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Scienze Cognitive

Le Scienze Cognitive rappresentano un campo di studio focalizzato sulla mente e l’intelligenza, incorporando diversi metodi e approcci

Sezione a cura di Gloria Angelini

Aggiornato il 26 ott. 2023

Scienze cognitive e Cognitivismo

Nella ricerca sul funzionamento della mente umana, le Scienze Cognitive rappresentano un’interessante avventura intellettuale, nonché una ricca area di produzione di conoscenza. Questo viaggio alla scoperta dei misteri della mente inizia dalla comprensione del legame cruciale tra Scienze Cognitive e Cognitivismo.

In questo articolo, esploreremo il campo delle Scienze Cognitive e il suo legame con il Cognitivismo, per fare luce sulle complesse dinamiche della mente umana attraverso la lente delle Scienze Cognitive, svelando come il Cognitivismo abbia scolpito il nostro modo di comprenderla.

Infatti, il Cognitivismo, con il suo focus sull’analisi dei processi di pensiero, si rivela un pilastro fondamentale nel plasmare il campo delle Scienze Cognitive. Ha trasformato il nostro modo di comprendere i complessi processi mentali umani, rivelando interconnessioni tra percezione, memoria, apprendimento e molto altro.

Scienze Cognitive: definizione e storia

Le Scienze Cognitive rappresentano un campo di studio focalizzato sulla mente e l’intelligenza. Il campo mira a esplorare la natura della mente in modo interdisciplinare, incorporando diversi metodi e approcci come la filosofia, la psicologia, l’intelligenza artificiale, le neuroscienze, la linguistica e l’antropologia.

Le Scienze Cognitive si concentrano sulla comprensione del pensiero e della cognizione attraverso la lente delle strutture rappresentazionali nella mente e delle procedure computazionali che operano su tali strutture. È un’impresa interdisciplinare che cerca di comprendere le varie dimensioni della cognizione, comprese le questioni fondamentali, teoriche e filosofiche.

La scienza cognitiva è emersa all’inizio degli anni ’50 come un campo interdisciplinare che integrava idee di psicologia, intelligenza artificiale, linguistica, neuroscienze e antropologia. L’obiettivo era quello di sviluppare una nuova disciplina che formasse teorie della mente basate su principi fondamentali come le rappresentazioni mentali e i meccanismi computazionali.

Negli anni ’60, la scienza cognitiva iniziò come un insieme sciolto di studiosi che la pensavano allo stesso modo e interessati allo studio della mente. I primi sviluppi chiave includono il programma di Newell e Simon per dimostrare i teoremi logici, la grammatica generativa di Chomsky e la ricerca di Miller sull’interferenza cognitiva e sui limiti della memoria a breve termine.

Nei decenni successivi, la scienza cognitiva si è estesa fino a includere linguaggi di programmazione per l’elaborazione di elenchi, sistemi di produzione, strutture di conoscenza su larga scala, grammatiche linguistiche e modelli di elaborazione delle informazioni.

Il campo ha subito cambiamenti negli anni ’80 e ’90 con lo sviluppo delle neuroscienze cognitive e l’attenzione alla cognizione incarnata (embodied cognition).

Oggi, le Scienze Cognitive rimangono un campo multidisciplinare e applicato, che comprende diverse posizioni teoriche e un’ampia gamma di aree di ricerca, tra cui psicologia, neuroscienze, linguistica, filosofia e informatica.

Cognitivismo: i fondamenti

Al centro delle Scienze Cognitive si erge la psicologia cognitiva (Cognitivismo), un approccio emerso negli anni ’50, con figure chiave come Miller, Simon e Chomsky che hanno contribuito alle teorie sulla memoria, il problem solving e il linguaggio. Questo paradigma pone la sua lente d’ingrandimento sui processi mentali interni, un territorio precedentemente inesplorato. Al suo cuore, il Cognitivismo introduce concetti chiave come l’elaborazione dell’informazione, concependo la mente come un sofisticato elaboratore di dati, con un’organizzazione sequenziale e una capacità limitata di elaborazione. La psicologia cognitiva si interessa a vari processi cognitivi, tra cui l’attenzione, il pensiero e la creatività, riconoscendo loro un’autonomia strutturale e un’interdipendenza reciproca. Questa visione rivoluzionaria pone le basi per la creazione di modelli mentali che ci permettono di comprendere come l’essere umano pensa, apprende e risolve problemi. 

Il Cognitivismo ha segnato un significativo spostamento dal comportamentismo, un approccio che si concentrava esclusivamente sugli elementi osservabili dall’esterno, verso la dimensione interna dell’uomo, la mente. Questo cambiamento radicale è stato una spinta fondamentale verso un’analisi più approfondita dei processi cognitivi, consentendo di svelare il complesso mondo dei pensieri, delle emozioni e delle memorie che costituiscono la nostra esperienza.

Un ambiente interdisciplinare: il contributo del Cognitivismo alle Scienze Cognitive

Il Cognitivismo ha contribuito allo sviluppo di modelli computazionali e strutture di elaborazione delle informazioni nelle Scienze Cognitive, consentendo ai ricercatori di studiare le capacità e i meccanismi cognitivi della mente. Ha fornito approfondimenti sull’interpretazione degli stati e dei processi mentali, sottolineando il ruolo dei processi cognitivi interni nel comportamento manifesto. Inoltre, il Cognitivismo ha aiutato a comprendere vari processi cognitivi come la percezione, l’attenzione, la memoria, il linguaggio e la risoluzione dei problemi, indagando su come questi processi vengono rappresentati e operati nella mente. 

Il Cognitivismo ha anche contribuito alle applicazioni pratiche delle Scienze Cognitive, ad esempio nei campi dell’intelligenza artificiale, dell’interazione uomo-computer. 

Nel vasto panorama delle Scienze Cognitive, diversi psicologi cognitivisti hanno offerto contributi unici, plasmando la nostra comprensione dei processi mentali umani e contribuendo allo sviluppo delle Scienze Cognitive

George Miller

George Miller è noto per il concetto di frammentazione della memoria, che ha rivoluzionato la nostra comprensione della memoria e della capacità di elaborazione dell’essere umano. 

Uno dei suoi contributi più famosi è stato l’articolo del 1956 intitolato “The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information”. In questo articolo, Miller ha sostenuto che la capacità di elaborazione della memoria a breve termine umana è limitata a circa sette unità di informazione, più o meno due. Questo concetto è stato cruciale per la nostra comprensione di come gli esseri umani elaborano e memorizzano informazioni. Ha suggerito che la mente umana è in grado di elaborare solo un numero limitato di elementi alla volta, e questo concetto ha avuto un impatto significativo nella progettazione dell’interfaccia utente, nella didattica e in molte altre aree.

Nel 1960 Miller, Eugene Galanter e Karl Pribram proposero di sostituire la sequenza stimolo-risposta (una sequenza comportamentale isolata utilizzata per aiutare la ricerca) con un’altra sequenza comportamentale ipotizzata, che chiamarono TOTE (test, operate, test, exit), un framework per la risoluzione dei problemi che prevede una serie di passaggi: testare lo stato corrente, operare sull’ambiente per raggiungere un obiettivo, testare nuovamente per determinare se l’obiettivo è stato raggiunto e uscire dal processo una volta raggiunto l’obiettivo. Il modello TOTE ha fornito un approccio sistematico alla risoluzione dei problemi e ha evidenziato l’importanza del feedback e della valutazione nel processo cognitivo.

Il TOTE ha avuto un impatto significativo sulla psicologia, perché ha fornito un modello realistico di come gli esseri umani perseguono gli obiettivi e realizzano i piani. Il lavoro di Miller ha incoraggiato i ricercatori ad abbandonare l’approccio più ristretto, orientato al comportamento e basato su stimolo-risposta. L’unità TOTE è servita anche come base per molte teorie successive sul problem solving.

Con i suoi lavori Miller ha contribuito alla promozione del campo emergente della psicologia cognitiva, enfatizzando l’importanza di studiare i processi mentali interni, come la percezione, la memoria e il pensiero. Il contributo di George Miller ha aperto la strada a una maggiore comprensione della mente umana e ha avuto un impatto duraturo sulla psicologia cognitiva, contribuendo a porre le basi per il campo delle Scienze Cognitive nel suo complesso.

Allen Newell e Herbert A. Simon

Allen Newell e Herbert A. Simon hanno sviluppato il concetto di “problem-solving” tramite l’intelligenza artificiale, creando programmi che imitavano il pensiero umano. Il loro lavoro è stato fondamentale per lo sviluppo delle Scienze Cognitive e ha influenzato significativamente l’intelligenza artificiale e la psicologia cognitiva. 

Newell e Simon hanno sviluppato uno dei primi modelli di problem solving chiamato “General Problem Solver” (GPS). Questo modello rappresenta una simulazione di come le persone affrontano e risolvono problemi. Hanno introdotto il concetto di “stati” e “operatori” per rappresentare come un problema può essere diviso in piccoli passaggi gestibili e come si può procedere dall’inizio alla soluzione.

Newell e Simon hanno proposto il modello «Information Processing System» (IPS), che descrive la mente umana come un sistema di elaborazione delle informazioni che riceve, archivia e recupera informazioni.

Questi studiosi hanno inoltre proposto una teoria dell’apprendimento basata su simboli e regole, sostenendo che l’apprendimento umano coinvolge l’acquisizione e l’uso di simboli e regole per risolvere problemi. Questa teoria ha influenzato il campo dell’IA, contribuendo allo sviluppo di algoritmi per l’apprendimento simbolico e la risoluzione di problemi.

Newell e Simon sono stati pionieri nell’applicazione della teoria dell’Intelligenza Artificiale (IA) alla creazione di programmi e algoritmi che potessero risolvere problemi complessi. Hanno sviluppato il programma “Logic Theorist”, uno dei primi programmi di IA in grado di dimostrare teoremi matematici. Questo lavoro ha posto le basi per lo sviluppo successivo di programmi di IA per applicazioni pratiche.

I due studiosi hanno anche studiato il processo decisionale umano, introducendo il concetto di “razionalità limitata”, sostenendo che, a causa delle limitazioni cognitive e delle risorse limitate, gli individui prendono decisioni che possono essere solo razionali rispetto alle informazioni e alle risorse disponibili. Questo concetto ha influenzato la teoria economica e la psicologia decisionale.

In sintesi, il contributo di Allen Newell e Herbert A. Simon è stato cruciale nel collegare la psicologia cognitiva all’intelligenza artificiale e nello sviluppo di modelli e teorie che hanno influenzato notevolmente la comprensione dei processi mentali umani, dell’apprendimento, del problem solving e del processo decisionale. Il loro lavoro ha avuto un impatto duraturo sia nell’ambito accademico che in quello pratico, contribuendo allo sviluppo di nuove tecnologie e approcci alla risoluzione dei problemi.

 

I lavori di Miller, Newell e Simon sull’interferenza cognitiva e sui limiti rispettivamente della memoria a breve termine, della grammatica generativa e dei linguaggi dei programmi di elaborazione delle liste, sono stati i primi sviluppi chiave, presentati in una conferenza nel 1956, che hanno influenzato lo sviluppo delle Scienze Cognitive

Ulric Neisser

Ulric Neisser è stato pioniere nella psicologia cognitiva, introducendo il concetto di “percezione selettiva” e promuovendo l’importanza dell’ecologia della mente nella comprensione dell’esperienza umana. Neisser sostiene che la percezione non è un processo passivo di registrazione oggettiva del mondo esterno, ma piuttosto un processo attivo in cui il cervello seleziona, organizza e interpreta le informazioni sensoriali in base alle esperienze passate e agli obiettivi attuali dell’individuo. Questo concetto ha enfatizzato l’importanza del contesto e delle esperienze personali nella percezione e nella comprensione del mondo.

L’idea di “cognizione ecologica” suggerisce che per comprendere appieno la mente umana è necessario considerare l’ambiente in cui un individuo opera. Questo approccio ha sottolineato l’importanza di studiare il comportamento e la cognizione in situazioni reali, piuttosto che in contesti artificiali di laboratorio.

Neisser ha lavorato anche su modelli di elaborazione delle informazioni che riflettono la metafora mente-computer. Nel suo libro “Cognitive Psychology” (1967), Neisser ha esaminato l’analogia tra il funzionamento della mente umana e il funzionamento di un computer. Ha proposto la visione della mente come un sistema di elaborazione delle informazioni, in cui le informazioni vengono ricevute, elaborate e memorizzate. Questo approccio ha contribuito a consolidare la concezione della mente come un elaboratore di informazioni, concetto fondamentale del cognitivismo. La metafora mente-computer ha influenzato notevolmente la psicologia cognitiva e ha guidato la ricerca sulla percezione, la memoria, il linguaggio e altri processi cognitivi. 

Tuttavia, è importante notare che, nonostante questa analogia, Neisser ha anche sottolineato l’importanza di considerare l’aspetto ecologico e situazionale dell’esperienza umana nella comprensione dei processi cognitivi, contribuendo così a un approccio più completo nella psicologia cognitiva. La sua influenza nella costruzione di un ponte tra la metafora mente-computer e la cognizione ecologica ha contribuito a una visione più bilanciata della mente umana all’interno della psicologia cognitiva.

Neisser ha avuto un impatto duraturo sulla psicologia cognitiva, spingendo i ricercatori a considerare la complessità e la natura dinamica della mente umana, oltre a enfatizzare l’importanza dell’ecologia della mente nella comprensione dell’esperienza umana. Le sue idee hanno contribuito a plasmare il campo delle Scienze Cognitive e hanno ispirato ulteriori ricerche sulla percezione, la memoria e la cognizione.

Noam Chomsky

Noam Chomsky ha cambiato il modo in cui comprendiamo il linguaggio umano con la sua teoria del “grammaticalismo generativo”. Le sue teorie sull’acquisizione del linguaggio e il concetto di grammatica universale hanno fortemente influenzato la scienza cognitiva

La teoria della grammatica generativa di Chomsky, esposta per la prima volta nel suo libro “Syntactic Structures” del 1957, sostiene che la capacità di produrre e comprendere il linguaggio è innata e universale tra gli esseri umani e propone che ciascuna lingua naturale è governata da una grammatica sottostante che può essere descritta attraverso regole formali. Questa grammatica generativa genera infinite combinazioni di frasi grammaticalmente corrette.

Il concetto di “Universal Grammar” (Grammatica Universale), suggerisce che esiste un insieme di principi linguistici condivisi da tutte le lingue umane. Questi principi universali costituiscono la base per la capacità innata di apprendere qualsiasi lingua naturale. Secondo Chomsky, i bambini nascono con una predisposizione biologica a imparare il linguaggio e acquisiscono la lingua madre attraverso un processo di attivazione delle regole della grammatica universale in risposta all’esposizione linguistica nell’ambiente circostante.

La teoria di Chomsky sulla grammatica generativa ha avuto un impatto significativo su discipline come la psicologia cognitiva, le neuroscienze cognitive e l’intelligenza artificiale. Ha contribuito a modellare il modo in cui comprendiamo l’elaborazione del linguaggio nel cervello umano e ha ispirato lo sviluppo di algoritmi di elaborazione del linguaggio naturale nell’IA.

Jerry Fodor

Jerry Fodor non è considerabile propriamente uno psicologo cognitivista, è stato un influente filosofo e ricercatore nel campo delle scienze cognitive, tuttavia il suo contributo riguarda anche il campo della psicologia cognitiva, nonché della filosofia della mente.

Egli ha contribuito alla comprensione della struttura della mente umana attraverso la sua teoria del “modularismo”, sottolineando l’esistenza di specifici moduli mentali per varie funzioni cognitive. Questa teoria afferma che la mente umana è organizzata in moduli cognitivi, ovvero strutture mentali specializzate e autonome che elaborano informazioni specifiche in modo automatico e rapido. Ad esempio, il modulo visivo elabora le informazioni visive, mentre il modulo linguistico gestisce il linguaggio. Questa teoria ha influenzato notevolmente la comprensione della mente umana, suggerendo che i processi cognitivi non sono generali e centrali, ma piuttosto specifici e modulari.

Fodor ha lavorato anche nell’ambito della teoria della computazione simbolica, che utilizza simboli e regole formali per rappresentare e manipolare informazioni. Questo approccio ha influenzato lo sviluppo di programmi di intelligenza artificiale che cercano di replicare il pensiero umano attraverso la manipolazione di simboli.

Le sue idee hanno avuto un impatto profondo sulla psicologia cognitiva, la filosofia della mente e l’intelligenza artificiale, contribuendo a plasmare la comprensione della mente umana e dei suoi processi.

Ognuno di questi psicologi ha lasciato un’impronta significativa nel campo delle Scienze Cognitive, contribuendo alla nostra conoscenza dei processi cognitivi.

Evoluzione Contemporanea

Le Scienze Cognitive sono in costante evoluzione, un viaggio continuo verso la comprensione della mente umana che si nutre di nuove tecnologie e approcci multidisciplinari. Questa disciplina interdisciplinare abbraccia il progresso tecnologico come un alleato prezioso, che apre nuovi orizzonti per la ricerca. Attualmente, una delle sfide più interessanti è l’integrazione dell’intelligenza artificiale nelle Scienze Cognitive. I concetti cognitivi, come l’elaborazione delle informazioni e i modelli mentali, stanno alimentando lo sviluppo di algoritmi di deep learning e di reti neurali artificiali, portando a progressi significativi nella comprensione di come le macchine possono simulare il pensiero umano.

Nell’ambito dell’analisi dei dati, le Scienze Cognitive giocano un ruolo chiave nell’interpretazione dei grandi insiemi di informazioni. L’applicazione dei principi cognitivi nella progettazione di algoritmi di elaborazione dei dati permette di identificare schemi, tendenze e correlazioni in modo più accurato ed efficiente. Le Scienze Cognitive trovano anche applicazione nel design dell’interfaccia utente, contribuendo a creare esperienze utente più intuitive e efficaci.

Tuttavia, nonostante i notevoli progressi, le Scienze Cognitive affrontano sfide complesse, come la comprensione dei processi cognitivi complessi e il loro impatto sul comportamento umano. Inoltre, la ricerca è rivolta a nuovi modelli e teorie per spiegare fenomeni mentali ancora sconosciuti. In questo contesto, il Cognitivismo mantiene la sua rilevanza, poiché fornisce una solida base teorica per affrontare queste sfide e contribuire all’evoluzione in corso delle Scienze Cognitive

Oggi, più che mai, siamo chiamati a riflettere sul futuro delle Scienze Cognitive e sulla sua continua evoluzione. Le Scienze Cognitive rappresentano una disciplina in costante crescita, in cui il Cognitivismo continua a giocare un ruolo cruciale nell’aprire nuove strade di indagine e applicazione per comprendere meglio il nostro complesso mondo mentale. 

Bibliografia

  • Bechtel, W., Abrahamsen, A., & Graham, G. (2001). Cognitive Science: History. International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences. doi: 10.1016/B0-08-043076-7/01442-X
  • Favela, L. H. (2020). Cognitive science as complexity science. Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science, 11(4) doi: 10.1002/WCS.1525
  • Friedenberg, J., Silverman, G., & Spivey, M. J. (2021). Cognitive science: an introduction to the study of mind. Sage Publications.
  • Hagard, P. (2023). Cognitive Science. The Stanford Encyclopedia of Philosophy. https://plato.stanford.edu/archives/spr2023/entries/cognitive-science/
  • Mishra, R. K. (2022). Cognitive Science: New Developments and Future Directions. Taylor & Francis.
  • Neisser, U. (2014). Cognitive psychology: Classic edition. Psychology press.
  • Olivetti Belardinelli, M. (2012). The debt of cognitive science to Ulric Neisser. Cognitive processing, 13(3), 189-191.

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