Intelligenza Artificiale e Automi

Un luogo comune è quello di associare l’intelligenza artificiale agli automi, a quelli che comunemente vengono definiti robot. In questo articolo verranno espresse alcune considerazioni in merito.

Robot

Il termine robot è di origine incerta. La teoria più accreditata è che la parola abbia un’origine ceca da robota che era l’appellativo dato agli automi incaricati di svolgere i lavori forzati nel dramma di K. Čapek del 1940. Nell’immaginario comune il robot è diverso dall’automa: l’automa viene percepito come qualcosa di meccanico mentre il robot di viene percepito come elettronico. In realtà robot e automa¹ sono essenzialmente la stessa cosa. Quindi l’automa è una macchina in grado di agire autonomamente, un apparato semovente in base ad un pensiero o, nella forma più elementare, in base a delle istruzioni. Anche il Frankenstein di Mary Shelley è annoverabile ad un automa, in quanto semovente, alimentato da un cervello umano seppur dalle capacità elementari.

Automa Auto-Riproduttivo

Nel 1966 la University of Illinois Press, pubblicò un interessante volume intitolato “Theory of Self-Reproducing Automata” di John von Neumann. Edito e completato da Arthur W. Burks. Il testo, per l’appunto completato da Burks, faceva riferimento agli studi di von Neumann avvenuti negli anni ’40. Von Neumann era un informatico e matematico dell’epoca che, nel tentativo di affrontare il tema della vita artificiale, studiò i processi naturali e provò a costituirne una versione artificiale. La scoperta fu sensazionale: c’è perfetta possibilità di adattare la vita naturale al dominio artificiale in tutto e per tutto. Si tenga presente che gli studi di von Neumann condizionarono personaggi del calibro di A. Turing. Secondo lo scritto di Von Neuman un Self-Reproducing Automata non solo è possibile ma è anche ipotizzabile organizzandolo in dieci organi principali: otto sono obbligatori e due sono facoltativi.

1. Il muscolo, che è l’organo responsabile di spostare la macchina nello spazio e di manipolare le celle dell’ambiente.
2. Il braccio, che è l’organo che permette alla macchina di costruire una copia di se stessa a partire dalle celle dell’ambiente, seguendo le istruzioni contenute nella memoria.
3. La memoria, che è l’organo che contiene le informazioni necessarie per la costruzione e il funzionamento della macchina, codificate in una sequenza binaria.
4. Il sensore, che è l’organo che permette alla macchina di percepire lo stato delle celle dell’ambiente circostante e di comunicare con altre macchine.
5. Il controllore, che è l’organo che coordina le azioni della macchina in base alle informazioni ricevute dal sensore e dalla memoria.
6. Il supporto, che è l’organo che collega gli altri organi tra loro e fornisce loro energia.
7. Il copiatore, che è l’organo che permette alla macchina di duplicare la propria memoria e di trasferirla alla macchina figlia durante la riproduzione.
8. Il decodificatore, che è l’organo che permette alla macchina di interpretare le informazioni contenute nella memoria e di tradurle in comandi per gli altri organi.
9. Il riparatore (opzionale), che è l’organo che permette alla macchina di rilevare e correggere eventuali errori nella propria memoria o in quella della macchina figlia.
10. Il mutatore (opzionale), che è l’organo che permette alla macchina di introdurre delle variazioni casuali nella propria memoria o in quella della macchina figlia, al fine di generare nuove caratteristiche e adattarsi all’ambiente.

La teoria di Von Neumann non solo riprende gli studi di biologia che oggi sono ancora validi ma pone l’automa ad un livello di complessità elevato sia nel pensiero oltre che nella materia. Si tenga conto che von Neumann, tra il 1950 e il 1960, approcciò studi di neurologia che negli ultimi 50 anni sono confluiti in una branca denominata neuroscienza.

Automi e Intelligenza artificiale

L’intelligenza artificiale sembra quindi il naturale complemento per un corpo automatico, ossia semovente e non limitato ad eseguire azioni elementari che potremmo definire “da fabbrica” o “da catena di montaggio”. I robot della Boston Dynamics sono solo dei precursori di questo stato: nonostante la fluidità e la complessità dei movimenti che si può osservare nei video, il loro agire è ancora piuttosto elementare rispetto ai modelli teorici d’intelligenza artificiale.

Tuttavia questa “basicità” non deve essere intesa come “insufficienza tecnologica” bensì come raffinatezza motoria; la Boston Dynamics² si sta concentrando per costruire automi dalle movenze complesse, in grado di gestire situazioni di difficoltà come la perdita di equilibrio, ostacoli statici, ostacoli dinamici, terreni sconnessi, terreni sdrucciolevoli, cambio di carichi e spostamento di pesi. L’alimentazione tali corpi con intelligenze più complesse avverrà dopo ma già da ora, provando a paragonare tali corpi con gli organi previsti da von Neumann si rimane colpiti dalla coerenza che il matematico ha utilizzato nelle sue teorie.

Cervello, computer, intelligenza digitale

L’equivalente del cervello umano per un automa è, senza dubbio, un cervello artificiale. Esso va inteso indubbiamente come insieme di circuiti e componenti elettronici tesi a contenere calcoli artificiali e quella che abitualmente siamo portati a chiamare intelligenza artificiale. Certo: per intelligenza artificiale non intendiamo compiti elementari, quelle sono istruzioni e per quanto appaiano raffinate altro non possono essere. Per intelligenza artificiale intendiamo l’evoluzione più alta della disciplina, quella dalla quale ancora siamo abbastanza lontani.

Tuttavia è interessane notare un aspetto: non è sbagliato definire il cervello umano un organo di calcolo digitale; ciò crea una similitudine con un cervello artificiale (o con un computer). Bisogna quindi capire cosa s’intende con calcolo digitale e, soprattutto, che differenza c’è con il contrario ossia il calcolo analogico. Sommariamente possiamo dire che la differenza è nel modo in cui sono rappresentate le unità numeriche utilizzate dal sistema di calcolo (dalla macchina computazionale).

Nel calcolo digitale, ogni numero viene rappresentato esattamente come nella scrittura o nella stampa convenzionali, cioè come una sequenza di cifre decimali. Ogni cifra decimale, a sua volta, è rappresentata da un sistema di «simboli» o «marcatori».

Nel calcolo analogico i numeri sono rappresentati da una opportuna grandezza fisica, il cui valore, misurato in una qualche unità prestabilita, è uguale al numero in questione.

Fonte: “Computer e Cervello”, J. von Neumann, Il Saggiatore, 2021

Per capire meglio questa differenza in modo più agevole è quello di comprendere che il calcolo con una metodologia analogica (utilizzata nella scuola primaria) si basa sulla capacità di creare associazioni/analogie sulla base delle risorse a disposizione. Posso spostare 10 fiammiferi per eseguire alcune operazioni di base associando la funzione matematica all’unità prestabilita (1 fiammifero = 1). I bambini, ad esempio, tendono ad associare metaforicamente parlando, le operazioni con azioni/colori/immagini e questo ha portato allo sviluppo della “linea del 20” che serve a svolgere eventuali azioni di calcolo analogico.

Il calcolo digitale, invece, si propone di offrirmi da subito tutti gli strumenti metodologici necessari per eseguire calcoli molto complessi ma anche più difficili da approcciare. È quindi corretto sostenere che il cervello sia un organo di calcolo digitale, esattamente come un computer. La cui differenza essenziale è nella materia di cui è composto: nel primo caso materia organica con funzionamento bio-elettrico, nel secondo caso materia non organica con funzionamento elettrico.

Conclusioni

Non è quindi strano associare l’intelligenza artificiale ad un automa: è la naturale evoluzione dell’automa stesso che, da non pensante o scarsamente pensante, evolve con un’intelligenza superiore seppur di natura artificiale.

Note

1. L’etimologia di automa, secondo lo Zanichelli si rifà al latino tardo automatu(m) e dal greco automatos che vuol dire “che pensa da sè“. La componente del pensiero, secondo il dizionario greco-italiano Rocci (p.308, Ed.1963) deriva da máomai (μάομαι) che a sua volta deriva dal sanscrito matáh. La radice etimologica secondo il Rocci è men che nelle lingue derivate dal sanscrito identifica il i moti del pensiero [in latino mens, memini (pensare, riflettere)]. ↩︎
2. Come è logico supporre la Boston Dynamics ha iniziato a sviluppare le sue soluzioni per l’esercito statunitense con il supporto economico del DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency). ↩︎