Dall'archivio D'ARS

Osservazioni sulla Simulazione

Verso la metà del Novecento fu scoperto l’universo dell’informazione, che è piuttosto differente dal mondo fisico e dove valgono leggi diverse e a volte sorprendenti. Il mondo dell’informazione, o Creatura, è il mondo dell’ordine, della struttura, delle relazioni, del significato e della comunicazione. Il mondo della materia e dell’energia, o Pleroma, è caratterizzato da leggi di conservazione: materia ed energia si dividono per il numero degli utenti. Nella Creatura l’informazione emessa da una sorgente si moltiplica per il numero dei destinatari. (Creatura e Pleroma sono parole usate da Gregory Bateson sulla scorta di Jung).

L’informazione consiste nelle differenze, e l’unità d’informazione è la più piccola differenza che l’osservatore può rilevare: ne segue che l’informazione dipende dall’osservatore. Per essere elaborata, trasmessa e registrata, l’informazione ha sempre bisogno di un supporto materiale, ma non può essere ridotta a quel supporto. Essa consiste nelle modulazioni del supporto, modulazioni che rappresentano le differenze.

Alan Turing, scultura
Alan Turing, scultura

Come premessa alla simulazione, vorrei introdurre il concetto di mappa e territorio: quando costruiamo la mappa di una data regione, vi trasferiamo o riproduciamo alcune delle differenze o informazioni contenute nel territorio, ma non tutte: sia perché sarebbe impossibile sia perché una mappa che contenesse tutte le informazioni del territorio sarebbe inutile, dato che c’è già il territorio. Quindi la mappa non è il territorio e non dobbiamo confonderli.

Veniamo ora al concetto di simulazione. In generale si può affermare che la simulazione è una mappa del territorio costituito da un oggetto o un fenomeno. In altre parole la simulazione di un oggetto o fenomeno è un modello particolare dell’oggetto o del fenomeno. Il passaggio dall’oggetto al modello, così come il passaggio dal territorio alla mappa, comporta una perdita di informazione; per converso talvolta si introducono nel modello certe informazioni spurie, cioè informazioni non contenute nel fenomeno originale. La simulazione è il fondamento per la costruzione degli artefatti, cioè dei modelli artificiali concreti degli oggetti o fenomeni naturali.

Per gli esseri umani la simulazione è uno strumento utilissimo in termini di risparmio di risorse e di sopravvivenza, perché ci consente di evitare gli sprechi e i rischi connessi all’attuazione concreta. Prima di intraprendere un’azione nel mondo reale, di solito la simuliamo usando l’immaginazione e altri strumenti che estendono o potenziano le nostre capacità mentali.

Nel mondo dell’informazione è possibile stipulare codici arbitrari (nella Creatura una cosa può rappresentare per convenzione qualsiasi altra cosa), ma in genere la simulazione non ha caratteristiche totalmente arbitrarie, poiché si basa su una somiglianza per quanto parziale e istituisce tra le due cose (fenomeno e modello) una corrispondenza abbastanza stretta, almeno a qualche livello di descrizione. Se la corrispondenza valesse a tutti i livelli, ne risulterebbe una riproduzione più che una simulazione.

Carta marina, 1539
Carta marina, 1539

Per esempio, la corrispondenza tra un cervello umano e un computer che eseguano un’operazione aritmetica vale al livello dei passaggi matematici, ma né a livello strutturale né a livello funzionale fine. Infatti a questi livelli non sussiste corrispondenza tra i neuroni e le loro attività da una parte e i circuiti elettronici e le loro attività dall’altra.

Di conseguenza, per valutare l’adeguatezza di una simulazione non si richiede una corrispondenza a tutti i livelli tra oggetto e modello, bensì una corrispondenza parziale tra prestazioni ed effetti osservabili: si adotta quindi un criterio comportamentistico. Per esempio, con riferimento all’intelligenza delle macchine, il ben noto test proposto da Alan Turing nel 1950 per valutare l’intelligenza artificiale si basa su una simulazione linguistica, cioè comportamentistica. Con le sue risposte, la macchina tenta di farsi passare per umana e, se ci riesce per un certo intervallo di tempo, la si dichiara intelligente. Qui l’unico livello al quale si vuole istituire la corrispondenza è quello linguistico e non si pretende che la corrispondenza tra macchina e uomo valga a tutti i livelli, cioè che la macchina si comporti come un essere umano sotto tutti gli aspetti.

Per illustrare il tema, considererò adesso due esempi di simulazione al computer: la simulazione di un matematico che esegua la dimostrazione di un teorema e la simulazione di una mucca che venga munta. La mucca simulata non può essere munta realmente e anche se produce del latte (simulato), questo latte non può essere bevuto (se non da un contadino simulato che simulerebbe di berlo). Diverso è il caso della dimostrazione: la dimostrazione effettuata dal matematico simulato è del tutto equivalente alla dimostrazione effettuata da un matematico in carne ed ossa: siamo tentati di dire che sono la stessa dimostrazione. Qual è la differenza tra il latte e le dimostrazioni?

Le dimostrazioni appartengono (quasi) interamente alla Creatura, mentre il latte appartiene (quasi) interamente al Pleroma, e non è possibile simulare gli oggetti fisici soltanto per mezzo dell’informazione. Questa impossibilità è evidente se si adotta un criterio basato sugli effetti che le cose reali da una parte e le loro simulazioni dall’altra hanno nel mondo reale, il mondo in cui noi viviamo. Nel caso del latte gli effetti sono diversissimi, mentre nel caso delle dimostrazioni gli effetti nel mondo sono identici.

Se si tiene presente la relazione tra informazione e supporto materiale, possiamo anche dire che per il latte il supporto (cioè gli atomi e le molecole che lo costituiscono) è essenziale: se, pur conservando tutte le relazioni tra gli atomi, sostituiamo gli atomi di carbonio con atomi di silicio non otteniamo il latte bensì un sasso. Invece per la dimostrazione il supporto materiale è necessario ma non essenziale: ciò che conta sono solo le relazioni e le differenze, cioè l’informazione, che può essere riprodotta in qualunque supporto, in particolare nel calcolatore.

Come esercizio, propongo al lettore di riflettere sui casi seguenti: Un intervento chirurgico. Un filmato dell’intervento. Un intervento finto in un film commerciale. Un intervento fittizio eseguito come dimostrazione in una facoltà di medicina: su un paziente vero, su un cadavere, su un robot. Una relazione scritta sull’intervento. La parola “intervento”.

La dimostrazione di un teorema effettuata alla lavagna da un matematico. La stessa dimostrazione eseguita dallo stesso matematico mentre interpreta la parte di un matematico in una commedia. Una serie di simboli senza significato tracciati su una lavagna a teatro da un attore che finge di eseguire la dimostrazione. La stessa dimostrazione eseguita da un computer, da un profano che ha imparato a memoria tutti i passaggi ma non capisce quello che sta scrivendo.

Giuseppe O. Longo

D’ARS year 50/nr 201/spring 2010

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