Gli esseri umani e gli animali sono in grado di contare senza contare. Ovvero di percepire la quantità di oggetti in una stanza o su un tavolo senza doverli matematicamente contare uno ad uno. Il margine di errore è del 15%, indipendentemente dal numero di oggetti presenti. Infatti, se sono 20 o 100 la percentuale di errore non cambia. Questo significa, come suggerisce la legge di Weber, che siamo in grado di contare in maniera percettiva e non cognitiva con un buon margine di precisione.
Lo studio pubblicato sulla rivista Plos One che simula l’operazione di contare senza contare
Lo studio condotto da neuroscenziati e fisici dell’Università di Pisa e del Cnr Pisa ha presentato un modello per simulare l’operazione di conteggio che permette di contare senza contare, utilizzando la meccanica quantistica. Questo è il nuovo modello realizzato dai ricercatori Jorge Yago Malo, Guido Marco Cicchini, Maria Concetta Morrone e Marilù Chiofalo, partendo dal presupposto che, quando si chiede a una rete neurale di simulare le operazioni di conteggio, questa non funziona così bene e non si riesce a ottenere un’architettura semplice che svolga questo compito. Infatti, la maggioranza delle risposte suggerisce l’emergere del senso del numero in reti neurali molto complesse, che richiedono l’apprendimento guidato. Invece, la capacità di contare senza contare è una caratteristica ubiqua che abbiamo senza allenarla.
Il modello quantistico elaborato
I ricercatori, dunque, hanno messo a punto un modello quantistico di una rete di spin, una proprietà magnetica delle particelle quantistiche,
rispetto alla quale queste possono trovarsi in più stati contemporaneamente. In questo modello, l’eccitazione di un neurone corrisponde al cambio di stato di uno spin della rete, e l’informazione sullo stato di eccitazione dello spin si propaga nella rete attraverso il tunneling quantistico. Quindi, se uno spin è collegato agli altri, la numerosità 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’apparire di
una, e una sola, frequenza collettiva.
Il futuro di questo metodo
Il metodo utilizzato dai ricercatori può fare da apripista per simulare efficientemente altri comportamenti percettivi e ingegnerizzare le IA quantistiche in grado di riprodurli. Quindi, studi successivi potranno riguardare la percezione di spazio e tempo, legati tra loro e alla numerosità. Intanto gli esiti di questo studio sono stati già presentati alla conferenza internazionale Mind Matter a Helsinki ad una conferenza interdisciplinare a San Diego, organizzata dal Center for Consciousness.
