La Macchina della Mente
Autore: Renato Nobili
Indagine sul funzionamento del cervello.
Una concisa esposizione delle più recenti visuali neuroscientifiche.
Gödel, Turing e von Neumann.
Binding, Gestalt e Brainweb.
Nuove idee e proposte teoriche.
Copyright © Renato Nobili - neuroscienze.net
The Machinery of the Mind
Author: Renato Nobili
An enquiry on how the brain works
A concise exposition of recent vistas in Neuroscience
Gödel, Turing and von Neumann
Binding,Gestalt and Brainweb
New ideas and theoretical proposals
(Text available only in Italian)
Parte I - Il cervello e il calcolatoreSommario: In questa parte sono trattate alcune questioni di fondamentale importanza per la ricerca sull'intelligenza artificiale. Dopo una breve analisi storico-critica del paradigma logico booleano, sono posti in evidenza alcuni rilevanti aspetti teorici circa il funzionamento della macchina mentale; in particolare quelli che caratterizzano il cervello umano come macchina introspettiva. Sono infine introdotti gli argomenti che portano ad abbandonare i tentativi di risolvere i problemi dell’IA nell’ambito di una teoria dei processi seriali a favore di una teoria dei processi paralleli di nuovo tipo.
Indice: 1.0.Sommario; 1.1.Il sogno di Boole; 1.2.Gödel, Turing e von Neumann; 1.3.Il problema dell'autocoscienza; 1.4.La macchina introspettiva; 1.5.Processi seriali e paralleli; Bibliografia.
Part 1 - The Brain and the ComputerSummary: This part deals with some fundamental problems concerning research on Artificial Intelligence. After a brief hystorico-critical analysis of the Boolean-logic paradigm, some relevant theoretical aspects concerning the functioning of the mental machine are presented; in particular those characterizing the human mind as an introspective machine. Some arguments are also put forwards to explain why the attempts to solve the AI problems in the framework of serial processing techniques should be abandoned in favor of a new type of parallel processing.
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Parte II - Modelli di reti nervoseSommario: Questa parte contiene una breve rassegna di alcuni modelli di reti nervose ispirati al cosiddetto paradigma connessionista. L’idea che sta alla base di questo tipo di ricerca è che il gran numero di connessioni sinaptiche che si osservano tra i neuroni del sistema nervoso, unitamente alla variabilità dei coefficienti di trasmissione sinaptica secondo regole di rinforzo del tipo simile a quelle ipotizzate da Hebb nel 1949, renda possibile la realizzazione di processi informazionali sostanzialmente diversi e per certi aspetti più “intelligenti” di quelli seriali effettuabili dai comuni calcolatori. Modelli più evoluti, capaci di simulare alcuni comportamenti oscillatori delle reti neuronali, pur rientrando parzialmente nel paradigma connessionista, saranno trattati nella terza parte dell’articolo.
Indice: 2.0.Sommario; 2.1.Vecchi e nuovi perceptron; 2.2.La retropropagazione nella corteccia cerebrale; 2.3.I modelli olografici; 2.4.Alcuni aspetti dell'organizzazione corticale; 2.5.Stabilità strutturale, multimodalità e isterèsi; 2.6.Un modello generale di decisore complesso; 2.7.Il modello di Hopfield; 2.8.Generi prossimi e differenze specifiche; 2.9.Alla ricerca della memoria categorizzante; 2.10.La quantizzazione vettoriale di Kohonen; 2.11.Il modello di Morita; Bibliografia.
Part 2 - Neural network modelsSummary: This part contains a short review of neural network models inspired to the connectionist paradigm. The idea standing at the base of this subject is that a large number of synaptic connections among the neurons, together with the variability of synaptic transmission coefficients according to the enforcement rules proposed by Hebb in 1949, permits at sort of information processing that is substantially different, and for certain axpects more "intelligent", than the serial processing performed by common computers. More evoluted models, capable of simulating the oscillatory behaviors of real neuronal networks, although belonging to the connectionist paradigm, will be treated in the third part.
Parte III - Strutture cerebrali e processi neurodinamiciSommario: In questa parte sono discussi alcuni aspetti generali delle strutture cerebrali dei mammiferi ed alcuni modelli di reti nervose ispirati al cosiddetto paradigma neurodinamico. S’intende con ciò rivolgere l’attenzione in primo luogo alla complessità delle funzioni cerebrali, in secondo luogo ad alcune fenomenologie nervose caratterizzate da proprietà non riconducibili ai modelli descritti nella seconda parte. L’interesse per i modelli neurodinamici nasce dall’osservazione che i cervelli delle specie superiori sono sedi d’attività elettriche oscillatorie di natura e funzioni non ancora ben capite. Nel paradigma neurodinamico rientrano i comportamenti delle reti neuronali che si presentano all’osservazione microscopica come oscillazioni coerenti dei potenziali di membrana neuronale e a quella macroscopica come attività elettroencefalografica.
Indice: 3.0.Sommario; 3.1.Vie brevi e circuiti del "come se"; 3.2.L'amigdala; 3.3.I centri promotori dell'intenzionalità animale; 3.4.Le grandi strutture circuitali del cervello; 3.5.Filogenesi della neocorteccia; 3.6.Vari tipi di memoria; 3.7.Aspetti generali dell'attività elettrica del cervello; 3.8.I meccanismi generatori delle oscillazioni; 3.9.L'informazione olfattiva nei roditori; 3.10.I meccanismi del binding; 3.11.I modelli di König e Schiller; 3.12. Due meccanismi di sincronizzazione; 3.13.La teoria del brainweb; 3.14. Neurodinamica razionale; 3.15. Il fenomeno della coscienza da un punto di vista soggettivo; 3.16. Aanalogie coi processi quantum-meccanici; 3.17.Osservazioni conclusive; Bibliografia.
Summary: This part deals with some general aspects concerning the brain structure of mammals and some neural-network models belonging to the neurodynamic paradigm. We intend to focus firstly on some aspects of brain structure complexity, then on nervous phenomena that cannot be explained by the models described in Part II. Basically, the interest in neurodynamic models arises from noting that the brains of higher species exhibit electric oscillatory activity, whose nature and functions are not yet completely clarified. The neurodynamic paradigm also regards the behavior of neuronal networks that appears microscopically as coherent oscillations of neuron firing, and macroscopically as electroencephalographic activity.
Part 3 - Brain structures and neurodynamic processes
