Scienza cognitiva - Scienza cognitiva oggi e domani

scienza spesso si trova di fronte a situazioni di questo genere, e una situazione dinamica e che

non manca di contrasti come è quella della scienza cognitiva può essere anche una situazione di

sviluppo e di innovazione.

In realtà la scienza cognitiva è una importante novità nello studio della mente emersa negli ultimi

decenni del Novecento. La scienza cognitiva è formalmente nata negli Stati Uniti alla fine degli

anni 70, ma già nei due decenni precedenti, cioè dagli anni 50, la "rivoluzione cognitiva" aveva

posto le premesse della scienza cognitiva e in effetti aveva fatto scienza cognitiva senza usare

l'espressione. In effetti dalla "rivoluzione cognitiva" degli anni 50 la scienza cognitiva eredita il

principio anticomportamentista in base al quale per capire il comportamento bisogna studiare la

mente, cioè bisogna andare al di là degli stimoli e delle risposte e ricostruire quello che c'è in

mezzo tra gli stimoli e le risposte.

In ogni caso la Cognitive Science Society è nata nel 1978, e la rivista Cognitive Science, che poi diventerà

la rivista ufficiale della società, è nata un anno prima, nel 1977. Siamo quindi, in Italia, con un

ritardo di quasi un quarto di secolo. Ma il nostro ritardo può essere un vantaggio perchè

possiamo partire da più avanti, dato che ovviamente in questo quarto di secolo la scienza

cognitiva è cambiata e si è evoluta. Quello che dobbiamo evitare è partire da una scienza

cognitiva invecchiata, una scienza cognitiva che oggi non c'è più, senza tener conto di quello che

è successo in questo quarto di secolo.

Perchè la scienza cognitiva rappresenta una novità importante nello studio della mente? Perchè la

scienza cognitiva solleva due problemi che oggi sono cruciali nella ricerca sulla mente. Se

dovessimo dire quali sono i due requisiti minimi per parlare di scienza cognitiva, oltre al principio

anticomportamentista che è alla base della "rivoluzione cognitiva" di cui ho già parlato, diremmo

che, primo, la scienza cognitiva è un approccio interdisciplinare allo studio della mente e,

secondo, che la scienza cognitiva chiama in causa, in un modo o nell'altro, il computer, mettendo

in relazione lo studio della mente "naturale", così come si presenta "in natura", negli esseri

umani, con lo studio della mente "artificiale", così come si presenta, o cerca di presentarsi, in

artefatti, in sistemi fatti da noi.

L'interdisciplinarietà e il rapporto naturale/artificiale sono due problemi fondamentali che oggi si

pongono nello studio della mente. Prendiamo l'interdisciplinarietà. Le divisioni disciplinari

esistono in tutta la scienza. Esse sono una ovvia necessità pratica, dato che non tutto può essere

studiato insieme e da un'unica disciplina, ma rimane il fatto che la realtà non è divisa secondo le

linee che separano le discipline scientifiche. Nelle scienze della natura, nella fisica, nella chimica,

nella biologia, le divisioni disciplinari fanno poco danno. Le differenti discipline che studiano la

natura fanno tutte riferimento a uno stesso quadro concettuale e esplicativo (tutti i fenomeni

sono effetti di cause in ultima analisi fisiche e hanno tutti una natura intrinsecamente quantitativa)

e usano tutte uno stesso metodo di ricerca, l'esperimento di laboratorio. Invece nelle scienze che

studiano il comportamento umano - sia la mente e il comportamento individuale che i

comportamenti e le istituzioni collettive - le divisioni disciplinari fanno parecchio danno, dato che

le scienze dell'uomo hanno quadri concettuali e esplicativi spesso molto differenti l'una dall'altra e

metodi di ricerca differenti, con il risultato di produrre un mosaico di conoscenze in cui le tessere

non si combinano bene l'una con l'altra. La scienza cognitiva ha posto questo problema con

chiarezza, e nonostante che i problemi del dialogo tra le discipline rimangano, in un certo senso

ha imposto questo dialogo. Se una persona si qualifica come scienziato cognitivo, è uno psicologo

o un ingegnere o un neuroscienzato o un linguista o uno scienziato sociale che non crede di poter

capire tutto quello che vuole capire restando dentro alla sua disciplina. E questo è già un primo

passo importante.

Anche l'altra caratteristica definitoria della scienza cognitiva, il mettere in collegamento lo studio

della mente "naturale" con lo studio della mente "artificiale", tocca un problema cruciale della

scienza attuale. L'idea che si sta facendo strada oggi nella scienza è che si possa conoscere la

realtà non solo osservandola e descrivendola con cura e obbiettività, e proponendo teorie che la

spiegano, come fa da sempre la scienza, ma anche riproducendola in un sistema costruito da noi.

Questa idea è emersa con forza con l'avvento del computer perchè solo il computer è una

macchina abbastanza potente per poter pensare di riprodurre la realtà. Se riusciamo a riprodurre

la realtà, in qualche modo l'abbiamo capita, cioè analizzata, spiegata, e ricostruita pezzo per

pezzo. In effetti, mettendo lo studio della mente artificiale accanto a quello della mente naturale,

la scienza cognitiva si inserisce in una tendenza di fondo di tutta la scienza di oggi: il diventare

sempre più vicine, fino quasi a confondersi, della scienza e della tecnologia, del cercare di

conoscere e capire la realtà così come è, e del cercare di modificare la realtà perchè risponda

meglio - si spera - ai nostri bisogni.

Fin qui abbiamo parlato dei requisiti minimi per parlare di scienza cognitiva, e abbiamo visto che

i due requisiti minimi che definiscono la scienza cognitiva sollevano problemi fondamentali della

scienza di oggi. Ma c'è un altro punto di carattere generale che voglio discutere subito: quale è

esattamente l'oggetto di studio della scienza cognitiva? Che cosa studia la scienza cognitiva? Già

qui le cose si complicano e le posizioni tendono a divergere. Certe volte l'espressione "scienza

cognitiva" viene interpretata nel senso che la scienza cognitiva è la scienza che studia non la

mente in generale ma la cognizione, gli aspetti cognitivi della mente, la sua intelligenza. Questo

punto di vista ha radici antiche. Nell'editoriale del primo numero della rivista Cognitive Science, nel

1977, in cui si cerca di definire che cosa è la scienza cognitiva, l'editor della rivista, Allan Collins,

dice che la scienza cognitiva avrebbe potuto anche chiamarsi "teoria dell'intelligenza" o

"epistemologia applicata" (l'epistemologia è quella parte della filosofia che si occupa della

conoscenza). E ancora oggi, per qualche motivo un po' curioso, è successo che il nostro istituto è

stato chiamato Istituto per le Scienze e le Tecnologie della Cognizione, invece che Istituto per le

Scienze e le Tecnologie Cognitive. La formula "scienze e tecnologie della cognizione" definisce

un oggetto di studio, la cognizione. Invece la formula "scienze e tecnologie cognitive" definisce

un certo modo di studiare tutta la mente, quello della scienza cognitiva.

Invece, come ha chiarito molto bene Margaret Boden nella sua relazione dedicata alla scienza

cognitiva al convegno sulla scienza all'inizio del nuovo millennio tenutosi a Londra per

l'inaugurazione del Millennium Dome, la scienza cognitiva studia la mente, non la cognizione, cioè

studia tutta la mente e il comportamento umano, non solo i suoi aspetti cognitivi. La

consapevolezza che è necessario studiare tutta la mente, incluse le sue componenti

psicodinamiche e emotive e le sue componenti sociali, senza le quali non è possibile capire

neppure quelle cognitive, è uno degli sviluppi positivi della scienza cognitiva di cui oggi

dobbiamo tener conto - e che ci dovrebbe spingere a non cercare di dare una lettura

esclusivamente cognitiva delle componenti emotive e sociali. Ma, nonostante questo, oggi ci sono

oggi importanti direzioni di ricerca nello studio dei comportamenti collettivi umani e delle

istituzioni sociali umane che rispondono pienamente ai due requisiti minimi per parlare di scienza

cognitiva (sono fortemente interdisciplinari e cercano di capire i fenomeni "naturali"

riproducendoli in sistemi "artificiali") e che tuttavia non rientrano nella scienza cognitiva ufficiale.

Scienza cognitiva computazionale e scienza cognitiva neurale

Ma lo sviluppo più importante che si è verificato di recente nella scienza cognitiva e che rende il

quadro attuale della scienza cognitiva piuttosto diverso da quello degli inizi è che oggi esistono

non una ma due scienze cognitive, e avere chiara consapevolezza del fatto che esistono due

scienze cognitive è importante perchè quello che distingue le due scienze cognitive è forse oggi la

divisione e la contrapposizione fondamentale nello studio della mente.

Da un lato esiste la scienza cognitiva computazionale, dall'altro esiste la scienza cognitiva neurale.

Le due scienze cognitive sono caratterizzabili in base a due differenze fondamentali. Per la

scienza cognitiva computazionale, la mente è come il software di un computer, è un sistema

computazionale, e di conseguenza, come il software del computer può e deve essere studiata

ignorando la macchina fisica, l'hardware, che fa da supporto al software, cioè il cervello e, più

generalmente, il corpo. Per la scienza cognitiva neurale invece la mente non ha nulla a che fare

con il software di un computer, non è un sistema computazionale, e per capire la mente bisogna

partire dal cervello e dal corpo. Si tratta in entrambi i casi di scienza cognitiva in quanto in

entrambi i casi l'approccio è interdisciplinare, in entrambi i casi viene chiamato in causa il

computer, e in entrambi in casi il principio resta quello della "rivoluzione cognitiva" di guardare a

quello che c'è in mezzo tra stimoli e risposte. Solo che il mix di discipline è diverso (soprattutto

psicologia cognitivista, informatica e linguistica formale per la scienza cognitiva computazionale,

soprattutto psicologia non cognitivista, neuroscienze, fisica e, in misura crescente, scienze sociali,

per la scienza cognitiva neurale), il computer ha un ruolo diverso (fonte di ispirazione per i

modelli della mente per la scienza cognitiva computazionale, semplice strumento per fare le

simulazioni per la scienza cognitiva neurale), e quello che lo scienziato cognitivo trova quando

guarda a quello che c'è in mezzo tra stimoli e risposte è diverso (la scienza cognitiva

computazionale ci trova il computer, quella neurale il cervello).

Le due scienze cognitive differiscono anche in altri aspetti, inclusi i loro orientamenti più

generalmente culturali. Mi limiterò a elencare queste differenze senza discuterle. La scienza

cognitiva computazionale:

parte dalla mente ormai fatta e, eventualmente, studia come si sviluppa, nell'individuo,

nella specie e nel mondo animale

ritiene che le componenti cognitive della mente siano più importanti di quelle dinamiche

ha una visione della realtà come costituita da sistemi semplici

tende ad essere scientista: la scienza è l'unico o almeno il migliore modo di conoscere la

realtà.

Invece la scienza cognitiva neurale:

studia l'origine e lo sviluppo della mente per arrivare alla mente ormai fatta

ritiene le componenti dinamiche più importanti di quelle cognitive

ha una visione della realtà come costituita da sistemi complessi

tende a non essere scientista: la scienza non è l'unico e talvolta neppure il migliore modo

di conoscere la realtà.

Invece alcune pretese differenze tra la scienza cognitiva computazionale e la scienza cognitiva

neurale in realtà non ci sono. Ad esempio non è vero che la scienza cognitiva computazionale è

modulare e la scienza cognitiva neurale è nonmodulare, dove un modulo è una componente

specializzata e relativamente autonoma della mente. La sola cosa che è vera è che i moduli per la

scienza cognitiva computazionale sono definiti in modo non neurale (e solo dopo,

eventualmente, si cerca la base neurale di moduli definiti in modo non neurale), mentre per la

scienza cognitiva neurale i moduli sono definiti in modo neurale fin dall'inizio, cioè come

strutture anatomiche e fisiologiche del sistema nervoso. Un altro esempio di non differenza è che

non è vero che la scienza cognitiva computazionale è innatista e la scienza cognitiva neurale è

anti-innatista. Quello che è vero è che la scienza cognitiva computazionale (con quella che oggi si

chiama la psicologia evoluzionistica) si limita a postulare o a dedurre dal comportamento le basi

innate del comportamento umano mentre la scienza cognitiva neurale realizza delle simulazioni in

cui le possibili basi innate del comportamento emergono usando gli algoritmi genetici.

Ma le differenze di fondo tra la scienza cognitiva computazionale e quella neurale emergono

anche considerando le cose da altri punti di vista. La mente è stata studiata per millenni dai

filosofi, dal De anima di Aristotele in poi, ma solo alla fine dell'Ottocento si dice che sia nata una

scienza della mente, cioè la psicologia. La psicologia è scienza della mente e non più soltanto

filosofia perchè alle fine dell'Ottocento, con la creazione dei primi laboratori sperimentali di

psicologia, i fenomeni della mente sono stati studiati per la prima volta con lo stesso metodo

usato dalle scienze della natura, cioè con il metodo sperimentale. Ma la psicologia per tutto il

Novecento è rimasta una rivoluzione a metà. Gli psicologi hanno adottato il metodo delle scienze

della natura ma hanno continuato ad usare un vocabolario mentalistico e qualitativo

nell'interpretare e spiegare i fenomeni del comportamento e della mente ben diverso dal

vocabolario delle scienze della natura che fa riferimento solo a cause fisiche che producono effetti

fisici e a entità e processi aventi una natura intrinsecamente quantitativa. La scienza cognitiva

computazionale non ha cambiato nulla da questo punto di vista. Anzi ha rafforzato il dualismo

concettuale della psicologia dandogli una nuova legittimità sulla base dell'analogia con la

distinzione tra software e hardware del computer.

La scienza cognitiva neurale è invece un tentativo di completare la rivoluzione scientifica della

psicologia, adottando nello studio della mente non solo i metodi delle scienze naturali ma anche il

loro vocabolario concettuale. Lo strumento usato a questo scopo sono le reti neurali, modelli

nello stesso tempo del sistema nervoso e del comportamento che risulta dal funzionamento del

sistema nervoso. In una rete neurale non accade nulla che non siano cause fisico-chimiche che

producono effetti fisico-chimici e ogni entità, meccanismo e processo ha natura intrinsecamente e

fino in fondo quantitativa.

Un'altra differenza di fondo tra le due scienze cognitive riguarda la relazione che le due scienze

cognitive hanno con la filosofia. La filosofia ha svolto e continua a svolgere un ruolo molto

importante nella scienza cognitiva computazionale. Questo si spiega con il dualismo concettuale

che è ancora alla base della scienza cognitiva computazionale. In una scienza cognitiva che ancora

adotta un apparato di concetti mentalistici in buona parte derivato non soltanto dall'uso

quotidiano del linguaggio con cui parliamo nella vita di tutti giorni del comportamento nostro e

altrui ma proprio dalla tradizione filosofica, c'è ancora spazio per un contributo della filosofia. Se

invece, come fa la scienza cognitiva neurale, si adotta lo stesso apparato concettuale delle scienze

della natura (cause fisiche che producono effetti fisici, natura non più qualitativa ma puramente

quantitativa del fenomeni), la filosofia sembra destinata a ritirarsi dalle scienze della mente così

come ha fatto ormai da un paio di secoli dalle scienze della natura (il suo fondamentale ruolo

critico, ovviamente, resta nei riguardi di tutti e due i tipi di scienze.)

La differenza può essere vista considerando il ruolo del linguaggio. La filosofia è analisi e

ragionamento concettuale, che in pratica vuol dire che la filosofia ha a che fare con i concetti

espressi nelle nostre parole. Perciò il linguaggio è la vita stessa della filosofia. Ma il linguaggio è

centrale anche nella scienza cognitiva computazionale, dato che questa scienza cognitiva

concepisce la mente come manipolazione di simboli. Per questo la venerazione per il linguaggio

unisce la filosofia e la scienza cognitiva computazionale. Le cose stanno diversamente per la

scienza cognitiva neurale. Adottando il vocabolario concettuale delle scienze della natura la

scienza cognitiva neurale si schiera nettamente per una concezione della scienza come di

un'impresa conoscitiva che per conoscere la realtà deve guardare al di là del linguaggio. Il

linguaggio per la scienza cognitiva neurale non è che un fenomeno empirico tra i tanti, a cui la

mente arriva partendo da qualcosa che non è linguaggio.

Quello che è cambiato nella scienza cognitiva

La comparsa della scienza cognitiva neurale è il maggior cambiamento avvenuto nella scienza

cognitiva dalla sua comparsa. Ma non è l'unico. Ci sono altri cambiamenti. Vediamo quali.

(a) Psicolinguistica

La psicolinguistica è stata storicamente la punta di diamante della rivoluzione cognitiva e della

scienza cognitiva. La psicolinguistica è un approccio interdisciplinare perchè mette insieme due

discipline, la psicologia e la linguistica, nello studio del linguaggio. Inoltre la psicolinguistica è

stata all'inizio in larga misura il tentativo da parte degli psicologi di dimostrare con i loro

esperimenti la "realtà psicologica" dei modelli della competenza linguistica, soprattutto sintattica,

elaborati da Chomsky e dai suoi seguaci. Questi modelli sono esempi paradigmatici di modelli

formali ispirati al computer e in effetti Chomsky è stato negli anni 50 e 60 con la sua teoria delle

grammatiche un autore importante non solo per la linguistica ma anche per l'informatica. Le cose

però da allora sono cambiate. Gli psicolinguisti non si dedicano più molto a dimostrare la realtà

psicologica dei modelli chomskiani della sintassi e anzi hanno preso parecchio le distanze dalla

linguistica chomskiana, che ha poco da dire su aspetti del linguaggio che interessano molto gli

psicolinguisti come il lessico e il significato o come i fattori che influenzano l' "esecuzione" in

quanto distinta dalla "competenza". La psicolinguistica rimane un campo molto attivo e

produttivo di ricerca ma è meno al centro della scena nella scienza cognitiva. Gli articoli di

psicolinguistica sulla rivista Cognitive Science sono diminuiti con il tempo.

(b) Intelligenza artificiale

L'idea che la mente funzioni come un computer rimane viva e viene presa alla lettera

nell'intelligenza artificiale ma è spesso poco più di un'idea generale o di una metafora per gli altri

scienziati cognitivi computazionali. I modelli a "scatole e frecce" della mente come sistema di

elaborazione dell'informazione raramente sono abbastanza dettagliati da poter essere tradotti in

programmi e "girare" in un computer. Per questo, mentre la scienza cognitiva neurale usa quasi

esclusivamente le simulazioni come strumento di ricerca, la scienza cognitiva computazionale non

usa quasi mai le simulazioni. D'altro canto raramente un sistema di intelligenza artificiale viene

oggi considerato come utile per capire come funziona l'intelligenza naturale, e chi costruisce

sistemi di intelligenza artificiale raramente cerca fonti di ispirazione nella letteratura psicologica e

nei dati empirici della psicologia. Un altro problema dell'intelligenza artificiale è che

esplicitamente, almeno nel nome, è ristretta a studiare l'intelligenza, non la mente in genere, anche

se oggi approcci di tipo scienza cognitiva computazionale sono usati per studiare aspetti non

intelligenti o non cognitivi come quelli emotivi e quelli sociali del comportamento umano.

(c) Reti neurali "classiche" e reti neurali della vita artificiale

Cambiamenti ci sono stati anche all'interno della scienza cognitiva neurale. All'inizio, verso la

metà degli anni 80 e per parecchio tempo dopo, le reti neurali sono state studiate in isolamento

dal resto del corpo, dall'ambiente in cui vivono gli organismi, dal DNA che ogni individuo eredita

dai suoi genitori e che è il risultato di una lunga storia evolutiva nella popolazione di cui

l'individuo è membro. Le reti neurali sono state viste in modo astratto, come sistemi di

elaborazione di informazione che differivano dai sistemi della scienza cognitiva computazionale

solo per un diverso "stile neurale di computazione" (Rumelhart). La mancanza del corpo e

dell'ambiente nelle simulazioni che usano le reti neurali "classiche", quelle del libro di Rumelhart

e McClelland del 1986, ha impedito di considerare molti aspetti che invece sono fondamentali per

capire la mente e il comportamento. Per fare degli esempi, gli input di una rete neurale spesso

provengono dall'interno del corpo o addirittura dall'interno stesso della rete neurale e per questo

motivo hanno quella caratteristica di privatezza che caratterizza la vita mentale, di contro agli

input pubblici che provengono dall'ambiente esterno. D'altra parte solo vivendo in un ambiente

sociale e interagendo con i conspecifici ci si può accorgere che certi input sono pubblici e altri

sono privati. Ma se in una simulazione con le reti neurali non c'è corpo e non c'è ambiente

esterno, questa fondamentalmente distinzione non può emergere e non può essere studiata.

Oppure, per fare un altro esempio, l'output della rete neurale si traduce spesso in movimenti del

corpo che modificano o la relazione del corpo con l'ambiente esterno o questo stesso ambiente

esterno. Il risultato è che gli organismi hanno un controllo almeno parziale sugli input che

arrivano al loro sistema nervoso dall'ambiente esterno, e questo secondo circuito esterno di causa

e effetto, che va dall'output all'input, è altrettanto importante di quello interno che va dall'input

all'output per capire il comportamento

Le reti neurali oggi però non sono più soltanto quelle "classiche" e sono viste sempre di più come

un capitolo della vita artificiale, un nuovo approccio emerso di recente che cerca di studiare con

le simulazioni ogni fenomeno del mondo vivente. La vita artificiale vede le reti neurali come

modelli di un sistema fisico, il sistema nervoso, contenute in un sistema fisico più grande, il

corpo, contenuto a sua volta in un sistema fisico ancora più grande, l'ambiente. Per una specie

altamente sociale come quella umana l'ambiente è costituito in buona parte dai conspecifici, e

questo permette di studiare non solo gli individui singoli, come ci si limita a fare con le reti

neurali "classiche" (la singola rete che viene addestrata con la backpropagation), ma anche i

comportamenti collettivi che emergono quando molti individui interagiscono tra loro all'interno

dello stesso ambiente. Inoltre le simulazioni di vita artificiale usano gli algoritmi genetici per

simulare i processi evolutivi che avvengono nelle popolazioni di organismi e questo trova

applicazione sia all'evoluzione biologica che all'evoluzione culturale e tecnologica.

4. Quello che cambierà

Se guardiamo al futuro della scienza cognitiva ci sono tre direzioni di cambiamento che si

intravedono. Si tratta di cambiamenti che già sono cominciati ma che guideranno lo sviluppo

futuro della scienza cognitiva.

(a) Mente e sistema nervoso

Il sistema nervoso non era molto importante per la scienza cognitiva computazionale dato che il

principio alla base della scienza cognitiva computazionale è che la mente, come il software del

computer, può e deve essere studiata indipendendentemente dal cervello. Le cose sono cambiate

e cambieranno sempre di più in futuro nel senso che il sistema nervoso diventerà sempre più

importante per chi studia la mente. La ragione non è solo che oggi esistono le reti neurali, le quali

sono modelli del comportamento esplicitamente ispirati alle caratteristiche fisiche e al modo di

funzionare del sistema nervoso, ma è che i progressi delle neuroscienze (neuroimmagini, genetica

dello sviluppo del sistema nervoso, neurropsicologia, ecc.) sono talmente tanti e talmente rapidi e

cumulativi che diventa sempre meno plausibile studiare la mente ignorando il cervello. Ma anche

se ci si vuole occupare di sistema nervoso resta la differenza nel modo in cui la scienza cognitiva

computazionale e quella neurale vedono il sistema nervoso. La scienza cognitiva computazionale

prima costruisce modelli mentalisti, possibilmente ispirati al computer, dei comportamenti e delle

capacità e, solo dopo, cerca di trovare i correlati di tali modelli nel sistema nervoso. Invece la

scienza cognitiva neurale by-passa completamente i modelli mentalistici e cerca, con le reti

neurali, di costruire direttamente modelli ispirati al sistema nervoso.

La scienza cognitiva del futuro non sarà soltanto più vicina alle neuroscienze ma a tutte le scienze

biologiche in genere: biologia evoluzionistica, genetica, biologia dello sviluppo, il corpo al di fuori

del sistema nervoso, comparazione tra le specie. Le "basi innate" del comportamento umano non

saranno più soltanto postulate e dedotte come hanno fatto finora la sociobiologia e la psicologia

evoluzionistica, ma saranno oggetto di ipotesi da tradurre in simulazioni. reti neurali, che sono lo

strumento di collegamento con le neuroscienze, verranno viste sempre di più come un semplice

capitolo della vita artificiale

(b) Le simulazioni basate su agenti

Quello che certamente diventerà più importante in futuro è la scienza cognitiva sociale, cioè la

scienza cognitiva applicata ai fenomeni sociali umani, ai comportamenti collettivi e alle istituzioni

sociali. In questo campo si stanno facendo strada le simulazioni basate su agenti, cioè su

collezioni di entità che interagiscono tra loro in modo tale che dalle numerose loro interazioni

emergono fenomeni collettivi non prevedibili e non deducibili anche conoscendo alla perfezione

le singole entità e le regole che governano le loro interazioni. Le simulazioni basate su agenti

caratterizzano tutta la nuova scienza cognitiva. Anche le reti neurali sono collezioni di agenti - le

unità della rete, i neuroni - che interagiscono tra loro determinando fenomeni collettivi - il

comportamento e la vita mentale - non prevedibili e non deducibili conoscendo i singoli neuroni

e il modo in cui si influenzano l'uno l'altro. (È per questo che la scienza cognitiva neurale, pur

mettendo le neuroscienze al centro della scena, non implica nessun riduzionismo dello studio del

comportamento e della vita mentale allo studio dei neuroni e delle sinapsi.) In realtà le

simulazioni basate su agenti non sembrano altro che l'applicazione allo studio del

comportamento del punto di vista che vede la realtà come composta essenzialmente da sistemi

complessi.

Ma le simulazioni basate su agenti sono particolarmente importanti quando sono applicate allo

studio dei fenomeni di cui si occupano le scienze sociali. Il metodo della simulazione promette di

rinnovare radicalmente le scienze sociali risolvendo molti dei problemi che affliggono da sempre

queste scienze. Un modello basato su agenti non può che essere studiato con delle simulazioni. I

trattamenti puramente analitici e matematici, per non parlare di quelli puramente verbali, hanno

possibilità molto limitate da questo punto di vista. Ma lavorare con le simulazioni significa dover

formulare le teorie e i modelli in modo molto esplicito e dettagliato, altrimenti il

modello/programma non gira nel computer, e significa dover costruire teorie con un chiaro

contenuto empirico, dato che i risultati della simulazione non sono che le predizioni empiriche

derivate dalla teoria incorporata nella simulazione. In questo modo c'è la possibilità di superare la

vaghezza e l'incerto contenuto empirico di molte delle teorie delle scienze sociali. Inoltre l'uso

delle simulazioni, date le enormi capacità di memoria e di calcolo del computer, consente di

incorporare in una stessa simulazione fenomeni e fattori studiati separatamente dalle diverse

scienze sociali, superando così l'irragionevole frammentazione tra scienze come la sociologia,

l'antropologia, l'economia, la scienza politica, la storia.

L'estensione dell'approccio della scienza cognitiva ai fenomeni sociali, con l'uso delle simulazioni

basate su agenti, consentirà di non dover più scegliere tra il privilegiare l'individuo rispetto alla

società che è tipico delle scienze della mente e il privilegiare la società rispetto all'individuo che è

tipico delle scienze sociali. Quello che ci aspetta è di scoprire quali sono le influenze reciproche

tra le menti degli individui e le strutture sociali. Uno dei campi in cui questo avverrà nel modo più

chiaro e più fecondo di risultati è lo studio della trasmissione e del cambiamento culturale, un

fenomeno centrale per capire gli esseri umani che finora nessuna scienza è riuscita ad affrontare

seriamente, cioè con modelli espliciti e dettagliati (a parte i tentativi di qualche genetista e di

qualche ecologo/antropologo).

(c) I rapporti con la tecnologia

La scienza cognitiva è comunque vicina alla tecnologia dato che il computer è alla base sia della

scienza cognitiva che di molta della tecnologia attuale. Ma i rapporti della scienza cognitiva con la

tecnologia sono cambiati e continueranno a cambiare in futuro. Per la scienza cognitiva

computazionale la tecnologia significava praticamente soltanto intelligenza artificiale, dato che sia

la scienza cognitiva computazionale che l'intelligenza artificiale si basano su una ricostruzione

razionale dell'attività mentale. Oggi la tecnologia ha un significato più ampio per la scienza

cognitiva. Ci sono le nuove tecnologie, la multimedialità, l'interattività, Internet, la nuova

telefonia, la realtà virtuale, le simulazioni. Il corpo, i sensi, l'interazione tra utente e tecnologia

sono diventati più importanti con queste nuove tecnologie, e la scienza cognitiva è interessata a

queste nuove tecnologie, sia per influenzarle che per essere influenzata, al di là della loro

"intelligenza". Inoltre la robotica biomorfica e neuromorfica apre nuove possibilità per lo

sviluppo di sistemi fisici utilizzabili in molti campi applicativi, al di là della robotica industriale

classica. Infine le simulazioni basate su agenti di comportamenti e organizzazioni sociali hanno

applicazioni pratiche per consentirci di capire meglio come funzionano gli individui e le

istituzioni all'interno delle società, per fare previsioni e per valutare le conseguenze dei nostri

interventi prima di realizzarli.

Quello che ci aspetta dalla nuova scienza cognitiva è che entri più direttamente e con più autorità

nella ricerca e sviluppo riguardante le nuove tecnologie. Per parlare solo delle nuove tecnologie, le

nuove tecnologie. nonostante le loro meraviglie, non trattano bene l'utente e in realtà sfruttano

solo in piccola parte le proprie potenzialità proprio perchè sono sviluppate da ingegneri e

tecnologi che sanno poco di come funziona la mente umana. Questa è una delle ragioni della crisi

attuale della nuova economia, cioè dell'economia che incorpora e si basa sulle nuove tecnologie.

La nuova economia sta transitando da una fase in cui le nuove tecnologie venivano adottate

perchè erano nuove e perchè facevano molte promesse un po' confuse di grandi vantaggi e nuove

possibilità a una fase in cui per adottarle si vuole vedere chiaramente il loro "valore aggiunto",

cioè i vantaggi che offrono rispetto ai modi tradizionali di fare le cose. Le nuove tecnologie sono

tecnologie cognitive, cioè tecnologie che aiutano gli esseri umani a lavorare meglio con la loro

mente, non con il loro corpo. Data la sua conoscenza della mente e data la sua familiarità con il

computer che è alla base delle nuove tecnologie, la scienza cognitiva è ottimamente piazzata per

dare un contributo importante al loro sviluppo. Quello che bisogna ottenere è che la nuova

scienza cognitiva, più flessibile e pluralistica di quella del passato, dia effettivamente questo

contributo.

Conclusione: evitare i rovesci della medaglia

La scienza cognitiva è senza dubbio una cosa buona. Si assume il compito fondamentale di

indagare su quello che c'è dietro al comportamento, senza fermarsi agli stimoli e alle risposte.

Cerca di coordinare tra loro i diversi modi in cui le discipline tradizionali guardano al

comportamento umano ricomponendo un quadro che le discipline tradizionali lasciano

frammentato. Studia la mente nel modo nuovo e potenzialmente molto fecondo che la scienza ha

scoperto da quando esiste il computer, cioè non solo osservandola e elaborandone teorie, ma

cercando di riprodurla in sistemi artificiali.

Eppure ci sono dei rovesci di questa medaglia. Ci sono cose meno buone nella scienza cognitiva

che noi, per mostrare la nostra maturità di scienziati cognitivi, non possiamo ignorare. La scienza

cognitiva è piena di teorie e di modelli. Questa è una cosa buona dato che molta scienza si riduce

a osservare e a descrivere fatti, cercando al massimo correlazioni tra i fatti, mentre solo le teorie e

i modelli possono farceli capire. Ma la scienza funziona bene quando tra fatti e teorie c'è un forte

dialogo, quando le teorie fanno predizioni empiriche specifiche che possono essere essere messe

a confronto con i fatti e i fatti vengono illuminati e spiegati da teorie. Forse nella scienza

cognitiva certe volte ci sono troppe teorie e modelli e troppo pochi fatti empirici. Questo è

collegato con l'interdisciplinarietà, un'altra cosa buona della scienza cognitiva. Qui il rovescio

della medaglia è che con tante discipline che vengono chiamate in causa nella scienza cognitiva si

rischia di non entrare veramente in contatto con nessuna di esse e perciò di rimanere in un limbo

empirico, ignorando l'enorme patrimonio di conoscenze che le discipline tradizionali hanno

accumulato e continuano ad accumulare sui fenomeni che studiano. Anche cercare di capire la

mente riproducendola in un sistema artificiale ha il suo rovescio della medaglia. Quando si

costruisce un sistema artificiale non sempre è chiaro se lo si costruisce perchè serve a capire

meglio come è fatta e come funziona la realtà, perchè quel sistema artificiale può servire a

risolvere problemi pratici e a produrre tecnologie utili, oppure semplicemente perchè è divertente

e creativo inventarsi cose. Ci sono evidentemente legami molto stretti tra queste tre diverse

attività ma certe volte si vorrebbe che fosse più chiaro quali sono i criteri da applicare per valutare

quello che si è costruito.

Io credo che la scienza cognitiva, in tutte le sue versioni, abbia dato contributi importanti alla

nostra conoscenza del comportamento umano e continuerà a darli, specie se emergeranno in

primo piano i collegamenti tra la mente e la sua base biologica da un lato e la sua espressione

nelle strutture collettive e nelle società dall'altro. Però, come tutte le cose umane, la scienza

cognitiva ha i suoi rovesci della medaglia. Il nostro compito è di tenere la medaglia dal lato dritto.