Titolo P.Thagard, Rivoluzioni concettuali, le teorie

Titolo
P.Thagard, Rivoluzioni concettuali, le teorie scientifiche alla prova della conoscenza artificiale,
Guerini e Associati, Milano 1999, pp270.
Autore della recensione
Maria Antonietta Carrozza
Data della recensione
Sett 2007
Abstract
What characterizes a conceptual revolution? How could it happen that a theory fully substitute another one? Is it
possible to think these facts through a program of artificial intelligence? These are the questions analyzed in the text
to which the author replies in an affirmative way. The development of a computational program, ECHO, gave the
possibility to compare between in competition theories and to establish the criteria for which a conceptual system can
replace another one fulfilling the acceptance requirements of the scientific community.
Thagard undergoes careful evaluation of the scientific revolutions that have signed the history of science and that have
encouraged the adoption of new paradigms, analyzing trough the light of a dynamic rational, although fundamentally
complex, system. The intent of Thagard is to replace the concept of the incommensurability of the theories postPopper analysis overcoming their un-rational character in favour of a model of the rationality in the paradigms
changes.
Che cosa caratterizza una rivoluzione concettuale? Come può verificarsi che una teoria può soppiantarne interamente
un’altra? È possibile rendere conto di questi fatti mediante un programma di intelligenza artificiale? Sono le domande
poste nel testo a cui l’autore risponde affermativamente, l’elaborazione di un programma computazionale, ECHO, ha
permesso il confronto tra teorie in competizione e di stabilire i criteri per cui un sistema concettuale possa sostituire un
altro rispondendo ai requisiti di accettazione della comunità degli scienziati.
Thagard sottopone ad acutissima verifica le rivoluzioni scientifiche che hanno segnato la storia della scienza e che
hanno favorito l’adozione di nuovi paradigmi, esaminandole alla luce di un sistema razionale plastico anche se
fondamentalmente complesso. L’intento di Thagard è di sostituire la concezione della incommensurabilità delle teorie
susseguenti all’analisi popperiana superando il loro carattere irrazionalista in favore di un modello della razionalità dei
mutamenti di paradigmi.
Recensione
“Molti degli schemi elaborati dai filosofi considerano due titpi di ragionamento , deduttivo e
induttivo; la logica del primo ordine è il modello standard per pensare alla deduzione e a teoria
della conferma è il modello standard per passare all’induzione. Al contrario, quelli di noi che
studiano il pensiero scientifico nell’ambito delle scienze cognitive mostrano di possedere una
più ampia prospettiva di analisi del ragionamento scientifico, di cui sottolineano soprattutto
due componenti: le strutture e i processi. Contro l’assunzione filosofica standard secondo la
quale le strutture preposizionali sono fondamentali, ho evidenziato l’importanza dei concetti e
dei sistemi concettuali”
Paul Thagard
Esiste una teoria del cambiamento concettuale capace di giustificare in modo razionale le
rivoluzioni scientifiche? Paul Thagard sostiene di si in questo libro e le sue argomentazioni si
avvalgono degli apparati intellettivi della storia e filosofia della scienza, della psicologia
cognitiva e dell’intelligenza artificiale. La storia della scienza è ricca di mutamenti rivoluzionari
in cui sistemi di concetti sono stati interamente ristrutturati dando vita a sistemi totalmente
nuovi, le troviamo in molti campi delle scienze, ad esempio in fisica con la meccanica
newtoniana, in chimica con la teoria dell’ossigeno di Lavoisier che soppianta la teoria del
flogisto, in astronomia dove il sistema copernicano soppianta quello tolemaico, in biologia dove
la teoria dell’evoluzione di Darwin soppianta quella creazionista e la fissità delle specie, in
Scienze della Terra dove la teoria della tettonica a placche soppianta la già avanzata teoria
mobilista di deriva dei continenti di Wegener, trovando una spiegazione coerente e universale
a fenomeni come quelli orogenetici, vulcanici e sismici. A domande su: come succede che un
nuovo sistema concettuale possa sorgere? Come fa un sistema di concetti a sostituire
interamente un altro in quelle che da Khun sono state chiamate le rivoluzioni scientifiche? La
risposta di Thagard si discosta da quelle date dalla riflessione che Popper, Khun, Lakatos e
Fayerabend impostano sullo sviluppo della teoria scientifiche e sulle rivoluzioni delle strutture
concettuali. Ma in che modo se ne discosta? Khun nel suo trattato “the Structur of Scientific
Revolutions”concepisce le rivoluzioni di sistemi concettuali come una “Gestal-switch” che non
può essere analizzata in quanto irrazionale, questa variazione gestaltica nella struttura dei
sistemi concettuali è in grado di chiarire sia i processi inventivi che si verificano quando si
esplora meglio l’area delle anomalie sia la formulazione di nuove teorie e di nuovi paradigmi
che da queste circostanze scaturiscono. Secondo Khun le teorie sono tra loro
incommensurabili, cioè non si possono confrontare per arrivare a definire in modo razionale
quale sia la migliore, questa concezione ha condotto ad un atteggiamento generalizzato
dell’impossibilità di una valutazione razionale delle teorie e quindi di trovare un criterio
epistemologico in grado di rendere conto del motivo per cui un sistema concettuale soppianta
un altro. Questo fatto ha direzionato l’attenzione delle analisi filosofiche alla dimensione
storica e sociologica e favorito l’immissione in narrazioni verso i “casi scientifici di cambiamenti
di strutture concettuali”. Molta analisi epistemologica sorta dopo Popper, pertanto, ha assunto
il carattere di attività storico-analitica che nell’analisi delle teorie e dei ragionamenti scientifici
non si interessava alle strutture logiche. Il problema aperto da Khun dell’incommensurabilità
delle teorie è stato fronteggiato da una schiera di studiosi che hanno eseguito ricostruzioni
razionali di teorie contrastanti per mezzo di analisi logiche e strutturaliste, questo, anche nel
post moderno quando l’interesse per l’analisi logica delle teorie si era affievolito. Paul Thagard
si è rivelato un elemento trainante di questa schiera di studiosi centrando il suo lavoro di
ricerca, in contrapposizione alla concezione di Khun, proprio sull’ipotesi della commensurabilità
tra teorie rivali per arrivare alla valutazione su basi razionali della migliore tra le teorie
disponibili e rendere ragione, sempre su basi razionali, del fatto di come sia la struttura
concettuale migliore a soppiantare l’altra. Paul Thagard espone in questo libro la formulazione
di un modello convincente relativo alla razionalità dei cambiamenti di sistemi concettuali
durante le rivoluzioni scientifiche e le motivazioni epistemologiche
rigorose sottese
all’affermazione di una teoria, superando così l’irrazionalismo delle teorie dopo Popper. Il libro
parte da una convergenza ideologica relativa al processo di avanzamento della conoscenza
scientifica: la scienza procede sia per Khun che per Thagard secondo due fasi: la fase della
scienza normale la cui ricerca si imposta secondo un paradigma, e le rivoluzioni scientifiche in
cui interi sistemi concettuali vengono sovvertiti da nuovi sistemi concettuali. Ma nelle prime
pagine mostra interamente la divergenza nel sistema di analisi delle teorie scientifiche,
secondo Thagard infatti: del ragionamento scientifico non sono importanti solo le strutture
preposizionali, ma soprattutto i concetti e le strutture concettuali. Questa base di partenza
conduce all’apertura nel capitolo uno di una serie di affascinanti domande relativamente a:
“Come avvengono le rivoluzioni concettuali? Come può sorgere un nuovo sistema concettuale
che sostituirà un sistema precedente? Cosa sono questi sistemi concettuali le cui
trasformazioni risultano così importanti per lo sviluppo della scienza? Le rivoluzioni scientifiche
sono razionali?” (1999,pag.3), L’autore aggiunge: “risponderò a queste domande in
prospettiva psicologica e computazionale” (1999,pag.3). Le rivoluzioni concettuali si originano
quando interi sistemi concettuali danno il cambio a nuovi sistemi per cui una teoria delle
rivoluzioni concettuali dovrebbe rendere conto di tutti quei casi concreti che si sono verificati
nella storia della scienza mettendo in evidenza il significato di “concetto”, la loro
organizzazione in sistemi, la loro costruzione e infine la loro sostituzione. Dopo una lunga
trattazione relativa alle teorie filosofiche dei concetti che da Platone corrono fino alle moderne
vedute dell’intelligenza artificiale che riportano le idee dei connessionisti dove in discussione è
se un concetto è o meno un entità, essi affermano che “i concetti non sono entità ma stadi
emergenti di reti neurali”(1999,pag.19), Thagard porta il suo punto di vista sul significato di
“concetti” affermando che:”i concetti sono entità mentali in larga parte apprese e aperte”
(1999,pag.19).
L’autore si chiede: i mutamenti concettuali, possono essere visti come revisioni di credenze
indipendentemente dalla struttura concettuale o devono essere concepiti come modificazioni
delle relazioni kind e parte/tutto che costituiscono i sistemi di strutture concettuali?
L’autore propende per la seconda ipotesi insistendo che sono questi mutamenti a determinare i
cambiamenti di credenze. I concetti, infatti, non sono entità isolate, ma entità organizzate in
strutture complesse, egli dice: “i concetti sono organizzati in gerarchie kind, “tipo”e parte/tutto
legati tra loro da regole” (1999,pag.31). Quindi un sistema concettuale è una rete di nodi,
dove ogni nodo costituisce un concetto, mentre le linee costituenti le maglie della rete sono le
relazioni, cioè le regole.
Le relazioni kind e parte/tutto che costituiscono i sistemi concettuali possono modificarsi e
determinare il mutamento concettuale, sono proprio le modificazioni delle relazioni kind o
parte/tutto ad avere fondamentale importanza nello sviluppo della conoscenza scientifica
determinando variazioni nelle credenze, per cui queste non sono indipendenti dalla struttura
concettuale ma anzi ne sono subordinate. L’autore trattando la rivoluzione chimica operata da
Lavoisier per cui la sua teoria dell’ossigeno, soppianta la teoria del flogisto rende evidentissimo
come alla base della sostituzione sia maturata la modifica delle gerarchie concettuali. La teoria
del Flogisto è diversa da quella dell’ossigeno non perché vi è una ristrutturazione con aggiunta
semplicemente di nuovi concetti, ma perché vengono utilizzati concetti diversi organizzati in
gerarchie Kind e parte/tutto differenti. È questo che implica la sostituzione di interi sistemi
concettuali che comportano rivoluzioni strutturali nelle concezioni dei fenomeni, tali rivoluzioni
sono lente e spesso tormentate, ma tutti gli scienziati sono in grado di agire per la
trasformazione verso il nuovo sistema concettuale che accompagna il nuovo modello o teoria
scientifica. Ma cosa sono le gerarchie Kind e parti/tutto? Le prime sono gerarchie tipo, cioè
indicano che un dato concetto è un tipo di un altro(es. delfino, tipo cetaceo che a sua volta è
un tipo di mammifero che è un tipo di animale); gerarchia parte/tutto (es pinna, parte di
delfino). I vari concetti sono organizzati in strutture per mezzo di legami che possono essere
Kind(legami tipo), legami Istanza(indicano che oggetti particolari sono istanze di un concetto,
es se Bernie è un delfino, Bernie è legato al concetto delfino da un legame istanza) legami
regola(esprimono relazioni generali tra concetti, es i delfini sono grigi); legami
proprietà(indicano una particolare proprietà del concetto, es i delfini sono grigi); legami
parte/tutto(legano il concetto a una sua parte, es pinna a delfino). Come si verifica di fatto la
sostituzione di un intero sistema concettuale? Si verifica per mezzo dei principi della
“explanatory coherence”(1999, pag.67). Attraverso il confronto del sistema concettuale di
Stahl relativo alla teoria del flogisto e di quello di Lavoisier relativo alla teoria dell’ossigeno
Paul Thagard guida il lettore verso la risposta alla domanda relativa al “perché la teoria della
combustione dell’ossigeno di Lavoisier ha superato la teoria del flogisto?, perché la teoria della
selezione naturale di Darwin è superiore al creazionismo?” (1999, pg65) ed è il sistema teorico
della explanatory coherence che offre un insieme di principi in grado di istituire relazioni di
coerenza o di incoerenza tra enunciati e viene usata nella valutazione di ipotesi in rivalità. La
teoria è stata attivata in un algoritmo di computazione connessionista ECHO con notevoli
proprietà interessanti. La soluzione del programma si fonda sull’efficienza dell’edificio
connessionista nella strutturazione di vincoli di soddisfazione paralleli e sul processo di
inferenza relativo alla spiegazione migliore che si fonda sul soddisfacimento sincronico di
molteplici vincoli. Il programma ECHO in accoppiamento con TEC (teoria della explanatory
coherence) fruisce di molti domini di pertinenza tipici del ragionamento scientifico, in primo
luogo la predilezione verso teorie semplici e riunite in un tutto omogeneo. Con la TEC si
procede usando le argomentazioni tipiche degli scienziati senza ricorrere ad artificiose relazioni
deduttive. Il programma ed il modello congiunti, originano analisi dettagliate delle
argomentazioni scientifiche rispetto a quelle ricavate sulla base di altri approcci oggi esistenti,
ed è da sottolineare il fatto che la modalità di analisi messa in atto con TEC gode della
proprietà della comparazione: se due ipotesi sono in vicendevole contrapposizione esse sono
incoerenti e i sottosistemi di enunciati di appartenenza sono in reciproca rivalità. Per mezzo di
ECHO e del modello teorico della TEC su cui si basa esiste, dunque, un valido algoritmo per la
trattazione di un sistema di enunciati atto a trasformare relazioni di coerenza in giudizi di
accettabilità. La struttura del programma è tale che ogni enunciato influenza qualsiasi altro
assicurando un percorso, non importa se lungo, in condizione di collegare due unità
qualunque; contemporaneamente però si creano tra gli enunciati sistematiche influenze
connesse reciprocamente su relazioni di principi di spiegazione. La valutazione è effettuata
sulla teoria concepita come “un tutto” ma lo scarto o l’accettazione di un enunciato rispetto
all’altro non è effettuato sulla base di “un tutto”, poiché le ipotesi che non saranno scartate
saranno quelle che concorrono a più spiegazioni in quanto molto più prive di contraddizioni tra
loro e con l’evidenza. In questo modo il programma assicura sia una visione olistica del
processo inferenziale sia la possibilità di distinguere, separandole, le ipotesi deboli da quelle
forti. I cambiamenti di sistemi concettuali che si verificano durante le rivoluzioni scientifiche si
distinguono tra loro per l’entità in cui i nuovi modelli incorporano quelli vecchi. Le rivoluzioni
scientifiche non obbligatoriamente devono risultare cumulative poiché i nuovi modelli eliminano
di fatto alcune asserzioni esistenti nei modelli che vanno a sostituire, ed è proprio su questo
aspetto che si hanno le maggiori differenze. La teoria dell’ossigeno di Lavoisier risulta, ad
esempio, estremamente cumulativa rispetto all’evidenza, ma sostituisce quasi tutti gli
enunciati del vecchio sistema concettuale. La conclusione della dissertazione di Thagard è che
nelle rivoluzioni scientifiche l’adozione di nuovi sistemi teorici avviene non sulla base della
incommensurabilità ma sulla base della razionalità e la spiegazione della transizione si basa su
molteplici aspetti, tra cui si trovano, ad esempio, l’aspetto deduttivo, causale, statistico,
linguistico, analogico e così via. Nel testo a conferma delle sue argomentazioni si trovano una
serie di interessanti analisi di sostituzioni di modelli concettuali in vari campi della scienza e
della psicologia, ed infine si presenta una interessante collegamento tra lo sviluppo scientifico e
la crescita della conoscenza dei bambini, poiché anche questa, come lo sviluppo scientifico non
può essere concepita solo in termini di cumulazioni di credenze che si sommano alle vecchie, in
quanto comporta processi razionali di eliminazione di credenze ritenute vere in favore di un
cambiamento concettuale fondamentale. I risultati di questa comparazione sono interessanti e
portano verso l’esistenza di stretti collegamenti tra il cambiamento concettuale degli scienziati
durante le rivoluzioni scientifiche e il cambiamento concettuale nei bambini, negli adolescenti e
in tutti i ragazzi che studiano scienze, ma ci sono anche sostanziali differenze che è
affascinante scoprire in tutta la loro potenza mentre si leggono le argomentazioni che Paul
Thagard adduce in questo testo.
Indice
3. Capitolo Primo: Il problema del mutamento concettuale rivoluzionario
13. Capitolo Secondo: Concetti e sistemi concettuali
35. Capitolo terzo: Il mutamento concettuale
65. Capitolo quarto: Explanatory coherence
107.Capitolo quinto: Dinamica delle teorie, razionalità e spiegazione
135.Capitolo sesto: La Rivoluzione darwiniana
161.Capitolo settimo: La Rivoluzione geologica
197.Capitolo ottavo: Rivoluzione in fisica
131.Capitolo nono: Rivoluzioni in psicologia?
253.Capitolo decimo: Il mutamento concettuale negli scienziati e nei bambini
Autore
Paul Thagard è professore di filosofia con nomina di psicologia e computer scienze, direttore
del programma di scienze cognitive all’università di waterloo. Si è laureato nelle università di
Saskatchewan, Cambridge, Toronto (Ph. D. in filosofia) e del Michigan( M.S. in computer
scienze). E’ stato presidente del consiglio direttivo della società di scienze cognitive e
presidente della società per le macchine e la mentalità. Ha ottenuto una docenza al Consiglio
Killam del Canada, e nel 1999 è stato eletto membro della Royal Society del Canada. Nel 2003,
ha ricevuto una onorificenza per l'eccellenza nella ricerca all’ Università di Waterloo, e nel 2005
è stato nominato responsabile per la ricerca universitaria. Nel 2006, è diventato editore
associato della rivista Cognitive Science, ed è stato selezionato come membro della società di
Scienze Cognitive. Nel 2007 ha ricevuto il premio per le arti Molson dal Consiglio del Canada.
Bibliografia essenziale dell' autore
Hot Thought: Mechanisms and Applications of Emotional Cognition, MIT Press, 2006
Coherence in Thought and Action, MIT Press, 2000
How Scientists Explain Disease, Princeton University Press, 1999
Mind: Introduction to Cognitive Science, MIT Press, 1996; second edition, 2005
Conceptual Revolutions,Princeton University Press, 1992
Computational Philosophy of Science, MIT Press, 1988
co-author of Mental Leaps: Analogy in Creative Thought MIT Press, 1995
Induction: Processes of Inference, Learning, and Discovery, MIT Press, 1986
Philosophy of Psychology and Cognitive Science,Elsevier, 2007
Links
http://cogsci.uwaterloo.ca/Articles/rationality.html
http://plato.stanford.edu/entries/cognitive-science/
http://carbon.cudenver.edu/~mryder/itc_data/cogsci.html
I vostri commenti
I casi di mutamento concettuale nella storia della scienza sono tantissimi, ed esistono due
modalità di analisi: secondo la via dell’analisi storico sociale che ha portato all’irrazionalismo e
allo scetticismo delle teorie post-popperiane o secondo la teoria della explanatory coherence e
dell’analisi concettuale mediante relazioni kind e parte/tutto con l’aiuto dell’intelligenza
artificiale che propone Paul Thagard. Vale la pena di affrontare la lettura complessa ma
estremamente chiara del testo per ricostruire un modello di razionalità del progresso della
conoscenza scientifica non solo nella fase di scienza normale ma anche nel momento
determinante delle rivoluzioni dei sistemi concettuali che conducono a nuove visioni del mondo
e dei fenomeni naturali.