Utente:SturDavide/Sandbox

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	== Simulazioni Darwin ==

La teoria di Edelman è stata applicata da lui e dai suoi collaboratori nella progettazione e nello sviluppo delle simulazioni della serie Darwin, inizialmente realizzate unicamente per mezzo di un calcolatore e successivamente implementate con un supporto fisico collegato ad un computer. Edelman ritiene infatti che sebbene il cervello non sia assimilabile ad un calcolatore, la sua complessità sia tale che solo un computer sarebbe abbastanza potente e veloce da essere usato come strumento per una sua analisi scientifica[1]. + La teoria di Edelman è stata applicata da lui e dai suoi collaboratori nella progettazione e nello sviluppo delle simulazioni della serie Darwin, inizialmente realizzate unicamente per mezzo di un calcolatore e successivamente implementate con un supporto fisico collegato ad un computer. Edelman ritiene infatti che sebbene il cervello non sia assimilabile ad un calcolatore, la sua complessità sia tale che solo un computer sarebbe abbastanza potente e veloce da essere usato come strumento per una sua analisi scientifica.

La prima di queste simulazioni, Darwin I, è del 1981 e si focalizza sulla categorizzazione, rimanendo tuttavia molto astratta[2]. + La prima di queste simulazioni, Darwin I, è del 1981 e si focalizza sulla categorizzazione, rimanendo tuttavia molto astratta.

Darwin II è descritto in dettaglio nel capitolo 10 di Darwinismo Neurale ed è concepito come una rete di connessioni sinaptiche che collegano vari gruppi neuronali, ciascuna con una forza che varia in base agli stimoli ricevuti[3]. Darwin II è costituito da due “reti” principali in parallelo, chiamate “Darwin” e “Wallace”, tali da funzionare come una coppia di classificazione[4]. Nell'insieme, Darwin II si concentra sul combinare le rappresentazioni (individuali e per classe) fornite da Darwin e Wallace per ottenere un’unica associazione[5]. + Darwin II è descritto in dettaglio nel capitolo 10 di Darwinismo Neurale ed è concepito come una rete di connessioni sinaptiche che collegano vari gruppi neuronali, ciascuna con una forza che varia in base agli stimoli ricevuti. Darwin II è costituito da due “reti” principali in parallelo, chiamate “Darwin” e “Wallace”, tali da funzionare come una coppia di classificazione. Nell'insieme, Darwin II si concentra sul combinare le rappresentazioni (individuali e per classe) fornite da Darwin e Wallace per ottenere un’unica associazione.

Del 1990 è Darwin III: simulato al computer, è costituito da un occhio mobile e da un braccio meccanico avente quattro articolazioni (una delle quali provvista di senso del tatto), il tutto ancorato ad un supporto fisso[6][7]. Nel “sistema nervoso” di Darwin III è programmata unicamente la morfologia di tipo evolutivo, sulla base della teoria di Edelman, ma non i comportamenti che il modello metterà in atto[6]. Vari oggetti si muovono nell’ambiente simulato di Darwin III e tramite ripetute esperienze il modello passa da muovere il braccio in modo casuale a imparare a seguire gli oggetti con il suo occhio mobile, arrivando infine a toccarli e a dividerli in classi[6]. Edelman fa notare come Darwin III utilizzi il meccanismo delle mappe globali (da lui descritto in Darwinismo Neurale) per categorizzare sulla base di un sistema di valori[8] (specifici gruppi neurali rilevano le esperienze più importanti e mettono in moto la dinamica selettiva[9]). Tuttavia, per ammissione di Edelman stesso, la limitatezza degli stimoli ai quali poteva rispondere e dei comportamenti che era in grado di applicare rendeva difficile parlare di vero e proprio “apprendimento” per Darwin III[10]. + Del 1990 è Darwin III: simulato al computer, è costituito da un occhio mobile e da un braccio meccanico avente quattro articolazioni (una delle quali provvista di senso del tatto), il tutto ancorato ad un supporto fisso. Nel “sistema nervoso” di Darwin III è programmata unicamente la morfologia di tipo evolutivo, sulla base della teoria di Edelman, ma non i comportamenti che il modello metterà in atto. Vari oggetti si muovono nell’ambiente simulato di Darwin III e tramite ripetute esperienze il modello passa da muovere il braccio in modo casuale a imparare a seguire gli oggetti con il suo occhio mobile, arrivando infine a toccarli e a dividerli in classi. Edelman fa notare come Darwin III utilizzi il meccanismo delle mappe globali (da lui descritto in Darwinismo Neurale) per categorizzare sulla base di un sistema di valori (specifici gruppi neurali rilevano le esperienze più importanti e mettono in moto la dinamica selettiva). Tuttavia, per ammissione di Edelman stesso, la limitatezza degli stimoli ai quali poteva rispondere e dei comportamenti che era in grado di applicare rendeva difficile parlare di vero e proprio “apprendimento” per Darwin III.

È stato solo nel 1992 con NOMAD (Neurally Organized Multiply Adaptive Device)[10], chiamato anche Darwin IV[11], che le simulazioni di Edelman hanno trovato corpo in un vero supporto materiale. Il “cervello” di NOMAD, infatti, è sempre simulato su un calcolatore ma questo è collegato via onde radio-televisive ad un robot completo di telecamera, sensori e ruote[10]. NOMAD utilizza un paradigma selezionista simile a quello del suo predecessore per seguire oggetti e luci in movimento e riesce ad apprendere come categorizzare diversi oggetti metallici sulla base di vari parametri (dopo aver fatto associazioni con la loro conduttività elettrica è in grado di riconoscerli sulla base del colore)[12] e valori acquisiti con l’esperienza[10]. A differenza di Darwin III, NOMAD viene visto da Edelman come un artefatto davvero capace di apprendimento[13] e ha dato il nome di “noetica” all'indagine su macchine aventi questa caratteristica[10]. + È stato solo nel 1992 con NOMAD (Neurally Organized Multiply Adaptive Device), chiamato anche Darwin IV, che le simulazioni di Edelman hanno trovato corpo in un vero supporto materiale. Il “cervello” di NOMAD, infatti, è sempre simulato su un calcolatore ma questo è collegato via onde radio-televisive ad un robot completo di telecamera, sensori e ruote. NOMAD utilizza un paradigma selezionista simile a quello del suo predecessore per seguire oggetti e luci in movimento e riesce ad apprendere come categorizzare diversi oggetti metallici sulla base di vari parametri (dopo aver fatto associazioni con la loro conduttività elettrica è in grado di riconoscerli sulla base del colore) e valori acquisiti con l’esperienza. A differenza di Darwin III, NOMAD viene visto da Edelman come un artefatto davvero capace di apprendimento e ha dato il nome di “noetica” all'indagine su macchine aventi questa caratteristica.

Nel corso degli anni, Edelman e i suoi collaboratori hanno continuato a progettare e realizzare i modelli della serie Darwin-NOMAD, fino al più recente Darwin X (2005)[11]. + Nel corso degli anni, Edelman e i suoi collaboratori hanno continuato a progettare e realizzare i modelli della serie Darwin-NOMAD, fino al più recente Darwin X (2005). 

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Critiche alla teoria di Edelman == == Critiche alla teoria di Edelman

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La principale critica mossa alla teoria di Edelman arriva da Francis Crick ed è esposta nell’articolo “Neural Edelmanism” del 1989[2], dove egli arriva a suggerire, sarcasticamente, di cambiare il nome della teoria in “edelmanismo neurale”[2]. + La principale critica mossa alla teoria di Edelman arriva da Francis Crick ed è esposta nell’articolo “Neural Edelmanism” del 1989, dove egli arriva a suggerire, sarcasticamente, di cambiare il nome della teoria in “edelmanismo neurale”.

Crick attacca innanzitutto l’inclusione del termine “darwinismo” nel nome dato da Edelman alla sua teoria, affermando che l’analogia con la selezione naturale, soprattutto se applicata ai gruppi neuronali, così come quella con il sistema immunitario dei vertebrati, sarebbe ingiustificata e fuorviante[2]. Secondo Crick, infatti, sarebbe più legittimo usare la terminologia selettivista unicamente per parlare delle connessioni neuronali presenti nel repertorio primario (selezione che avverrebbe mediante il potenziamento di alcune connessioni rispetto ad altre)[2], in quanto egli ritiene infondata la nozione stessa di “gruppo neuronale”[2]. + Crick attacca innanzitutto l’inclusione del termine “darwinismo” nel nome dato da Edelman alla sua teoria, affermando che l’analogia con la selezione naturale, soprattutto se applicata ai gruppi neuronali, così come quella con il sistema immunitario dei vertebrati, sarebbe ingiustificata e fuorviante. Secondo Crick, infatti, sarebbe più legittimo usare la terminologia selettivista unicamente per parlare delle connessioni neuronali presenti nel repertorio primario (selezione che avverrebbe mediante il potenziamento di alcune connessioni rispetto ad altre), in quanto egli ritiene infondata la nozione stessa di “gruppo neuronale”.

Crick fa notare che Edelman stesso avrebbe cambiato la sua concezione di gruppo neuronale nel corso del tempo: in uno schema esemplificativo del 1984[14] i gruppi neuronali sembrerebbero già pre-formati e distinti e la selezione avverrebbe su di essi[2]. Tuttavia un’altra immagine[15] riportata da Edelman più tardi in Darwinismo Neurale sembrerebbe invece implicare che i gruppi neuronali non siano preesistenti, e che solo le connessioni neurali lo siano[2]. Crick afferma dunque che da quest’ultimo schema sembrerebbe che sia l’ambiente a costruire i gruppi neuronali, a partire dal repertorio di connessioni, e questo inficerebbe l’uso del selettivismo applicato a tali gruppi, che sarebbero invece formati mediante un processo di tipo istruttivista[2]. + Crick fa notare che Edelman stesso avrebbe cambiato la sua concezione di gruppo neuronale nel corso del tempo: in uno schema esemplificativo del 1984 i gruppi neuronali sembrerebbero già pre-formati e distinti e la selezione avverrebbe su di essi. Tuttavia un’altra immagine riportata da Edelman più tardi in Darwinismo neurale sembrerebbe invece implicare che i gruppi neuronali non siano preesistenti, e che solo le connessioni neurali lo siano. Crick afferma dunque che da quest’ultimo schema sembrerebbe che sia l’ambiente a costruire i gruppi neuronali, a partire dal repertorio di connessioni, e questo inficerebbe l’uso del selettivismo applicato a tali gruppi, che sarebbero invece formati mediante un processo di tipo istruttivista.

Si innesta un ulteriore sviluppo della critica di Crick all’idea di selezione di gruppi neuronali: per essere applicata, dovrebbe riferirsi a entità latenti nel repertorio neurale a disposizione (e secondo Crick potrebbero esserlo) ma nettamente distinte tra di loro[2]. Tuttavia Crick mostra come Edelman non sia preciso nell'indicare come i neuroni andrebbero a comporre un gruppo e su che base i gruppi stessi si distinguerebbero gli uni dagli altri[2]. Egli sottolinea infatti come nelle illustrazioni di Edelman i gruppi siano costituiti da neuroni fisicamente molto vicini l’uno all'altro[2], osservando che non sarebbe chiaro quanto tali insiemi dovrebbero essere ampi per essere considerati gruppi a tutti gli effetti[2], e se per “gruppo” sia da intendersi un qualunque agglomerato di neuroni avente una certa dimensione o solo una struttura con una precisa organizzazione (ma in questo caso la questione passerebbe a come tale organizzazione si sia formata)[2]. Crick fa infine notare come Edelman non si sia occupato a fondo della questione[2]. + Si innesta un ulteriore sviluppo della critica di Crick all’idea di selezione di gruppi neuronali: per essere applicata, dovrebbe riferirsi a entità latenti nel repertorio neurale a disposizione (e secondo Crick potrebbero esserlo) ma nettamente distinte tra di loro. Tuttavia Crick mostra come Edelman non sia preciso nell'indicare come i neuroni andrebbero a comporre un gruppo e su che base i gruppi stessi si distinguerebbero gli uni dagli altri. Egli sottolinea infatti come nelle illustrazioni di Edelman i gruppi siano costituiti da neuroni fisicamente molto vicini l’uno all'altro, osservando che non sarebbe chiaro quanto tali insiemi dovrebbero essere ampi per essere considerati gruppi a tutti gli effetti, e se per “gruppo” sia da intendersi un qualunque agglomerato di neuroni avente una certa dimensione o solo una struttura con una precisa organizzazione (ma in questo caso la questione passerebbe a come tale organizzazione si sia formata). Crick fa infine notare come Edelman non si sia occupato a fondo della questione.

Inoltre, analizza nel dettaglio e critica anche la simulazione Darwin II e la “simulazione somato-sensoriale”[2] riportata brevemente nel capitolo 7 di Darwinismo Neurale[16][17]. Per entrambe, Crick rileva vari problemi nel poter essere considerate simulazioni accurate del cervello, in quanto mostrerebbero solo che assumendo ipotesi plausibili si possono ottenere determinate caratteristiche funzionali, tuttavia non supportate da alcuna evidenza concreta[2]. + Inoltre, analizza nel dettaglio e critica anche la simulazione Darwin II e la “simulazione somato-sensoriale” riportata brevemente nel capitolo 7 di Darwinismo Neurale. Per entrambe, Crick rileva vari problemi nel poter essere considerate simulazioni accurate del cervello, in quanto mostrerebbero solo che assumendo ipotesi plausibili si possono ottenere determinate caratteristiche funzionali, tuttavia non supportate da alcuna evidenza concreta.

In ultimo Crick critica la mancanza di conferme sperimentali della teoria di Edelman, affermando che finché non si saranno trovate prove empiriche della presenza dei gruppi neuronali e della loro dinamica nel cervello, le analogie con il sistema immunitario e con la selezione naturale risulteranno giustificazioni teoriche troppo deboli[2]. + In ultimo Crick critica la mancanza di conferme sperimentali della teoria di Edelman, affermando che finché non si saranno trovate prove empiriche della presenza dei gruppi neuronali e della loro dinamica nel cervello, le analogie con il sistema immunitario e con la selezione naturale risulteranno giustificazioni teoriche troppo deboli.

Prove sperimentali == == Prove sperimentali

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Ad oggi la teoria di Edelman ha ricevuto alcune conferme sperimentali, che vanno dunque a colmare quella mancanza di evidenza empirica sottolineata da Crick nella sua critica. Ad oggi la teoria di Edelman ha ricevuto alcune conferme sperimentali, che vanno dunque a colmare quella mancanza di evidenza empirica sottolineata da Crick nella sua critica.

Come evidenzia lo stesso Edelman[18], la scoperta di neuroni adiacenti della corteccia visiva primaria che emettono scariche elettriche in modo coordinato in relazione a stimoli visivi specifici, va a supportare l’idea della presenza di gruppi neuronali nel funzionamento del cervello. Tali gruppi di neuroni, chiamati colonne di orientamento[18], sono stati studiati da Reinhard Eckhorn e Wolf Singer (e collaboratori) e discussi in due articoli del 1988[19] e del 1989[20]. + Come evidenzia lo stesso Edelman, la scoperta di neuroni adiacenti della corteccia visiva primaria che emettono scariche elettriche in modo coordinato in relazione a stimoli visivi specifici, va a supportare l’idea della presenza di gruppi neuronali nel funzionamento del cervello. Tali gruppi di neuroni, chiamati colonne di orientamento, sono stati studiati da Reinhard Eckhorn e Wolf Singer (e collaboratori) e discussi in due articoli del 1988 e del 1989. 

	+	Anche gli studi di Michael Merzenich sulla plasticità cerebrale sono visti da Edelman come perfettamente in linea con la dinamica di competizione e selezione dei gruppi neuronali da lui formulata.

Anche gli studi di Michael Merzenich[21][22] sulla plasticità cerebrale sono visti da Edelman come perfettamente in linea con la dinamica di competizione e selezione dei gruppi neuronali da lui formulata[23]

  1. ^ Edelman, Gerald M., Sulla materia della mente, Adelphi, 1993, pp. 294, 302, ISBN 88-459-0977-8, OCLC 848890627. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Francis Crick, Neural Edelmanism, in Trends in Neurosciences, vol. 12, n. 7, 1989-01, pp. 240–248, DOI:10.1016/0166-2236(89)90019-2. URL consultato il 28 gennaio 2020.
  3. ^ Edelman, Gerald M., Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, p. 312, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  4. ^ Edelman, Gerald M., Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, pp. 315-316, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  5. ^ Edelman, Gerald M., Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, p. 319, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  6. ^ a b c Edelman, Gerald M., Sulla materia della mente, Adelphi, 1993, p. 144, ISBN 88-459-0977-8, OCLC 848890627. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  7. ^ Edelman, Gerald M., Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, p. XXVIII, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  8. ^ Edelman, Gerald M., Sulla materia della mente, Adelphi, 1993, p. 147, ISBN 88-459-0977-8, OCLC 848890627. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  9. ^ Edelman, Gerald M., Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, p. XXX, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  10. ^ a b c d e Edelman, Gerald M., Sulla materia della mente, Adelphi, 1993, p. 299, ISBN 88-459-0977-8, OCLC 848890627. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  11. ^ a b Boden, Margaret A., Mind as machine : a history of cognitive science, [1st paperback ed.], Clarendon Press, 2008, ©2006, p. 1202, ISBN 978-0-19-954316-8, OCLC 370242127. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  12. ^ Edelman, Gerald M., Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, p. XXIX, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  13. ^ Edelman, Gerald M., Sulla materia della mente, Adelphi, 1993, p. 300, ISBN 88-459-0977-8, OCLC 848890627. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  14. ^ GEORGE N. REEKE e GERALD M. EDELMAN, Selective Networks and Recognition Automata, in Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 426, 1 Computer Cult, 1984-11, pp. 181–201, 635-636, DOI:10.1111/j.1749-6632.1984.tb16520.x. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  15. ^ Edelman, Gerald M., Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, p. 220, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 27 gennaio 2020.
  16. ^ Edelman, Gerald M., Capitolo settimo, in Darwinismo neurale : la teoria della selezione dei gruppi neuronali, Einaudi, 1995, ISBN 88-06-12752-7, OCLC 801089404. URL consultato il 28 gennaio 2020.
  17. ^ e più dettagliatamente in Pearson, J. C., Finkel, L. H. e Edelman, G. M., Plasticity in the organization of adult cerebral cortical maps: a computer simulation based on neuronal group selection, in Journal of Neuroscience, vol. 7, n. 12, 1987, pp. 4209-4223.
  18. ^ a b Edelman, Gerald M., Sulla materia della mente, Adelphi, 1993, p. 149, ISBN 88-459-0977-8, OCLC 848890627. URL consultato il 28 gennaio 2020.
  19. ^ R. Eckhorn, R. Bauer e W. Jordan, Coherent oscillations: A mechanism of feature linking in the visual cortex?, in Biological Cybernetics, vol. 60, n. 2, 1988-12, pp. 121–130, DOI:10.1007/bf00202899. URL consultato il 28 gennaio 2020.
  20. ^ C. M. Gray e W. Singer, Stimulus-specific neuronal oscillations in orientation columns of cat visual cortex., in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 86, n. 5, 1º marzo 1989, pp. 1698–1702, DOI:10.1073/pnas.86.5.1698. URL consultato il 28 gennaio 2020.
  21. ^ M.M. Merzenich, J.H. Kaas e J. Wall, Topographic reorganization of somatosensory cortical areas 3b and 1 in adult monkeys following restricted deafferentation, in Neuroscience, vol. 8, n. 1, 1983-01, pp. 33–55, DOI:10.1016/0306-4522(83)90024-6. URL consultato il 28 gennaio 2020.
  22. ^ M.M. Merzenich, J.H. Kaas e J.T. Wall, Progression of change following median nerve section in the cortical representation of the hand in areas 3b and 1 in adult owl and squirrel monkeys, in Neuroscience, vol. 10, n. 3, 1983-10, pp. 639–665, DOI:10.1016/0306-4522(83)90208-7. URL consultato il 28 gennaio 2020.
  23. ^ Edelman, Gerald M., Sulla materia della mente, Adelphi, 1993, p. 151, ISBN 88-459-0977-8, OCLC 848890627. URL consultato il 28 gennaio 2020.
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