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L’intelligenza biologica non è equiparabile a quella artificiale Innovazione, Opinion leader

Pisa – Pubblichiamo il testo della Lectio Magistralis che Federico Faggin, fisico, inventore e imprenditore, padre dei microprocessori, ha tenuto in occasione dell’ottenimento del dottorato di ricerca honoris causa in ingegneria dell’informazione dell’Università di Pisa, il 30 ottobre scorso.  

Durante gli ultimi 5-10 anni, dopo decenni di promesse non mantenute, c’è stata una rinascita dell’interesse per l’intelligenza artificiale (I.A.) basata sulle reti neurali artificiali applicate a qualsiasi forma di dati digitali.

Sentiamo così parlare di auto che potranno guidarsi interamente da sole, di diagnostica medica che potrà surclassare i migliori luminari, di robot intelligenti come e più dell’uomo, e perfino di transumanesimo, il movimento che sostiene che sarà possibile scaricare la nostra esperienza e la nostra consapevolezza in un computer e vivere per sempre.

Queste mirabolanti prospettive si basano su un duplice ordine di idee, e cioè che un organismo vivente sia equivalente ad una macchina classica e che una simulazione della realtà fatta da un computer sia equivalente alla realtà.

Tali presupposti sono fondati sul riduzionismo1 della fisica classica, che la fisica quantistica ha già rivelato essere un postulato falso. L’universo è olistico e il riduzionismo è valido soltanto come prima approssimazione per descrivere certe proprietà globali di sistemi macroscopici.

Ma c’è molto di più, perché le differenze fondamentali tra l’intelligenza umana e quella artificiale sono dovute alla consapevolezza, che esiste nell’uomo ed è assente nella macchina.

Dopo aver studiato la natura della consapevolezza per più di trent’anni sia in prima persona – attraverso profonde esperienze interiori – sia confrontandomi con i risultati e il pensiero di altri ricercatori, sono arrivato alla conclusione che la consapevolezza non può emergere soltanto dal funzionamento del cervello inteso come un computer, ma dipende in maniera fondamentale dalle proprietà quantistiche della materia, e potrebbe addirittura richiedere la scoperta di una “nuova fisica”.

Prima di proseguire nell’esame dei due tipi di intelligenza, è necessario che io chiarisca  che cosa intendo per consapevolezza, dato che non ne esiste una definizione accettata generalmente.

Io vivo simultaneamente in due mondi: il mondo interiore fatto di sensazioni e sentimenti e il mondo esteriore fatto di oggetti che interagiscono nello spazio-tempo. Io so dentro di me di esistere. Ma come faccio a saperlo? Sono sicuro che esisto perché lo sento dentro di me. Quindi, il sentire è il portatore del sapere.

La proprietà essenziale della consapevolezza è quindi la capacità di sentire e di capire il significato di ciò che si sente. Quando annuso una rosa, ne sento l’odore. Ma la sensazione che provo non è l’insieme dei segnali elettrici prodotti dai recettori olfattivi all’interno del mio naso.

Questi segnali elettrici portano informazioni oggettive, che vengono tradotte nella mia consapevolezza in una sensazione soggettiva: cioè nel profumo che quella rosa mi fa sentire. Il problema non risolto è capire come fa il profumo ad emergere da segnali biochimici ed elettrici.

È certamente possibile costruire un robot in grado di riconoscere la particolare combinazione di molecole diverse che sono emesse da una rosa e che permettono di identificare correttamente una rosa dal suo odore. Però, un robot non potrebbe provare nessuna sensazione. Cioè, non sarebbe consapevole dell’odore sotto forma di sensazione.

Per essere consapevoli bisogna sentire il profumo. Il robot si ferma invece ai segnali elettrici, e da quei segnali può generare un altro simbolo che corrisponde al nome “rosa”

Noi facciamo molto di più perché non solo sentiamo l’odore della rosa, ma attraverso questa sensazione ci colleghiamo in modo speciale a quella rosa perché abbiamo accesso al significato che le rose hanno nella nostra vita. 

Sentire implica l’esistenza di un soggetto che sente – un sé. Pertanto, la consapevolezza è inestricabilmente legata all’esistenza di un sé: è la capacità intrinseca di un sé di percepire e conoscere attraverso un’esperienza senziente. In aggiunta alla consapevolezza, il sé possiede anche un’altra proprietà fondamentale che viene spesso negata da alcune teorie fisiche: la capacità di agire con libero arbitrio.

Nella fisica classica riduzionista e deterministica, in cui tutte le proprietà di un sistema sono interamente derivabili dalle proprietà delle particelle classiche elementari, il libero arbitrio non esiste. Esso è una pura illusione. La fisica quantistica invece è olistica e le sue equazioni possono solo calcolare le probabilità di manifestazione dei possibili stati di un particolare sistema quantistico. Di fatto, però, solo uno di questi stati possibili si manifesterà, e quale di questi diventerà attuale non è prevedibile dalla teoria.

La fisica quantistica è quindi compatibile con il libero arbitrio, anche se molti fisici pensano che il libero arbitrio non esista nemmeno nella fisica quantistica e che sia la casualità (randomness) a determinare lo stato che si manifesta. È chiaro che le sensazioni e i sentimenti costituiscono una categoria di fenomeni non misurabili che sono soltanto correlati con i segnali elettrici e biochimici.

I filosofi hanno coniato la parola quale per indicare ciò che uno prova dentro di sé. Spiegare l’esistenza dei qualia (plurale di quale) è chiamato il problema difficile della consapevolezza, perché non c’è nessuna legge fisica che ci dica come sia possibile trasformare segnali elettrici in qualia.

Come si spiega allora l’esistenza dei qualia? Come fa la consapevolezza ad emergere da materia inerte priva di qualsiasi capacità di sentire?

Circa 10 anni fa sono arrivato alla conclusione che la consapevolezza deve essere un aspetto irriducibile della natura, una proprietà intrinseca di quella “sostanza” che i fisici chiamano vuoto quantistico da cui spazio, tempo, materia e energia sono emersi nel Big Bang. Deve essere così per la stessa ragione per cui le proprietà elettromagnetiche che osserviamo nella materia macroscopica devono derivare da proprietà fondamentali delle particelle elementari, cioè dalla carica elettrica e dallo spin magnetico.

In altre parole, perché la consapevolezza che ciascuno di noi prova dentro di sé esista, è necessario che essa derivi da una consapevolezza elementare che deve già esistere al livello dei campi quantistici della materia di cui l’universo è costituito.

L’idea che la consapevolezza emerga dalla complessità di un cervello fatto di materia senza consapevolezza è del tutto inverosimile. La complessità è soltanto una condizione necessaria, ma non sufficiente, per spiegare la natura dell’esperienza umana.

Se adottiamo per il momento questa prospettiva, la sostanza di cui tutta la realtà è costituita deve avere ab initio una interiorità e una esteriorità, proprio come noi. L’interiorità dev’essere semantica mentre l’esteriorità dev’essere simbolica e questi due aspetti devono essere due facce irriducibili della stessa medaglia. Parlo di un monismo che si manifesta all’esterno come informazione e all’interno come significato.

Ne consegue che l’informazione a cui mi riferisco non può essere l’informazione astratta di Shannon perché questa non ha nessun significato. Deve essere invece un’informazione irriducibile dal suo significato. Uso quindi l’espressione informazione viva per distinguerla dall’informazione astratta di Shannon. In quest’ultima è l’osservatore ad attribuire un significato convenuto ai segni che osserva. Questi segni sono i simboli astratti che formano l’alfabeto dei simboli nella suddetta teoria.

Nel mio modello concettuale, significato e informazione viva devono già essere presenti nei campi quantistici delle particelle elementari e la consapevolezza è ciò che rivela il significato che è inerente all’informazione viva.

Il sé cosciente è quindi un campo e non può essere una particella elementare per il semplice fatto che le particelle sono stati dei campi quantistici e non oggetti.

Questi sé possono quindi combinarsi in una gerarchia di sé coscienti, ciascuno dei quali possiede una realtà interiore semantica, mentre il corpo fisico sarebbe un simbolo vivo con cui esprimere la propria agentività. I sé composti sono quindi campi di campi potenzialmente infiniti che posseggono consapevolezza e agentività.

Purtroppo non c’è abbastanza tempo per esplorare questo argomento in profondità, dato che vorrei ora approfondire il concetto che il sé, e quindi la consapevolezza e l’agentività, esiste solo negli organismi viventi e che esso non potrà mai emergere dai computer booleani. Senza un sé nessuna macchina potrà mai essere veramente intelligente e autonoma.

C’è però chi potrebbe obiettare che i computer potranno comportarsi meglio degli uomini anche senza un sé. Discuterò questo punto in seguito, mostrando che la comprensione è una proprietà fondamentale della consapevolezza, ancora più saliente della percezione dei qualia, che sono i portatori di significato. Quindi la proprietà che più di ogni altra distingue l’intelligenza umana da quella artificiale è la comprensione.

Consideriamo ora come gli esseri umani prendono decisioni: il nostro sistema sensoriale converte in segnali elettrici le varie forme di energia che esistono nel nostro ambiente. Questi segnali vengono poi inviati al cervello per essere elaborati. Il risultato dell’elaborazione è un altro insieme di segnali che rappresentano le informazioni multisensoriali visive, uditive, tattili e così via. I computer possono certamente arrivare fino a questo punto.

Questa informazione che attiene al mondo fisico del nostro corpo e dell’ambiente, viene poi convertita all’interno della nostra consapevolezza in un insieme di qualia multisensoriali che rappresentano lo stato del mondo fisico. A questa percezione senziente del mondo fisico si aggiungono poi i qualia che provengono dalle nostre emozioni, pensieri, aspirazioni e intenzioni. Però i qualia rappresentano soltanto i dati semantici grezzi dai quali viene poi estratto il significato attraverso la comprensione, un ulteriore processo che è ancora più misterioso dei qualia.

La comprensione è ciò che ci permette di capire il significato della situazione corrente nel contesto della nostra esperienza globale, integrando i significati di tre centri fondamentali metaforici che fanno parte della natura umana: la testa, il cuore e la pancia. La testa è il centro del pensiero e delle capacità razionali e intuitive. Il cuore è il centro delle emozioni, delle capacità empatiche, dei desideri e delle aspirazioni umane. La pancia è il centro delle nostre azioni volontarie, del libero arbitrio e del coraggio. Il cuore deve integrare la capacità di azione con la razionalità per produrre azioni volte al bene comune. Senza il cuore, la razionalità può creare disastri inimmaginabili partendo da presupposti puramente egocentrici. Questo messaggio è importante e vasto, ma devo fermarmi qui per non andare fuori tema.

La comprensione è quindi necessaria per fare una scelta veramente intelligente. Questa richiede l’integrazione delle capacità razionali con quelle emotive e spirituali. È la comprensione che ci consente di decidere se un’azione è necessaria o meno e, in caso affermativo, quale azione è quella ottimale. Il grado di coinvolgimento della consapevolezza nel decidere quale azione intraprendere ha una vasta gamma. Per giungere ad una decisione si può passare da nessun coinvolgimento, in cui l’azione (o l’inazione) è automatica, fino a giorni o settimane di riflessione consapevole.

Quando la situazione corrente è giudicata simile ad altre situazioni passate in cui una determinata azione ha prodotto buoni risultati, la stessa azione può essere scelta inconsciamente e produce essenzialmente una risposta condizionata. Questo comportamento è simile ad un comportamento meccanico. All’estremo opposto ci sono situazioni mai incontrate prima, nel qual caso le varie scelte basate sulla precedente esperienza sono inapplicabili. Faccio notare tuttavia che, per capire se le scelte precedenti siano, o non siano, applicabili alla situazione corrente, occorre comprensione. In altre parole, sapere di sapere e sapere di non sapere richiedono anch’esse comprensione.

Qui è dove la nostra consapevolezza viene coinvolta, e ci permette di trovare una soluzione più o meno creativa a nuove situazioni. Questa è l’area cruciale dove la consapevolezza è indispensabile. Pertanto, la vera intelligenza è la capacità di giudicare correttamente una situazione e trovare una soluzione creativa qualora la situazione la richieda. La vera intelligenza richiede comprensione e la comprensione è creativa, non automatica.

Per avere un’autentica autonomia, un robot dovrebbe essere in grado di operare in ambienti liberi e gestire con successo l’enorme variabilità delle situazioni che si incontrano nella vita reale. Ma ancora di più, dovrebbe saperle gestire anche in ambienti ostili in cui ci siano inganno e aggressione. È la quasi infinita variabilità di queste situazioni che rende necessaria la comprensione.

Solo la comprensione può ridurre o rimuovere l’ambiguità presente nei dati oggettivi. Un esempio di questo problema è il riconoscimento della scrittura a mano o la traduzione da una lingua in un’altra in cui l’informazione simbolica è carente o ambigua. Pertanto, solo la comprensione può aggiungere l’informazione mancante per risolvere il problema.

I robot autonomi sono possibili solo in situazioni in cui l’ambiente è controllato artificialmente, o la variabilità dell’ambiente è prevedibile a priori. È qui dove la differenza tra una macchina e un essere umano è abissale e incolmabile.

Tutte le macchine che costruiamo, computer inclusi, sono realizzate assemblando un certo numero di parti separate. Quindi possiamo, almeno in linea di principio, smontare una macchina in tutti i suoi componenti separati e rimontarla, e la macchina funzionerà di nuovo. Però non possiamo “smontare” una cellula vivente nei suoi componenti atomici e poi riassemblarne le “parti” sperando che la cellula funzioni di nuovo. La cellula vivente è un sistema dinamico diverso rispetto alle nostre macchine: utilizza componenti quantistici che non hanno bordi definibili perché sono stati dei campi quantistici, non oggetti.

Studiamo le cellule in modo riduttivo, come se fossero macchine, ma in realtà le cellule sono sistemi olistici. Una cellula è un sistema aperto perché scambia costantemente energia, informazione e materia con l’ambiente in cui esiste. Pertanto, la struttura fisica della cellula è dinamica perché viene ricreata continuamente con parti che fluiscono costantemente dentro e fuori da essa, anche se ci sembra che la cellula rimanga la stessa.

Perciò, una cellula non può essere separata dall’ambiente con cui è in simbiosi senza perdere qualcosa di essenziale. Un computer invece, per tutto il tempo in cui funziona, ha gli stessi atomi e molecole che aveva quando fu costruito. Nulla cambia nel suo hardware, e in questo senso, è un sistema statico.

Il tipo di elaborazione delle informazioni svolto in una cellula è completamente diverso da ciò che avviene nei computer. In un computer, i transistori sono collegati insieme in uno schema fisso; in una cellula, le parti interagiscono liberamente tra di loro, elaborando le informazioni con principi informatici che ancora non comprendiamo.

Finché studieremo le cellule come sistemi biochimici riduttivi, anziché come sistemi di elaborazione dell’informazione quantistica, non saremo mai in grado di capire le differenze che esistono tra loro e i computer booleani. Quando studiamo una cellula in modo riduttivo e separata dal suo ambiente, abbiamo ridotto un sistema olistico alla somma delle sue presunte parti, gettando via ciò che è più della somma delle parti. Ed è proprio lì che si annida la consapevolezza.

La consapevolezza esiste solo nella dinamicità aperta della vita che si trova all’interno dei campi quantistici delle particelle elementari. La vita e la consapevolezza sono inestricabilmente legate al dinamismo che vediamo nelle cellule, che sono gli “atomi” indivisibili che costituiscono tutti gli organismi viventi. Ne consegue che la vita, la consapevolezza, l’agentività e le cellule non sono riducibili alla fisica classica, mentre invece i computer lo sono.

La creazione di una macchina che si auto-riproduce all’interno di un computer – per esempio realizzando un costruttore universale3 – non corrisponde alla riproduzione di una cellula vivente in cui sia l’hardware come il “software” della cellula si duplicano. Nel caso del costruttore universale, sarebbe solo il software a ricrearsi nella memoria di un computer.

Per carpire i segreti della vita dovremmo creare un “computer” in grado di assemblare al suo interno un altro “computer” uguale a se stesso – hardware e software – per poi dividersi in due “computer” essenzialmente identici.

Per far questo, la materia del computer dovrebbe fluire continuamente dentro e fuori il presunto computer, esattamente come avviene negli organismi viventi. Quindi questo “computer” sarebbe esso stesso un organismo vivo – una struttura fondamentalmente diversa dai computer classici e oggi impossibile da creare se non modificando una cellula che già esiste. Quando ciò diventasse possible, questo “computer vivo” sarebbe consapevole e avrebbe libero arbitrio.

In ultima analisi, la simulazione della vita fatta con un costruttore universale – che è soltanto software – non è vita perché nella vita la netta distinzione tra hardware e software non esiste.  Secondo il mio modello della realtà, solo i sistemi aperti con una organizzazione che mantiene coerenza con i campi quantistici possono ospitare la consapevolezza e l’agentività di un sé. E questa non è affatto l’organizzazione di un computer.

Se i campi quantistici non possedessero consapevolezza e agentività, il sé e l’interiorità fatta di significati non potrebbero esistere. I robot sono semplicemente meccanismi che imitano un essere vivente copiando solo l’aspetto simbolico astratto di un sé cosciente. I sostenitori dell’intelligenza artificiale forte,2 che asseriscono che il virtuale è uguale al reale, non prendono in considerazione che il mondo reale è quantistico e olistico e non deterministico e riduzionistico.

Anche se crediamo che la consapevolezza possa emergere esclusivamente dalla materia inerte, il comportamento dell’universo non potrebbe essere simulato da nessun computer classico perché è impossibile sapere simultaneamente la posizione e la velocità di ogni particella elementare. Anche se possedessimo un computer con memoria e capacità di calcolo infinite, non sarebbe possibile prevedere il decorso temporale dell’universo perché dovremmo simulare un’infinità di possibili universi ma non potremmo sapere in quale degli infiniti universi ci troveremo nell’istante successivo.

La nostra vita è indelebilmente legata alla presenza della consapevolezza e del libero arbitrio. Come sarebbe la nostra esistenza se non sentissimo nulla? Se non provassimo l’amore, la gioia, l’entusiasmo, il senso della bellezza e perché no, anche il dolore? Una macchina è uno zombi che passa attraverso una successione di stati meccanici senza sentimenti e comprensione. Non c’è vita interiore in una macchina: è tutta esteriorità. Si potrebbe dire che c’è buio dentro una macchina, ma sarebbe un’affermazione solo “poetica” perché il concetto di “dentro” non esiste per una macchina. È proprio la coscienza quella che crea l’interiorità che sperimentiamo

In un essere umano c’è luce dentro. E anche il mondo esteriore intersoggettivo diventa una rappresentazione soggettiva costruita dal cervello che la nostra consapevolezza percepisce come il mondo fuori del corpo. Ed è proprio perché la consapevolezza è una proprietà di un campo di campi in sovrapposizione con lo spazio fisico – e quindi esiste sia dentro sia fuori di noi – che noi percepiamo il mondo esteriore fuori di noi in sovrapposizione con il mondo interiore pieno di emozioni, pensieri e sentimenti spirituali.

È la nostra consapevolezza a dare significato alla vita creando dentro di noi una realtà aumentata, per usare una terminologia oggi in voga, che ci presenta il mondo interiore ed esteriore all’interno del campo di campi che è il sé. Un robot, essendo senza un sé, può solo avere una immagine del mondo nella memoria del suo computer di silicio, senza poterla proiettare fuori di sé.

L’idea che i computer classici possano diventare più intelligenti degli esseri umani è pericolosa perché, se la accettassimo, ci limiteremmo ad esprimere solo una piccolissima frazione di ciò che siamo realmente. Questa idea ci toglie potere, libertà e soprattutto umanità: qualità che appartengono alla nostra consapevolezza e non alla macchina che alcuni ci dicono che siamo.

A mio avviso, il vero pericolo dei progressi della robotica e dell’intelligenza artificiale non sarà quello di creare macchine che prenderanno il sopravvento sull’umanità perché saranno migliori di noi. Il vero pericolo è dato dagli usi malevoli dell’intelligenza artificiale.

Uomini malvagi potrebbero causare danni incalcolabili all’umanità e all’ecosistema controllando computer e robot sempre più potenti per far solo il loro interesse. Hacker organizzati potrebbero inquinare i dati e gli algoritmi alla base dei sistemi intelligenti, creando catastrofi inimmaginabili.

Ma la colpa di tali letali conseguenze sarebbe dell’uomo, non della macchina. Se invece verranno usati correttamente, i computer, i robot, e l’intelligenza artificiale ci permetteranno di amplificare in grande misura le capacità meccaniche della nostra mente liberandoci dalla schiavitù dei lavori ripetitivi, monotoni e senza significato, permettendoci così di scoprire la magnificenza della vita.

 

Federico Faggin

 

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Nota 1:  Un riduzionista ritiene che un sistema complesso sia soltanto la somma delle sue parti, per cui il comportamento del tutto è interamente determinato dal comportamento delle sue parti isolate.

Nota 2: L’intelligenza artificiale forte sostiene che è possibile per le macchine diventare sapienti o coscienti di sé, senza necessariamente mostrare processi di pensiero simili a quelli umani. Il termine intelligenza artificiale forte fu originalmente coniato da John Searle per confutarne la teoria: “Secondo l’intelligenza artificiale forte, il computer non sarebbe soltanto, nello studio della mente, uno strumento; piuttosto, un computer programmato opportunamente sarebbe davvero una mente.” (Wikipedia)

Nota 3: Un costruttore universale è un programma che può riprodurre se stesso, simulando la riproduzione di una cellula vivente.

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