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Cibernetica
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===Il sistema nervoso come macchina logica=== Negli Stati Uniti, il mondo della ricerca scientifica entrò in contatto con il calcolatore digitale negli anni della guerra ed in quelli immediatamente precedenti. Wiener racconta che il suo interesse per questa tecnologia nacque inizialmente dalla sua collaborazione con [[Vannevar Bush]] allo studio dell'[[analizzatore differenziale]]. Da quell'esperienza egli trasse la convinzione che fosse necessario passare ad una architettura di calcolatore completamente elettronico, [[digitale (informatica)|digitale]] e basato sul [[Sistema numerico binario|sistema di numerazione binario]]<ref name="ReferenceA"/>. Anche John von Neumann, uno dei maggiori matematici del XX secolo, membro del prestigioso [[Institute for Advanced Study|IAS]] a [[Princeton]], e già in contatto con Wiener, iniziò ad occuparsi attivamente di calcolo automatico nel suo ruolo di consulente del governo USA, per la risoluzione di problemi di calcolo numerico di interesse militare. Von Neumann aveva anche conosciuto [[Alan Turing|Turing]] all'IAS già nel [[1936]], e gli aveva offerto una posizione nell'Istituto<ref>Turing non accettò e scelse rientrare in patria, alla vigilia dello scoppio della II guerra mondiale. Vedi A. Hodges, ''Alan Turing. The Enigma'', Burnett Books, London 1983 (trad, it: ''Alan Turing - una biografia'', Universale Bollati Boringhieri, 2006, ISBN 88-339-1654-5, pp. 176 - 177)</ref>. Anche il mondo della neurofisiologia fu interessato nello stesso periodo da una svolta importante, impressa dal neurofisiologo [[Warren McCulloch]]. Wiener ebbe l'occasione di incontrarlo tramite Rosenblueth, e successivamente, nel 1942, ad un convegno della Fondazione Macy<ref>[http://macyfoundation.org/ The Josiah Macy Jr. Foundation]</ref> di New York. McCulloch lavorava ad un modello formale dell'attività neuronale, che non riusciva a completare a causa delle difficoltà tecniche dell'argomento. Egli poté superarle solo grazie all'incontro, a [[Chicago]], con il giovanissimo logico e matematico [[Walter Pitts]], che conosceva a fondo i sistemi logici di [[Rudolf Carnap|Carnap]] e [[Bertrand Russell|Russell]]. Il loro lavoro diede luogo, nel [[1943]], al fondamentale articolo ''A Logical Calculus of Ideas Immanent in Nervous Activity''<ref>Warren McCulloch and Walter Pitts, [https://www.cs.cmu.edu/~./epxing/Class/10715/reading/McCulloch.and.Pitts.pdf ''A Logical Calculus of Ideas Immanent in Nervous Activity''], 1943, Bulletin of Mathematical Biophysics 5:115–133; ripubblicato in {{cita|McCulloch 1965/2016}}</ref>. Nello stesso anno, Wiener accolse Pitts nel suo gruppo di lavoro al MIT e, presumibilmente, lo mise in contatto, assieme a McCulloch, con von Neumann<ref name="ReferenceA"/><ref>{{Cita|Hellman 1982}} pag. 206 nota 70</ref>. Il risultato di McCulloch e Pitts resta la prima formalizzazione dell'equivalenza logica tra il sistema nervoso ed un calcolatore elettronico, e della possibilità di rappresentare ambedue con strumenti della logica formale. Gli autori mostrarono infatti che una rete neuronale può essere descritta dalla logica delle proposizioni e quindi dall'algebra di Boole, analogamente a quanto trovato sei anni prima da Shannon per i circuiti digitali. Von Neumann commentò: ''"Si è sostenuto spesso che le attività e le funzioni del sistema nervoso umano siano così complesse da non poter essere eseguite da nessun meccanismo ... Il risultato di McCulloch e Pitts mette fine a tutto questo e prova che tutto ciò che può essere descritto completamente e senza ambiguità a parole, può essere ipso facto realizzato con una rete neurale finita"''<ref>J. von Neumann, ''[https://www.cs.ucf.edu/~dcm/Teaching/COP5611Spring2010/vonNeumannSelfReproducingAutomata.pdf The general and logical theory of automata]'', tradotto in {{Cita|Somenzi 1965/1994}}</ref>. Nel suo ''"First Draft"'' del 1945 sull'architettura dell'[[EDVAC]] egli citò esplicitamente i risultati di McCulloch e Pitts, usandoli come modello (l'unico disponibile all'epoca) di un [[circuito sequenziale|circuito digitale sincrono]]. Alcuni anni dopo, lo sviluppo del concetto formale di [[automa (informatica)|automa]] permise la costruzione di un modello che poteva descrivere in modo unitario il comportamento di sistemi diversi come la macchina di Turing, le reti neurali, i calcolatori digitali con il loro [[software]], i circuiti elettronici digitali<ref>in particolare, l'equivalenza tra un circuito digitale dotato di memoria e una rete neurale fu poi provata rigorosamente da [[Stephen Kleene|Kleene]], tramite la definizione del concetto di [[automa a stati finiti]]; v. [http://www.dlsi.ua.es/~mlf/nnafmc/papers/kleene56representation.pdf ''Representation of events in nerve nets and finite authomata''] in [[John McCarthy|J. McCarty]], [[Claude Shannon|C. Shannon]] (a cura di): ''Automata Studies'', Princeton University Press, 1956. Le macchine di Turing costituiscono una cetegoria di automi con capacità di calcolo maggiore di quella degli automi a s.f.</ref><ref name="ReferenceB">{{Cita|Arbib 1987}}.</ref>. Dopo l'articolo del 1943, McCulloch e Pitts pubblicarono anche altri rilevanti risultati. Nel [[1947]], ad esempio, in ''On How We Know Universals: The Perception of Auditory and Visual Forms''<ref>Bulletin of Mathematical Biophysics, 1947, 9:127-147; ripubblicato in {{cita|McCulloch 1965/2016}}</ref>, che Wiener cita estensivamente in ''La cibernetica''<ref>{{Cita|Wiener 1948/1961}}, Introduzione e cap. VI</ref>, approfondirono i meccanismi neurofisiologici di costruzione degli universali dai dati della percezione. Dal loro modello di reti di neuroni nacque un filone di studi, ancora oggi fiorente, sullo sviluppo di [[rete neurale artificiale|modelli formali del sistema nervoso]] per lo studio teorico di processi come la [[percezione]] e l'[[apprendimento]]<ref name="ReferenceB"/><ref>G. Piccinini,[http://www.umsl.edu/~piccininig/First_Computational_Theory_of_Mind_and_Brain.pdf ''The first computational theory of mind and brain''], Synthese 141: 175–215, 2004</ref><ref>Alcuni prototipi basati sulle teorie di Mc Culloghs e Pitts, comparsi negli anni di maggiore sviluppo della cibernetica, sono stati il [[Percettrone|''"perceptron"'']] di Rosenblatt (1958) ed il sistema PAPA sviluppato dal CNR di Genova (1961)</ref>. Wiener avvertì la necessità di un approfondimento di questi temi, anche dal punto di vista delle sue tesi su teleologia e retroazione. Egli promosse quindi, assieme a von Neumann, un incontro che si tenne a [[Princeton]], all'inizio del [[1945]], con la partecipazione, tra gli altri, di Wiener, McCulloch e Pitts, del neurofisiologo R. Lorente de Nò, del matematico ed esperto di calcolatori H. Goldstine<ref>{{Cita|Wiener 1948/1961}}, Introduzione. Wiener scrive che l'incontro si tenne nell'inverno 1943/1944, ma si tratta di un errore; cfr {{Cita|Hellman 1982}} pag. 228</ref>. Questo incontro costituì la prima occasione di contatto tra matematici, ingegneri del controllo e del calcolo automatico, e neurofisiologi, che rappresentavano le discipline sulle quali sarà costruito l'impianto de ''La cibernetica''. Ci furono dei tentativi di organizzare tra i partecipanti all'incontro un gruppo di lavoro stabile, per il quale fu anche ipotizzato il nome di ''Teleological Society''<ref>{{Cita|Masani 1990}}; {{Cita|Hellman 1982}}; {{Cita|Heims 1991}}</ref>, e che si realizzerà poi nell'ambito delle ''Macy Conferences on Cybernetics'', che saranno promosse dalla Fondazione Macy a partire dal [[1946]]. In seguito, von Neumann espresse scetticismo sulla possibilità di affrontare lo studio del funzionamento del cervello umano sulla base delle conoscenze di neurofisiologia allora disponibili, probabilmente ritenendo prematura la sintesi cercata in quest'ambito da Wiener<ref>v. lettera di von Neumann a Wiener del 29.11.1946 riportata in {{Cita|Masani 1990|, pagg. 237 - 249}}; {{Cita|Hellman 1982}}</ref>. Negli anni seguenti, utilizzando il concetto di automa, analizzò varie funzioni tipiche degli esseri viventi, quali la capacità di [[Macchina autoreplicante|riproduzione]]<ref>pubblicato postumo nel 1966 a cura di A. W. Burks come [https://archive.org/details/theoryofselfrepr00vonn_0 ''Theory of Self-Reproducing Automata''] dall'Università dell'Illinois</ref> (fondando lo studio degli [[automi cellulari]]), o quella di fornire prestazioni affidabili partendo da componenti soggetti ad errori, come accade nel sistema nervoso animale<ref>[http://www.urut.ch/pdfsPublic/vN_prob_logics.pdf ''Probabilistic logics and the synthesis of reliable organisms from unreliable components''] in [[John McCarthy|J. McCarty]], [[Claude Shannon|C. Shannon]] (a cura di): ''Automata Studies'', Princeton University Press, 1956</ref>. Questi documenti, rimasti allo stato di abbozzo anche a causa della prematura scomparsa dell'autore, avvenuta nel [[1957]], suggeriscono un suo piano per lo sviluppo di una propria teoria unitaria del cervello e delle macchine calcolatrici<ref>W. Aspray, ''The scientific conceptualization of Information: A Survey'', Annals of History of Computing, vol. 7 n. 2 aprile 1985; A. W. Burks, introduzione a ''Theory of Self-Reproducing Automata''</ref>.
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