spiegato e descritto con essere meglio spiegato e descritto con la Teoria dei Sistemi Dinamicila Teoria dei Sistemi Dinamici

Ma la Teoria dei Sistemi Dinamici (TSD) Ma la Teoria dei Sistemi Dinamici (TSD) può esaurire l'esigenza esplicativa che può esaurire l'esigenza esplicativa che si richiede ad una prospettiva si richiede ad una prospettiva psicologica?psicologica?

Forse non c'è bisogno di una Forse non c'è bisogno di una spiegazione prospetticamente esclusiva spiegazione prospetticamente esclusiva per rendere conto dei fenomeni per rendere conto dei fenomeni mentali; potrebbero occorrere (tre?) mentali; potrebbero occorrere (tre?) diverse prospettive esplicative ...diverse prospettive esplicative ...

1515

La spiegazione La spiegazione componenzialecomponenziale

Spiegazione componenzialeSpiegazione componenziale: : “Spiegare il funzionamento di un “Spiegare il funzionamento di un intero complesso specificando i singoli intero complesso specificando i singoli ruoli e l'organizzazione complessiva ruoli e l'organizzazione complessiva delle sue parti ...” (Clark: 88)delle sue parti ...” (Clark: 88)

Si tratta della tradizionale spiegazione Si tratta della tradizionale spiegazione top-down del cognitivismo classico, top-down del cognitivismo classico, che associa ad ogni sub-elemento del che associa ad ogni sub-elemento del sistema una componente di tipo sistema una componente di tipo rappresentazionale e interpretabile rappresentazionale e interpretabile come implementata da una come implementata da una elaborazione algoritmicaelaborazione algoritmica

1616

La spiegazione per La spiegazione per testa o testa o crocecroce

E' una forma di spiegazione che E' una forma di spiegazione che accetta la prospettiva dinamicista ed accetta la prospettiva dinamicista ed emergentista, ma in modo parziale: emergentista, ma in modo parziale: sostanzialmente adotta l'idea di un sostanzialmente adotta l'idea di un ciclo cognitivo input-elaborazione-ciclo cognitivo input-elaborazione-output che distingue entità e fasi output che distingue entità e fasi discrete della cognizionediscrete della cognizione

Questo approccio, secondo Clark Questo approccio, secondo Clark (che forse lo critica ai (che forse lo critica ai Connessionisti), continua a definire Connessionisti), continua a definire limite precisi tra mente/cervello e limite precisi tra mente/cervello e mondomondo

1717

La spiegazione emergentistaLa spiegazione emergentista Quest'ipotesi si appoggia all'idea che i Quest'ipotesi si appoggia all'idea che i

fenomeni da spiegare siano da ricondurre in fenomeni da spiegare siano da ricondurre in sostanza al comportamento collettivo di un sostanza al comportamento collettivo di un ampio insieme di elementi costitutivi ampio insieme di elementi costitutivi semplici semplici auto-organizzantisiauto-organizzantisi

Ci sono variabili collettive che caratterizzano Ci sono variabili collettive che caratterizzano le proprietà di livello superiore, non le proprietà di livello superiore, non individualiindividuali

Tali variabili possono essere monitorate Tali variabili possono essere monitorate tenendo come punto di riferimento tenendo come punto di riferimento determinati parametrideterminati parametri

Così è possibile disporre di un fattore di Così è possibile disporre di un fattore di previsione relativo all'emergenza* dei previsione relativo all'emergenza* dei fenomenifenomeni

1818

Le Le soglie della conoscenzasoglie della conoscenza??

Occorrono tuttavia dei criteri Occorrono tuttavia dei criteri affidabili per caratterizzare in affidabili per caratterizzare in maniera significativa la dimensione maniera significativa la dimensione emergente dei fenomeni cognitiviemergente dei fenomeni cognitivi

Questi criteri devono essere definiti Questi criteri devono essere definiti in termini di in termini di variabili incontrollatevariabili incontrollate “... “... che colgono comportamenti o che colgono comportamenti o proprietà che sorgono proprietà che sorgono dall'interazione di molteplici dall'interazione di molteplici parametri per poi tendere a parametri per poi tendere a resistere alla manipolazione resistere alla manipolazione semplice e direttasemplice e diretta …” (Clark: 93) …” (Clark: 93)

1919

Fenomeni emergenti Fenomeni emergenti e variabili collettivee variabili collettive

““... un fenomeno è emergente se è ... un fenomeno è emergente se è compreso al meglio facendo attenzione compreso al meglio facendo attenzione al cambiamento dei valori di una al cambiamento dei valori di una variabile collettiva ...” (Clark: 95)variabile collettiva ...” (Clark: 95)

I processi cognitivi si possono I processi cognitivi si possono comprendere se si definiscono come comprendere se si definiscono come costitutivi di un sistema che include costitutivi di un sistema che include certicerti aspetti dell'ambiente aspetti dell'ambiente

Gli strumenti per spiegare la cognizione Gli strumenti per spiegare la cognizione dunque devono far riferimento a dunque devono far riferimento a parametri che sono caratterizzati in parametri che sono caratterizzati in funzione di variabili collettivefunzione di variabili collettive

2020

La cognizione si spiega La cognizione si spiega davvero con una prospettiva davvero con una prospettiva

emergentista?emergentista? La prospettiva emergentista rende La prospettiva emergentista rende conto dello spazio tra soggetto cognitivo conto dello spazio tra soggetto cognitivo e ambiente meglio della prospettiva e ambiente meglio della prospettiva omuncolare, mediante un quadro omuncolare, mediante un quadro parametrico e concettuale uniformeparametrico e concettuale uniforme

Eppure i sistemi (cognitivi) sono Eppure i sistemi (cognitivi) sono composti da elementi (neurofisiologici) composti da elementi (neurofisiologici) chiaramente distinguibili, anche se la chiaramente distinguibili, anche se la loro interazione suscita fenomeni loro interazione suscita fenomeni emergenti …emergenti …

Forse è necessario ricorrere ad una Forse è necessario ricorrere ad una sintesi esplicativasintesi esplicativa ... ...

2121

L'innovazione esplicativa L'innovazione esplicativa dinamicistadinamicista

““... è naturale prendere in ... è naturale prendere in considerazione la cornice … della considerazione la cornice … della teoria dei Sistemi Dinamici, ... che teoria dei Sistemi Dinamici, ... che fornisce un insieme di strumenti per fornisce un insieme di strumenti per descrivere l'evoluzione nel tempo degli descrivere l'evoluzione nel tempo degli stati di sistema. In simili descrizioni, il stati di sistema. In simili descrizioni, il teorico specifica un insieme di teorico specifica un insieme di parametri la cui evoluzione collettiva … parametri la cui evoluzione collettiva … è governata da un insieme di equazioni è governata da un insieme di equazioni differenziali .... simili spiegazioni … differenziali .... simili spiegazioni … sono facilmente in grado di collegare sono facilmente in grado di collegare l'organismo all'ambiente …” (Clark: 97)l'organismo all'ambiente …” (Clark: 97)

2222

L'idea chiave dinamicistaL'idea chiave dinamicista ““In questi casiIn questi casi le le duedue fonti di fonti di

mutamentomutamento (l'organismo e l'ambiente) (l'organismo e l'ambiente) sono trattate come sistemi collegati la sono trattate come sistemi collegati la cui reciproca evoluzione è descritta da cui reciproca evoluzione è descritta da un insieme specifico di equazioni di un insieme specifico di equazioni di collegamento …” (ibid.)collegamento …” (ibid.)

““... c'è l'idea di spiegare il comportamento di ... c'è l'idea di spiegare il comportamento di un sistema isolando e mostrando un insieme un sistema isolando e mostrando un insieme di variabili* (variabili collettive, parametri di di variabili* (variabili collettive, parametri di controllo e simili) che costituiscono il controllo e simili) che costituiscono il fondamento delle strutture distintive che fondamento delle strutture distintive che emergono quando il sistema si protrae nel emergono quando il sistema si protrae nel tempo, descrivendo quelle strutture di tempo, descrivendo quelle strutture di dispiegamento attuale e potenziale … dei dispiegamento attuale e potenziale … dei punti di biforcazione, delle descrizioni di fase punti di biforcazione, delle descrizioni di fase e così via.” e così via.” (ibid.)(ibid.)

2323

TSD è solo una buona TSD è solo una buona descrizionedescrizione??

Una quadro teorico fondato su TSD Una quadro teorico fondato su TSD presenta i requisiti di una struttura presenta i requisiti di una struttura esplicativa?esplicativa?

In effetti con TSD si propone una accurata In effetti con TSD si propone una accurata descrizione del comportamento di un descrizione del comportamento di un sistema complesso, ma niente altrosistema complesso, ma niente altro

Tuttavia la descrizione fondata su TSD Tuttavia la descrizione fondata su TSD offre anche una offre anche una previsione previsione di come quel di come quel sistema si comporterà in situazioni sistema si comporterà in situazioni controfattualicontrofattuali

TSD offre una spiegazione non epistemica TSD offre una spiegazione non epistemica di fenomeni emergenti complessidi fenomeni emergenti complessi

2424

TSD: una spiegazione TSD: una spiegazione tirata per i capellitirata per i capelli??

Le ipotesi fondate su TSD tuttavia Le ipotesi fondate su TSD tuttavia risultano esplicativamente risultano esplicativamente controverse: riescono davvero a farci controverse: riescono davvero a farci capire come funziona un determinato capire come funziona un determinato organoorgano, per esempio adibito ad , per esempio adibito ad implementare un qualche processo implementare un qualche processo cognitivo?cognitivo?

Ci troviamo a spiegazioni che offrono Ci troviamo a spiegazioni che offrono una dettagliata descrizione del una dettagliata descrizione del comportamento di un sistema comportamento di un sistema complesso: ma sappiamo qual è il complesso: ma sappiamo qual è il ruolo che in questo sistema svolge una ruolo che in questo sistema svolge una determinata parte?determinata parte?

2525

IdiosincrasieIdiosincrasie degli degli ingegneriingegneri

In effetti una spiegazione fondata In effetti una spiegazione fondata su TSD non darebbe una grande su TSD non darebbe una grande soddisfazione ad un ingegnere che soddisfazione ad un ingegnere che volesse cimentarsi nel riprodurre e volesse cimentarsi nel riprodurre e ricostruire un certo fenomenoricostruire un certo fenomeno

Forse riuscire a riprodurre quel Forse riuscire a riprodurre quel determinato fenomeno è determinato fenomeno è impossibile: ma almeno si dovrebbe impossibile: ma almeno si dovrebbe sapere come ha origine da parti sapere come ha origine da parti che non necessariamente si che non necessariamente si collocano in una collocano in una microdimensione microdimensione omogenea omogenea (per es. quella cellulare)(per es. quella cellulare)

2626

Le radici della complessitàLe radici della complessità

Oltre alla comprensione delle Oltre alla comprensione delle dinamiche interattive che si dinamiche interattive che si verificano a livello sistemico (in verificano a livello sistemico (in termini di variabili collettive) termini di variabili collettive) occorre sapere qualcosa in merito occorre sapere qualcosa in merito anche alle componenti (di livello anche alle componenti (di livello meso e micro-dimensionale) a cui si meso e micro-dimensionale) a cui si possono assegnare certe funzioni o possono assegnare certe funzioni o più genericamente ruoli causalipiù genericamente ruoli causali

La spiegazione di sistemi (cognitivi) La spiegazione di sistemi (cognitivi) dinamici complessi deve trovare un dinamici complessi deve trovare un complemento in altre prospettive ...complemento in altre prospettive ...

2727

Un'analisi complementareUn'analisi complementare

Spiegare un sistema (cognitivo) Spiegare un sistema (cognitivo) dinamico complesso per mezzo della dinamico complesso per mezzo della sola TSD in realtà non è un'operazione sola TSD in realtà non è un'operazione molto utile: richiede che a sottosezioni molto utile: richiede che a sottosezioni del sistema siano assegnati dei ruoli; del sistema siano assegnati dei ruoli; altrimenti non se ne verrebbe a capo altrimenti non se ne verrebbe a capo ……

Pure nel cervello, che è un sistema Pure nel cervello, che è un sistema complesso, si devono identificare aree complesso, si devono identificare aree di specializzazione funzionale: non è di specializzazione funzionale: non è possibile descriverlo come un sistema possibile descriverlo come un sistema globale; anche se funziona come un globale; anche se funziona come un sistema globale!sistema globale!

2828

Tre pesi e tre misureTre pesi e tre misure 1. “Un resoconto dei comportamenti macroscopici 1. “Un resoconto dei comportamenti macroscopici

dell'organismo ben funzionante, che potrebbe dell'organismo ben funzionante, che potrebbe ricorrere a variabili collettive le cui radici ricorrere a variabili collettive le cui radici componenziali abbracciano cervello, corpo e componenziali abbracciano cervello, corpo e mondo.mondo.

2. Un resoconto che identifica i vari componenti le 2. Un resoconto che identifica i vari componenti le cui proprietà sono prese di mira da spiegazioni cui proprietà sono prese di mira da spiegazioni proprie di 1) … [per es.] l'identificazione di proprie di 1) … [per es.] l'identificazione di componenti neurali rilevanti e il resoconto di come componenti neurali rilevanti e il resoconto di come questi componenti interagiscono …questi componenti interagiscono …

3. Un resoconto dei vari ruoli di elaborazione 3. Un resoconto dei vari ruoli di elaborazione giocati dai componenti (sia interni che esterni) giocati dai componenti (sia interni che esterni) identificati in 2) che può ... assegnare specifici identificati in 2) che può ... assegnare specifici ruoli computazionali e capacità rappresentazionali ruoli computazionali e capacità rappresentazionali a distinti sottosistemi neurali.” (Clark: 107-108)a distinti sottosistemi neurali.” (Clark: 107-108)

2929

Il ruolo delle proprietà Il ruolo delle proprietà emergentiemergenti

Le proprietà mentali risulteranno Le proprietà mentali risulteranno come proprietà emergenti tipiche dei come proprietà emergenti tipiche dei sistemi cognitivi almeno su due piani: sistemi cognitivi almeno su due piani: quelle della emergenza interna quelle della emergenza interna (interazione tra elementi interni) e (interazione tra elementi interni) e quello della emergenza tra quello della emergenza tra dimensione interna e dimensione dimensione interna e dimensione esterna (interazione tra elementi esterna (interazione tra elementi interni ed elementi esterni)interni ed elementi esterni)

Ma questa duplice prospettiva dovrà essere Ma questa duplice prospettiva dovrà essere coadiuvata da un supporto di tipo coadiuvata da un supporto di tipo funzionale/computazionale che ci renderà funzionale/computazionale che ci renderà accessibile quanto avviene nella mente a livello accessibile quanto avviene nella mente a livello operativooperativo