LezMCA-Approccio Evolutivo.key

L’approccio evolutivo alle emozioni
Corso di Modelli di Computazione Affettiva
Prof. Giuseppe Boccignone
Dipartimento di Informatica
Università di Milano
[email protected]
[email protected]
http://boccignone.di.unimi.it/CompAff2017.html
L’approccio evolutivo
//Darwin
• L’origine dell’uomo (1871): Charles
Darwin aveva accumulato una grande
quantità di materiali sulle emozioni e la
loro espressione, che diverrà la base di
un altro libro • L’espressione delle emozioni negli animali
e nell’uomo (1872):
• grande successo immediato, tanto da
vendere più di 5000 copie in poco tempo
• Tesi: molte delle espressioni emozionali
sono universali, in quanto « i giovani e gli
anziani di razze molto differenti, sia
nell’uomo che negli animali, esprimono lo
stesso stato mentale con gli stessi
movimenti »
L’approccio evolutivo
//Darwin
• Innovativo per il suo contenuto, ma anche per il metodo
e la forma.
• 1. le emozioni: eventi che si producono
spontaneamente nel soggetto che le prova e che
successivamente si manifestano esternamente nel
corpo (espressioni facciali, grida, gesti) o comunicate
socialmente con altri mezzi
• determinate dall’evoluzione per selezione naturale
e la loro espressione di natura fisiologica (teoria
fisiologica-evolutiva delle emozioni)
• 2. utilizza le risposte ad un questionario inviato nel
1867, centinaio di fotografie (1838) di attori, bambini,
animali e malati mentali, e le proprie osservazioni sui
suoi bambini e su sé stesso (moderna psicologia
comparata)
L’approccio evolutivo
//Darwin
• L’espressione delle emozioni e` frutto
dell’evoluzione
• Le espressioni emotive originano da
comportamenti che indicano l’azione che
l’animale sta per compiere
• L’espressione delle emozioni ha una forte
valenza comunicativa
• Principio dei “serviceable habits”
• Principio dell’antitesi
L’approccio evolutivo
//Darwin
L’approccio evolutivo
• L’approccio evolutivo è un modo di pensare la psicologia delle emozioni
• Definizione evolutiva: Le emozioni sono risposte adattative, predisposte
biologicamente, a situazioni ed eventi importanti per il benessere
dell’organismo nella sua storia evolutiva
• Le emozioni hanno delle FUNZIONI
• sono (almeno in parte) UNIVERSALI
L’approccio evolutivo
//funzioni
• Functions are a certain sort of consequence of goal-directed action. • Functions are identified in aetiological explanations of the origins and
development of the behaviour, trait, or system (Wright, 1973). • Functional ascriptions refer to the history of a behaviour, trait, or system, as
well as its regular consequences that benefit the organism, or more
specifically, the system in which the trait, behaviour, or system is contained
(Cummins, 1975). (D.Keltner)
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: Gene
• Evoluzione: il progressivo ed ininterrotto accumularsi di
modificazioni successive, fino a manifestare, in un arco
di tempo sufficientemente ampio, significativi
cambiamenti negli organismi viventi
• 1. Agisce mediante riproduzione di geni: l’unita’
fondamentale per replicare dei caratteri. Tutto quello che
avviene nell’evoluzione avviene attraverso i geni
• Gene: l'unità ereditaria fondamentale degli organismi
viventi: una sequenza di acidi nucleici (DNA o, più
raramente, di RNA) composta da regioni trascritte e
regioni regolatorie. La somma delle sequenze geniche
codificanti (ovvero gli esoni, anche se esistono esoni non
codificanti), insieme a quelle non codificanti (introni), è
detta genoma
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: il gene
• 2. Agisce mediante mutazione di geni: ogni modificazione stabile ed
ereditabile nella sequenza nucleotidica di un genoma o più generalmente
di materiale genetico (sia DNA che RNA) dovuta ad agenti esterni o al caso
• Una mutazione modifica quindi il genotipo di un individuo e può
eventualmente modificarne il fenotipo a seconda delle sue caratteristiche e
delle interazioni con l'ambiente.
• Le mutazioni determinano la variabilità genetica, ovvero la condizione per cui
gli organismi differiscono tra loro per uno o più caratteri
• 3. Su questa variabilità, tramite ricombinazione di geni, opera la selezione
naturale
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: selezione
• 4. Selezione naturale: concetto introdotto da Charles Darwin nel 1859 nel libro
L'origine delle specie, è il meccanismo con cui avviene l'evoluzione delle specie
e secondo cui, nell'ambito della diversità genetica delle popolazioni, si ha un
progressivo (e cumulativo) aumento della frequenza degli individui con
caratteristiche ottimali (fitness) per l'ambiente di vita:
• il principio dell’ereditarietà: localizza nei geni l'origine della variabilità delle
caratteristiche fenotipiche trasmissibili ai discendenti per mezzo della riproduzione.
• ll principio della variazione: tra gli individui di una popolazione esiste una
variabilità dei caratteri;
• il principio dell’adattamento: alcuni individui (i "più adatti" all'ambiente)
presentano caratteri che offrono un vantaggio di sopravvivenza e di riproduzione e,
di conseguenza, i loro tratti fenotipici diventano prevalenti nella popolazione;
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: selezione
• 4. Selezione naturale: concetto introdotto da Charles Darwin nel 1859 nel libro
L'origine delle specie, è il meccanismo con cui avviene l'evoluzione delle specie
e secondo cui, nell'ambito della diversità genetica delle popolazioni, si ha un
progressivo (e cumulativo) aumento della frequenza degli individui con
caratteristiche ottimali (fitness) per l'ambiente di vita:
• Pressioni selettive ecologiche
fenotipo medio
è favorito
rispetto agli
estremi
fenotipo estremi
favoriti rispetto
al medio
(nicchie,
speciazioni)
un genotipo ha una fitness
più elevata rispetto agli altri :
la frequenza del fenotipo
corrispondente tenderà ad
aumentare
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: selezione
• 4. Selezione naturale: concetto introdotto da Charles Darwin nel 1859 nel libro
L'origine delle specie, è il meccanismo con cui avviene l'evoluzione delle specie
e secondo cui, nell'ambito della diversità genetica delle popolazioni, si ha un
progressivo (e cumulativo) aumento della frequenza degli individui con
caratteristiche ottimali (fitness) per l'ambiente di vita:
• Pressioni selettive sessuali: il processo attraverso il quale un
individuo acquisisce vantaggio rispetto ad un altro dello stesso
sesso, grazie alla sua capacità di accoppiarsi con un maggior
numero di partner e, di conseguenza, di avere un maggior
numero di discendenti
• intrasessuale
• intersessuale: scelta del partner
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: selezione
• 4. Selezione naturale: concetto introdotto da Charles Darwin nel 1859 nel libro
L'origine delle specie, è il meccanismo con cui avviene l'evoluzione delle specie
e secondo cui, nell'ambito della diversità genetica delle popolazioni, si ha un
progressivo (e cumulativo) aumento della frequenza degli individui con
caratteristiche ottimali (fitness) per l'ambiente di vita:
• Pressioni selettive di gruppo o sociali: agiscono sulla
competizione tra gruppi e non su quella tra individui e, di
conseguenza, si osserverebbe una diminuzione della fitness
individuale per la sopravvivenza del gruppo (insetti sociali)
• alcuni individui, in determinate circostanze, possono
sacrificare la loro riproduzione per offrire un vantaggio al
gruppo a cui appartengono
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: conseguenze
• 5. Adattamento: insieme delle caratteristiche, sia strutturali sia
comportamentali, che sono state favorite dalla selezione naturale perché
aumentano le possibilità di sopravvivenza e di riproduzione di un organismo nel
suo habitat naturale
• è la conseguenza dei cambiamenti del pool genico che avvengono
all’interno delle popolazioni in seguito alle pressioni selettive dell’ambiente,
che favoriscono individui con fitness più elevata
• esempio tipico è il mimetismo criptico, con il quale il colore e la forma di
alcuni animali si adatta perfettamente all’ambiente in cui vivono,
proteggendoli dai predatori.
• più complicato: l’evoluzione di un organo complesso, ad esempio
l’occhio dei vertebrati
L’approccio evolutivo
//Brevi richiami di teoria dell’evoluzione: conseguenze
• 6. Exattamento: un carattere evoluto per una particolare funzione ne assume
una nuova, indipendente dalla primitiva
• esempio 1: le piume degli uccelli, evolute dai dinosauri presumibilmente per
scopi di isolamento termico e poi rivelatesi utilissime per il volo
• esempio 2: il primitivo polmone che si é evoluto dalla vescica natatoria dei
pesci
• esempio 3: espressioni facciali
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides
• L’evoluzione ha cablato (a livello neurale) negli individui una serie di
comportamenti specifici o microprogrammi che risolvono compiti adattativi • riconoscimento di volti
• foraging
• regolazione del ritmo cardiaco
• regolazione del sonno
• .......
• Il problema è coordinare i microprogrammi
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides
• L’evoluzione ha cablato (a livello neurale) negli individui una serie
di comportamenti specifici o microprogrammi che risolvono
compiti adattativi • Le emozioni svolgono il coordinamento (arbitraggio): sono
programmi superordinati che controllano i microprogrammi
ad essi subordinati. • Una certa emozione attiverà un certo numero di moduli e ne inibira’
altri
• Sono adattamenti nati come risposta al problema adattativo di
orchestrare funzionalmente i microprogrammi
• frutto della selezione rispetto alla ripetività (regolarità) statistica delle
situazioni: EEA, Environment of Evolutionary Adaptedness
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides: l’EEA
• EEA, Environment of Evolutionary
Adaptedness: è sostanzialmente un
concetto statistico:
• non è un luogo o un tempo definito
• indica il pattern, una regolarità, di
condizioni ambientali che in un
passato remoto ha dato origine ad
una certa situazione e ha indotto
una specifica risposta
• fondamentale per la definizione
funzionale dell’emozione
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides: l’EEA
• EEA, Environment of Evolutionary
Adaptedness: è sostanzialmente un
concetto statistico:
• Lo studio dell’EEA utilizza
necessariamente tecniche indirette:
• Studi su primati • Studi su popolazioni preindustriali e
prelinguistiche • Archeologia fossile (ad esempio, per
ricavare posture, abitudini, ecc)
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides: che cos’è un emozione
• Per caratterizzare un’emozione/adattamento:
• Situazione o condizione ricorrente da un punto di vista evolutivo (essere aggrediti da un predatore,
competere per l’attenzione della madre)
• Identificazione del problema adattativo per ottenere la risposta funzionale mediamente più
vantaggiosa
• Identificazione dei segnali che caratterizzano la situazione
• Sviluppo di situation detection algorithms (processi dormienti, demoni):
• monitoraggio (precettivo, propriocettivo, modelli di contesto)
• identificazione della situazione
• Algoritmi che assegnano priorità (schedulazione): quali programmi emotivi sono compatibili fra loro • Sistema di comunicazione interno
• Sistemi di regolazione associati a ciascun microprogramma (input:segnale di paura, ouput:
regolazione soglie)
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides: che programmi attiva
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides: che programmi attiva
• Situazione ancestrale: soli nella notte
• Variazione del livello percettivo (soglie
uditive, visive ecc.) e attentivo
• Ridefinizione di obiettivi (goals) e
motivazioni: focus sul presente
• Reindirizzamento dell’ information
gathering (raccolta delle informazioni):
trovare i punti di fuga
• Ridefinizione delle categorie: un certo tipo
di rumore può diventare inquietante, in
un’altra situazione non lo è
• Attivazione dei processi di memoria: sono
gia’ stato in questa situazione? Cosa mi ha
salvato?
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides: che programmi attiva
• Cambiano i processi di signalling:
espressione facciale, immobilizzazione
• Attivazione dei sistemi di inferenza
specifici: capire bene la situazione
permettendoci di reagire di conseguenza
dato un certo segnale (direzione del
predatore, gaze-detection)
• Meccanismi di ricalibrazione
dell’apprendimento: è’ stato dimostrato che
grazie all’amigdala si tiene traccia di una
situazione che ha causato paura, ed e’
difficile eliminarla (origine dell’ansia e delle
fobie). L’Amigdala comunica infatti con
l’ippocampo e altre aree cerebrali dove si
terra’ memoria dell’accaduto
L’approccio evolutivo
//Tooby e Cosmides: che programmi attiva
• Attivazione fisiologica: battito
cardiaco accelerato, sudorazione
• Attivazione di risposte
comportamentali
L’approccio evolutivo
//Nesse e Ellsworth: approccio dimensionale
• Mentre Tooby & Cosmides argomentano evolutivamente un
approccio discreto alle emozioni, Nesse & Ellsworth:
• Different emotions are not defined by different functions or
mechanisms, or specific stimuli, or brain modules, or even by
particular points in dimensional space.
• To the extent that there are different emotions, they
correspond to different situations that have recurred over the
course of evolutionary time. They consist of whatever changes
tended to increase fitness in the relevant situation. If each
situation were sharply distinct, and if the adaptive responses
were different, then selection would shape distinct basic
emotions to match each situation.
• However, there is overlap in both the characteristics of
situations and the patterns of response that are adaptive
responses, so emotions do not have clear boundaries.
L’approccio evolutivo
//Nesse e Ellsworth: approccio dimensionale
• Un esempio: la paura del cane e la paura del serpente
hanno delle sovrapposizioni
• Simili ma non esattamente uguali
L’approccio evolutivo
//Nesse e Ellsworth: approccio dimensionale
• The emotions are neither discrete entities nor points on a few dimensions;
they are overlapping point-clouds in an N- dimensional space
• Within the usual analogy of mind as computer,
• the emotions are like software programs that adjust input,output, memory,
processing, and display to cope effectively with a particular kind of task
• Unlike software programs, emotions were not designed for specific functions:
• closer to the programmable states on an electronic keyboard that adjust the
pitch, volume, tone, instruments, background rhythm, distortion, and much more
to constellations appropriate for playing rock, blues, classical, soul, tango, and
overlapping genres.
• The conclusion is disquieting—the clear taxonomy of emotions sought for so
long by so many may not exist. No precise description of emotions and their
subtypes can be accurate
L’approccio evolutivo
//Nesse e Ellsworth: approccio dimensionale
• Il punto di partenza sono i comportamenti di approccio e fuga
• già presenti in organismi unicellulari
• avvicinamento verso elevate concentrazioni di cibo
• allontanamento da fonti di calore o ambienti eccessivamente acidi
L’approccio evolutivo
//Nesse e Ellsworth: approccio dimensionale
• Il punto di partenza sono
i comportamenti di
approccio e fuga
• Da lì inizia la filogenesi
delle emozioni
L’approccio evolutivo
//Antonio Damasio
• Il punto di
partenza sono i
comportamenti
di approccio e
fuga
• Da lì inizia la
filogenesi delle
emozioni
L’approccio evolutivo
//Nesse e Ellsworth: approccio dimensionale
• Le emozioni vanno messe in relazione alle aspettative rispetto ad un
obiettivo prefissato (goal) e i risultati ottenuti possono regolare in feedback
le emozioni
L’approccio evolutivo
//Nesse e Ellsworth: approccio dimensionale
• Il punto di partenza sono
i comportamenti di
approccio e fuga
• Da lì inizia la filogenesi
delle emozioni
• Alla base uno stato
definibile in termini di
• valenza (+ -)
• eccitazione (arousal, +-)
L’approccio evolutivo
//Russell: approccio dimensionale
• Alla base uno stato
definibile in termini di
• valenza (+ -)
• eccitazione (arousal, +-)
• Core Affect: stato emotivo di
fondo
L’approccio evolutivo
//Russell: approccio dimensionale
L’approccio evolutivo
//Russell: core affect
• Lo Stato emotivo (core affect): il più elementare stato affettivo consciamente accessibile. • Non richiede un oggetto: non è intenzionale. • E’ una componente essenziale di un episodio emozionale: ad ogni episodio emozionale
deve essere associato uno stato emotivo, ma gli stati emotivi sono presenti anche in
assenza di episodi emozionali prototipici. • Gli stati emotivi variano in intensità. • Quando lo stato emotivo è neutrale, o di bassa intensità, generalmente rimane sullo
sfondo ed esce dalla consapevolezza. • Quando è molto intenso, al contrario, assorbe completamente l'attenzione
dell'individuo.
• Il fatto che possa essere non legato ad un oggetto o non consapevole non signica che non
sia causato da qualche cosa; le cause di uno stato emotivo possono essere molte: dagli
eventi che scatenano un episodio emozionale,allo stato fisiologico dell'individuo, al livello
generale dell'umore; spesso queste cause sono sfumate e difficili da percepire e da
valutare.
L’approccio evolutivo
//Russell: core affect
• Russell propone un framework a componenti
• uno stato emotivo di fondo (core affect);
• un oggetto che innesca l'emozione: può essere una persona, un animale,
una cosa, un evento, un pensiero o un ricordo passato, un evento futuro;
• una focalizzazione dell'attenzione sull'evento;
• un processo, più o meno consapevole, di valutazione cognitiva (cognitive
appraisal);
• un processo, più o meno consapevole, di attribuzione causale (ovvero la
spiegazione che la persona si dà dell'evento);
• l'esperienza soggettiva, fenomenica, non solo dell'evento ma dello stato
emotivo;
L’approccio evolutivo
//Russell: teoria delle emozioni
L’approccio evolutivo
//Russell: teoria delle emozioni
L’approccio evolutivo
//Russell: core affect
L’approccio evolutivo
//Esempio: emozioni sociali
L’approccio evolutivo
//Esempio: empatia
L’approccio evolutivo
//Esempio: emozioni sociali