Intelligenza artificiale e intelligenza umana

Intelligenza artificiale e intelligenza umana

Prof. Moioli

Alpha Go documentario

• Elettricità → utilizzata inizialmente per aumentare efficienza di qualcosa; poi ha trasformato l'azienda
• IA → utilizzata inizialmente per automatizzare processi; poi per rendere più efficienti i processi produttivi

Intelligenza

Non esiste una definizione univoca! Dipende dalla visione che si ha: capacità di stabilire correlazioni e distinzioni tra elementi → "connettere i punti".

• Forte rimando al concetto di creatività = atto di trasformare in realtà idee nuove e fantasiose
• Capacità di:
  • Percepire il mondo in modi nuovi
  • Trovare schemi nascosti
  • Creare connessioni tra fenomeni apparentemente estranei
  • Generare soluzioni
• Comporta due processi:
  • Pensare
  • Produrre
• Capacità generale di adattare il proprio pensiero e condotta di fronte a condizioni e situazioni nuove (Stern)
• Misura delle capacità cognitive di un agente di raggiungere obiettivi in una varietà ampia di ambienti (Legg e Hutter)
• Capacità o disposizione a utilizzare in modo adeguato allo scopo tutti gli elementi del pensiero necessari per riconoscere, impostare e risolvere nuovi problemi (Claparède)

Valutazione e "misura" dell'intelligenza

• Modelli che valutano solo aspetti specifici della capacità intellettiva degli individui

Binet e Simon

• Studio dell'intelligenza nei bambini
• Misurazione capacità mentali in relazione all'età evolutiva

Scale d'intelligenza Stanford-Binet

• Binet (1911) e Terman (1916, Stanford)
• Solo aspetti d'intelligenza utilizzati in ambito scolastico
• Test standardizzati per misurazione QI (Quoziente d'Intelligenza) = età mentale / età cronologica × 100
• Ancora oggi utilizzati
• Valore QI 100 = valore medio della popolazione
• Prove suddivise per fasce d'età
• Non ha valore per individui > 13-14 anni

Wechsler Adult Intelligence Scale (WAIS, 1939)

• Riprende Stanford-Binet → QI
• Adattato agli adulti
• Più sub-test, ognuno composto da step a difficoltà progressiva
• Valuta più fattori d'intelligenza:
  • Prove verbali → cultura generale, comprensione, analogie, memoria di cifre, ragionamento aritmetico
  • Prove di performance → riordinamento di figura, completamento di figura, disegno di cubi, ricostruzione di figura, associazione di simboli/numeri

Il risultato finale dei test Stanford-Binet e WAIS dipende dal livello di scolarizzazione del soggetto.

Test d'intelligenza "culture free"

• Non influenzati dal tipo di educazione e di cultura del soggetto

Matrici progressive di Raven (1938)

• Matrici numeriche da completare

Culture fair intelligence test di Cattell (1949)

• Test di questo tipo:
  • Non distinguono in modo adeguato i soggetti con intelligenza superiore alla norma
  • Più adatti per valutare soggetti svantaggiati

Raymond Cattell

• Intelligenza fluida = capacità di pensare logicamente e risolvere i problemi in situazioni nuove, indipendentemente dalle conoscenze acquisite (ragionamento induttivo e deduttivo)
• Tende a diminuire dopo i 60 anni
• Intelligenza cristallizzata = capacità di utilizzare competenze, conoscenze ed esperienze (accesso alla memoria a lungo termine)
• Aumenta in maniera costante per tutta la vita

Componenti dell'intelligenza

• Genetica → evidenziato da studi su gemelli monovulari:
  • Disponibilità di risorse, potenziale
• Ambientale → ha portato a situazioni discriminatorie:
  • Innesco per tradurre il potenziale in una funzionalità effettiva
• Idea che intelligenza dipendesse da razza/provenienza

Dibattito USA

1923, Brigham → A study of American intelligence: l'intelligenza degli americani di razza bianca nordica era inquinata dalle razze mediterranee e slave. 1924, Immigration Act → diminuzione dell'entrata dei migranti in USA.

1928, Terman → compromesso tra tesi ereditarista e tesi ambientalista. 1969, Jensen → How much can we boost IQ and scholastic achievement?: posto che il QI dei bambini neri è basso a causa del loro patrimonio genetico deficitario, ha senso spendere soldi nella loro educazione? (MLK viene assassinato solo 1 anno prima).

Lotta tra ereditaristi e ambientalisti. 1973, Herrnstein → IQ in meritocracy: tesi ereditarista. 1974, Kamin → The science and politics of IQ: tesi ambientalista. 1975, Loehlin → Race difference in intelligence: tesi conciliativa: QI dipende da genoma ed è modificabile nel tempo tramite l'ambiente culturale in cui vive la persona.

Anni '80 → polemica sul QI eccedente dei bambini asiatici: è inutile investire nella loro educazione poiché già dotati di QI elevati per natura. 1988, Lynn → Educational achievement in Japan. 1989, Caplan, Whitmore, Choy → The boat people and achievement in America. 1990, Sue, Okazaki → Asian-American educational achievement: a phenomenon in search of an explanation.

Dibattito in Europa

Molto meno forte: maggior parte dei test per valutare QI non è culture-free! Effetto culturale vale sia per le conoscenze acquisite (scolarità) sia per cultura d'appartenenza.

Modello delle intelligenze multiple

Thurstone, 1938 → primo a ragionare su intelligenze multiple

Teoria delle 7 attitudini mentali primarie

Intelligenza = insieme di attitudini mentali primarie, non riducibile ad una singola dimensione. Configurazione d'intelligenza fedele ai dati empirici:

1. Comprensione verbale (v) → conoscenza relativa al linguaggio: vocabolario, semantica, grammatica, sintassi, etc.
   • Test: comprensione della lettura, ordinamento di segmenti di testo, ortografia, analogie verbali, ecc.
2. Fluenza verbale (w) → capacità di produrre un discorso
   • Test: produzione veloce di un discorso es: dare nomi di animali che iniziamo con una certa lettera
3. Capacità numerica (n) → capacità di usare i numeri e dare risposte computazionali velocemente
   • Test: velocità delle operazioni e accuratezza delle risposte
4. Abilità spaziali (s) → capacità di orientamento spaziale, di rappresentare e ruotare gli oggetti nello spazio
   • Test: predizione di movimenti, confronto da diverse prospettive
5. Memoria associativa (m) → capacità di mantenere associazioni di elementi a coppie
   • Test: immagini, parole, simboli combinati tra loro
6. Velocità di percezione (p) → capacità di carpire dettagli velocemente e accuratamente e di determinare similitudini e differenze tra gli stimoli
7. Ragionamento generale (r) o induzione (i) → i = capacità di derivare regole generali e principi dalle informazioni presentate; r ha un peso matematico più marcato

Guilford, 1968

Intelligenza = processo attraverso cui l'essere umano trasforma le informazioni dell'ambiente in contenuti mentali, per avere una visione operativa di esso

Intelligenza tridimensionale → cubo

• Contenuti = stimoli, input percepiti (PERCEZIONE)
  • Figurali → informazioni visive
  • Simbolici → riconoscere segni ed oggetti che corrispondono a concetti o idee
  • Semantici → contenuti mentali legati al significato dei simboli
  • Comportamentali → riconoscere gesti, desideri, intenzioni, atteggiamenti, stati d'animo e sentimenti (intelligenza emotiva)
• Operazioni = processi effettuati sui contenuti, elaborazione delle informazioni (TRASFORMAZIONE)
  • Cognizione → consapevolezza dei contenuti, comprensione delle informazioni
  • Memoria → ricordare contenuti
  • Produzione convergente → generare una risposta univoca che spieghi i contenuti
  • Produzione divergente → generare risposte nuove e diversificate per spiegare i contenuti (pensiero creativo)
  • Valutazione → confronti tra i diversi contenuti per stabilire relazioni
• Prodotti = output prodotto (EMISSIONE DI RISPOSTA)
  • Unità → risposte semplici e di base: parola/azione adatta
  • Classi → organizzare le informazioni elaborate
  • Relazioni → come sono collegate tra loro le informazioni
  • Sistemi → organizzazioni di informazioni diverse che interagiscono tra loro
  • Trasformazioni → trasformare le informazioni elaborate (metafore, canali diversi...)
  • Implicazioni → connessioni tra informazioni

120 possibili incastri. Modello non gerarchico → attitudini indipendenti. Intelligenza = insieme di competenze separate che consentono adattamento all'ambiente.

Intelligenza emotiva

Aspetto dell'intelligenza legato alla capacità di riconoscere, utilizzare, comprendere e gestire in modo consapevole le proprie ed altrui emozioni.

Salovey e Mayer, 1990

Emotional Intelligence = capacità di controllare sentimenti ed emozioni proprie ed altrui, distinguerle e utilizzarle per guidare pensieri e azioni propri.

• Tre rami:
  • Valutazione ed espressione delle emozioni
  • Regolazione delle emozioni
  • Utilizzo delle emozioni
• Mancano i sentimenti! → RIFORMULATA: abilità di percepire, valutare ed esprimere un'emozione; abilità di accedere ai sentimenti e/o crearli quando facilitano i pensieri; abilità di capire l'emozione e la conoscenza emotiva; abilità di regolare emozioni per promuovere la crescita emotiva e intellettuale

Goleman, 1995

Esporta il tema in tutto il mondo → studiato sia in ambito psicologico sia in ambito organizzativo/aziendale.

Competenza emotiva

Insieme di abilità pratiche (skills) necessarie per l'autoefficacia dell'individuo nelle transazioni sociali che suscitano emozioni.

• Presuppone:
  • Conoscenza delle emozioni proprie ed altrui
  • Capacità di gestire e regolare le proprie emozioni per affrontare diverse situazioni
• Favorisce:
  • Comunicazione e socializzazione
  • Problem-solving
  • Pensiero costruttivo
• Componenti della competenza emotiva:
  • Competenza personale → controllare noi stessi, gestendo le nostre emozioni
  • Competenza sociale → gestire le relazioni con gli altri, comprendendo le esigenze e i sentimenti altrui
    • Categorie di competenze: comunicazione, leadership, soluzione di conflitti e di problemi, prendere decisioni
    • Cooperative learning = capacità di lavorare in gruppo

Intelligenza emotiva = capacità di monitorare i propri sentimenti e quelli altrui al fine di raggiungere obiettivi

• Cinque caratteristiche fondamentali:
  1. Consapevolezza di sé → riconoscere le proprie emozioni
  2. Dominio di sé → utilizzare i propri sentimenti per un fine
  3. Motivazione → scoprire il motivo profondo che spinge all'azione
  4. Empatia → sentire gli altri entrando in un flusso di contatto
  5. Abilità sociale → capacità di stare insieme agli altri cercando di capire i movimenti tra le persone

Valutazione: tre criteri:

• Misurazione di almeno un'abilità che costituisce intelligenza emotiva
• Misurazione diretta dell'abilità (no self-report)
• Correlazione di più di un'abilità allo stesso criterio

Apprendimento emotivo

• Apprendimento = processo globale che incorpora anche emozioni positive o negative che proviamo inconsapevolmente
• Fattore emozionale è indispensabile

Emozioni

• Primarie = felicità, tristezza, rabbia, paura, sorpresa, disgusto (attesa, accettazione)
• Complesse = combinazione di emozioni primarie es: rabbia + disgusto = disprezzo
• Classificazione in base all'intensità es: irritazione → rabbia → furia

Gardner

Ogni persona possiede tutte le nove classi di intelligenza ma ne sviluppa maggiormente un certo tipo:

1. Musicale = discernere suoni, passo, tono, ritmo, timbro * presente in tutti in modo latente perché di matrice culturale
2. Logico-matematica = capacità di ragionamento logico e risoluzione problemi matematici velocemente * su questa si basa test del QI
3. Esistenziale = monitoraggio delle domande sulla vita e sulla morte * richiama Goleman
4. Interpersonale = sentire sentimenti e motivazioni delle altre persone * richiama Goleman
5. Intrapersonale = capire sé stessi, quello che si sente, ciò che si vuole, regolare emozioni e focalizzare attenzione * richiama Goleman
6. Cinestesia corporea = coordinare mente e corpo, utilizzare strumenti, esprimere sentimenti attraverso il corpo
7. Linguistica = padroneggiare la lingua, trovare le giuste parole per esprimere ciò che si vuole dire, sia in forma orale che scritta
8. Spaziale = visualizzare il mondo 3D, elaborare immagini mentali, disegnare, rilevare dettagli, forte senso estetico
9. Naturalista = comprendere gli esseri viventi e leggere la natura * essenziale per la sopravvivenza dell'essere umano

Concettualizzazione della cognizione umana come processi paralleli e relativamente indipendenti.

Critiche alle intelligenze multiple

• Modelli troppo complessi per essere usati a fini predittivi
• Non tutte le intelligenze multiple sono necessarie alla vita cognitiva
• Si confonde intelligenza e talento
• Si allontanano da ciò che è comunemente inteso come intelligenza
• Folk psychology (Sternberg) → intervistando persone comuni, le persone sono considerate intelligenti secondo tre criteri:
  • Capacità logico-linguistiche
  • Capacità logico-matematiche
  • Capacità di risolvere i problemi della vita quotidiana (problem solving) = intelligenza pratica

Altre forme di intelligenza

• Intelligenza animale = capacità di adattarsi all'ambiente
  • Intelligenza più avanzata in ambienti mutevoli
• Intelligenza vegetale (Mancuso) = apprendimento e memoria su base biochimica nelle loro vie di segnalazione
  • Risposte adattative e coordinate da elaborazione di informazioni ambientali
  • Comunicazione con altri individui
  • Distinzione self e non-self
  • Ibridi plantoidi → alghe, foglie, radici

Equazione universale dell'intelligenza

Alex Wissner: L'intelligenza è una forza (F) che tende a massimizzare il numero dei possibili stati (S) con una determinata forza (T) nel tempo (T):

SF T ∇= T → massimizzare le opzioni e la libertà d'azione → implicazioni informatiche: algoritmo con il solo compito di mantenere aperte più opzioni possibili → vince molte sfide (es: videogiochi).

Tecnologia

Prof. Triberti

Tutto ciò che colma la distanza tra percezione e azione (Hancock)

• Campo percettivo è sempre maggiore del campo d'azione
• Tecnologia per portare azione dove arriva percezione
• Problemi della tecnologia:
  1. Aumentando il campo d'azione aumenta l'errore → l'uomo sbaglia!
  2. Aumentando il campo d'azione aumenta anche il campo percettivo → continua tendenza al progresso

IA e calcolatori → affidare a macchine funzioni tipiche della mente umana.

Macchina di Anticitera (205 a.C.)

Computer più antico del mondo

• 20+ ruote dentate, 1 differenziale, 2000+ caratteri di iscrizione
• Calcolava date, fasi lunari, movimenti dei 5 pianeti allora conosciuti, equinozi e date dei giochi olimpici
• Dando input elaborava output
• Esemplare unico

Calcolatori meccanici

• Calcolatrici senza informatica
• Antenati dei computer
• Leibniz e Pascal hanno contribuito a creare i primi

Telaio programmabile (1801)

Joseph Marie Jacquard sviluppa telaio che può eseguire in automatico complesse lavorazioni

• Schede forate = antenati dei programmi (software)
• I fori facevano passare l'ago mentre i pieni lo bloccavano

Macchina tabulatrice (1890)

Herman Hollerith incaricato dal governo USA di occuparsi del censimento della popolazione

• Utilizzo delle schede forate → fori/pieni e serie di questi corrispondevano a dati precisi conteggiabili velocemente
• Azienda di Hollerith → IBM
• Passaggio all'elettronica

ENIAC (1944-45)

Primo computer completamente senza parti meccaniche

• Maulchy ed Eckert
• Grande sostegno allo sviluppo dei computer dal contesto militare
• Dimensioni: 10 × 15 × 4 m; 30T
• 5000 operazioni/sec
• Programmazione manuale: spostando i cavi
• Raffreddato da 8 ventilatori giganti
• Grosso perché basato su valvole termoioniche = amplificano segnali elettrici e consentono trasformazione delle informazioni (es: da impulsi telegrafici a suoni)
• Tutti i primi computer erano basati su questo tipo di valvole

Rivoluzione della microelettronica

• Due invenzioni:
  1. Transistor = dispositivi elettronici che controllano la corrente in un circuito, come valvola termoionica ma può essere rimpicciolito
  2. Circuiti integrati = dispositivi all'interno dei quali sono stati fusi i transistor
• Premio Nobel per la Fisica ad entrambe le tecnologie

Computer

• Insieme dei sistemi di input e di output o solo il processore

Personal computer

• Per diffondersi le nuove tecnologie tendono a:
  • Assumere forma di tecnologia già esistenti es: televisione
  • Forma integrante delle periferiche sempre più alla portata di tutti → interfaccia
• Altair 8800 = primo PC
• Apple II → compaiono schermo, interfaccia grafica, floppy disc, mouse

HCI = Human Computer Interaction

Card, Moran e Newell - The Psychology of Human-Interaction (1983)

• Utente umano = continuazione del sistema informatico che da esso riceve ed elabora le informazioni
• Sistema percettivo → riceve le informazioni dal