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La Teoria dei Quanti può Spiegare il Pensiero Fiducioso

Per chi ha posto la sua visione del mondo e dell’universo in un ottica quantistica, tutto gli appare assai diverso da come la gente comune vede le cose.

Siamo tutti gente comune, solo che ogni tanto qualcuno di loro fuoriesce dagli schemi e si immette in un mondo parallelo assai diverso, mentre gli altri continuano a vedere virus dappertutto ……

…cosi e’ la vita.

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La Teoria dei Quanti

Gli esseri umani non sempre prendono le decisioni più razionali. Come hanno dimostrato gli studi, anche quando la logica e il ragionamento puntano in una direzione, a volte scegliamo il percorso opposto, motivati da pregiudizi personali o semplicemente dal “Pensiero speranzoso”.

Questo paradossale comportamento umano ha resistito alla spiegazione della teoria decisionale classica per oltre un decennio. Ma ora, gli scienziati hanno dimostrato che un modello di probabilità quantistica può fornire una spiegazione semplice per il processo decisionale umano – e può eventualmente aiutare a spiegare il successo della cognizione umana in generale.

Se vi venisse chiesto di giocare in un gioco in cui avete il 50% di possibilità di vincere 200 dollari o di perderne 100, giochereste? In uno studio, ai partecipanti è stato detto che avevano appena giocato a questo gioco, e poi è stato chiesto loro di scegliere se riprovare lo stesso gioco. A un terzo dei partecipanti è stato detto che avevano vinto la prima partita, a un terzo è stato detto che avevano perso la prima partita e il restante terzo non conosceva il risultato della prima partita.

La maggior parte dei partecipanti nei primi due scenari ha scelto di giocare di nuovo (69% e 59%, rispettivamente), mentre la maggior parte dei partecipanti nel terzo scenario ha scelto di non farlo (solo il 36% ha giocato di nuovo). Questi risultati violano il “principio di certezza”, che dice che se si preferisce la scelta A in due stati noti complementari (ad esempio, vincente e perdente noto), allora si dovrebbe preferire anche la scelta A quando lo stato è sconosciuto. Allora perché le persone scelgono diversamente quando si trovano di fronte a uno stato sconosciuto?

In uno studio recente, gli psicologi Emmanuel M. Pothos dell’Università di Swansea nel Regno Unito e Jerome R. Busemeyer dell’Università dell’Indiana negli Stati Uniti hanno presentato una struttura alternativa per modellare il processo decisionale di questo tipo, basata sulla probabilità quantistica.

Come notano, la motivazione originale per lo sviluppo della meccanica quantistica in fisica era di spiegare risultati che sembravano paradossali da un punto di vista classico. È possibile che la teoria quantistica possa spiegare meglio i risultati paradossali anche in psicologia. Negli ultimi anni, un numero crescente di ricercatori ha studiato l’uso del formalismo quantistico in situazioni cognitive, come nella modellazione del giudizio e della percezione umana. I risultati di Pothos e Busemeyer sono pubblicati in un recente numero di Proceedings of the Royal Society B.

“Alcuni decenni fa, Tversky e Kahneman (1974) hanno sfidato le ipotesi onnipresenti su quale sia il quadro più adatto per modellare la cognizione umana”, ha detto Busemeyer a PhysOrg.com. “Fino ad allora, la maggior parte degli psicologi ha cercato di capire la cognizione usando la classica teoria della probabilità. Nel nostro articolo solleviamo la questione, quale quadro matematico è più appropriato per la modellazione cognitiva? In questo articolo, per la prima volta, presentiamo un approccio fondamentalmente diverso, e più potente, ai modelli probabilistici della cognizione, basato sui principi quantistici.

Impiegando ipotesi minime, deriviamo un’hamiltoniana direttamente dai parametri del problema (per esempio, i payoff associati a diverse azioni) e da principi generali noti della cognizione (per esempio, un fenomeno ben noto di dissonanza cognitiva); ogni passo nel nostro modello è interpretato psicologicamente e rigorosamente giustificato”.

Dilemma difettoso

Nel loro studio, gli scienziati hanno confrontato due modelli, uno basato sulla teoria della probabilità classica markoviana e l’altro basato sulla teoria della probabilità quantistica. Hanno modellato un gioco basato sul Dilemma del prigioniero, che è simile al gioco d’azzardo. Qui, ai partecipanti è stato chiesto se volevano cooperare o disertare da un partner immaginario.

Complessivamente, ogni partner avrebbe ricevuto pagamenti maggiori se avesse disertato, rendendo la diserzione la scelta razionale. Tuttavia, se entrambi i partner cooperassero, riceverebbero ciascuno una vincita più alta che se entrambi disertassero. Similmente ai risultati dei giochi d’azzardo, gli studi hanno dimostrato che i partecipanti a cui è stato detto che il loro partner aveva disertato o cooperato al primo turno, di solito scelgono di disertare al secondo turno (84% e 66%, rispettivamente).

Ma i partecipanti che non conoscevano la precedente decisione del loro partner erano più propensi a cooperare degli altri (solo il 55% ha disertato). Sembra che questi individui stessero cercando di dare ai loro partner il beneficio del dubbio, a scapito della scelta razionale.

Come hanno dimostrato gli scienziati, sia i modelli di probabilità classici che quelli quantistici prevedono accuratamente le decisioni di un individuo quando la scelta dell’avversario è nota. Tuttavia, quando l’azione dell’avversario è sconosciuta, entrambi i modelli prevedono che la probabilità di defezione sia la media dei due casi noti, il che non riesce a spiegare il comportamento umano empirico. Il problema è che i modelli sono puramente razionali, cioè cercano di massimizzare l’utilità.

Per affrontare questo problema, gli scienziati hanno aggiunto un’altra componente a entrambi i modelli, che chiamano dissonanza cognitiva, e che può essere pensata anche come wishful thinking. L’idea è che le persone tendono a credere che il loro avversario farà la stessa scelta che fanno loro; se un individuo sceglie di cooperare, tendono a pensare che anche il loro avversario coopererà.

Se entrambi i partner cooperano, entrambi riceveranno un pagamento più alto che se entrambi disertano. (E se un individuo pensasse che il suo avversario coopererà e quindi decidesse di disertare per massimizzare il proprio guadagno, sarebbe poi costretto a supporre che anche l’avversario diserterà, secondo la dissonanza cognitiva). In altre parole, un individuo vede il suo avversario come uno specchio di se stesso.

La differenza tra il modello classico e quello quantistico sta nel modo in cui si combinano la componente razionale e quella della dissonanza cognitiva. Anche dopo aver aggiunto la seconda componente, il modello classico prevede che la probabilità nello scenario sconosciuto debba essere uguale alla media delle probabilità dei due casi noti. Come tale, il modello classico continua ad obbedire alla legge della probabilità totale e non riesce a spiegare le violazioni del principio di certezza.

Nel modello quantistico, invece, l’aggiunta della componente di dissonanza cognitiva produce effetti di interferenza che fanno sì che la probabilità sconosciuta si discosti dalla media delle probabilità note. Mentre nel modello classico un individuo è impegnato esattamente in una preferenza in qualsiasi momento, nel modello quantistico un individuo sperimenta una sovrapposizione di queste preferenze.

Matematicamente, la probabilità (o ampiezza) di defezionare nello scenario sconosciuto si ottiene dalla sovrapposizione delle probabilità (ampiezze) per i due casi noti. Questi effetti di interferenza permettono alla probabilità di eventi sconosciuti di essere inferiore alla probabilità di uno dei due eventi singolarmente, cosa che si osserva negli studi empirici.

“La dissonanza cognitiva può sorgere in altre situazioni decisionali e non è limitata ai giochi con un avversario intelligente”, ha detto Busemeyer. “Nel gioco d’azzardo, si gioca contro la natura. In questo caso, però, la vostra convinzione che vincerete il gioco diventa coordinata con le vostre intenzioni di giocare. Gli effetti di dissonanza cognitiva non sono nemmeno limitati agli esseri umani adulti, ma sono stati trovati anche nei bambini piccoli e persino nei primati non umani.” (Vedere Egan, L. C., Santos, L. R. & Bloom, P. (2007). Le origini della dissonanza cognitiva: prove da bambini e scimmie. Psychological Science, 18, 978- 983.)

Cognizione quantistica

Mentre la teoria classica delle probabilità è troppo restrittiva per descrivere completamente il processo decisionale umano, questo studio mostra che la teoria quantistica fornisce un quadro promettente per modellare la cognizione umana. Oltre a fare previsioni accurate del gioco d’azzardo e del Dilemma del prigioniero, il modello quantistico concorda anche con l’evidenza empirica che le persone prendono la stessa decisione in scenari identici back-to-back. Nei modelli classici, invece, le scelte back-to-back rimangono probabilistiche, il che non riesce a spiegare il comportamento umano.

“La teoria classica della probabilità, compresi i processi di Markov, deve obbedire alla legge della probabilità totale”, ha detto Busemeyer. “Tuttavia, i giudizi umani spesso mostrano effetti di interferenza che violano la legge della probabilità totale. La probabilità quantistica è stata originariamente sviluppata specificamente allo scopo di spiegare gli effetti di interferenza trovati in fisica. Questo stesso formalismo matematico fornisce una spiegazione per l’interferenza dei pensieri nei giudizi umani”.

Pothos e Busemeyer sperano che ulteriori ricerche sui modelli di probabilità quantistica della cognizione umana potrebbero aiutare a rispondere a domande fondamentali sulla natura del nostro modo di pensare. Per esempio, cosa significa essere razionali? Un altro esempio è l’equazione di Schrodinger, che predice un’oscillazione periodica tra le scelte dopo una lunghezza minima di tempo.

Questa oscillazione corrisponde ai segnali dell’elettroencefalogramma e può spiegare perché più a lungo si discute su una decisione, più si oscilla. Nel complesso, se il nostro cervello usa principi quantistici, e il calcolo quantistico è noto per essere fondamentalmente più veloce del calcolo classico nei computer, allora forse i principi quantistici possono anche aiutare a spiegare il successo della cognizione umana.

Lisa Zyga

Fonte: PhysOrg.com

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