{"id":304103,"date":"2023-09-11T10:50:23","date_gmt":"2023-09-11T08:50:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/?p=304103"},"modified":"2023-09-11T12:37:59","modified_gmt":"2023-09-11T10:37:59","slug":"algoritmo-numeri-pisa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.intoscana.it\/it\/algoritmo-numeri-pisa\/","title":{"rendered":"Contare senza contare: da Pisa l&#8217;algoritmo che spiega come riusciamo a percepire il numero degli oggetti"},"content":{"rendered":"<p>Esseri umani e animali condividono una capacit\u00e0 molto particolare, di cui non sempre ci si rende conto: siamo capaci di contare senza contare. Ad esempio <mark>entrando in una stanza e vedendo molti oggetti sopra un tavolo siamo in grado di indicare il loro numero senza contarli, con un margine di errore di appena il 15%.<\/mark> Ora da <strong>Pisa<\/strong> arriva uno studio che ha individuato l&#8217;<strong>algoritmo quantistico<\/strong> in grado di spiegare come funziona questa capacit\u00e0.<\/p>\n<h3>Una capacit\u00e0 percettiva e non cognitiva<\/h3>\n<p>La capacit\u00e0 di contare senza contare \u00e8 indipendente dalla tipologia o dalla quantit\u00e0 di oggetti che vediamo, possono essere 5 o 200 funziona lo stesso. In pratica, come ha codificato una legge fondamentale della fisiologia \u2013 la legge di Weber \u2013 siamo capaci di contare con un <strong>margine di precisione<\/strong> molto alto in una maniera percettiva e non cognitiva.<\/p>\n<p>In uno studio pubblicato sulla rivista Plos One, un gruppo di ricercatori e ricercatrici composto da neuroscienziati e fisici dell\u2019<strong>Universit\u00e0 di Pisa <\/strong>e del <strong>CNR Pisa<\/strong> \u2013 formato da Jorge Yago Malo, Guido Marco Cicchini, Maria Concetta Morrone e Maril\u00f9 Chiofalo \u2013 ha presentato un modello per simulare questa operazione di conteggio che per la prima volta utilizza la<strong> meccanica quantistica.<\/strong><\/p>\n<p>Le ricercatrici e i ricercatori sono partiti dalla constatazione che, nel momento in cui si chiede a una rete neurale di simulare le operazioni di conteggio, questa non funziona cos\u00ec bene e non si riesce a ottenere un&#8217;architettura semplice che svolga questo compito. Anzi, la maggior parte delle risposte suggeriscono l&#8217;emergere del senso del numero in <strong>reti neurali<\/strong> molto complesse, che richiedono tipicamente l\u2019apprendimento guidato, mentre <mark>la nostra capacit\u00e0 di \u201csaper contare senza contare\u201d \u00e8 una caratteristica ubiqua in natura, che possediamo in maniera non allenata.<\/mark><\/p>\n<h3>Un modello quantistico per descrivere un problema complesso<\/h3>\n<p>I ricercatori hanno elaborato un semplice<strong> modello quantistico<\/strong> di una rete di spin, una propriet\u00e0 magnetica delle particelle quantistiche, rispetto alla quale queste possono trovarsi in pi\u00f9 stati contemporaneamente (finch\u00e9 non venga effettuata una misura). Nel modello, l\u2019eccitazione di un neurone corrisponde al cambio di stato di uno spin della rete, e l\u2019informazione sullo stato di eccitazione dello spin si propaga nella rete attraverso il tunneling quantistico, favorita o inibita dall\u2019interazione tra gli spin. Se ogni spin \u00e8 connesso a tutti gli altri, per quanto lontani, la numerosit\u00e0 rimane codificata nello spettro delle frequenze con cui gli spin della rete cambiano collettivamente il loro stato: dopo la stimolazione con un certo numero di segnali transitori immessi nella rete, non importa se con sequenze temporali e spaziali casuali o ordinate, ogni stimolazione aggiunta si manifesta nello spettro con l\u2019apparire di una, e una sola, frequenza collettiva.<\/p>\n<p><em>\u201cUn fatto sorprendente. Nel nostro studio abbiamo utilizzato la fisica quantistica come strumento statistico per l&#8217;elaborazione delle informazioni, senza alcuna implicazione sulla presenza di fenomeni quantistici nel processo di percezione<\/em> \u2013 spiegano i ricercatori pisani \u2013 <em>abbiamo creato un nuovo approccio in cui, aderendo alle regole della meccanica quantistica invece che a quelle classiche, siamo in grado di riprodurre un comportamento percettivo del sistema visivo con un modello minimale, che sfrutta per\u00f2 le propriet\u00e0 per noi controintuitive dei sistemi quantistici.&#8221;<\/em><\/p>\n<p>La particolarit\u00e0 di questa descrizione \u00e8 che non solo \u00e8 in grado di codificare la numerosit\u00e0, ma riproduce anche la <strong>legge di Weber<\/strong> come una caratteristica intrinseca di tutta la rete neuronale, senza cio\u00e8 che questa debba essere allenata e non importa quanto complicata sia la dinamica del sistema: <em>\u201cCon la macchineria della meccanica quantistica \u2013 in un certo modo e paradossalmente pi\u00f9 semplice di quella delle reti neurali classiche \u2013<mark>siamo riusciti a descrivere con un sistema matematico semplice un problema molto complesso\u201d.<\/mark><\/em><\/p>\n<p>Il metodo sviluppato da Yago Malo, Cicchini, Morrone e Chiofalo pu\u00f2 aprire la strada per simulare in modo efficiente altri comportamenti percettivi e ingegnerizzare<strong> intelligenze artificiali quantistiche<\/strong> capaci di riprodurli.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Lo studio, condotto dai ricercatori dell&#8217;Universit\u00e0 di Pisa e del CNR, utilizza la meccanica quantistica per descrivere il meccanismo che permette agli essere umani (e anche agli animali) di indicare quanti oggetti li circondano senza contarli<\/p>\n","protected":false},"author":525,"featured_media":97057,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[475],"tags":[5747,213,5048,368],"class_list":["post-304103","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-innovazione","tag-cnr","tag-ricerca","tag-scienza","tag-universita-di-pisa"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v24.2 (Yoast SEO v25.6) - 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