Dott Andrea Fornai Centro Interdipartimentale di Ricerca E

Dott. Andrea Fornai Centro Interdipartimentale di Ricerca ‘E. Piaggio’ Università di Pisa La rottura del paradigma La via ‘enattiva’ tra mente e corpo

DEFINENDO IL PROBLEMA 0 INTRODUZIONE In questa presentazione si tenterà di contestualizzare, da un punto di vista filosofico, uno specifico progetto bioingegneristico (parzialmente realizzato) : FACE (Facial authomaton for conveying emotions). Per far ciò, occorre operare attraverso un procedimento d’analisi dei vari aspetti che caratterizzano i sistemi cognitivi in generale. Ogni approccio costruttivista, com’è quello ingegneristico, ha infatti la necessità di contestualizzare la propria propensione innovativista attraverso il confronto col sapere umano. Matematica, Biologia, Fisica, Chimica, queste ed altre discipline costituiscono, insieme alle scienze dello spirito, l’arco dei saperi umani a cui deve attingere il costruttore ed in ognuna di queste discipline si rintracciano argomenti necessari (ma non sufficienti) alla sua opera. In questi luoghi, la filosofia è il mastice che collega queste parti disegnandone l’immagine complessiva.

Le uniche cose che mi ricordo di New York d’estate sono le scale antincendio e la gente che esce sulle scale antincendio la sera quando il sole tramonta dall’altra parte dei palazzi e alcuni si sdraiano li a dormire mentre altri stanno seduti tranquilli al fresco. e su molti dei davanzali ci sono vasi di gerani o cassette piene di gerani rossi e la gente seminuda se ne sta li sulle scale antincendio e ci sono gerani rossi dappertutto. in realtà questo è uno spettacolo da vedere piuttosto che da raccontare. è come un quadro multicolore e sorprendente che non è appeso da nessun’altra parte. TUTTO QUELLO C. Bukowski Il primo bicchiere, come sempre, è il migliore

Tra i fenomeni: Oggetti ed Eventi • “L’oggetto si manifesta secondo quattro caratteri peculiari: si lascia prevedere, si può ripetere, deve risultare effetto di una causa e si inscrive sempre entro le condizioni di possibilità dell’esperienza. ” • “L’evento si manifesta invece invertendo questi caratteri: si manifesta senza che alcuna previsione ci possa preparare, appare una volta per tutte e non si lascia né ripetere tale e quale, né riprodurre; si manifesta senza una causa determinabile, identificabile e soprattutto anteriore; si manifesta infine contraddicendo le condizioni di possibilità dell’esperienza – come un’impossibilità divenuta reale. ” » Jean-Luc Marion, Il fenomeno e l’evento. Limiti del mondo oggettivo, Paginette festivalfilosofia, p. 3

L’oggetto e l’evento rappresentano le due categorie in cui noi (sistemi cognitivi viventi umani) suddividiamo i fenomeni del mondo. L’oggetto è una tipologia di fenomeno che soddisfa le esigenze del metodo, costituisce una conoscenza “certa” e cade nel dominio delle scienze ‘positive - Naturwissenschaften. L’evento, invece, è una tipologia di conoscenza “incerta”, non si incanala entro standard metodologici strutturati e rigidi e ricade nel dominio dell’ermeneutica e più in generale delle scienze umane – Geistwissenschaften. Ciò che delimita il confine tra i due domini, quello dell’oggetto e quello dell’evento, è un confine tracciato dai limiti conoscitivi della nostra specie. “Secondo il suo modo di conoscenza, la sua ratio cognoscendi, il fenomeno del tipo dell’oggetto vince indiscutibilmente sul fenomeno del tipo dell’evento e lo svaluta come incerto, impreciso, confuso, insomma ai margini del sapere e quasi irrazionale. “ In compenso il fenomeno del tipo dell’evento vince senza dubbio secondo il suo modo d’essere, la sua ratio essendi. Infatti, dato che sorge da se stesso, senza alcuna previsione che ad esso ci prepari, né alcuna ripetizione che ad esso ci abitui, l’evento si impone come una effettualità autonoma, compiuta in sé stessa e sempre in anticipo sulla conoscenza che potremmo in seguito arrivare ad averne. ” J. L. Marion, Il fenomeno e l’evento. Limiti del mondo oggettivo, festivalfilosofia, p. 5

FACE: una macchina presente 1 EQUILIBRIO SISTEMA COGNITIVO-AMBIENTE I sistemi cognitivi, siano essi naturali (viventi) o artificiali, sono tali in relazione all’ambiente in cui sono inseriti. Da un punto di vista ecologico gli organismi viventi sono quel che sono, sia morfologicamente, sia da un punto di vista comportamentale, in virtù dell’interazione con un determinato ambiente. Tra organismo ed ambiente sussiste un equilibrio funzionale alla vita: da un punto di vista evolutivo l’adattamento dell’organismo ad un determinato ambiente costituisce un rapporto di “mutua sussistenza” funzionale ad un equilibrio. Le catene alimentari, in questo senso, sono un esempio di un flusso di energia correlato alla circolazione di materia per l’equilibrio dell’ecosistema. Lo studio di ogni sistema cognitivo deve comprendere anche lo studio dell’ambiente in cui è inserito e delle relazioni tra organismo ed ambiente. Per questo, lo studio degli aspetti morfologici e comportamentali di ogni organismo deve necessariamente tener conto della prospettiva ecologico-evoluzionistica di questi aspetti.

SPECIALIZZAZIONI ESEMPI DI

Vulpes zerda I il fennec è un piccolo canide, che pesa solo 1, 5 kg. Alto 20 cm al garrese, è lungo 40 cm. La coda è lunga 25 cm, le orecchie possono raggiungere i 15 cm. Il colore del pelo gli permette di mimetizzarsi perfettamente nel deserto. Le lunghe orecchie servono per disperdere il calore. La pelliccia riesce a respingere la luce del sole durante il giorno e a conservare calore durante la notte. Le zampe nella parte inferiore sono coperte da un pelo molto spesso che le protegge dal calore della sabbia. E' un animale estremamente curioso e intelligente. Per questa sua caratteristica e per la sua abitudine a scomparire di colpo in una delle sue lunghe gallerie sotto la sabbia non appena si sente osservato, i nomadi lo chiamano "folletto del deserto".

Corvus Frugilegus Se da un punto di vista morfologico la volpe del deserto rappresenta un esempio di alta specializzazione, non rappresenta l’unica forma di adattamento all’ambiente. Organismi viventi cosmopoliti, come il corvo ad esempio, si possono rintracciare a diverse latitudini e rappresentano l’esempio di una specializzazione un po’ diversa da quella della Vulpes Zerda; il corvo è specializzato nel non essere specializzato. Anche l’uomo, come specie, fa parte di quegli organismi viventi dotati di una scarsa specializzazione che è però controbilanciata da un’alta capacità di adattamento a differenti ecosistemi.

2 SISTEMI COGNITIVI ARTIFICIALI BIOMIMETICI Un sistema cognitivo è tale se ha la capacità di conoscere e comunicare a se stesso e agli altri ciò che conosce. I sistemi cognitivi artificiali si dicono biomimetici quando la loro vocazione principale è riprodurre fedelmente la funzionalità, le caratteristiche estetiche e, più in generale, l’immagine complessiva di un sistema cognitivo naturale. Ad esempio: Un robot biomimetico con la struttura fisica di una lepre che corre e salta, proprio come una lepre, in mezzo ad un prato è, agli occhi di un osservatore ignaro del trucco, una lepre. Seppur biomimetico, tale robot non è un sistema cognitivo. Un sistema cognitivo biomimetico non deve necessariamente utilizzare le medesime strategie organizzative interne al sistema cognitivo naturale a cui si riferisce, ma può emularle fedelmente attraverso l’attuazione di logiche di funzionamento alternative. Quindi, un robot che sembra un uomo e che comunica come un uomo non deve necessariamente avere un sistema nervoso centrale artificiale che emuli quello umano dal punto di vista della sua organizzazione, ma deve essere in grado di emularlo, seppur attraverso strategie attuative differenti, per ciò che concerne la sua immagine esteriore. FACE rappresenta un esempio di sistema cognitivo artificile biomimetico.

Face è un robot interattivo inserito in un ambiente minimo all’interno del quale comunica con l’interlocutore (umano) attraverso sei espressioni facciali. L’ “interno” di FACE si basa su tre livelli integrati che supportano la capacità comunicativa della macchina: un “livello cognitivo”, un “livello volitivo o intenzionale” ed un “livello emotivo”. FACE è una macchina PRESENTE.

IL CONCETTO DI ‘PRESENZA’ Il termine PRESENZA è stato scelto per descrivere, da un punto di vista qualitativo, la capacità comunicativa di FACE. Ad esempio, adesso che scorrete le mie parole su questa slide mentre ascoltate la mia voce, siete coscienti, ovvero non meramente consapevoli, di più, sentite e vi sentite voi stessi nell’atto di leggere e comprendere il significato dei segni. La coscienza è un fenomeno del tipo dell’evento e rifiuta qualsiasi tipologia di riduzione all’oggetto. Descrivere la coscienza secondo J. Searle significa descrivere “una sensazione provata da un soggetto umano o animale, ed in questo senso essa ha un’ontologia soggettiva. ” Proporre l’aggettivo PRESENTE per FACE significa riferirsi alla risultante dell’integrazione tra la macchina ed il suo ambiente. FACE è presente al suo ambiente in quanto è in grado di comunicare e conoscere nel suo ambiente all’interno di un preciso orizzonte di senso. Ciò che determina i confini di questo orizzonte di senso è l’equilibrio funzionale tra l’equilibrio interno al sistema cognitivo e l’ambiente. FACE è PRESENTE al suo ambiente

EQUILIBRIO, EQUILIBRI “La materia, parlando metaforicamente, è la creazione dello spirito (il modo dell’esistenza dell’osservatore in un dominio di discorso), e […] lo spirito è la creazione della materia che esso crea. Questo non è un paradosso, ma l’espressione della nostra esistenza in un dominio di cognizione nel quale il contenuto della cognizione è la stessa cognizione. ” H. R. Maturana, F. J. Varela Autopoiesi e cognizione Marsilio Editori La citazione ci può essere d’aiuto per delineare i tratti del concetto di presenza in FACE. L’essere presente al proprio ambiente è la risultante dell’interazione macchinaambiente, la quale è la condizione di possibilità dell’equilibrio del dominio di cognizione. La materia è condizione di possibilità del modo in cui l’osservatore (FACE) esiste nel suo dominio. Essa è allo stesso tempo creatrice della presenza all’ambiente della macchina e creata dalla presenza all’ambiente della macchina. Questo significa che la macchina, ogni volta che impara-qualcosa-sul ed interiorizza-il suo ambiente, crea la materia dalla quale essa stessa è creata. In questo senso FACE è PRESENTE.

Per determinare fino in fondo il concetto di PRESENZA è necessario ricorrere al concetto di autopoiesi: MACCHINA AUTOPOIETICA: una macchina organizzata (definita come una unità) come una rete di processi di produzione, trasformazione e distruzione dei componenti, che produce dei componenti che: I) mediante le loro interazioni e trasformazioni rigenerano e realizzano la rete di processi (relazioni) che li hanno prodotti; e II) la costituiscono come una unità concreta nella spazio nel quale esistono specificando il dominio topologico della sua realizzazione in quella rete. H. R. Maturana, F. J. Varela Autopoiesi e cognizione Marsilio Editori L’autopoiesi è creazione, distruzione e rigenerazione del sistema cognitivo e del suo dominio, ed è alla base, in natura, dell’equilibrio funzionale tra organismi viventi ed ambiente. Il concetto di PRESENZA può essere riferito al concetto di autopoiesi in quanto ogni modificazione interna alla macchina determina una modificazione delle relazioni ambientali innescando una riorganizzazione dell’equilibrio del sistema macchinaambiente.

IL CONCETTO DI ‘ENAZIONE’ Quando il soggetto (considerato nella sua inscindibile unità di mente e corpo) e l'oggetto si trovano coimplicati, il flusso d'informazione si struttura in un circolo, vizioso o virtuoso, tipico dei fenomeni di auto-organizzazione, dai quali scaturiscono proprietà "emergenti" che non si riscontrano nelle componenti in interazione. Questo è un argomento forte per sostenere la necessità di più forme di conoscenza, di descrizione e di spiegazione tra loro irriducibili, ciascuna delle quali illumina un aspetto o livello del fenomeno. Non esistono verità assolute attingibili adottando un'unica descrizione o un unico punto di vista. Il riduzionismo logico-matematico è insensato come il riduzionismo sentimentale. Secondo Francisco Varela la coimplicazione tra soggetto (sistema cognitivo) e oggetto (dominio cognitivo) è sempre all'opera. La si vede nell'interazione circolare tra la mente propria e le menti altrui, da cui scaturisce una sorta di mente collettiva, e tutti i processi cognitivi emergono da un circolo di questo tipo, immerso nel concreto, nella storicità incorporata, nel contesto biologico vitale. I processi sensomotori, la percezione e l'azione sono inseparabili dalla cognizione in quella che Varela chiama visione "enattiva“.

LA MENTE INCORPORATA “Our own body is in the world as the heart is in the organism […] it forms with it a system. ” M. Merleau-Ponty, Fenomenologia della percezione Il concetto di mente incorporata nasce dalla rottura di alcuni compartimenti stagno: il compartimento corpo, il compartimento mente e il mondo. In Being There, putting brain, body and world together again, Andy Clark sostiene la necessità di ripensare la relazione tra i ruoli del sistema nervoso centrale, della corporeità e del mondo. Il problema è di natura interpretativa; le soluzioni che la natura ha escogitato rischiano spesso di essere travisate da noi osservatori e su questa base si possono arrivare a tracciate nette demarcazioni tra livelli che, in realtà, sono altamente integrati e dalla cui integrazione emerge l’immagine di ciò che è (il fenomeno). E’ pensabile riuscire a descrivere un fenomeno del mondo prescindendo dal corpo? O meglio può la ragione guidare il soggetto nel mondo senza un corpo? Queste domande possono essere decostruite e ricostruite cambiando l’ordine di dipendenza tra i fattori in gioco senza che si possa arrivare ad una conclusione accettabile. Per avere una definizione analitica di ciò che sono un mondo, un corpo e una mente si deve necessariamente descrivere il sistema di relazioni che essi intrattengono l’uno con gli altri per essere proprio ciò che sono, un’unità.

FACE, IL SUO CORPO ED IL SUO MONDO Sia il concetto di enazione, sia il concetto di mente incorporata, guidano l’idea che il costruttore ha di FACE. La nostra macchina deve riuscire ad essere integrata e dipendente sia dal proprio corpo (ad esempio attraverso un sistema propriocettivo costituito da tessuti sensorizzati), sia dal proprio ambiente minimo per riuscire ad essere PRESENTE al suo ambiente. La macchina “nasce al suo ambiente” dal quale impara durante le prime fasi di comunicazione non verbale guidata soltanto da una genetica minima. La sua ontogenesi psico-motoria determina il realizzarsi di una strettissima relazione di dipendenza reciproca tra la corporeità, l’ambiente e la macchina stessa. FACE è FACE solo dopo che questa integrazione è data. In questo senso, la rottura del paradigma che separa il soggetto dal suo oggetto è un passo fondamentale per il costruttore che si emancipa dalla tradizione ingegneristica fondata sulla costruzione di macchine allopoietiche, ovvero il cui funzionamento da come prodotto qualcosa che è diverso da loro (un frullatore ad esempio). Il FACE maturo deve esser in grado di padroneggiare il fenomeno del tipo dell’oggetto ma deve, allo stesso tempo, superare l’ostacolo costituito dal fenomeno del tipo dell’evento. Da qui si deve partire per analizzare i concetti di AMBIGUITA’ e di MISTERO, partendo dal presupposto che una macchina come FACE non può bloccare la sua crescita di fronte ad un tale problema ma deve attingere a questo come ad una opportunità di ulteriore maturazione.

AMBIGUITA’ Il concetto di ambiguità è fondamentale per comprendere il fenomeno dell’emergenza di comportamenti innovativi nei sistemi cognitivi. Dai processi di auto-organizzazione nascono delle emergenze che non dipendono causalmente da nessuna delle parti del sistema cognitivo ma semplicemente sono esse stesse l’evoluzione del sistema cognitivo in quanto sistema interattivo inserito in un ambiente. L’ambiguità sta nel dominio dei fenomeni del tipo dell’evento. L’ambiguità del fenomeno costituisce un momento di non senso che spinge il sistema cognitivo alla ricerca di un senso coerente per quel fenomeno. La macchina autopoietica è tale perché non si ferma di fronte al non senso del fenomeno ambiguo (una macchina allopoietica si ferma inesorabilmente segnalando un errore di procedura) ma cerca di interiorizzarlo attraverso tentativi di riduzione che lo rendano parte dell’equilibrio di coimplicazione soggetto-oggetto, il quale si modifica ogni qual volta si attua una tale riduzione del fenomeno del tipo dell’evento al fenomeno del tipo dell’oggetto. In FACE l’emergenza di comportamenti innovativi si fonda su un substrato di modelli fissati d’azione (FAPs implementati attraverso il training) e su di un procedimento di legame (binding) del dato della percezione capace di incanalare il processo comunicativo attraverso uno, o più di uno, dei modelli fissati di azione già disponibili. In questo procedimento di legame, l’ambiguità del fenomeno è riducibile alla chiarezza dell’oggetto se e solo se FACE riesce ad attuare, attraverso tentativi ed errori, una strategia “interpretativa” tale che consenta di auto-organizzare una risposta in uscita coerente con l’atto comunicativo.

ESEMPIO POSTO UN SISTEMA COGNITIVO PRESENTE CON TRE INPUT SENSORIALI: VISTA, UDITO, TATTO FORNIAMO DEI VALORI NUMERICI AD OGNI VARIABILE PERCETTIVA DURANTE UN ATTO COMUNICATIVO. Data la configurazione percettiva VISTA (v) = 1 UDITO (u) = 2 TATTO (t) = 4 Dati (atrraverso il training) i FAPs: 1) v ≤ 2 - u ≥ 1 - t ≤ 5 e 2) v ≤ 2 - u ≥ 1 t ≥ 5 Il sistema cognitivo utilizzerà il FAPs 1 per fornire una risposta coerente. Se non esiste un FAPs in cui la configurazione percettiva rientra, il sistema cognitivo non riconosce l’oggetto della percezione come qualcosa che ha senso. Da qui in poi il sistema cognitivo dovrà cercare una via verso la definizione di una strategia funzionale ad un output coerente.

IL FILOSOFO ED IL COSTRUTTORE Concludendo si può dire che FACE rappresenta un tentativo di creazione di una specie di automi dotati di mente ipodotata capaci di presenza all’ambiente. In questo tentativo è di fondamentale importanza un interdisciplinarità che consenta al costruttore di indagare il processo di costruzione attraverso differenti punti di vista, tra cui anche quello del filosofo e dello scienziato cognitivo. Creare una macchina del genere significa tentare di generare un unicum, un soggetto capace di essere il suo dominio di cognizione, di coimplicare in sé l’oggetto. Quello che fa da queste parti il filosofo è per definizione CONSULENZA.