» Esercizi svolti di Matematica e Fisica

[¯|¯] Reti neurali autopoietiche

Di seguito la parte finale (che è quella più interessante) dell'handbook che proponiamo in questo post:

È possibile congetturare l'esistenza di componenti elettrici autopoietici? Per poter rispondere a tale domanda, dovremmo considerare componenti di tipo più complesso, magari organici, cioè in cui lo spostamento delle cariche elettriche è determinato da processi elettrochimici. La suddetta complessità potrebbe dar luogo a una circolarità, ovvero alla chiusura operativa discussa sopra. Inoltre, come è ben noto, i processi ricorsivi sono potenzialmente dei generatori di caos deterministico. Imprevedibilità e frattalità sembrano essere gli "ingredienti fondamentali" di un siffatto sistema. E tutto questo ci richiama la nozione di consapevolezza e intelligenza di un sistema dinamico cognitivo. Ne concludiamo che le reti elettriche autopoietiche potrebbero ben modellizzare una rete neurale sia essa artificiale, naturale o addirittura extraterrestre.

Tale congettura riguarda una autopoiesi in senso debole, in quanto l'autopoiesi formulata da Maturana e Varela prevede la creazione di componenti (di natura organica). Nel nostro caso, invece, viene considerato autopoietico un componente in grado di modificare il proprio input. Per poter postulare un'autopoiesi in senso forte, ad esempio nel caso delle reti neurali, dovremmo considerare la possibilità di generare nuove cellule neurali e relative sinapsi. Matematicamente, ciò si traduce nell'azione di un operatore di creazione di componenti, vale a dire un generatore di funzioni ricorsive.

Concludiamo osservando che l'autopoiesi di una rete neurale sembrerebbe essere la descrizione matematica della capacità introspettiva della rete, in quanto è il sistema medesimo che interagisce con sé stesso. Tale affermazione ci fa pensare ai problemi epistemologici sollevati dalla Meccanica quantistica. In particolare, nell'interpretazione di Von Neumann
della teoria della misurazione di una osservabile quantistica, per far collassare la funzione d'onda di un sistema quanto-meccanico, l'utilizzo di un appropriato strumento di misura è una condizione necessaria ma non sufficiente per la realizzazione della misura medesima. Secondo Von Neumann, è indispensabile l'attività di un sistema che abbia capacità introspettive, ovvero di "saper leggere" il proprio stato. Una rete neurale autopoietica potrebbe forse essere in grado di eseguire una misura quantistica o ciò che è lo stesso, determinare il collasso di una funzione d'onda.

Tags: autopoiesi, meccanica quantistica, reti neurali