Biorobotics and scientific method

La Tesi identifica e analizza alcuni problemi metodologici relativi alla biorobotica. La biorobotica è una strategia simulativa adottata nelle neuroscienze cognitive per il controllo sperimentale di modelli funzionali di capacità adattative e intelligenti esibite da insetti, animali, esseri umani. Si basa sulla costruzione di sistemi robotici il cui funzionamento aderisce all’ipotesi funzionale da controllare, e sulla valutazione dei comportamenti da essi esibiti in ambienti reali (effettuata, in genere, mediante il confronto con i comportamenti biologici ottenuti nei medesimi ambienti). Esperimenti biorobotici permettono di corroborare o falsificare i modelli funzionali in esame (sulla base del successo o dell’insuccesso nel replicare i comportamenti biologici); permettono inoltre di studiare le caratteristiche dell’ambiente in cui il sistema biologico vive, di estendere il campo di applicazione di ipotesi precedentemente formulate, e di scoprire nuovi fenomeni da spiegare. La Tesi si concentra sul rapporto tra i dati sperimentali ottenuti mediante di esperimenti biorobotici e le conclusioni teoriche che vengono tratte da essi, interrogandosi sulla possibilità che la biorobotica possa contribuire significativamente allo studio dei comportamenti adattativi e intelligenti. Questa problematica – tipicamente affrontata in Filosofia della Scienza relativamente ad altre strategie sperimentali in altri dominii di indagine empirica – viene qui affrontata mediante l’analisi dei metodi biorobotici. Vengono identificate e rese esplicite – sulla base di dettagliati riferimenti a casi di studio - alcune ipotesi ausiliarie introdotte nelle varie fasi di preparazione di un esperimento biorobotico (implementazione del robot e controllo sperimentale). Tra le ipotesi ausiliarie identificate nella Tesi le più significative riguardano l’accuratezza del robot rispetto all’ipotesi da controllare (minata da adattamenti e modifiche spesso introdotte per motivi pratici legati a facilità di implementazione, a lacune nel modello teorico, o alla disponibilità di hardware appropriato), le condizioni al contorno, e l’adeguatezza dei criteri mediante i quali i comportamenti robotici vengono valutati. Queste ipotesi ausiliarie devono essere tenute in debito conto nel trarre conclusioni teoriche sulla base dei dati sperimentali: come spesso discusso in relazione ad altri ambiti di indagine empirica, risultati sperimentali avversi possono essere dovuti alla falsità di qualche ipotesi ausiliaria, piuttosto che alla falsità dell’ipotesi teorica da controllare; successi sperimentali (accurata replicazione robotica di comportamenti biologici) possono altresì essere determinati da ipotesi ausiliarie introdotte ad hoc. Identificare, e possibilmente controllare selettivamente queste ipotesi ausiliarie è quindi condizione necessaria per trarre conclusioni teoriche sulla base di esperimenti biorobotici. La Tesi identifica inoltre una tassonomia di risultati sperimentali ottenibili mediante esperimenti biorobotici, e presenta alcune riflessioni sul ruolo dei sistemi bionici nello studio del sistema nervoso umano e animale.