Un breve viaggio nella mente e nel cervello (1) - Giuseppe Boccignone

Un breve viaggio nella mente
                              e nel cervello (1)

                 Corso di Principi e Modelli della Percezione

                 Prof. Giuseppe Boccignone

                 Dipartimento di Informatica
                 Università di Milano

                 boccignone@di.unimi.it
                 http://boccignone.di.unimi.it/PMP_2018.html

Percezione: principi e livelli di spiegazione
// bande di Mach

Percezione: principi e livelli di spiegazione
// Lilac chaser o pac-man illusion

Percezione: principi e livelli di spiegazione

                 Linguistica
  Intelligenza                  Neuroscienze
   artificiale

                  Scienze
                  cognitive
                 Percezione

  Filosofia                      Psicologia
 della mente                     cognitiva
                 Antropologia

Il livello di spiegazione psicologico

                       Linguistica
   Intelligenza                           Neuroscienze
    artificiale

                        Scienze
                        cognitive
                       Percezione

   Filosofia                               Psicologia
  della mente                              cognitiva
                      Antropologia

Il livello di spiegazione psicologico

• Una definizione:

   • La psicologia è lo studio degli eventi mentali
     (James, 1890)

• Classificazione degli eventi mentali:

   • La triade di Hilgard

                               Cognizione

                  Emozione                     Motivazione

Il livello di spiegazione psicologico

• Una definizione:

   • La psicologia è lo studio degli eventi mentali
     (James, 1890)

   • Distinguiamo due situazioni:

      • Processo generativo: stati mentali /affettivi (X)
        generano dei segnali verbali / non verbali (Y)

                   X                 Y
      • Processo inferenziale: da eventi fisici osservabili
        (Y) si possono inferire stati mentali (X)

                   X                 Y

Il livello di spiegazione psicologico

                              X              Y

                   felicità                                        è felice

                              X              Y                X’

Il livello di spiegazione psicologico: finalità

• Studio teorico degli stati mentali

• Studio degi individui e delle differenze personali tra individuo ed individuo

• Studio dello sviluppo (psicologia evolutiva), sviluppo degli stati mentali

• Studio delle patologie umane connesso all’ambito psicologico

• Studio di possibili applicazioni (marketing, gestione personale, HCI...)

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche : Wundt

• Compito della psicologia, secondo Wundt (Lipsia 1832-1920): lo studio
  dell’esperienza diretta e immediata, vale a dire del “contenuto di
  coscienza”prodotto da un’attività mentale consapevole.

   • Assunto di fondo: le esperienze consce possono venir ricondotte alle loro
     componenti elementari

   • Obiettivo di fondo: isolare le strutture della mente tramite un esame introspettivo dei
     contenuti di coscienza.

• Introspezione

   • Assunto fondamentale: i meccanismi della mente sono suscettibili di auto-
     osservazione

   • Osservatori altamente addestrati, in situazioni altamente controllate, riferiscono i
     contenuti che si presentano alla loro coscienza

   • Questi resoconti costituiscono i fatti empirici che devono venire spiegati dalla teoria.

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche : strutturalismo

• Il termine strutturalismo è stato introdotto da un allievo di Wundt, Titchner.

• Titchner: lo scopo principale della psicologia sperimentale fosse quello di
  analizzare la struttura della mente (intesa come somma di molteplici elementi
  coscienti semplici), attraverso l’analisi della coscienza.

   • La psicologia, studia come la fisica l’esperienza, ma si occupa in particolare
     dell’esperienza legata al soggetto che esperisce, mentre la fisica si occupa
     dell’esperienza slegata dal soggetto.

   • Entrambe usano l’osservazione empirica per studiare i fenomeni

      • fisica: mondo esterno

      • psicologia: mondo interno.

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche : strutturalismo

• Problemi con l’introspezione:

   • inaccessibilità e impermeabilità di alcuni fenomeni cognitivi

   • identificazione osservatore-osservato

   • impossibilità di controllo esterno.

• L’attacco allo strutturalismo viene condotto da due fronti:

   • funzionalismo

   • comportamentismo

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: James

• Funzionalismo:

  • Principi della psicologia di William James, uno dei più brillanti testi di psicologia
    mai pubblicati

  • Rimprovera la sterilità dell’approccio strutturalista, incapace di catturare gli
    aspetti più importanti dell’attività mentale

  • La mente non può venir ricondotta ai suoi elementi costitutivi in quanto risulta
    più complessa di tali elementi

  • La mente si è sviluppata nel corso dell’evoluzione per soddisfare bisogni primari;
    occorre studiare a cosa servono le varie funzioni psicologiche.

     • Introduce l’approccio darwiniano in psicologia

     • Fertilità e modernità di questo approccio, ripreso ai nostri giorni dalla cosiddetta
       evolutionary psychology (Tooby e Cosmides).

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: behaviorismo (Watson, Skinner)

• Comportamentismo:

  • Manifesto scientifico: Behaviorism di Watson (1913)

  • Eliminazione del soggettivismo: necessità di un controllo pubblico e oggettivo
    dei fenomeni psicologici

     • Oggetto della scienza psicologica: i comportamenti oggettivi

     • Inutilità di usare costrutti teorici non osservabili.

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: behaviorismo (Watson, Skinner)

• Comportamentismo:

  • Unica unità legittima di indagine: le relazioni fra gli input ambientali (stimoli) e i
    comportamenti che l’organismo emette in relazione ad essi (risposte).

  • L’unico livello di spiegazione teorica: leggi funzionali che esprimano in forma
    matematica le relazioni S-R.

                                                             feedback

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: behaviorismo (Watson, Skinner)

• Comportamentismo:

  • Concezione dell’organismo come tabula rasa

  • Importanza riservata all’apprendimento

     • Esperimenti di Pavlov

  • Perdita o diminuzione di interesse per altri processi cognitivi (pensiero,
    linguaggio, ...).

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: Gestalt

• Mentre negli Stati Uniti la rivolta anti-strutturalista avviene grazie al
  funzionalismo, in Europa viene preparata attraverso il pensiero di Brentano e
  in seguito grazie alla psicologia della Gestalt.

• Brentano: caratteristica specifica dei fenomeni psichici è la loro intenzionalità;

   • oggetto della psicologia non possono essere i fenomeni che derivano dai sensi,
     ma i processi sensoriali stessi;

      • non le cose che sentiamo o vediamo, ma l’atto stesso di sentire e vedere.

   • I fenomeni psichici sono idee o rappresentazioni e si differenziano dai fatti fisici
     per la mancanza di estensione.

   • Sono oggetto esclusivo della percezione interna, vengono percepiti in modo
     diretto ed immediato e appaiono sempre unitari.

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: Gestalt

• L’anti-elementismo di Brentano e la sua apertura alla fenomenologia vengono
  accolti e sviluppati dalla Psicologia della Gestalt.

• La Gestalt si sviluppa attorno al 1912 grazie ai lavori di Wertheimer, Koffka e
  Kholer.

   • Nasce in opposizione allo strutturalismo e al nascente comportamentismo
     americano.

• Si oppone all’atomismo e al riduzionismo degli strutturalisti.

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: Gestalt

• Psicologia della Gestalt

   • Nasce e si sviluppa in Germania (la cosiddetta “scuola di Berlino”)

   • Mantiene vivo l’interesse per lo studio della percezione, pensiero, memoria

   • “Qualità formali” di un fenomeno come irriducibili alla somma delle parti

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: cognitivismo

• Crisi del comportamentismo:

   • Crescente insoddisfazione per i “divieti”

   • Paragoni con le altre scienze in cui i costrutti teorici non osservabili vengono
     utilmente impiegati

   • Esigenza di nuove “unità di analisi” più generali del paradigma S-R.

• Cognitivismo:

   • Sorge alla fine degli anni ’70 dalla crisi del comportamentismo

   • Ripresa dell’interesse per i processi mentali

   • Idea guida: uomo come “elaboratore di informazioni” (HIP: Human Information
     Processing).

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: cognitivismo

• All’interno dell’approccio cognitivista, il calcolatore fornisce una potente
  metafora (e non solo una metafora) per interpretare i processi cognitivi umani.

   • Sia l’uomo sia il calcolatore:

      • ricevono le informazioni dall’ambiente esterno

      • memorizzano tali informazioni

      • trasformano le informazioni ricevute producendo nuove informazioni

      • hanno dei limiti nella velocità con cui riescono a elaborare le informazioni

      • danno in uscita le informazioni così elaborate.

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: cognitivismo

• Sfruttando questa analogia, l’approccio HIP cerca di determinare il flusso
  delle informazioni all’interno del sistema cognitivo umano e le trasformazioni
  che queste subiscono.

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: critiche al cognitivismo

• Gibson

   • Prospettiva ecologica: non servono calcoli computazionali → le info sono già
     presenti nella stimolazione come essa si presenta;

   • Accentuazione del ruolo dell'ambiente naturale rispetto a quello dell'osservatore

   • Interesse per i problemi quotidiani dell'uomo

      • introduce il concetto di affordance, fondamentale nell’Interazione Uomo-Macchina

Il livello di spiegazione psicologico:
tendenze storiche: critiche al cognitivismo

• Neisser (secondo periodo): ciclo
  percezione e azione

      • interazione di una persona con gli
        oggetti di una situazione reale: i dati
        sensoriali sono elaborati dal sistema
        nervoso centrale per produrre
        rappresentazioni percettive della
        situazione (cioè un modello
        descrittivo della situazione).

      • Per pianificare una azione effettiva
        viene generato un modello mentale
        predittivo e per effetto della
        esecuzione del piano di azione il
        mondo reale viene modificato
        producendo ulteriori dati sensoriali ed
        il ciclo si ripete.

      • Ciclo di feed-back