Teoria Precoce
anni 1930–anni 1950 · Turing e la nascita dell’informatica
Prima ancora che esistessero i computer elettronici, i matematici esploravano già una domanda profonda: le macchine possono «pensare»? Questa domanda portò all’emergere delle basi teoriche che posero le fondamenta matematiche e logiche per la successiva nascita dell’intelligenza artificiale. I pionieri di quest’epoca — Turing, Church, Gödel — con il loro lavoro non si limitarono all’esplorazione matematica, ma condussero un’indagine filosofica sulla natura della mente umana.
L’esplorazione teorica di quest’epoca può essere suddivisa in tre filoni principali: lo sviluppo della teoria della computazione (guidato da Turing e Church), i limiti della logica formale (il lavoro di Gödel) e la nascita della teoria dell’informazione (il contributo di Shannon). Queste tre direzioni si intrecciano formando la pietra angolare teorica dell’intelligenza artificiale.
Pietre miliari
I teoremi di incompletezza di Gödel
Kurt Gödel pubblicò i suoi teoremi di incompletezza, dimostrando che qualsiasi sistema formale sufficientemente potente contiene proposizioni che non possono essere né dimostrate né confutate all’interno del sistema stesso. Questa scoperta non solo scosse la comunità matematica, ma ebbe profonde implicazioni per la teoria della computazione e l’intelligenza artificiale.
Kurt Gödel (1906–1978)
Tesi di Church-Turing
Alonzo Church e Alan Turing proposero indipendentemente la celebre tesi di Church-Turing. Questa tesi afferma che ogni funzione effettivamente calcolabile è Turing-calcolabile. Ciò formalizza la nozione intuitiva di «calcolabilità» e divenne il fondamento dell’informatica.
Alonzo Church e Alan Turing
Macchina di Turing
Alan Turing introdusse il concetto di macchina di Turing nel suo articolo fondamentale «On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem». Questo modello computazionale astratto può simulare qualsiasi processo matematicamente calcolabile.
Alan Turing (1912–1954)
Lambda calcolo
Alonzo Church propose il lambda calcolo, un sistema formale per la definizione e l’applicazione di funzioni. Il lambda calcolo è considerato il fondamento teorico della programmazione funzionale e uno dei primi sistemi di tipi.
Alonzo Church (1903–1995)
Modello del neurone
Warren McCulloch e Walter Pitts pubblicarono «A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity», introducendo il primo modello di neurone artificiale (neurone McCulloch-Pitts). Questo modello semplificava i neuroni a interruttori a soglia binaria, gettando le basi per la successiva ricerca sulle reti neurali.
Warren McCulloch e Walter Pitts
Cibernetica
Norbert Wiener pubblicò «Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine», fondando la nuova disciplina della cibernetica. Lo studio di come i sistemi si autoregolano attraverso meccanismi di feedback ebbe un impatto profondo sull’IA e sulla robotica.
Norbert Wiener (1894–1964)
Teoria dell’informazione di Shannon
Claude Shannon pubblicò «A Mathematical Theory of Communication», gettando le basi della teoria dell’informazione. Concetti come entropia, codifica e quantità di informazione divennero strumenti fondamentali per comprendere i dati e l’elaborazione dell’informazione.
Claude Shannon (1916–2001)
Test di Turing
In «Computing Machinery and Intelligence», Turing sostituì l’ambigua domanda «Le macchine possono pensare?» con il gioco dell’imitazione, nel quale un esaminatore usa una conversazione scritta per distinguere una macchina da un essere umano. È un criterio comportamentale, non una prova di coscienza.
Alan Turing
La proposta di Dartmouth del 1955
Nel 1955 John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester e Claude Shannon usarono il termine «artificial intelligence» nella proposta del Dartmouth Summer Research Project e delinearono il programma di ricerca per l’estate 1956.
John McCarthy et al.
Personaggi importanti
Alan Turing
Padre dell’informatica
Turing non fu solo il fondatore dell’informatica, ma anche un pioniere del pensiero sull’intelligenza artificiale. Il suo modello di macchina di Turing pose le basi della teoria della computazione, e il test di Turing fornì un parametro di riferimento per le macchine intelligenti. Durante la seconda guerra mondiale, il suo lavoro contribuì a decifrare il codice Enigma tedesco. Nel 1954, Turing morì dopo essere stato perseguitato per la sua omosessualità. Nel 2013, la Regina Elisabetta II gli concesse la grazia reale postuma.
Alonzo Church
Padre del lambda calcolo
Church fu professore alla Princeton University. Il suo lambda calcolo è il fondamento teorico della programmazione funzionale. Turing conseguì il dottorato sotto la sua guida a Princeton. Nel 1936 ciascuno dei due aveva dato in modo indipendente una definizione di calcolabilità, in seguito chiamata tesi di Church-Turing, che rimane centrale nella teoria della computazione.
Kurt Gödel
Logico
I teoremi di incompletezza di Gödel sono considerati una delle scoperte matematiche più importanti del XX secolo. Dimostrano che anche sistemi rigorosi come la matematica presentano limitazioni intrinseche — un’intuizione filosofica che ha un impatto profondo sullo sviluppo dell’IA.
Claude Shannon
Padre della teoria dell’informazione
Shannon non fu solo il fondatore della teoria dell’informazione, ma anche uno dei primi esploratori dell’intelligenza artificiale. Costruì un topo meccanico (Teseo) in grado di risolvere labirinti — una delle prime dimostrazioni di macchina che apprende. La sua tesi di laurea del 1937 «A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits» è considerata fondativa per la teoria dei circuiti di commutazione digitali.
Norbert Wiener
Padre della cibernetica
Wiener fu un matematico del MIT che fondò la cibernetica, un campo interdisciplinare. Il suo concetto di «feedback» influenzò le prime ricerche sull’IA. Fu anche tra i primi scienziati a mettere in guardia sui pericoli di simili macchine, senza essere il primo a temerli: il suo saggio del 1960 su Science confronta il proprio avvertimento con il romanzo di Samuel Butler, scritto quasi un secolo prima, in cui le macchine dominano gli uomini.
Citazioni celebri
Propongo di considerare la domanda: «Le macchine possono pensare?»
Computing Machinery and Intelligence · Mind 59 (236), 1950, 433–460
O… la mente umana (anche nell’ambito della matematica pura) supera infinitamente le capacità di qualsiasi macchina finita, oppure esistono problemi diofantei assolutamente irrisolvibili.
Some basic theorems on the foundations of mathematics and their implications · Gibbs Lecture, 1951; Collected Works III, 1995, p. 310 · Internet Encyclopedia of Philosophy
Se, per raggiungere i nostri scopi, usiamo un agente meccanico sul cui funzionamento non possiamo intervenire efficacemente una volta avviato… allora faremmo bene a essere del tutto sicuri che lo scopo affidato alla macchina sia lo scopo che desideriamo davvero, e non una sua imitazione variopinta.
Some Moral and Technical Consequences of Automation · Science 131 (3410), 1960, 1355–1358