Informatica per

la comunicazione"– lezione 18 –

 

Abbiamo parlato di creatività al computer, e abbiamo visto che spesso vuol dire lanciare il computer all'esplorazione di soluzioni a noi sconosciute."La differenza con l’essere creativi in senso tradizionale è che tale esplorazione può essere eseguita in tempi molto più rapidi (previa scrittura di programmi adeguati, naturalmente)."

Tale ignoto inesplorato non contiene novità in senso assoluto (es. un nuovo modo di fare arte) ma soluzioni in un contesto ben definito mai viste sinora semplicemente perché tale contesto è talmente vasto che l'umanità non l'ha ancora esaurito (es. un nuovo quadro)."

Qual è la differenza tra un nuovo modo di fare arte e un nuovo quadro?"Il quadro si inserisce in un insieme ben definito di regole, mentre un nuovo modo di fare arte fuoriesce da tali regole."

In realtà, fuoriuscire dalle regole si traduce nella creazione di nuove regole, se il nuovo oggetto è i n t e r e s s a n t e e s e n e vogliono costruire altri di simili."

Ecco un esempio di opera d’arte fuori dalle regole del momento storico in cui è stata presentata: Fountain di Marcel Duchamp."Fa parte della serie dei Readymades, oggetti già costruiti in precedenza con altri scopi, che diventano oggetti d’arte nel momento in cui vengono inseriti dall’autore in un contesto artistico."L’originale Fountain è stato presentato a un concorso d’arte nel 1917 ma è andato perso. In foto è mostrata una copia del 1964, commissionata da Duchamp stesso, conservata alla Tate Modern di Londra."

Marcel Duchamp (1887 – 1968)"

Fountain è uscito fuori dagli schemi tradizionali dell’arte per numerosi motivi:"§  è un urinatoio, quindi nulla di bello né di piacevole"§  non è stato costruito dall’artista che se ne dichiara

l’autore"§  se ne possono fare copie senza che ne venga

diminuito il (presunto) valore."

Fountain è stato votato il lavoro più significativo dell’arte del XX secolo da 500 artisti ed esperti d’arte britannici nel 2004."" Una delle motivazioni è che

ha messo in discussione il legame tra la manodopera dell ’art ista e i l merito dell’opera."

“L’atto creativo non è eseguito dal solo artista; lo spettatore mette il lavoro in contatto col mondo esterno decifrando e interpretandone le sue qualità interne, contribuendo così all’atto creativo.”  

(Marcel Duchamp, 1958)"

La creatività secondo uno degli artisti più importanti del XX secolo. "La definizione ha molto in comune con quanto abbiamo visto in ambito informatico:"§  una comunicazione tra interno ed esterno attraverso

un’interfaccia"§  l’uso della codifica e dell’interpretazione."In particolare, qui viene sottolineata l’importanza del ruolo attivo dello spettatore. "In ogni caso, torniamo alla solita questione: è fondamentale che ci sia un’entità in grado di interpretare ciò che le viene presentato."

Che alle estremità del canale di comunicazione vi sia una persona, un computer, o un’opera d’arte, l’obiettivo da raggiungere (anche al di fuori del c o n t e s t o a r t i s t i c o ) è q u e l l o d i comunicare."

“Furiosamente dormono idee verdi senza colore.”  

Ecco un esempio di comunicazione non riuscita: anche se la frase viene enunciata in maniera chiara e udibile, il destinatario non riesce a comprenderne il significato."

Noam Chomsky" (1927 – )"

E’ una frase formulata da Chomsky nel 1957 nel libro “Syntactic Structures” per dare un esempio di frase corretta dal punto di vista sintattico, ma che non ha alcun significato comprensibile."Con essa Chomsky voleva mostrare la chiara distinzione tra sintassi e semantica. Inoltre, faceva parte di un attacco contro modelli stocastici della grammatica, che iniziavano a diffondersi in quegli anni in ambito delle scienze linguistiche."

Un dibattito (la statistica ha un r u o l o f o n d a m e n t a l e n e l l a costruzione di un linguaggio?) che va avanti anche oggi. Il principale avversario di Chomsky in questo contesto è il direttore delle ricerche di Google, Peter Norvig, autore (insieme a Stuart Russell) del più diffuso libro di testo sull’Intelligenza Artificiale."

Peter Norvig (1956 – )"

“Furiosamente dormono idee verdi senza colore.”  

Che si tratti di regole derivate dalla statistica o meno, cerchiamo di vedere in che modo una frase del genere possa essere costruita."

idee verdi senza colore  

Furiosamente  dormono  

Un primo modo potrebbe essere quello di vedere la frase come costituita da un soggetto e da un predicato."Questo è il tipo di prospettiva che assumiamo quando facciamo l’analisi logica del linguaggio."

senza  

Furiosamente  

dormono  idee  

verdi  colore  

Un altro modo è quello di vedere le singole parole come componenti della frase. A questo livello, si fa analisi grammaticale (aggettivi, preposizioni, sostantivi, etc…)"

F  

u  

r  

i  o  

s  

a  

m  

e  

n  

t  

Tali elementi si possono scomporre ulteriormente, ed arrivare fino ad avere le singole lettere dell’alfabeto."L’analisi degli elementi costitutivi di una frase può dunque essere effettuata a livelli diversi di granularità. Lo stesso fenomeno si ha quando si descrive un algoritmo: il livello di precisione con cui si descrivono le operazioni da eseguire può variare da una descrizione sommaria fino alla descrizione dettagliata di ogni singola sotto-operazione."

Non si pensi che, arrivati alle lettere che compongono la frase siamo arrivati ad analizzare il livello più fondamentale ed universale dei componenti della comunicazione."

F  

u  

r  

i  o  

s  

a  

m  

e  

n  

t  

Anche questi caratteri fanno parte di uno spazio sì vasto, ma regimentato da una serie di regole…"

Furiously  

寝 �…al di fuori del quale possiamo trovare altri componenti per costruire frasi di altro tipo che seguono regole diverse."

Furiosamente  

F  

u  

r  

i   o  

s  

a  

m  

e  

n  

t  Concentriamoci sulla parola “Furiosamente” e, ispirandoci alla creatività pseudo-casuale vista nella generative art, vediamo come una parola del genere possa venire costruita a partire dai suoi componenti."

Un modo di costruirle è di estrarre un numero (pseudo)casuale che stabilisca la lunghezza della parola e di scegliere (pseudo)casualmente le lettere tra quelle disponibili."Nell’esempio in figura le lettere sono proprio quelle della parole “Furiosamente”, ma naturalmente è un caso particolare."

uFteeerimFas  

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Foanerie  

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utFeenoooams  

osa  

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Fitusaomeren  

Rendiamo il meccanismo di generazione più complesso."Prendiamo due sequenze di caratteri, scegliamo (sempre pseudocasualmente) una loro parte centrale, e creiamo a partire da loro due nuove sequenze, scambiando le parti centrali."

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Fitusaomeren  

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Fiaomierren  

Procedendo in questo modo per altre coppie, di fatto raddoppiamo la “popolazione” di sequenze introducendo nuovi elementi mai visti prima."L’idea di fondo è quella di proseguire nella generazione di nuovi elementi, finché non se trova uno adeguato ai nostri scopi."Questa “adeguatezza” viene espressa in termini di caratteristiche che noi vorremmo in questi elementi e che ci possono guidare nel “filtrare” la popolazione, ovvero sia selezionare per la “riproduzione” (eseguita come prima con l’incrocio di parti centrali di sequenze) solo quegli elementi che mostrano un certo livello di adeguatezza."

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utFeenrioams  

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§  Lunghezza = 12 caratteri"§  Contiene una sola maiuscola"§  La maiuscola è all’inizio"§  …"

Il filtro che applichiamo potrebbe specificare le seguenti caratteristiche."

Fitusaomeren  

Fomtusanerie  

Il risultato dell’applicazione del filtro, o “selezione” è questo."

Fitusaomeren  

Fomtusanerie  

Footusanerie  

Fomtsananttt  Fomtusartrin  

Fomtusaeerti  

Facendo riprodurre gli elementi selezionati, la nuova popolazione si avvicina di più all’obiettivo."

§  Lunghezza = 12 caratteri"§  Contiene una sola maiuscola"§  La maiuscola è all’inizio"§  E’ uguale a “Furiosamente”"

Naturalmente, la selezione potrebbe essere formulata in maniera molto restrittiva, descrivendo precisamente ciò che vogliamo."

In tal caso, però, non ha senso procedere con la generazione pseudocasuale di elementi: se abbiamo già un’ idea precisa di c iò che desideriamo, possiamo creare direttamente una soluzione ad hoc. Questo modo di procedere è significativo quando abbiamo un obiettivo da raggiungere, ma non abbiamo in mente la forma precisa della soluzione che ci permetta di raggiungerlo."

Costruire la parola “Furiosamente”, quindi, non è un obiettivo per il quale valga la pena di imbastire un processo di generazione e selezione di soluzioni."Noi, però, abbiamo spesso obiettivi molto più vaghi, come ad esempio “creare un bel quadro” oppure “scrivere una poesia commovente”."

Crossover""

L a t e c n i c a d i incrocio di parti di sequenze è ispirata a ciò che avviene in n a t u r a c o n i cromosomi."

M i s c h i a r e m a t e r i a l e genetico con il crossover è un modo per cercare nuove “soluzioni” ossia nuovi esseri viventi in grado di sopravvivere nel mondo."

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FusaomierenF  

Mutation""

In natura esiste anche il f e n o m e n o d e l l a mutazione, ossia una modifica “spontanea” del materiale genetico in un individuo. "

Nel nostro esempio, è come se un carattere in una sequenza cambiasse spontaneamente."

Gregor Johann Mendel (1822 – 1884) è universalmente riconosciuto come il padre della genetica per via dei suoi esperimenti con le piante di pisello."Tecniche di programmazione informatica che si ispirano al lavoro di Mendel, trattando potenziali soluzioni come patrimonio genetico da selezionare e m i g l i o r a r e g e n e r a z i o n e d o p o generazione, prendono il nome di Genetic Programming."

Charles Robert Darwin (1809 – 1882)"è considerato il pioniere delle teorie evoluzionistiche delle specie. I concetti di selezione naturale, di sopravvivenza del più adatto sono dovuti a lui. In informatica, tecniche di ricerca di soluzioni ispirate ai principi dell’evoluzione prendono il n o m e d i E v o l u t i o n a r y Computation."

Furiosamente  

Che si tratti di formulare frasi, di disegnare quadri, o di sopravvivere nel la savana, i l problema fondamentale è quello di trovare una soluzione adeguata per risolvere un problema in un insieme molto vasto di possibilità. "Non ci sono costrizioni, se non quelle poste dai componenti con cui si lavora."Se si tratta di esseri viventi, tali costrizioni sono dettate dalla loro natura biologica. Nel caso dell’informatica, sono le regole di funzionamento dei calcolatori a circoscrivere lo spazio delle possibili soluzioni."