La simbiosi tra AI e scienza cognitiva

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Fin dagli anni '50, cioè dal momento in cui è sorta la necessità di sviluppare linguaggi evoluti di comunicazione tra l'uomo e la macchina, il repertorio metodologico della linguistica generativa è stato ampiamente utilizzato.

Una prima convergenza degli sforzi di linguisti e informatici si è realizzata attorno allo strumento, l'elaboratore, grazie alla sua possibilità di manipolare simboli e prendere decisioni sulla base della conoscenza posseduta.

Questa possibilità consente di costruire modelli di realtà e di sperimentarne il funzionamento simulando situazioni reali.  La modellizzazione di attività cognitive è spesso terreno di reciproco scambio tra ricercatori in intelligenza artificiale e in scienza cognitiva.  In particolare sui meccanismi di produzione e comprensione del linguaggio l'interazione tra le due discipline è diventata in molti casi una simbiosi.

Dal punto di vista dell'intelligenza artificiale, i programmi su calcolatore sono lontanissimi dalla complessità degli atti cognitivi umani, ma la trasparenza strutturale di un programma consente di sperimentare funzionalità e efficacia descrittiva dei modelli.  Nella comunità degli studiosi di intelligenza artificiale esistono voci autorevoli (Shank, ad esempio) che individuano la finalità primaria della disciplina proprio nel suo uso strumentale alla comprensione dei meccanismi cognitivi umani.

L'interesse degli psicologi è centrato su come l'uomo è in grado di svolgere processi cognitivi, e le teorie elaborate su questi processi sono verificabli solo sulla base di dati empirici.  Molti ricercatori ritengono tuttavia che una buona teoria, oltre a spiegare i dati empirici, debba essere abbastanza completa da funzionare in situazioni nuove e diverse: una teoria sufficientemente formalizzata può essere scritta sotto forma di un programma per elaboratore; il funzionamento del sistema a fronte di condizioni diverse può dare indicazioni sulla solidità delle premesse [Sandford & Garrod 1982].  Non è affatto detto che un programma "intelligente" riproduca il processo cognitivo umano, ma una teoria sul processo cognitivo umano è probabilmente modellabile tramite un programma.

Esaminiamo i principi alla base dello studio sul linguaggio come processo cognitivo secondo l'impostazione proposta da Winograd, uno degli studiosi che più hanno approfondito possibilità e implicazioni della comprensione automatica del linguaggio naturale [Winograd 1983, in corsivo nel seguito citazioni da pagg. 20-21]:

-   l'esatto dominio di studio è la struttura della conoscenza posseduta da un individuo che usa un linguaggio

-   questa conoscenza può essere intesa come regole formali che concernono strutture simboliche

Il primo punto si distingue nettamente sia da approcci che individuano il centro della ricerca linguistica nel testo in sé, sia da impostazioni che privilegiano gli aspetti di interazione sociale.  Il secondo punto assume che aspetti significativi della conoscenza convogliata col linguaggio siano formalizzabili^[4].

Ambedue i principi corrispondono all'approccio chomskiano, con una precisazione importante: Chomsky individua il campo di indagine nelle strutture sintattiche, limitando la ricerca sulla semantica ad aspetti estremamente definiti, ad esempio i referenti dei pronomi.  Per contro, l'ipotesi su cui si basa molto del lavoro in scienza cognitiva & intelligenza artificiale presuppone che in qualche modo anche livelli più alti della conoscenza che interviene nel processo linguistico ‑ semantica e conoscenza del mondo ‑ siano rappresentabili mediante sistemi formali [v. ad es. Shank 1977, 1983].  Nel seguito vedremo una rappresentazione schematica dei diversi livelli di conoscenza che intervengono nel processo linguistico.

Rispetto al paradigma generativo, nell'approccio di Winograd si sono inoltre sviluppate differenze significative di atteggiamento.  Gli aspetti di carattere teorico e metodologico che distinguono l'ipotesi cognitivista/AI da quella generativa si possono individuare in:

-   attenzione all'organizzazione del processo di comprensione e produzione del linguaggio: la struttura del linguaggio è ricavabile dalla struttura dei processi, il che implica una rivalutazione del ruolo della performance, spesso subalterna alla competence per la linguistica generativa tradizionale

-   importanza della conoscenza non‑linguistica: strutture di conoscenza e processi di elaborazione del linguaggio sono in certa misura condivisi con altri aspetti dell'intelligenza; esistono punti in comune tra il linguaggio e altre facoltà

Secondo l'approccio generativo il linguaggio è visto come un sistema di strutture mentali che determinano la struttura del processo di comprensione e produzione.  Nell'ipotesi di ricerca della scienza cognitiva i ruoli si invertono, ed è in funzione del processo linguistico (umano o eventualmente condotto da una macchina) che viene organizzata la rappresentazione della conoscenza nel parlante.

Nel paragrafo seguente vedremo come l'organizzazione della conoscenza possa essere condizionata da un processo basato su meccanismi inferenziali.

^[4]  In seguito Winograd ha preso le distanze dal paradigma cognitivista, contestando tra l'altro la significatività degli aspetti del linguaggio che possono essere formalizzati.  Cfr. in bibliografia [Winograd 1986], con un nostro breve commento.