Percezione come Abduzione

conoscenza sull’ambiente, si adottassero comportamenti che se portati a termine con 
successo avrebbero garantito la sopravvivenza. La conoscenza quindi ha una funzione 
biologica in quanto serve a permettere alle altre funzioni biologiche dell’organismo di 
svolgersi ottimizzando le altre funzioni dell’organismo, elaborando stimoli ricevuti 
dall’ambiente attraverso i sensori e implementando una risposta adeguata attraverso gli 
effettori sempre con il solo scopo della sopravvivenza.  
       La teoria evoluzionistica in questo campo ci aiuta a comprendere le strette affinità fra 
tutti gli esseri viventi e le modalità attraverso cui le specie, ovvero l’insieme degli organismi 
che hanno caratteristiche comuni e che possono incrociarsi fra di loro,  si modificano e 
evolvono per adattarsi all’ambiente, infatti l’evoluzione è il risultato dell’azione della 
selezione naturale sulla diversità genetica: i singoli appartenenti ad una determinata 
specie animale presentano delle notevoli differenze nel loro patrimonio genetico che fanno 
sì che alcuni individui siano in possesso di certe caratteristiche per mezzo delle quali 
saranno in grado di adattarsi particolarmente bene all’ambiente acquisendo maggiore 
possibilità di sopravvivenza. Questo permette lo sviluppo di un’intelligenza che sarà 
adattiva e che si manifesta  nel comportamento in atto, ovvero nel rendimento della vita 
quotidiana in cui cambiano le condizioni dell’individuo e dell’ambiente circostante 
determinando cambiamenti sul livello di funzionamento dell’intelligenza stessa che in 
questo modo diventa sia ereditaria che influenzabile dall’ambiente.  
       La visione quindi si basa sulla formulazione di ipotesi, ovvero inferenze non deduttive 
inconsapevoli, le quali collegano gli stimoli agli oggetti che richiedono di andare al di là di 
ciò che è dato dagli stimoli e che hanno luogo troppo velocemente e a un livello troppo 
basso per essere accessibili all’introspezione diretta: in queste inferenze quindi le 
premesse saranno costituite dagli stimoli e le conclusioni dalle ipotesi. La conseguente 
formulazione di concetti aiuta a semplificare e a organizzare le nostre parole 
consentendoci di ordinare gli eventi e gli oggetti in categorie i cui componenti hanno 
qualcosa in comune: è improbabile così che i concetti vengano acquisiti passivamente 
dalla ripetizione degli elementi dello stimolo, infatti gli esseri umani attivamente generano 
e verificano ipotesi su quale siano gli eventi che si accordano tra di loro. 
       Questo modo di ragionamento è stato definito abduzione da C.S. Peirce (1839-1914), 
il quale affermava che esiste un istinto nell’uomo di creare ipotesi corrette (lo definisce 
precisamente ‘ guessing instinct ’) e quindi un istinto abduttivo che consente di stabilire 
ragionando quale è l’ipotesi corretta da utilizzare. In vari scritti Peirce assegna diverse basi 
e caratterizzazioni per l’abduzione e per l’istinto ipotizzante, precisamente divide tre distinti 
ma intrecciati campi per giustificare l’istinto abduttivo: quello naturalistico (naturalistic), 
quello idealistico (idealistic o metaphysical) e quello della giustificazione teistica ( theistic 
justification). Attraverso la base naturalistica si intende l’istinto abduttivo come l’istinto che 
gli animali posseggono per cercare il cibo e riprodursi e che ha un forte valore adattivo 
strettamente  collegato al campo idealistico che distingue la mente e la materia non 
interamente, infatti tutti i fenomeni sono uno dei caratteri, sebbene alcuni siano più mentali 
e spontanei e altri più materiali e regolari. Il campo metafisico è però un argomento 
piuttosto vago per il fatto che se la mente umana si sviluppa sotto queste leggi che 
governano l’universo, è ragionevole supporre che la mente abbia la tendenza a trovare 
ipotesi vere che concernono l’universo: se la mente umana si è sviluppata sotto l’influenza 
di tali leggi ci si potrà aspettare allora che avremo una luce naturale ( natural light) o genio 
che tende a dare congetture come leggi giuste o quasi giuste e che  suppone che esso sia 
un fattore essenziale che ci aiuta a trovare le teorie. Il campo metafisico per l’abduzione è 
intrecciato con quello che può essere chiamato argomento teistico: l’abduzione fa accenni 
che direttamente arrivano dal caro e adorabile Creatore, infatti, questa è la parte 
dell’intelletto umano che viene esposto all’influenza dell’Alto. L’argomento teistico è 
piuttosto indefinito in quanto l’evoluzione da variazioni fortuite (tychastic evolution) o 
l’evoluzione da una necessità meccanica (anancastic evolution) hanno bisogno di 
un’evoluzione agapistica (agapastic evolution) ovvero di un’idea che la legge dell’amore è 
operativa nel cosmo.  
       Questa tripartizione dell’istinto comporta però un’ulteriore divisione nell’ambito 
dell’istinto naturalistico tra: istinto adattivo (adaptive istinct), intuizione percettiva 
(perceptual insight) e ipotesi dotate di indizi non-consci (guessing with non-conscious 
clues). Peirce concepisce l’istinto adattivo come l’istinto che possiedono gli animali per la 
sopravvivenza in quanto l’essere umano possiede tendenze innate per la ricerca di teorie 
vere che concerno specialmente la fisica e l’ambiente circostante: l’istinto in questo modo 
può subire modificazioni e cambiamenti con l’aiuto di nuove esperienze che trasformano 
così l’istinto in abitudine (habit) o disposizione. L’intuizione percettiva invece dà 
importanza alla percezione in quanto i dati visivi che possono essere interpretati in modo 
serio, sono casi estremi tra i giudizi percettivi e l’inferenze abduttive perché mostrano che 
l’oggetto della percezione contiene elementi inferenziali o interpretativi. Allora se la 
percezione dipende dalle inferenze abduttive, l’abduzione d’altra parte dipenderà dalla 
percezione: infatti la percezione è una precondizione per l’inferenza abduttiva.  
Come ultimo caso c’è quello delle ipotesi che si formano da indizi che non sono consci le 
quali ci rendono abili nel percepire i cambiamenti degli stimoli solo quando non siamo 
consci di tali cambiamenti: se osserviamo i cambiamenti degli stimoli usando indizi 
subconsci più spesso di ciò che ci si dovrebbe aspettare dai puri cambiamenti, in questo 
modo l’istinto lavorerà spontaneamente. Peirce unisce così l’istinto ipotizzante alla 
percezione e ai giudizi percettivi come tali, cioè piccoli sintomi osservazionali e indizi che 
non sono spesso conosciuti in modo conscio.  
       L’aspetto importante dell’abduzione allora è determinato dalla spontaneità con cui 
insorgono ipotesi e la creatività che ci spinge a formulare ipotesi su i fatti che ci accadono 
intorno e che riteniamo talmente sorprendenti e straordinari da aver bisogno di una 
spiegazione.  
       Il metodo dell’abduzione, derivante dall’elaborazione delle cose percepite mediante 
ipotesi, ha spinto quindi non solo Peirce a concentrarsi su come l’uomo ragiona cercando 
di spiegare il movimento del pensiero verso la verità , ma ha permesso anche ad altri 
autori di discipline differenti, quali la fisica, l’intelligenza artificiale, la filosofia stessa e la 
psicologia di elaborare modelli per il ragionamento abduttivo su robot con lo scopo di 
approfondire questo metodo attraverso la simulazione del comportamento umano. Per far 
sì che si raggiungesse questo scopo, tutte queste discipline si sono unite mediante 
un’unica definizione di “scienza cognitiva”, che comporta lo studio delle immagini mentali, 
ovvero di quei processi mentali che organizzano e producono conoscenza , e l’utilizzo di 
un calcolatore e in tempi recenti di robot umanoidi per simulare tali processi mentali.  
       Infatti quello che la scienza cognitiva vuole studiare è come le attività umane, tra cui la 
visione, interagiscono con il cervello su vari livelli, attraverso la spiegazione chiamata della 
realizzazione dell’hardware ( primo livello) con la quale si indaga il modo in cui una 
struttura, di cui si deve conoscere il funzionamento nelle singole parti e le capacità che 
possiede, può dar luogo ad una capacità cognitiva e se la stessa attività può essere 
eseguita da sistemi fisicamente differenti; secondariamente si stabilisce un ulteriore livello 
che può essere definito teoria computazionale che fornisce una descrizione astratta della 
capacità cognitiva, prescinde dalle caratteristiche delle strutture che possono realizzarla e 
spiega che cosa fa un sistema che possiede quelle capacità e perché; ultimo passo sarà 
stabilire il terzo livello che comprende la teoria delle rappresentazioni e dei processi in cui i 
processi vengono definiti come la parte dinamica di un sistema cognitivo e le informazioni 
come oggetti astratti a cui si applicano i processi.  
 
       Questo dimostra che per elaborare gli stimoli sono necessari dei processi che vanno 
dal basso verso l’alto (top-down) in quanto le informazioni percettive devono essere 
elaborate prima seguendo le ipotesi formate dagli stimoli per poi essere definite 
chiaramente e in modo comprensibile affinché si svolga l’azione giusta nell’ambiente 
circostante. Quello che è rilevante sottolineare è come nelle scienze cognitive vengano 
simulate le capacità percettive dell’uomo: per la visione si utilizzano telecamere  connesse 
con un calcolatore in cui il sensore svolge il ruolo di retina artificiale la quale produce 
un’immagine digitale ovvero una tabella rettangolare o quadrata composta da migliaia di 
celle, in cui il valore numerico assegnato a ciascuna cella (pixel) è proporzionale alla 
quantità di luce che ha colpito un elemento fotosensibile: se il valore sarà alto, l’intensità 
della luce sarà più alta.  
       Un altro fattore importante da sottolineare è lo studio dei sistemi di rappresentazione 
della conoscenza in quanto comprendono due livelli: quello dell’espressione e quello 
dell’implementazione. Il primo aspetto concerne la progettazione di un linguaggio formale 
per esprimere conoscenze e quindi il suo valore espressivo mentre il secondo ha a che 
fare con le strutture dati e gli algoritmi che implementano su un calcolatore un linguaggio 
di rappresentazione che dovrà essere sintetico e facile da modificare in modo tale che un 
sistema di rappresentazione possa essere implementato di una logica anche nel caso in 
cui non si presentasse come un classico dimostratore di teoremi che manipola insiemi di 
formule. L’obiettivo quindi della trattabilità computazionale applica due strategie: la prima 
consiste nell’indebolire il potere espressivo del linguaggio in modo da disporre di 
procedure inferenziali semanticamente complete e la seconda consiste nel mantenere la 
piena espressività del linguaggio e indebolire l’apparato deduttivo ottenendo così una 
trattabilità computazionale a scapito della completezza.  
       La maggior parte della ricerca logica in AI quindi è finalizzata ad elaborare modelli 
formali delle attività inferenziali di agenti razionali finiti e limitati da diversi punti di vista ( 
conoscenza, risorse di calcolo, attenzione). Quindi nel contesto della teoria della 
computabilità ciò che identifica i tipi di stati computazionali non è la loro relazione fisica ma 
le relazioni funzionali reciproche che sussistono tra gli stati stessi e le relazioni funzionali 
che li collegano con gli input e gli output del sistema (funzionalismo): così se gli stati 
mentali sono stati computazionali, anche i tipi di stati mentali non devono essere 
identificati sulla base delle proprietà del supporto fisico che li realizza in modo tale che i 
tipi di stati mentali possono essere identificati sulla base delle loro relazioni funzionali con 
altri stati mentali con gli input sensoriali e con gli output comportamentali. Lo scopo infine 
di una teoria computazionale è individuare una funzione effettivamente computabile che 
modelli un fenomeno cognitivo.  Quello che è interessante nelle neuroscienze è il continuo 
interesse verso l’interazione dei soggetti cognitivi con il loro ambiente, infatti viene definita 
cognizione situata quel comportamento intelligente legato strettamente all’interazione con 
il contesto fisico e sociale: la teoria ecologica della percezione visiva afferma che il 
soggetto percettivo è un agente che, operando attivamente nel mondo, coglie 
dall’ambiente le informazioni che gli servono, infatti lo scopo del sistema visivo non 
sarebbe tanto costruire una rappresentazione esaustiva della scena percepita ma 
catturare le informazioni che di volta in volta servono per determinati compiti. 
       La visione biologica e quindi la visione artificiale sono caratterizzate dall’interazione 
dell’osservatore con il mondo definendosi come visione attiva (active vision) finalizzata alla 
realizzazione di obbiettivi. La percezione dunque può essere definita sia come un 
processo di inferenza che come processo diretto: un processo inferenziale in quanto la 
percezione è un’operazione di controllo e conferma di ipotesi che permette il problem 
solving per risolvere le ambiguità con processi intelligenti, un processo diretto in quanto 
non c’è bisogno di rappresentazioni per compiere inferenze inconsce poiché l’unica attività 
sarà l’esplorazione dell’ambiente da parte del soggetto che si pone in risonanza con esso; 
al contempo però le due posizioni vengono mediate da un approccio ecologico che pone 
come obbiettivo alla visione artificiale di utilizzare una o più immagini digitali che 
“fotografano” una scena per riconoscere gli oggetti presenti in essa, si tratterà quindi di 
determinare per ciascun oggetto sia il suo nome che la sua collocazione e orientamento 
nello spazio 3D.  
       La fase di basso livello, in una situazione di stabilità, comprende varie operazioni tra 
cui l’analisi della forma, della natura delle superfici, del movimento e della profondità al 
fine di  estrarre, a partire da un’analisi locale, caratteristiche utili per definire e distinguere i 
diversi pezzi dell’immagine, simulazione di quello che succede nell’uomo quando 
parlavamo di quella capacità di mantenere costante la forma, la dimensione e il colore. 
Invece nel momento in cui gli oggetti sono in movimento o l’osservatore stesso è in 
movimento la scena verrà fotografata in istanti successivi che saranno lievemente diversi 
uno dall’altro e potranno essere messi in sequenza in un certo periodo di tempo come una 
rappresentazione in movimento: l’informazione di movimento sarà un’informazione sulla 
posizione di oggetti nello spazio relativa ad un osservatore. L’analisi del moto prende così 
in considerazione due aspetti fondamentali: il rilevamento del moto (motion detection) e la 
stima del moto collettivo dei punti di un’immagine (optical flow) che associa ad ogni pixel, 
la direzione e l’intensità della sua velocità istantanea    (simulazione delle saccadi 
dell’occhio umano).  
       In generale, per identificare un oggetto e collocarlo correttamente nello spazio, sarà 
necessario assumere un punto di vista non più centrato sull’osservatore ( viewer-centered) 
ma centrato sull’oggetto (object-centered) che farà derivare rappresentazioni più astratte 
come le rappresentazioni geometriche 3D poiché forniscono un’immagine solida del 
mondo: il riconoscimento dell’oggetto allora verrà basato sul confronto di descrizioni 
dell’oggetto estratto dall’immagine con il modello ideale dell’oggetto da identificare così da 
risolvere una collezione di caratteristiche fisiche dell’oggetto o costruire un grafo o una  
rete semantica che attraverso il confronto andrà a connotare una misura della distanza tra 
le caratteristiche fisiche dell’oggetto e del modello ideale. Il riconoscimento di oggetti in 
computer vision è un problema che viene risolto, quindi, solo all’interno del dominio del 
riconoscimento basato su modelli (model-based vision).  
       Questo genere di applicazioni vengono definite come robotica situata in quanto 
rappresentano un sistema robotico che deve essere in grado di reagire in maniera veloce 
ed efficiente alle caratteristiche del proprio ambiente non implicando ricche 
rappresentazioni o forme complesse di inferenza ma coinvolgendo una plausibilità 
neurologica e anche biologica in quanto viene basa sulla teoria evoluzionistica: infatti le 
restrizioni biologiche danno luogo a modelli realizzati fisicamente come artefatti autonomi 
cioè capaci di interagire con ambienti reali attraverso opportuni sistemi senso-motori. 
Sviluppi recenti hanno trasformato tale disciplina in robotica cognitiva perché si è rinnovato 
lo sviluppo di sistemi di rappresentazione basati sulla logica e finalizzati al ragionamento 
su azioni e su eventi.  
       Quindi riassumendo, lo scopo di questa tesi sarà quello di determinare come vengono 
sviluppate credenze da parte dell’uomo affinché comprenda il mondo a lui circostante 
attraverso lo studio e l’analisi dell’abduzione e quindi di Peirce per arrivare al modo in cui 
viene simulato il comportamento dell’uomo da parte dell’intelligenza artificiale per compare 
le capacità di pensiero dell’uomo e quelle di un robot in modo tale da comprendere se è 
possibile che la tanto osannata intelligenza dell’uomo  possa essere messa in parallelo 
con quella che noi stessi stiamo programmando nei robot .