Complessità sociale e cognitiva
Rosaria Conte
Labss
ISTC-CNR
L’approccio della complessità ai
sistemi sociali

Tendenza in atto da tempo,

Reti
• Industriali e di innovazione
• infrastrutturali
• criminali e terroristiche

Sistemi dinamici
•
•
•
•

Dinamica delle opinioni (anche su Internet)
Dinamica del voto
Traffico urbano
Movimenti di massa e folla
Simulazione su computer
•
•
•
•
•
•
Segregazione
Cooperazione e conformità
Emergenza di norme sociali
Urbanizzazione
Effetti delle policy
Distribuzione e gestione di risorse
A partire dagli anni 70 gli USA
conoscono un fenomeno
metropolitano, lo “urban
flight” (fuga dalla città), che
vede la upper-middle class
abbandonare le downtown, il
centro cittadino, alle
minoranze etniche e sociali. I
modelli della segregazione
basati sulla simulazione su
computer (Schelling, 1971)
hanno indagato il livello di
intolleranza etnica necessario
a determinare le barriere
spaziali fra un gruppo e l’altro.
Si trovò che basta una bassa
intolleranza per produrre
l’effetto.
Perché?

Importazione di strumenti
dalla scienza fisica



Modelli fisico-statistici
Metodi simulativi, automi
cellulari
Concetti particolarmente
fortunati:
•
•
•
•
•
Non-linearità
Rete
Emergenza,
Auto-organizzazione
Evoluzione e adattività
Ma che cos’è l’algoritmo
evoluzionistico, con il quale Darwin
ha spiegato la diversità delle forme
viventi?
E’ una sequenza di tre operazioni,
mutazione, selezione e riproduzione
(o fissazione nel codice genetico),
attraverso la quale una mutazione
del codice genetico di una specie
che si rivela utile per la
sopravvivenza dell’organismo di cui
fa parte in un ambiente dato, viene
selezionata. Coloro che ne sono
provvisti si riprodurranno di più di
coloro che ne sono privi, e la
mutazione, di conseguenza, entrerà
a far parte del codice genetico della
specie in oggetto.
Quando un sistema sociale è
I sistemi complessi hanno un
complesso ?
andamento ricorsivo. Ciò che

Livelli multipli:




macro (fenomeni aggregati o collettivi),
meso (interazione sociale fra attori sociali),
micro (l’agente individuale sociale).
Loop e pattern di interazione non lineari:



rappresenta il livello micro di un
sistema, ad esempio di una rete
industriale, costituisce il livello
macro rispetto al sistema
aziendale. Lo stesso individuo è
l’unità micro di una
organizzazione sociale, ma è il
livello macro rispetto alle
componenti del suo organismo.
Emergenza
Causalià
Multirealizzabilità: strutture e proprietà simili
implementate su micro-livelli diversi; es.

differenziazione sociale emerge da
• eterogeneità,
• non uniforme distribuzione di risorse

Autorità
• strutture di dominanza
• Tradizione

Norme
• Divisione del lavoro e reciprocità
• Coordinazione
La differenzazione quantitativa può
emergere da quella puramente
quantitativa: un gruppo di individui
dotati dello stesso numero di risorse
eterogenee e di bisogni altrettanto
eterogenei fa emergere reti di
dipendenza che retroagiscono
generando maggiore o minore potere di
scelta dell’individuo.
Emergenza
L’emergenza di 2° ordine
consiste nella rappresentazione
consapevole dell’effetto emerso
(ciò ha fatto emergere la nostra
coscienza secondo Daniel
Dennet (1995). Ma non
necessariamente la retroazione
comporta consapevolezza (si
pensi alla differenziazione
sociale basata su eteroegeneità.

E’ l’aspetto fondamentale della complessità,
ossia la generazione di novità, differenza e
innovazione.
E’ inoltre un processo più generale
dell’evoluzione, che ne rappresenta un caso
particolare. A differenza dell’effetto evoluto,
quello emergente infatti può essere improvviso
e instabile.
Si deve ricordare che un effetto può emergere
durante il perseguimento deliberato di un
risultato. L’effetto spontaneo e quello
deliberato non sono incompatibili.
Processo grazie al quale un sistema complesso genera
spontaneamente strutture, configurazioni e proprietà nuove.

Direzioni
• Unidirezionale
• Feedback
• Emergenza di 2ndo ordine
• Proprietà derivate al livello micro dai fenomeni emergenti al livello macro
Emergenza
(cont’)
Il processo dell’emergenza orizzontale è
uno dei meno studiati. In realtà, sono
diversi gli esempi di questo processo.
La profezia che si autoavvera ha dato
luogo agli studi sul cd. Effetto
Pigmalione (Rosenthal and Jacobsen,
 Multidirezionale:
1968), osservato nel corso di un
 bottom-up, es. classico reti e tipi
esperimento fra scolari e maestri
di connessioni
elementari: la convinzione de parte di
 top-down, es. classico potere
questi ultimi che alcuni bambini
individuali che derivano ai nodi
dalle caratteristiche delle reti in cui avessero un alto Quoziente Intellettuale
(IQ)- in realtà randomicamente
sono immersi
assegnato dagli sperimentatori - bastò a
 orizzontale, es. classico è la
determinare, dopo pochi mesi dalla
profezia che si autoavvera.
prima sessione sperimentale, un
aumento dell’IQ ed un migliore
rendimento scolastico proprio dei
soggetti considerati migliori.
Altri esempi di profezia che si
autoavvera si registrano nelle varie
forme di contagio, emotivo, affettivo,
psicopatologico.
Che cosa possiamo fare con
la complessità?

Generare i sistemi sociali
Le teorie di Cavalli Sforza e Feldman
sull’evoluzione culturale (1983)
• vari possibili micro-fondamenti (agent based
costituiscono un patrimonio scientifico di
modelling)
grande valore, ma non hano ancora
• processo emergenti
ricevuto una conferma empirica
 Osservare l’effetto emergente in silico,
prima che si verifichi in società
sufficiente. In particolare, non ha ancora
ricevuto conferma definitiva la prova della
Studiare la dinamica del sistema sociale,
direzione di irradiamento della cultura
 I loop multidirezionali
dell’Homo Sapiens. Secondo Cavalli L’adattamento al cambiare delle condizioni
esterne
Sforza, questa, specie avrebbe
 La distribuzione dell’informazione e i suoi
colonizzato l’intero pianeta a partire
effetti
dall’Africa nord-orientale, ca. 150.000 anni
Dar significato e testare importanti teorie
fa procedendo verso l’Asia meridionale,
sociali
l’Oceania, risalendo lungo le coste del
• Teorie del cambiamento e del conflitto
Giappone, penetrando nella Siberia e da
• Teorie delle gerarchie e della differenziazione Nord, in Europa, e successivamente
sociale
verso le Americhe.
• Teorie delle reti sociali, dello scambio e del
potere
Il metodo generativo potrebbe fornire un
• Teorie evoluzionistiche della cultura.
banco di prova di questa teoria.



Modellare
Cognizione e Complessità
La mente come sistema
complesso
Per quali proprietà e fenomeni ?
 Qual è il vantaggio di vederla come
un sistema complesso?

Che cos’è la mente?

Sistema dinamico complesso






per agire sul mondo,
raggiungere scopi
risolvere problemi
Basato su rappresentazioni interne (simboliche e sub-simboliche) e
Manipolazione di queste per
Operazioni mentali





ragionamento
confronto
memorizzazione,
classificazione e formazione di concetti
pianificazione, ecc.
Tipi di architetture

Computazionale




Sistema generale di soluzione di problemi
Sistema teleo-funzionalista
Modulare (progressiva aggiunta di moduli
specialistici)
Rete neurale (implementata e modellata sul sistema
cerebrale)
Sistema computazionale
Thomas Hobbes


L’idea che la mente sia
una macchina
computazionale nasce
con Hobbes (1656): “Per
raziocinio, io intendo
computazione.”
Automi e vita artificiale
La macchina computazionale esegue
algoritmi. Un algoritmo è una
sequenza di operazioni in forma di
istruzioni, che se eseguiti, hanno
effetti sull’ambiente nel quale la
macchina agisce.
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Solutore di problemi:
Herbert Simon


Simon e Newell: i
programmi "Logic Theory
Machine" (1956)
"General Problem
Solver" (GPS) (1957),
forse il primo tentativo di


separare la strategia di
problem solving
dall'informazione sui
problemi da risolvere.
Scondo Simon, la mente è un
sistema fortemente integrato,
astratto e generale.
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Sistema teleofunzionalista:
Daniel Dennett




Gli stati mentali (conoscenze,
scopi, ecc.) sono identificati dalle
loro funzioni rispettive,
E possono essere spiegati senza
tener conto del sostrato fisico su
cui essi sirealizzano (come la
mente);
quindi, possono essere realizzati
in vari modi e con vari mezzi,
inclusi i computer.
Un sistema artificiale può avere la
stessa vita di un sistema naturale,
a condizione che abbia le stesse
funzioni cognitive.
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Architettura modulare

Per la psicologia evoluzionistica, la
mente è un “coltello svizzero”, che






include moduli - anche ma
non necessariamente localizzati in aree
cerebrali specializzati per l’esecuzione di
vari compiti, per
la soluzione di problemi
adattativi nell’evoluzione della specie
L’impostazione modulare è complementare a quella di Simon. Ogni modulo è
relativamente indipendente dagli altri ed è fortemente specializzato, come le
funzioni di un coltello svizzero. Inoltre, i diversi moduli si possono essere
evoluti in diversi momenti della filogenesi della specie, per rispondere a precisi
problemi di adattamento posti dall’ambiente in circostanze particolari. Essi
rappresentano quindi risposte adattative.
Un esempio per tutti è il modulo della norma di reciprocazione (Barkow et al.,
1992).