Lezione 5

1. Lezione 5/8 Ragionamento concreto

2. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 2 DUE ASPETTI (1) Da un lato, il progetto è stato quello di costruire sistemi in grado fornire prestazioni sempre più affidabili in compiti di comprensione linguistica e di ragionamento che sono tipici della specie umana. (2) Dall’altro, si è sfruttato la versione elettronica del rasoio di Ockham … eliminare dall’ontologia cognitiva tutto ciò che non è riproducibile su calcolatore.

3. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 3 Applicazioni dei sistemi esperti Ci sono sistemi esperti impiegati nella diagnostica medica, nella ricerca di idrocarburi, nella progettazione architettonica (CAD) ecc. I sistemi esperti trattano un dominio molto limitato (un “micromondo”) e ad esso sono strettamente confinati: sono “dominio-dipendenti”.

4. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 4 Dominio: comprensione linguistica Quando intendiamo servirci di sistemi esperti per fare modelli artificiali della comprensione del linguaggio, questa ottusità balza gli occhi. Come nella vita reale, potremmo provare a rimediare collegando (in rete) un buon numero di (sistemi) esperti. O ci sono altri limiti, più profondi, se non addirittura intrinseci?

5. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 5 Guai … Quando si ambisce a costruire un sistema che rappresenti le conoscenze inglobate nel senso comune, il bagaglio di informazioni richiesto al programma si appesantisce. Ciò comporta l’esecuzione di calcoli giganteschi. Eseguendo un’azione, cambia lo stato del micromondo. Le azioni successive devono tenerne conto. Azioni parallele interagiscono. Esplosione combinatoria!!!

6. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 6 Come evitare l’esplosione combinatoria? Proprio le difficoltà incontrate nel simulare ciò che più diamo per scontato nella vita quotidiana hanno fatto apprezzare la complessità del “banale”. Come simulare il senso comune?

7. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 7 Ritorna il problema della cornice “frame problem” Trovare un equilibrio fra ciò che può variare nello sfondo, o contesto esterno, senza far variare il significato delle espressioni, e ciò che può variare nel significato senza che ne sia influenzato lo sfondo. Come riprodurlo in IA?

8. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 8 Ragionamento per default Nella vita quotidiana, quando si fa un ragionamento diamo implicitamente per buone molte cose: ci serviamo di un default reasoning. Questo modo di ragionare non garantisce la validità logica delle inferenze che traiamo. Esempio: Giovanni entrò nella camera …

9. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 9 Nella vita quotidiana non ci aspettiamo garanzie assolute: ci accontentiamo di molto meno. Il fatto che la gente ragioni sulla base di presupposizioni date per scontate (per default, per difetto, in mancanza d’altre informazioni, fino a prova contraria) e che di questo fatto si possano dare simulazioni computazionali non vuol dire che dobbiamo buttar via la vecchia logica!

10. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 10 … ragionamento per default(si legge: difoolt) Tipico nella vita quotidiana quando diamo implicitamente per scontato che questo e quel fatto si verifichino (cioè, che questa e quella proposizione siano vere) Questo modo di ragionare non garantisce la validità logica delle inferenze. E’ facile accorgersene: Quando?

11. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 11 Ce ne accorgiamo quando ci SORPRENDIAMO di qualcosa che non funziona come DOVEVA o quando ridiamo per la conclusione di una barzelletta: indice di presupposti di default che sono stati violati. ESEMPIO: Facciamo un bel gioco… La roulette russa! - Cosa mi hai regalato? - Un libro. … Ha la forma di libro ma è pieno di cioccolatini

12. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 12 Cambiare logica? D’altra parte nella vita quotidiana non pretendiamo garanzie assolute nel ragionamento. Il fatto che la gente ragioni sulla base di presupposizioni date per scontate e che di questo fatto si diano simulazioni computazionali non vuol dire che dobbiamo buttar via la cara vecchia logica.

13. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 13 Logiche della rilevanzaLogiche non-monotòne Esempio di legge logica (classica ma anche intuizionistica): Da Se 3 + 1 fa 4, allora 4 - 1 fa 3 Si può inferire Se 3 + 1 fa 4 e piove, allora 4 - 1 fa 3 Schema: p ? q p e r ? q

14. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 14 CONTROESEMPIO Se andiamo insieme alle Maldive, passeremo una bella vacanza. VERO Se andiamo insieme alle Maldive e tu vieni con il tuo ex, passeremo una bella vacanza. FALSO

15. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 15 LOGICHE DELLA RILEVANZA Le premesse di un’inferenza devono tutte quante essere rilevanti alla conclusione NO: se 3 + 1 fa 4 e piove allora 4 - 1 fa 3. NON tutto ciò che è stato provato resta tale con l’incremento di nuove informazioni.

16. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 16 FLESSIBILITA’ LIMITATA Non abbiamo e non possiamo presumere di avere garanzie assolute. D’accordo: la mente e il linguaggio sono flessibili. Non, però, flessibili a piacere. Il ragionamento naturale che si esprime nel linguaggio comune presenta una flessibilità limitata(al variare, via via, delle condizioni)

17. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 17 Perché? Il fatto di essere flessibili in alcuni modi ma non in altri costituisce per gli scienziati cognitivi un problema ancora irrisolto. Sotto quali aspetti si manifesta la flessibilità semantica? Per quali ragioni la semantica possiede proprio il grado di flessibilità che ci è dato osservare?

18. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 18 Concetti Processo di “categorizzazione” delle cose e delle azioni Possedere un concetto equivale a disporre di una lista di condizioni necessarie e sufficienti per inserire una qualsiasi entità individuale in, o escluderla da, una classe? Il concetto di CANE / Il concetto di GATTO Il concetto di TAVOLO / Il concetto di GIOCO Il concetto di DARE / Il concetto di PALLONE …

19. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 19 Se il significato è una rappresentazione simbolica e se la comprensione del significato consiste nell’esecuzione di una procedura conforme a un programma allora possiamo simulare mediante programmi per computer anche la categorizzazione.

20. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 20 Semantica procedurale Reti semantiche Frames Scripts

21. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 21 Reti semanticheQuillian 1968

22. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 22 Obiezioni la rappresentazione di un concetto, mediante una rete (o mediante modelli simili non garantisce né spiega la comprensione del concetto. Quest'obiezione non è altro che l’adattamento “computazionale” delle critiche mosse da Quine a Carnap e di quelle mosse alla semantica di Katz.

23. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 23 Solo che …invece di riferire queste obiezioni al linguaggio comune,le riferiamo a stringhe di simboli in LISP o in un altro linguaggio di programmazione

24. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 24 Vecchia conoscenza … Le reti semantiche sono tipicamente rigide postulati di significato di Carnap if x è un pranzo, then qualcuno mangia qualcosa durante x if y cammina, then y si muove if x e y sono fratelli, then x e y hanno almeno un genitore in comune if z è rosso, then z è colorato

25. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 25 Dovremmo continuare così per ogni sostantivo, aggettivo e verbo della lingua italiana Carnap pensava che i postulati di significato fossero convenzioni. Poteva andar bene per un linguaggio inventato di sana pianta. Ma quando si introducono postulati per catturare le effettive relazioni concettuali tra termini di un linguaggio naturale, la convenzionalità non basta.

26. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 26 Concetti: formalizzabili? Sì. convenzionali? No. Fodor: i principi che fissano le relazioni concettuali appartengono al linguaggio-della-mente, cioè, al “mentalese” che è tutto fuorché convenzionale. I precedenti esempi di postulati di significato sono scritti ancora parzialmente in italiano ma possono essere completamente formalizzati.

27. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 27 Allora a ogni postulato di significato associamo il grafico di una rete semantica opportuna codificata in un linguaggio di programmazione sperando che corrisponda al mentalese. Ma se c'è un controesempio per un postulato di significato di Carnap o per una rappresentazione nella semantica di Katz, lo si può trasformare in un controesempio per l’associata rete semantica.

28. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 28 Ritornano i guai per la semantica di Carnap e di Katz Si possono presentare sempre nuovi enunciati semanticamente devianti che non abbiamo previsto. Si possono presentare sempre nuovi contesti che danno un senso a enunciati considerati semanticamente devianti. Quindi ci vorrebbe un numero crescente di postulati di significato, il che si traduce in un numero crescente dei link nella rete semantica, e di clausole dichiarative o imperative nel programma associato: non c'è un limite ai casi che possono legittimare una nuova connessione, prima considerata “deviante”, tra nodi preesistenti. Esempio già visto: idee verdi incolori dormono furiosamente

29. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 29 Ci sarebbe bisogno di: una quantità enorme di informazioni di raccordo per aggiustare la rete tempi prevedibilmente sempre più lunghi controlli sulla coerenza del sistema proibitivi. Il che è inverosimile come modello dell’intelligenza naturale. IN CONTRASTO CON la rapidità con cui afferriamo barzellette che sfruttano sensi traslati, senza bisogno di aggiungere nulla alla nostra semantica.

30. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 30 Morale della favola più i principi della nostra semantica sono rigidi più principi ci vogliono più principi ci vogliono più ci allontaniamo dalla spiegazione della capacità di capire nuovi significati (e nuove metafore) Quindi ci allontaniamo dalla soluzione del PROBLEMA FONDAMENTALE: COME CAPIRE LA NOSTRA CAPACITà DI CAPIRE IL SIGNIFICATO

31. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 31 Simulazioni della comprensione di testi in IA RAGIONAMENTO CONCETTI … RIGIDITA’ DEI MODELLI A RETE E DEI LORO PERFEZIONAMENTI

32. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 32 Stereotipi Uno stereotipo (Putnam) è uno specifico oggetto mentale che esemplifica un concetto (o un grappolo di caratteristiche) in maniera conforme a uno standard socialmente condiviso. e Prototipi Un prototipo è un oggetto-pattern che ha una salienza percettiva [Problemino di lessico con gli psicolinguisti]

33. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 33 “Stereotipi” concettuali impliciti nella comprensione di un testo Due esempi 1. Una mosca ronzava sul vetro della finestra. Giovanni prese il giornale. 2. Francesca fu invitata alla festa di compleanno di Paolo. Si domandò se gli sarebbe piaciuto un gattino. Andò nella sua stanza e agitò il salvadanaio. Nessun rumore. Allora chiese aiuto al papà. “Ce l’ha già un gattino”, le disse. “Te lo farà portare indietro. Visto che i tuoi risparmi sono questi, perché non gli regali il salvadanaio?”

34. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 34 SISTEMI ARTIFICIALI DI COMPRENSIONE DEL LINGUAGGIO BASATI SU FRAMES (CORNICI) MARVIN MINSKY (MIT, 1974)

35. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 35 Cos’è un FRAME Un FRAME è una struttura-di-dati (data-base) che corrisponde a un oggetto o una situazione stereotipici codifica il modo in cui un oggetto o una situazione tipicamente si presentano incorpora le loro caratteristiche consuete e le aspettative ricorrenti che ne vengono indotte.

36. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 36 Su una simile base-di-dati si sviluppa un default reasoning Cioè, una forma di ragionamento che, oltre a sfruttare le informazioni codificate nel frame dato (o in più d’uno), è sottoposta a clausole del tipo “a meno che”. ESEMPIO quando accendete la tv, c’è sempre lo stesso canale che appare: è il canale di default quando si va in una banca, la porta girevole è per default chiusa.

37. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 37 OGNI FRAME INCORPORA UNA LISTA DI PRESUPPOSTI DI DEFAULT se l'informazione A è in memoria come componente di un dato FRAME, A è assunta come valida fino a prova contraria, cioè: a meno che, diversamente da quanto ci si aspettava, si verifichi qualcosa di non-stereotipico.

38. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 38 Un FRAME è più che una rete: è una struttura gerarchica di dati, nella quale i nodi più alti sono occupati dalle informazioni che si assumono come costitutive, quindi sempre vere (analiticamente vere) dell'oggetto o situazione i nodi meno alti sono occupati da informazioni modificabili o rivedibili i nodi di livello minimo hanno slot non fissati

39. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 39 DUE ESEMPI una sedia è un solido di forma … e su cui ci si può sedere può essere a dondolo o no, di legno o di plastica, … una festa è un’occasione in cui più persone s’incontrano ci si aspetta che siano contente può essere in casa o sul prato o …

40. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 40 CASI NON STEREOTIPICI OPPURE UNA FESTA …SUL TETTO

41. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 41 Frame per camera da letto Giovanni entrò in camera. Si sdraiò sul letto. Il cuscino era umido. Aprì la finestra e lo mise al sole. Questo testo richiama numerose assegnazioni per default – una sottoclasse di quelle che, in pragmatica, abbiamo chiamato “presupposizioni”. possiamo rappresentare tutte queste assegnazioni in un sistema artificiale, strutturato appunto come un frame, che è aperto a revisioni. La rivedibilità dei dati si manifesta con Il cuscino era umido

42. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 42 Altro caso Le modifiche possono anche trasformare il senso di parti precedenti di un testo: Guarda che bella, la gru! … Ora rimettila nella scatola. 

43. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 43 Scripts Schank, Abelson 1977 Dai frame d’oggetto e d’azione si passa ai frame di interi scenari e attività complesse, fino a frame … narrativi. Script per <Pranzo al ristorante>.

44. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 44 Script: RESTAURANT(1) -------- ------------------------- Track: Coffee Shop Props: Tables Menu F=Food Check Money Roles S=Customer W=Waiter C=Cook M=Cashier O=Owner Entry cond.: S hungry S has money Results: S has less money O has more money S is not hungry S is pleased (optional) ------ -------------------------

45. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 45 Frame e script sono strumenti che consentono la parafrasi di un testo. La capacità di parafrasare un testo, esplicitando ciò che è implicito, è una spia fondamentale per poter dire se si è capito o no il testo. Script –> Comprensione

46. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 46 Inferire l’implicito = misura della comprensione Questa capacità di esplicitare il “contenuto” implicito è un filtro per selezionare sistemi artificiali che “comprendano” il significato. Quali informazioni ulteriori si possano trarre da quanto è detto/scritto nel testo? La valutazione di programmi del genere viene fatta in base a quali inferenze essi traggono da un testo dato, oltre che in base alla qualità delle parafrasi.

47. A. PERUZZI. LEZIONI CDL DCSSE 06-07 47 ALLORA? Abbiamo bisogno di un’enciclopedia globale? Di una superlogica? Esperienze di percezione e d’azione basilari Ma questo ci porta fuori dal linguaggio.