27 aprile 2006
Capacità di prevedere
Un organismo dotato di una rete neurale semplice vive nel presente e basta: la sua vita psichica è formata da tanti eventi indipendenti l’uno rispetto all’altro. L’aggiunta di unità di memoria crea una continuità tra il passato ed il presente, dando uno spessore temporale al comportamento dell’organismo. Ma per quanto riguarda il futuro? E’ possibile che un organismo tenga conto del futuro nel suo comportamento? Affinché ciò sia possibile senza violare la legge secondo cui le cause vengono prima dei loro effetti, il futuro deve presentarsi come previsione del futuro.
Se gli input sensoriali che si presentano nell’ambiente lo fanno con una certa regolarità, allora la rete neurale di un organismo può fornire come output una codifica dello stato successivo. E’ ciò che possiamo chiamare “previsione”.
Come per ogni output prodotto da una rete neurale, il saper fare previsioni corrette dipende dai pesi delle connessioni della rete; pesi che possono essere ereditati geneticamente o appresi durante la vita. In questa seconda ipotesi, quella dell’apprendimento in vita, la rete neurale non utilizza una strategia di learning “a rinforzo”, ma si appoggia ad un algoritmo più complicato, detto di “backpropagation”. Ogni volta che la rete produce un output, questo viene confrontato con quello che sarebbe dovuto essere il pattern di attivazione delle sue unità di output (l’insieme delle caratteristiche del fenomeno che si era cercato di prevedere, che diventa l’input di insegnamento) e, in base alle differenze tra i due pattern, modifica i pesi delle sue connessioni. Dopo un certo numero di cicli di apprendimento, la differenza (errore) tra output prodotto dalla rete ed output corrette tende verso zero: la rete ha imparato a comportarsi nella maniera desiderata.
Quando si parla di fare previsioni, occorre fare una distinzione importante. Un tipo di previsione è quello che consiste nel prevedere un evento futuro, che non dipende dalle nostre azioni. sulla base della situazione presente (ad esempio, “che tempo farà domani?”). Un altro tipo di previsione è quello che consiste nel prevedere un evento futuro, quando questo evento futuro dipende dalle nostre azioni (si tratta, in sostanza, del prevedere le conseguenze delle proprie azioni). Le nostre azioni producono spesso dei cambiamenti sugli input successivi a cui saremo esposti. Rompendo un uovo, ad esempio, si sentirà un rumore, del liquido appiccicoso a contatto con la pelle, ecc… Saper prevedere le conseguenze delle proprie azioni può essere una capacità particolarmente utile per un organismo, poiché gli permette di sapere quale azione deve compiere per produrre una qualche conseguenza che sa essergli vantaggiosa.
Vediamo quindi una “doppia” simulazione. Da una parte dello schermo è riprodotto l’ambiente virtuale più semplice che abbiamo analizzato fino a questo momento: insetti, capaci di muoversi e di ruotare su sé stessi, che devono catturare i moscerini disseminati qua e là. Nell’altra metà dello schermo la situazione è apparentemente uguale, ma notiamo che gli insetti appaiono un po’ più “esitanti” rispetto ai colleghi. La differenza è “mentale”: prima di spostarsi o ruotare, nella seconda simulazione, gli insetti effettuano una previsione di quale sarà la nuova posizione che assumerà il moscerino. Effettuato il movimento, la previsione viene confrontata con il nuovo input e la rete migliora la sua capacità di previsione con la procedura della backpropagation. Quali vantaggi ci sono a saper prevedere le conseguenze dei propri comportamenti? Osservando le due simulazioni la risposta è chiara: imparare a prevedere le conseguenze dei propri movimenti rende i propri movimenti più efficaci.
Negli esseri umani, la capacità di effettuare previsioni è talmente sviluppata e radicata che l’uomo potrebbe essere chiamato “l’animale che prevede”. Tale capacità è particolarmente sviluppata quando le azioni producono delle vere e proprie modificazioni nell’ambiente esterno e ciò può spiegare in parte perché l’uomo è “faber”, ossia perché produce così tanti artefatti tecnologici e modifica così tanto l’ambiente esterno. Gli esseri umani, molto più rispetto a tutti gli altri animali, appaiono interessati alle modificazioni che provocano nel mondo esterno e dedicano parecchio del loro tempo ad imparare a prevedere quali azioni producono quali modificazioni. Vi è dunque un rapporto biunivoco tra la capacità di prevedere le conseguenze delle proprie azioni e la necessità di modificare l’ambiente.
Abbiamo già visto, parlando dell’apprendimento, che gli organismi (e le reti neurali) possono imparare come comportarsi sulla base di valutazioni del loro comportamento (apprendimento per rinforzo). E’ importante sottolineare come le valutazioni che costituiscono il “rinforzo”, possano giungere dall’esterno (ad esempio da un’altra persona), ma possano anche essere generate dalla rete stessa. Questa capacità di autovalutazione può essere innata (come quando toccare il fuoco produce una sensazione spiacevole), ma si estende e diventa più sofisticata con l’esperienza. La capacità di saper valutare i risultati delle proprie azioni, unitamente alla capacità di prevedere questi risultati, permette di decidere se effettuare o meno una certa azione. E questa è una prerogativa tipicamente umana: gli animali agiscono, noi decidiamo di agire.
Se poi uniamo la capacità di prevedere in modo attivo, cioè la capacità di prevedere gli effetti delle proprie azioni, e la capacità di categorizzare che abbiamo visto qualche simulazione fa, comincia a diventare chiaro in che senso gli esseri umani hanno un intelletto e vivono in una realtà per loro intelligibile. Azioni diverse vengono categorizzate insieme, in base a qualche proprietà “astratta” da loro posseduta, isolando così il fattore che effettivamente fa sì che una certa azione produca un certo risultato. E tuttavia, la capacità di prevedere, così sviluppata e così importante negli esseri umani, ha il suo lato oscuro. Essa ha infatti origine all’interno di un mondo estremamente complesso e, come tale, spesso non prevedibile. L’uomo ha un pattern di adattamento fondato su quella che si potrebbe chiamare una coazione a prevedere e che tuttavia vive in una realtà largamente imprevedibile. Il risultato inevitabile di ciò sono ansie, paure, comportamenti irrazionali, psicopatologie, rituali, credenze magiche.
[da: Domenico Parisi, “La mente. Nuovi modelli della Vita Artificiale” (Il Mulino, 1999) - rielaborazione mia]
