La chiave di un’intelligenza artificiale più intelligente sta nel cervello umano

Come mai gli esseri umani sin da piccoli sono capaci di imparare lingue complesse? E perché la soluzione di un problema intuitivo (come collegare nove punti su una griglia rettangolare con quattro linee rette contigue senza staccare la matita dal foglio) viene improvvisamente in mente la mattina dopo appena svegli?

INSIGHT, un rivoluzionario progetto finanziato dall’UE e coordinato da uno degli attuali pionieri della biologia evolutiva teorica, è riuscito a capire meglio il modo esatto in cui risolviamo i problemi, esaminando il modo in cui le idee nel nostro cervello possono evolversi nel corso della vita. I risultati potrebbero avere implicazioni per programmare robot per la risoluzione di problemi in grado di pensare da soli e accrescere le nostre conoscenze su come si è sviluppato il linguaggio umano.

“La capacità indeterminata di risolvere problemi e l’apprendimento indeterminato degli esseri umani continuano a essere molto superiori a quello che possono fare le macchine oggi,” spiega il professor Eörs Szathmáry, Direttore del Centro Parmenides per lo studio dei fondamenti concettuali della scienza presso la Fondazione Parmenides a Monaco, in Germania, e professore di Biologia presso l’Università Eötvös di Budapest, Ungheria. “In particolare, i robot non hanno algoritmi adeguati per la risoluzione intuitiva dei problemi in vari contesti, la quale è vitale per la comprensione umana.”

Per intuizione intendiamo l’abilità degli esseri umani di creare rappresentazioni nuove e più utili di un problema, al fine di cercare soluzioni diverse dalla “forza bruta” e guidare le azioni future. Questo ci permette di affrontare problemi non di routine in modo altamente creativo, una cosa che l’intelligenza artificiale ha difficoltà a fare.

Per esempio, per diversi anni impariamo attraverso l’esperienza e il gioco a camminare, parlare e socializzare, mentre lo sviluppo di idee complesse che ampliano la conoscenza, come la teoria della relatività di Einstein, può richiedere un decennio o più. Spesso una soluzione “eureka” può venirci in mente all’improvviso, il che suggerisce che l’elaborazione inconscia ha un ruolo cruciale nell’intuizione.

L’evoluzione del pensiero

“Le profonde somiglianze tra il pensiero e l’evoluzione ci hanno portato a ipotizzare che gli adattamenti cognitivi, che si ottengono attraverso la selezione naturale “neuronale", si verificano in tempo reale nelle reti neuronali del cervello umano durante la sua vita,” spiega Szathmáry. “Questo processo è detto neurodinamica Darwiniana.”

Il progetto INSIGHT ha fornito prove a sostegno di questa teoria usando simulazioni al computer, robot, esami di colture cellulari ed esperimenti di psicologia umana e neuroimaging. Per esempio, sono stati stimolati neuroni di ratti per scoprire schemi temporali di attività, che sono stati registrati e poi riprodotti in una rete non trattata per vedere se era possibile copiare le informazioni imparate. I robot sono stati provvisti di algoritmi di selezione naturale progettati per creare un''esplorazione autonoma creativa indeterminata e sono stati condotti dei test per vedere se questi potevano, effettivamente, creare un loro obiettivo.

"A differenza della selezione artificiale, che dice “questa è la tua funzione, questo è quello che devi sviluppare”, abbiamo scoperto che un robot poteva sviluppare un suo gioco,” spiega Szathmáry. “In definitiva, i robot potrebbero essere in grado di generare i propri valori e desideri e in un certo senso avere una mente propria.” Per testare queste ipotesi, il progetto ha sviluppato un nuovo kit di strumenti robotici evolutivi, chiamato Robogen, che permette a chiunque abbia un computer di sviluppare corpi e cervelli robotici in simulazioni basate sulla fisica, stampare in 3D le parti del corpo sviluppate, assemblare tutto il robot e osservare il suo comportamento nel mondo reale. Il progetto ha fatto progressi anche nella mappatura di come le dinamiche Darwiniane del cervello siano fondamentali per l’elaborazione del linguaggio.

Le implicazioni di questa ricerca sono di vasta portata. Una svolta interessante potrebbe essere che i processi evolutivi che avvengono nel cervello potrebbero essere più potenti che in natura, perché sono modificati e guidati dall’apprendimento. Anche se molto di tutto ciò rimane puramente ipotetico, ed è necessario perfezionare ulteriormente i modelli, il progetto INSIGHT ha cominciato a sviluppare una teoria che potrebbe un giorno portare a macchine in grado di imparare autonomamente, a una traduzione del linguaggio più intelligente e a una trasformazione dell’insegnamento e della risoluzione dei problemi.

Per ulteriori informazioni, visitare:
Sito web del progetto INSIGHT
Sito web ROBOGEN