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La quantum cognition

Psychological Science ha recentemente pubblicato un contributo che, per esempi, introduce ad una nuova prospettiva di ricerca in psicologia, che ha il brutto nome di cognizione quantistica (quantum cognition). Anche se non si tratterà di una rivoluzione teorica nello studio del ragionamento o di un cambiamento di paradigma, merita perlomeno di non passare del tutto inosservata e di essere discussa con i canoni propri della scienza.

La motivazione che porta alla nascita del programma di ricerca e all’impegno di alcuni psicologi cognitivi per diffonderlo e ampliarlo andrebbe rintracciata nella frustrazione del ricercatore di fronte ad un vasto insieme di risultati empirici che in psicologia ancora non hanno trovato una spiegazione soddisfacente. La pretesa del programma di ricerca sulla cognizione quantistica è di incontrare in maniera più precisa queste istanze problematiche, e, a tal fine, propone un modello della cognizione umana in grado di predire con maggiore precisione e robustezza fenomeni che oggi vengono predetti con un minore grado di sicurezza oppure non predetti e non spiegati affatto.

La quantum cognition è una prospettiva di studio e una cornice metodologica nuova, che considera inadeguata la logica computazionale assunta dai programmi di ricerca in psicologia cognitiva, per accettare alcuni principi matematici e logici presi direttamente dalla fisica quantistica. Fenomeni psicologici come il ragionamento o la memoria verrebbero spiegati o analizzati con strumenti formali nuovi. Possiamo chiarire il discorso dando due esempi di principi quantistici utili se applicati allo studio della cognizione umana: la complementarità (complementarity) e la sovrapposizione (superposition).

L’idea della complementarità applicata alla psicologia è che nel momento in cui sono interessato a misurare due fenomeni che necessariamente si dispongono sequenzialmente nel tempo, devo tenere conto del fatto che la misurazione del primo fenomeno crea un contesto che influenza i modi del verificarsi e la misurazione del secondo. Il principio di complementarità fu enunciato dal fisico Niels Bohr per dar conto della natura apparentemente e teoricamente complementare ma duplice, poiché corpuscolare e ondulatoria, ad esempio, dei fenomeni microscopici, i quali, se osservati e misurati, non possono che essere compresi in un loro aspetto per volta. L’idea è che le proprietà osservabili della materia, quando misurate tenderebbero ad escludersi a vicenda, sicché l’osservatore non riesce a misurare che una singola proprietà. Secondo i teorici della cognizione quantistica, quest’idea sarebbe in grado di spiegare il motivo di buona parte degli effetti dovuti all’ordine delle domande nei questionari psicologici. Secondo la logica assunta dalla psicologia cognitiva, se chiedo a qualcuno di giudicare la scorrettezza morale di X e poi gli chiedo se X merita di essere punito, ho una probabilità uguale di ottenere una certa risposta rispetto al caso in cui gli chiedo di giudicare prima la punibilità e poi la scorrettezza morale. Siccome in tanti casi documentati empiricamente questo assioma logico viene violato, la cognizione quantistica propone un ragionamento alternativo. Innanzitutto, si ritiene possibile che questo tipo di giudizi richiedano di essere esaminati da differenti prospettive, e che tali esami non possano essere fatti in maniera simultanea. L’ordine delle domande, per tanto, non farebbe che imporre un ordine comunque necessario, in un senso o nell’altro. A ciò si deve aggiungere che esaminare e rispondere alla prima domanda crea un contesto entro il quale avverrà l’esame e la risposta alla seconda domanda, e, chiaramente, il contesto non è neutrale ma influenza le attività che si svolgono all’interno di esso. Di conseguenza, la probabilità di ottenere certe risposte con un ordine delle domande non è la stessa se l’ordine è variato. Diversi studi statistici avrebbero dimostrato come un modello basato su questa logica sarebbe maggiormente predittivo di una lunga serie di risultati empirici rispetto ad un modello basato sulla logica assunta dai programmi di ricerca in psicologia cognitiva. Inoltre, i modelli sviluppati in seno alla prospettiva della cognizione quantistica sarebbero in grado di predire in maniera più accurata gli effetti dovuti all’ordine delle domande rispetto a noti modelli euristici come quello dell’ancoraggio e dell’aggiustamento, dove si predice che alcuni elementi presenti nella prima domanda presentata possano fungere da punto di ancoraggio e influenzare la risposta alla seconda domanda (Tversky & Kahneman, 1974).

Ora, supponiamo che si voglia stabilire la probabilità che X venga giudicato punibile. Secondo la logica tipicamente assunta dalla psicologia cognitiva, questa probabilità è uguale alla probabilità di giudicare X punibile e non colpevole più la probabilità di giudicare X punibile e colpevole. Secondo la quantum cognition, invece, esiste la possibilità che gli individui possano sospendere il giudizio sulla colpevolezza o comunque rimanere indecisi. Quest’idea deriverebbe dal principio di sovrapposizione degli stati quantistici, secondo cui, semplificando un po’, fino al momento in cui non si esegue la misurazione, lo stato rimane indefinito. Se la risposta sulla colpevolezza rimane in uno stato di sovrapposizione, tutti i valori che potrebbe assumere nel momento della misurazione sono potenzialmente esprimibili, e questo stato di indecisione può determinare il fatto che la probabilità di ritenere punibile X sia diversa dalla probabilità di ritenerlo colpevole quando il valore di colpevolezza è fissato chiaramente. Se, ad esempio, prendo il caso di un compito in cui il soggetto deve categorizzare un viso (buono o cattivo) e poi prendere una decisione (punirlo o non punirlo) avrò una percentuale di risposte di punizione diversa rispetto al caso di un compito in cui il soggetto deve semplicemente prendere la decisione, sempre osservando facce dalla valenza chiaramente positiva o negativa. Nel secondo compito, la categorizzazione rimane sovrapposta nel momento della decisione se punire o meno, e questo stato di cose crea un’interferenza che cambia la probabilità finale della decisione. Anche qui, diversi risultati empirici possono essere predetti con precisione dai modelli quantici. In un esperimento molto simile a quello descritto, la probabilità di prendere una decisione positiva (es. punire) era maggiore nel caso in cui la categorizzazione rimaneva sovrapposta.

Ora, il punto di forza di questa prospettiva è certamente l’aderenza ad un insieme ristretto di principi coerenti tra loro, dai quali sono derivati dei modelli formali in grado di predire in maniera robusta e precisa un insieme di risultati empirici della psicologia (non solamente nell’ambito di studio della cognizione). Questo aspetto va certamente riconosciuto e discusso. La nostra impressione, tuttavia, è che a fronte dell’introduzione di un nuovo strumento formale, non abbiamo veramente aumentato il nostro potenziale esplicativo o la nostra comprensione della psicologia umana. Per andare nuovamente agli esempi presentati, se la quantum cognition mi permette di prevedere con maggiore precisione che il contesto della prima domanda influenzerà la risposta successiva, essa non mi spiega quale elemento del contesto sia responsabile dell’effetto. Che cosa, nel giudicare la scorrettezza morale, influenza il giudizio sulla punizione? In psicologia i dualismi onda-particella si moltiplicano, e diventa fondamentale comprendere che cosa del primo elemento spiega il cambiamento del secondo, nel momento in cui eseguo la misurazione. La novità introdotta, per tanto, sembra essere di natura formale e tecnica, e difficilmente aiuta a spiegare qualcosa che oggi, ancora, non è spiegato. Semmai, aiuta a spiegare e predire meglio, con più precisione e robustezza. Ne è un esempio chiaro la sovrapposizione. Nella realtà, fuori dal contesto sperimentale, come si individuano gli stati che rimangono sovrapposti? Teoricamente, ogni possibile giudizio sulla realtà può essere sovrapposto in un dato momento. Se la teoria non è in grado di indicare una risposta a questa domanda, rimane formale.

References

– Busemeyer, J. R., & Bruza, P. D. (2012). Quantum models of cognition and decision. Cambridge, England: Cambridge University Press.

– Busermayer, J. R., & Wang, Z. (2015). What is quantum cognition, and how it is applied to psychology? Current Directions in Psychological Science, 24(3), 163-169.

– Khrennikov, A. Y. (2010). Ubiquitous quantum structure: From psychology to finance. Berlin, Germany: Springer.

– Pothos, E. M., & Busemeyer, J. R. (2013). Can quantum probability provide a new direction for cognitive modeling? Behavioral & Brain Sciences, 36, 255–274.

– Tversky, A., & Kahneman, D. (1974). Judgment under uncertainty: Heuristics and biases. Science, 185, 1124-1131.

– Wang, Z., Busemeyer, J. R., Atmanspacher, H., & Pothos, E. M. (2013). The potential of using quantum theory to build models of cognition. Topics in Cognitive Science, 5, 672–688.

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Articolo originale pubblicato su BRAINFACTOR Cervello e Neuroscienze – Testata registrata al Tribunale Milano N. 538 del 18/9/2008. Direttore Responsabile: Marco Mozzoni.

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