Il connessionismo tra simboli e neuroni

recensione di Cordeschi, R., L'Indice 1993, n.10

In questi anni la letteratura sul connessionismo si è venuta diffondendo con notevole rapidità. Anche il lettore italiano dispone ormai di testi introduttivi e di opere che sono già ritenute classiche, come quella che è un po' la Bibbia del connessionismo: la raccolta di saggi del gruppo PDP ("Parallel Distribuited Processing"), nel quale era presente lo stesso Paul Smolensky, pubblicata in Italia in una versione parziale da Il Mulino.
Più o meno fino alla pubblicazione dei saggi del gruppo PDP, avvenuta nel 1986, a candidarsi come l'approccio alla mente più rigoroso era la scienza cognitiva solitamente detta "simbolica", per via della sua parentela con l'intelligenza artificiale. Fino a quel momento, non pochi psicologi sembravano convinti di aver trovato finalmente nella metodologia dei modelli cognitivi "testati" (come orrendamente talvolta si è detto) su calcolatore una forma tutta loro di metodo sperimentale, quel metodo tanto a lungo agognato nella storia della psicologia ma nei fatti restato sempre appannaggio esclusivo delle cosiddette "scienze dure". A loro volta, non pochi filosofi sembravano certi che la concezione della mente che essi ricavavano dalla scienza cognitiva e dall'intelligenza artificiale, il funzionalismo (secondo il quale, detto in breve, la mente sta al software come il cervello sta allo hardware del calcolatore), poteva rappresentare una valida alternativa alle tradizionali soluzioni, sia dualistiche sia materialistiche, del problema mente-cervello, dell'intenzionalità, del significato e così via. Tanto le ricerche di scienza cognitiva quanto la filosofia del funzionalismo hanno dunque condiviso buona parte della storia dell'intelligenza artificiale, con tutto il carico delle aspettative che, in particolare presso psicologi e filosofi, essa ha di volta in volta alimentato o disatteso.
Non c'è dubbio che all'origine della crescente attenzione nei confronti del connessionismo, della sua popolarità presso gli psicologi e i filosofi, vi sia un radicale senso di insoddisfazione, e anche di frustrazione, nei confronti dell'intelligenza artificiale classica. A seguito di ciò, molti psicologi sono tornati a occuparsi di neuroscienze, alla ricerca di modelli della cognizione più vicini all'architettura "reale" del cervello, e presso i filosofi si è assistito a un revival del materialismo e del riduzionismo. Ma come hanno osservato recentemente, non senza ironia, James Anderson e Edward Rosenfeld, la rapidità con la quale il connessionismo si è conquistata un'ampia rispettabilità è dovuta in primo luogo al fatto che la sua rinascita ha coinciso con quella delle reti neuronali nel mondo della scienza fisica: basta ricordare il pionieristico lavoro del 1982 di John Hopfield. In effetti, è stato proprio l'affermarsi della fisica dei sistemi complessi, con la conseguente attenzione per i fenomeni non lineari, a fornire buona parte dell'attrezzatura concettuale indispensabile alle reti neuronali. La messa a punto di algoritmi (primo fra tutti la 'backpropagation') che hanno permesso di superare alcune limitazioni delle reti neuronali della tradizione cibernetica ha fatto il resto.
Un cambiamento di paradigma, questo, per le scienze della mente? Non avrei una risposta sicura. Ormai, di nuovi paradigmi per questo o per quello se ne tirano fuori a getto continuo. L'unica cosa certa è che raramente il dominio delle scienze della mente è apparso tanto diviso come ora. Per alcuni la scienza cognitiva è in un vicolo cieco, se non è addirittura spacciata, per altri essa sta bene e manda i suoi saluti, mentre il connessionismo e le reti hanno già raggiunto il punto di altissima espansione. Inoltre, tra gli stessi sostenitori del connessionismo non c'è unanimità su svariate questioni filosofiche e metodologiche.
Il lettore italiano che voglia conoscere un punto di vista autorevole sui possibili rapporti tra scienza cognitiva e connessionismo ha ora l'eccellente occasione di farlo con il volume di Smolensky. Si tratta in realtà di un lungo articolo, pubblicato nel 1988 nell'autorevole rivista di scienza cognitiva "Behavioral and Brain Sciences". Secondo il costume della rivista, l'articolo è seguito da vari interventi di ricercatori di diverso orientamento e diverse competenze, con la replica conclusiva dell'autore. Nell'edizione italiana sono stati opportunamente riportati tanto gli uni quanto l'altra. L'introduzione di Marcello Frixione, inoltre, ricostruisce in modo chiaro e politicamente efficace le premesse della disputa sulla scienza cognitiva e sul funzionalismo alla quale ho accennato.
Smolensky presenta in questo saggio una sua versione del connessionismo. Egli contrappone ai modelli "simbolici" della scienza cognitiva classica i modelli "subsimbolici" del connessionismo, e propone di vedere nei primi delle approssimazioni di alto livello dei processi cognitivi, che trovano una loro descrizione perspicua e dettagliata solo al livello inferiore (subsimbolico). Insomma, i modelli simbolici si collocano a un livello di astrazione o di idealizzazione maggiore rispetto a quelli connessionisti, che risultano più vicini al livello neurologico Le conclusioni dell'analisi di Smolensky non portano a interpretare il connessionismo nell'accezione condivisa da altri, secondo cui le teorie di basso livello sono destinate a rimpiazzare quelle di alto livello. Al contrario, "lo scopo della ricerca subsimbolica non dovrebbe essere quello di sostituirsi alla scienza cognitiva simbolica, ma piuttosto quello di spiegare i punti di forza e le debolezze della teoria simbolica esistente".
In questo saggio Smolensky propone anche una sua prima risposta all'ormai famosa critica al connessionismo mossa dai più strenui sostenitori del funzionalismo e del livello simbolico, Jerry Fodor e Zenon Pylyshyn. Essi hanno sostenuto che i modelli connessionisti sono modelli inadeguati della cognizione, perché non riescono a riprodurne alcune caratteristiche centrali, facilmente catturate invece dai modelli simbolici, quali la capacità della mente di cogliere relazioni strutturali tra i simboli, ad esempio quella tutto-parte (in ciò consiste la cosiddetta "composizionalità" della mente). Secondo Smolensky, la critica di Fodor e Pylyshyn vale solo per alcune versioni del connessionismo. Questa critica ha sollevato comunque tutta una serie di obiezioni e contro-obiezioni (anche in successivi interventi dello stesso Smolensky) che hanno invaso e continuano a invadere le riviste specializzate: il problema sembra ancora lontano dall'essere chiarito in modo soddisfacente. Così come ancora non chiarito, avverte Frixione, è in generale quello dei rapporti tra modelli simbolici e modelli connessionisti della cognizione.