SCIENZE COGNITIVE

12 CFU - 2° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

SANTO DI NUOVO - Modulo PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE - M-PSI/01 - 6 CFU
EMANUELE COCO - Modulo STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE - M-FIL/06 - 3 CFU
VINCENZO MILAZZO - Modulo INTELLIGENZA ARTIFICIALE - INF/01 - 3 CFU

Obiettivi formativi

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Il modulo del corso integrato intende fornire gli elementi fondamentali per lo studio della mente attraverso le attuali discipline neuroscientifiche. L’obiettivo è presentare i collegamenti fra le neuroscienze, la psicologia e le sue applicazioni, specialmente nel settore della neuroriabilitazione cognitiva. Particolare attenzione viene dedicata alla storia e alle applicazioni dell’intelligenza artificiale.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
Il modulo è organizzato in tre parti:

1. La prima è dedicata i presupposti epistemologici della conoscenza scientifica e in particolare degli studi dedicati alle scienze della vita.

2. La seconda affronta – attraverso un percorso storico e critico – le tappe che hanno portato dalla nascita delle scienze cognitive alla “naturalizzazione della mente e delle prestazioni comportamentali”.

3. La terza parte è dedicata a una analisi critica dei principali studi e delle teorie che vertono attorno al "determinismo genetico" e alla relazione comportamento/gene/cultura.

Il senso complessivo del corso è scandito dunque da tre domande generali: quali sono i presupposti epistemologici per giudicare che un fenomeno sia “scientificamente provato”? Quali sono state le principali tappe storiche e teoriche che hanno dimostrato una relazione tra il comportamento degli organismi e le loro strutture anatomiche e fisiologiche? Se le strutture organiche di un individuo sono dovute al suo patrimonio genetico, anche le sue prestazioni comportamentali dipendono dai geni?

A queste domande il corso non darà risposte certe poiché il dibattito – almeno sui suoi aspetti più di frontiera – è ancora in corso; fornirà tuttavia strumenti critici e conoscenze per poter giudicare in modo più consapevole gli aspetti teorici e le eventuali azioni pratiche e/o terapeutiche legate alle questioni sopra poste.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Lezioni, presentazioni da fonti informatiche (che spiegano ed esemplificano le parti presenti nei libri di testo)
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
Lezioni frontali

Prerequisiti richiesti

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Collocandosi nell'ultimo semestre dell'ultimo anno della laurea magistrale, il corso di Scienze Cognitive, nella sua triplice articolazione modulare, presuppone una conoscenza dei fondamenti di psicologia generale, dello sviluppo, sociale e clinica. Pre-requisiti essenziali sono i contenuti degli insegnamenti neurobiologici (neuroanatomia e psicofisiologia) studiati negli anni precedenti. Pur non essendo previste specifiche propedeuticità, si consiglia di sostenere gli esami di queste discipline neurobiologiche prima di affrontare quello di Scienze Cognitive.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
Come per il modulo PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE

Frequenza lezioni

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
La frequenza è consigliata per chi vuole non limitarsi alla lettura e alla memorizzazione dei testi consigliati per l'esame, ma approfondire criteri e metodi della ricerca sulle neuroscienze e le scienze cognitive, indispensabili (insieme ad una sufficiente conoscenza della lingua inglese scientifica) per svolgere una eventuale tesi sull'argomento.

A lezione verranno presentati studi e applicazioni pratiche - ad esempio in campo clinico e riabilitativo - utili sul piano professionale, utilizzando supporti audiovisivi e connessioni a siti internet impossibili da riportare nei testi.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
La frequenza è consigliata. Le lezioni permettono di cogliere meglio gli argomenti trattati e l'idea generale che tiene legati i diversi temi. Fornisce inoltre riferimenti e digressioni utili. Poiché le lezioni sono organizzate di modo da rispondere a degli interrogativi esse generano generalmente un dialogo tra i presenti che aiuta ad assimilare i temi rendendo poi lo studio più facile e proficuo.

Contenuti del corso

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Il modulo di psicologia cognitiva e neuroscienze tratterà le relazioni tra psicologia cognitiva, neuroscienze e simulazioni, nell’integrazione multidisciplinare che caratterizza le scienze cognitive.

Il corso intende fornire gli elementi fondamentali per lo studio della mente attraverso le attuali discipline neuroscientifiche.

L’obiettivo è presentare i collegamenti fra le neuroscienze, la psicologia e le sue applicazioni, specialmente nel settore della neuroriabilitazione cognitiva.

Vengono approfonditi, tra l’altro, i seguenti contenuti:

- Il passaggio dal cognitivismo al connessionismo e modularismo

- La genetica e l’epigenetica nella spiegazione degli aspetti cognitivi, emotivi e relazionali della mente

- Le applicazioni delle neuroscienze allo studio delle patologie psichiche, dell’economia, dell’estetica, della moralità e religiosità

- La coscienza, dall’attenzione di base fino alla consapevolezza di sé

- Lo sviluppo del linguaggio e delle altre funzioni cognitive e le possibilità di simulazione in un’ottica di ‘vita artificiale’

- Le applicazioni della simulazione alle tecnologie educative (edutainment) e alle competenze relazionali (giochi di ruolo)

- L’uso della ‘robotica assistiva’ nella riabilitazione di disturbi evolutivi e nel deterioramento neuro cognitivo.

Il tema dell’intelligenza artificiale viene approfondito specificamente nell'altro modulo del corso integrato (INF/01: Prof. Cutello).

Il modulo tenuto dal prof. Emanuele Coco - come descritto nella apposita sezione - è centrato sulla collocazione delle neuroscienze nella storia della scienza e i rapporti con la storia della filosofia.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
1. L'importanza di un approccio critico ed epistemologico allo studio della mente.

2. La naturalizzazione dei processi cognitivi. Evoluzione per selezione naturale.

3. Istinti, moduli comportamentali e modelli di ottimizzazione.

4. Genetica della meccanica ereditaria, neo-darwinismo, genetica di popolazione e sociobiologia.

5. Il caso dell'altruismo: selezione di parentela, reciprocità e strategie individuali, teoria dei giochi.

6. La funzione evolutiva delle emozioni.

7. Il primato della genetica?

8. Limiti del riduzionismo genetico ed evoluzione in 4 dimensioni. Il cervello che costruisce se stesso.

9. Geni e cultura. Diversità e conflitti tra generi: dalle strategie seduttive alla massimizzazione della resa.

Testi di riferimento

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Per il modulo da 6 CFU di psicologia cognitiva e neuroscienze:
1. Di Nuovo S., “Prigionieri delle neuroscienze?” – Giunti 2014 (200 pagg. circa)
2. Aa.Vv., “Vita naturale, vita artificiale” – F. Angeli 2015 (110 pagg.)
Per il modulo INF/01 diversi argomenti utili per l'esame sono inclusi nel testo n.2 (Vita naturale, Vita artificiale). Il docente inserirà nel sito materiali utili per lo studio della storia dell’Intelligenza Artificiale, i fondamenti multidisciplinari di essa, e la logica formale; e darà indicazioni riguardo il loro uso ai fini del superamento della prova di fine modulo.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
Diapositive e dispense disponibili sulla piattaforma web Studium.

Altro materiale didattico

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Il materiale didattico utile per integrare gli argomenti trattati nei testi consigliati o come materiale di approfondimento sono inseriti nella piattaforma STUDIUM.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
Diapositive e dispense disponibili sulla piattaforma web Studium.

Programmazione del corso

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Neuropsicologia e neuroscienze	testo 1 (per intero)
2	Simulazione: metodi e oggetti	testo 2 cap. 1-2 (oltre testo 1 cap. 12)
3	Sviluppo linguistico, naturale e artificiale	testo 2, cap. 3
4	Tecnologie educative e giochi di ruolo artificiali	testo 2, cap.4-5
5	La robotica e le sue applicazioni	testo 2, cap. 6-8
6	Approfondimenti sulle neuroscienze	testo 1 (schede I-X)
7	Neuroscienze nella storia della scienza e rapporti con la storia della filosofia	testi inseriti nel sito per il laboratorio (prof. Coco)
8	Intelligenza artificiale (anche per modulo INF/01)	testo 2, slides del docente nel sito
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
	Argomenti	Riferimenti testi
1	L'importanza di un approccio critico ed epistemologico allo studio della mente.	Diapositive e dispense.
2	La naturalizzazione dei processi cognitivi. Evoluzione per selezione naturale.	Diapositive e dispense.
3	Istinti, moduli comportamentali e modelli di ottimizzazione.	Diapositive e dispense.
4	Genetica della meccanica ereditaria, neo-darwinismo, genetica di popolazione e sociobiologia.	Diapositive e dispense.
5	Il caso dell'altruismo: selezione di parentela, reciprocità e strategie individuali, teoria dei giochi.	Diapositive e dispense.
6	La funzione evolutiva delle emozioni.	Di Nuovo, Giunti 2014, cap. 3
7	Il primato della genetica?	Di Nuovo, Giunti 2014, cap. 6
8	Limiti del riduzionismo genetico ed evoluzione in 4 dimensioni. Il cervello che cambia se stesso.	Diapositive e dispense.
9	Nota a latere. Prontuario di diversità (e piccoli conflitti) tra generi: dalle strategie seduttive alla massimizzazione della resa.	Diapositive e dispense.
INTELLIGENZA ARTIFICIALE
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Introduzione all'Intelligenza artificiale	materiale didattico fornito dal docente
2	I problemi e la loro soluzione	materiale didattico fornito dal docente
3	Elementi di logica	materiale didattico fornito dal docente
4	Strategie creative - il pensiero laterale Edward De Bono	materiale didattico fornito dal docente
5	Dal problema all'algoritmo	materiale didattico fornito dal docente
6	Dall'algoritmo al programma	materiale didattico fornito dal docente
7	Apprendimento supervisionato e apprendimento non supervisionato (Rif. Cap 1 testo 2)	materiale didattico fornito dal docente
8	Regressione lineare e gradiente discendente	materiale didattico fornito dal docente
9	Creare ipotesi intelligenti: Reti neurali	materiale didattico fornito dal docente
10	Diamo alla rete neurale una memoria	materiale didattico fornito dal docente
11	Deep learning: cenni	materiale didattico fornito dal docente
12	Insegnare a tradurre ad un computer	materiale didattico fornito dal docente
13	Come imbrogliare una rete neurale	materiale didattico fornito dal docente
14	Orientamenti etici per un'IA Affidabile (Commissione europea)	materiale didattico fornito dal docente

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
L'esame si svolge secondo le seguenti procedure che valgono per l'intero corso integrato.

1) prova scritta (preliminare – modulo Intelligenza Artificiale)

2) prova orale (per gli altri due moduli) - va sostenuta, in forma orale, nello stesso appello insieme a quello del modulo di Intelligenza artificiale, calendarizzata lo stesso giorno alle ore 10.
Eventuali prove in itinere riguardanti il modulo INF/01 vanno comunque registrate al momento dell’esame; pertanto lo studente che abbia sostenuto la prova in itinere dovrà prenotarsi nel sito (la prenotazione è unica per entrambi i moduli) e - per quanto riguarda il modulo INF/01 - presentarsi all’esame preliminare per la registrazione formale del voto. La valutazione sarà poi
trasmessa dal docente per l’integrazione nella votazione dell’esame complessivo che si svolge subito dopo. Si ribadisce che tutte le prove (inclusa l'eventuale registrazione del voto della prova in itinere, che non avviene automaticamente ma va effettuata contestualmente agli altri moduli) devono essere sostenute e verbalizzate in unica seduta.

Per quanto riguarda i contenuti delle prove, i quesiti del modulo di psicologia cognitiva e neuroscienze riguarderanno sia le parti generali dei testi sia le parti di approfondimento; le prime sono essenziali per il superamento dell'esame, le altre determinano l'assegnazione del voto nei valori superiori della gamma.

L'approfondimento personale di almeno uno tra gli argomenti specifici del corso verrà positivamente valutato ai fini della votazione e dell'assegnazione di una eventuale tesi in questo insegnamento. Per questo approfondimento individuale ci si può avvalere di fonti indicate nella bibliografia dei testi consigliati, o di siti di neuroscienze, alcuni dei quali indicati nei due volumi di testo.

Si indicano a tal proposito, fra i tanti siti reperibili, quelli indicati nelle seguenti note del testo Giunti: 11 a pag. 25; 31 pag. 41; 12 pag. 55; 23 pag. 60; 34 pag. 62; 40 pag. 64; 26 pag. 82; 23 pag. 102; 7 pag. 126; 15 pag. 135; 45-48 pag. 190-192.

Nel testo della F. Angeli le Web references sono riepilogate alle pagine 138-139.

Anche una ricerca personale effettuata su internet - ad esempio su Google Scholar, inserendo le opportune parole-chiave - può essere utile per cercare articoli di approfondimento su uno dei temi riportati nei testi, da presentare sinteticamente all'esame. Ad esempio la scheda III a pag. 90-91 del libro Giunti presenta numerosi articoli sull'epigenetica, così reperiti.

La ricerca e la sintesi di un articolo o pagina web che presenta temi aggiornati rispetto a quelli trattati nei testi - e preferibilmente di tipo applicativo - costituiranno, come detto, parte integrante della valutazione all'esame.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
Orale. Secondo le modalità generali previste dal corso integrato "Scienze Cognitive".

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Piuttosto che un elenco di domande frequenti (che invoglierebbero alcuni studenti a centrare la preparazione solo sulle domande che troverebbero scritte), si ribadisce che le domande saranno differenziate per difficoltà - alcune di base per il superamento dell'esame, altre di approfondimento per ottenere i voti più alti - e si espongono i criteri di valutazione che vengono seguiti per l'esame:
- Adeguatezza di espressione in merito ai contenuti ed al metodo
- Capacità di rielaborare le conoscenze
- Capacita di organizzare le conoscenze in funzione di obiettivi specifici
- Sistematicità di trattazione
- Ampiezza della consapevolezza tematica e correttezza lessicale
- Capacità di approfondimento critico (v. criteri per l'approfondimento personale indicati nella sezione 'modalità di esame' e su STUDIUM)
- Capacità di collegamento interdisciplinare
- Capacità di trasferire le conoscenze ai contesti operativi, cioè alla pratica professionale psicologica
La votazione finale dell'intero corso integrato (12 CFU) deriverà dalla media dei voti ottenuti nei tre moduli, ponderata in base al numero di CFU previsto nei singoli moduli.
STORIA DELLE SCIENZE COGNITIVE
Fa parte dell'esame la capacità dello studente di capire le domande poste e rispondere criticamente, senza una preventiva esemplificazione di esse. A titolo di orientamento generale, si informa che le domande saranno differenziate per difficoltà, secondo gli stessi criteri adottati per gli altri moduli (cf. quanto indicato per il modulo "Psicologia cognitiva e neuroscienze").

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