Il paradigma computazionale (1di2)

La macchina di Turing

Nel corso del secondo conflitto mondiale, per far fronte ai codici segreti nazisti, i servizi segreti inglesi erano pervenuti a elaborare una macchina in grado di individuare gli schemi nascosti e decifrare i messaggi criptati. All’elaborazione di questa macchina aveva collaborato un giovane matematico inglese, Alan Turing, immortalato sul grande schermo nel film The imitation game, il cui titolo riprende il celebre test che Turing, tra i primi teorici dell’intelligenza artificiale, proponeva di somministrare alle macchine per verificare la loro capacità di imitare il pensiero umano.

Modello teorico prima che applicativo, la macchina di Turing presentava un sistema di funzionamento semplice, eppure geniale ed estremamente sofisticato. A partire da un nastro di lunghezza variabile, essa permetteva di associare un simbolo a ciascun segmento del nastro. Sulla base di un insieme di regole semplici, questa macchina era in grado leggere e scrivere i simboli stessi, associandoli secondo le istruzioni.

In questo modo, era possibile ricavare tutte le combinazioni possibili tra i diversi simboli, e, in base alla lunghezza del nastro e alla potenza della macchina, eseguire qualsiasi tipologia di calcolo matematico virtualmente pensabile dall’uomo. In altre parole, la macchina di Turing era uno strumento in grado di lavorare per algoritmi, vale a dire di risolvere problemi complessi seguendo leggi più semplici, basate sulla scomposizione del problema nei suoi elementi di base, a loro volta più facilmente risolvibili.

Il concetto di algoritmo aveva una valenza astrattiva profonda, ciò significa che era possibile estenderlo, almeno sul piano formale, a qualsiasi operazione di risoluzione di un problema. Se immaginiamo il processo di costruzione di un’automobile, pensando all’apparecchiatura impiegata per assemblarla, notiamo che ogni strumento effettua una serie di movimenti e segue una serie di meccanismi piuttosto semplici e specifici, che insieme pervengono a costruire qualcosa di complesso e sofisticato. Lo stesso si può dire delle azioni umane: guidare quella stessa automobile è un’attività complessa, frutto però di una serie di compiti elementari e gerarchicamente definiti.

Anche la selezione naturale è stata paragonata a un algoritmo: essa segue leggi semplici, inconsapevoli, eppure esatte, che consentono di ottenere risultati stupefacenti, testimoniati dalla biodiversità e dalla varietà delle specie viventi che si sono susseguite nel corso di miliardi di anni.

La macchina di Turing permetteva di svolgere operazioni formali complesse attraverso gli algoritmi, giungendo a interpretare codici elaborati e a produrre, in breve tempo, calcoli matematici altrimenti impossibili da svolgere per la mente umana. Essa era, insomma, la prima forma di macchina computazionale, che si sarebbe evoluta nei moderni computer e in tutti i dispositivi elettronici dotati di capacità di calcolo.

Già a partire dagli elementi messi in evidenza finora, era in nuce l’idea che anche il cervello umano, e di conseguenza il pensiero, fosse una particolare forma di macchina di Turing, vale a dire di sistema in grado di operare, a partire da un numero finito di simboli e di funzioni elementari, dando vita a infinite combinazioni. Per simboli, ovviamente, non si intendono necessariamente solo numeri, ma anche lettere, parole, immagini e idee, computabili esattamente come lo sono i numeri.

Queste ultime, infatti, come la filosofia aveva evidenziato da secoli, a partire da Platone, si producono spesso per associazione di idee di base, che vengono ricombinate producendo nuove idee. Tuttavia, come abbiamo visto, per Platone le idee erano un apriori dell’intelletto, impronta di un’esistenza anteriore e nettamente distinte dai sensi, mentre, dopo Darwin, sappiamo che le “idee” preesistenti i sensi non sono il prodotto di un’esistenza anteriore, ma la struttura ereditata dalle forme di vita che ci hanno preceduto.

 La mente e i suoi simboli

L’idea che la mente sia un sistema simbolico che svolge operazioni complesse a partire da una serie di regole logico-formali rivoluzionò il modo di guardare al pensiero e al cervello umano. Un simbolo, per definizione, è uno strumento formale che tiene insieme due cose, comunemente un significante, ad esempio un insieme di lettere, e un significato, vale a dire ciò che quelle lettere rappresentano.

Ovviamente ogni simbolo presuppone un referente, ovvero qualcuno che sappia operare il lavoro di associazione tra segno e significato: in presenza di un alfabeto sconosciuto, possiamo ipotizzare che esso abbia un qualche significato simbolico, conchiuso nel suo anello indecifrabile, come lo erano i codici nazisti; viceversa, laddove le nuvole assumano delle forme strane e allusive, non tenderemo a interpretarle come dei significati reconditi, a meno di non essere degli animisti o dei poeti (il celebre verso di Baudelaire, “La natura è una foresta di simboli”, non va preso troppo alla lettera).

Che la mente si reggesse sui simboli era stato ipotizzato anche da Freud: per lui, i simboli rientravano nel territorio dell’inconscio, dove un oggetto si traslava nel suo opposto, sovradeterminandosi, pur mantenendo una connessione con la forma e il significato originari. Ma questa nuova concezione apriva alla possibilità che non solo le immagini inconsce, ma anche le sensazioni, gli stimoli visivi quotidiani, e i pensieri su di essi, nonché qualsiasi teorizzazione astratta su se stessi e il mondo, fosse, in definitiva, una serie di simboli. O, per essere più in linea con quanto esposto finora, informazione: esattamente come la vita, ridotta alla sua procedura formale di replicazione, è informazione.

Dopo la vita, dunque, anche il pensiero smetteva di essere un a-priori, un’essenza, e veniva assimilato a un processo. Come tutti i processi esso sfruttava una serie di meccanismi semplici, inconsapevoli, che unificandosi davano vita a qualcosa di complesso, la mente e la coscienza, e a qualcosa di ancora più sorprendente, la coscienza della coscienza. L’informazione veniva processata all’interno del cervello, che, in virtù del proprio cablaggio multiforme e stratificato, era in grado di svolgere calcoli raffinati ed eterogenei, traducendo gli impulsi elettrici e chimici in pensieri ed emozioni.

Tutto, però, si basava su alcune regole semplici, che moltiplicate davano vita a risultati stupefacenti. Tra gli anni Settanta e Ottanta, i ricercatori che si occupavano del cervello, e i filosofi della mente che cercavano di restare al passo con le nuove derive epistemologiche, non avevano dubbi: il cervello funziona come un hardware, e la mente, il pensiero, le immagini che si susseguono dentro la scatola cranica, non sono altro che il suo software.

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