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Intelligenza Artigficiale

Autore:Fabio Pacioni
Roma il : 28/07/2007

Il Cervello: Meccanismi evolutivi

Come impara un Bambino ?

Ogni individuo alla nascita deve soddisfare delle necessità come il voler mangiare , il voler dormire, il voler cambiare posizione posturale ecc.

Quando il bambino ha necessità di soddisfare questi bisogni primari segnala all' esterno con tutti i sistemi in suo possesso che qualcosa non va. In particolare visto che non conosce un associazione specifica per soddisfare una determinata necessità, piange, si agita, scalcia e si dimena in tutti i modi possibili. Contemporaneamente una rete neurale del suo cervello è in attesa di una risposta o feed back da parte dell' ambiente esterno.

Ma chi è l' ambiente? Beh quello più vicino a lui, quello che risolverà il problema! E chi se non l' oggetto Mamma!
Mamma sorride e contemporaneamente pronuncia le magiche parole: "Non piangere", Mamma coccola il Neonato trasmettendogli segnali di conforto ma soprattutto ,individua la necessità del bambino e soddisfa l' esigenza. Se per ipotesi la necessità era l' aver Fame, la mamma da il biberon al bambino.

Dopo ripetute situazioni di questo tipo il neonato impara ad associare il fatto che i segnali di conforto emessi dalla madre (come sorrisi e coccole) sono associati alla soddisfazione dei suoi bisogni, perchè a seguito di questi segnali la necessità viene soddisfatta da mamma.

Non esiste giusto o sbagliato, bello o brutto, buono o cattivo , esistono solo dei punti di riferimento associati alla soddisfazioni di certi bisogni (in questo caso i sorrisi di mamma).
Quando a seguito delle sequenze di suoni ascoltati nel periodo dell' infanzia il bambino inizierà a produrre i primi suoni (inevitabilmente quelli sentiti con più frequenza e cioè mamma, pappa ecc) sarà pronto ad effettuare anche le associazioni sonore.
L' associazione : cibo-sorrisi all' età di circa 2 anni è divenuta un punto di riferimento.
Ricostruzione della mimica facciale

Una persona (a meno che non abbia uno specchio) non può vedere il suo volto. Allora la domanda è :

Come fa il bambino a capire quali muscoli attivare per generare un sorriso in risposta ad un altro sorriso senza vedersi?

Il meccanismo è sempre lo stesso. Effettua la misura del feedback da parte dell' esterno.
Il neonato in genere è interessato alle variazioni perchè trasportano informazione; ed informazione significa variazione, evoluzione delle sue reti neurali. Vediamo il meccanismo nel dettaglio.

  • Arriva " l' oggetto Mamma ". Il bambino tra le tante cose che fà, sollecita l' esterno con un espressione controllata dai muscoli a loro volta controllati dai neuroni.
  • L' esterno risponde con un altra espressione.
  • La mamma non sà che il neonato sta iniziando ad associare l' espressione che vede con quella da lui generata. Probabilmente l' esterno, ossia la mamma, risponderà con un espressione compatibile (o anche una copia) di quella vista sulla faccia del bambino.
    In parole povere: Se voi vedete un bambino che sorride con con quale espressione risponderete più probabilmente?
    Immagino con un sorriso!
  • Il tal modo la rete neurale effettua la correlazione tra input (espressione generata) ed output (espressione riprodotta all 'esterno)
  • Visto che probabilmente in tale contesto è facile che ascolti parole come: Sorriso, risata, faccia, volto ; inizierà parallelamente anche ad effettuare delle correlazioni con questi suoni.

Che ruolo ha lo spazio ed il tempo in questo processo di apprendimento?

Semplice, il bambino quando effettua un test sull' esterno ,in questo caso un test sulla mimica facciale, oltre a generare un 'espressione deve fissare anche le coordinate spazio temporali, deve cioè definire dove volgere lo sguardo e dopo quanto tempo attendere la risposta.

Tali parametri :

  • possono essere già stati misurati in altre occasioni
  • devono essere ancora misurati
Associazioni e De-associazioni

Come fà e quando il neonato associa il concetto di giusto o sbagliato , vero o falso ad una determinata situazione?

Tutto inizia quando genera i primi punti di riferimento (quei sorrisi di qui si è parlato ad esempio) legati alle soddisfazioni delle necessità primarie.
Quando vuole bere noi diciamo "acqua" ed al fine di fargli pronunciare la magica parolina lo depriviamo dell' acqua e contemporaneamente sul nostro volto compare un espressione diversa.

Quando un bel giorno il bambino pronuncia la parolina "acqua" sorridiamo e soddisfiamo il bisogno.Viceversa nel caso in cui sia il bambino a pronunciare la parola acqua gli avviciniamo il bicchiere per soddisfare la necessità.

In una prima fase quindi , il neonato impara a correlare i segnali provenienti dall' esterno con la soddisfazione delle necessità.

In una seconda fase, emette dei segnali di output e trova quelli che sono correlati alla soddisfazione del bisogno nel minor tempo possibile.

In una terza fase , quando impara a gestire i circuiti di controllo senso motori scopre che oltre a situazione di necessità ci sono anche situazioni da evitare perchè provocano sconforto, dolore (fisico) pericolo. Ad esempio il cadere a terra, il bruciarsi , ricevere uno schiaffo provoca dolore.
In queste situazioni spesso noi pronunciamo parole come No, sbagliato , Bua e diverse espressioni facciali.
Per una rete neurale un situazione da evitare coincide con l' emissione di certi segnali che tendono a vietare lo stabilirsi di connessioni tra i neuroni.

In seguito oltre a rimanere passivo, un bambino inizierà a stimolare l' esterno con certi comportamenti cioè, toccare i giocattoli o sbatterli a terra o mettere le mani in bocca.
Noi (ossia l' esterno) vieteremo certi comportamenti pronunciando le parole: No, Sbagliato ecc.

Il bambino ricollegherà tali situazioni e tali termini alla situazioni da evitare di cui si è parlato in precedenza; le reti neurali pertanto tenderanno a deassociarsi.

Ben presto i concetti di Corretto (corrispondente ad associare neuroni) e scorretto o sbagliato (corrispondenti a deassociare neuroni) diverranno il principale fattore di guida per la scoperta del mondo e per lo sviluppo delle capacità logico -matematiche. Queste prenderanno il posto degli istinti primordiali e daranno il via allo sviluppo piu complesso delle capacità intellettive.