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. Particolare attenzione viene dedicata alla storia e alle applicazioni dell’intelligenza artificiale.
Il corso è finalizzato a fornire conoscenze critiche attorno alla storia delle scienze cognitive e alla relazione tra genetica e prestazioni 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.
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): saranno acquisite le conoscenze relative agli Agenti Intelligent ed alle loro caratteristiche principali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): saranno acquisite le capacità per applicare le nozioni imparate in vari campi come: risoluzione di problemi combinatorialmente difficili, giochi e teoria delle decisioni, deduzione e ragionamento automatico.
Autonomia di giudizio (making judgements): Lo studente sarà in grado di valutare la possibilità di sviluppare algoritmi e sistemi intelligenti per l'automazione di processi decisionali in diversi ambiti applicativi.
Abilità comunicative (communication skills): saranno acquisite le necessarie abilità comunicative ed un'adeguata appropriatezza espressiva nella comunicazione di problematiche inerenti i sistemi intelligenti e le loro applicazioni.
Capacità di apprendimento (learning skills): lo studente avrà la capacita di adattare le conoscenze acquisite anche a nuovi contesti e di comprendere i limiti di applicabilità delle tecniche di intelligenza artificiale.
Lezioni frontali con proiezione di diapositive e discussioni in aula.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza, a causa dell'emergenza Covid, potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Lezioni frontali.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Come per il modulo PSICOLOGIA COGNITIVA E NEUROSCIENZE
Il corso presuppone una buona conoscenza di strumenti matematici discreti e continui, ed una conoscenza approfondita di algoritmi e complessita' di problemi.
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.
La frequenza è consigliata. Le lezioni permettono di cogliere meglio gli argomenti trattati e l'idea generale che tiene legati i diversi temi e forniscono riferimenti e digressioni utili.
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.
Il corso è suddiviso in 2 parti fondamentali. La prima parte su Risoluzione di Problemi e la seconda su Conoscenza, Ragionamento e Apprendimento
Contenuti dettagliati del Corso:
PRIMA PARTE: Risoluzione di Problemi
SECONDA PARTE: Conoscenza, Ragionamento e Apprendimento
TESTI PER L'ESAME del 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.)
Di Nuovo, Prigionieri delle neuroscienze?, Giunti 2014
Il Libro di testo adottato è, Artificial Intelligence, a modern approach, 3rd Edition, S. Russel, P. Norvig, Disponibile anche in versione italiana. Altro materiale sara' fornito dal docente a lezione.
Diapositive e dispense disponibili sulla piattaforma web Studium (link).
Tutto il materiale didattico riguardante il corso sarà pubblicato su Studium.
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 | Fondamenti e Storia dell'Intelligenza Artificiale | Cap. 1 e 27 |
2 | Agenti Intelligenti | Cap. 2 |
3 | Risoluzione dei problemi per mezzo di ricerca | Cap. 3 |
4 | Oltre la ricerca classica | Cap. 4 |
5 | Ricerca con avversari e giochi | Cap. 5 |
6 | Problemi con soddisfacimento di vincoli | Cap. 6 |
7 | Agenti Logici | Cap. 7 |
8 | Logica del primo ordine | Cap. 8 |
9 | Inferenza nella logica del primo ordine | Cap. 9 |
10 | Quantificare l'incertezza | Cap. 13 |
11 | Decisioni Semplici | Cap. 16 |
12 | Apprendimento da esempi | Cap. 18 |
L'esame si svolge oralmente, nello stesso appello degli altri due moduli.
I quesiti riguardano 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.
PER MAGGIORI DETTAGLI CONSULTARE IL SYLLABUS COMPLETO E LE DESCRIZIONI DEL CORSO E I TESTI PER L'ESAME INSERITI SU STUDIUM.
Orale. Secondo le modalità generali previste dal corso integrato "Scienze Cognitive".
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
L'esame si svolge oralmente.
I quesiti riguardano tutte le parti del programma. In aggiunta, gli studenti presenteranno alla prova orale un progetto implementativo su uno degli argomenti del corso approfondito durante il Laboratorio.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
1. Cosa sono i modelli di ottimizzazione?
2. Cosa è un "percettrone" e quali sono le sue caratteristiche base?
3. Come funziona il modello T.O.T.E.?
4. Come funziona lo splicing alternativo?
Dare la definizione, e mostrare almeno un esempio, di funzione euristica ammissibile.
Descrivere brevemente l’algoritmo Minimax
Descrivere brevemente alcune euristiche per il Problema di Soddisfacimento di Vincoli.