Sintesi Tecnica: Emergenza della Realtà Sociale dell'Emozione attraverso un Modello di Allostasi Sociale con Interpretanti Dinamici

1. Enunciato del Problema

La teoria dell'emozione costruita postula che le emozioni non siano categorie biologicamente fisse, ma siano dinamicamente costruite attraverso l'interazione tra regolazione corporea (allostasi) e interazione sociale. Nella letteratura computazionale attuale esiste un divario critico: mentre alcuni modelli affrontano la regolazione corporea degli stati interocettivi (ad esempio, il modello EPIC, Embodied Predictive Interoception Coding) e altri trattano la condivisione sociale dei concetti tramite l'emergenza dei simboli (ad esempio, il Gioco di Nominazione Metropolis–Hastings o MHNG), nessun quadro esistente integra entrambi. Nello specifico, manca una modellazione che dimostri come la "realtà sociale dell'emozione" — definita come un consenso a livello di comunità sui concetti emotivi assegnati alle sensazioni interocettive — emerga quando gli agenti regolano simultaneamente i propri stati corporei e negoziano i significati dei simboli.

2. Metodologia

Gli autori propongono un modello computazionale che coinvolge due agenti (A e B) che interagiscono per co-costruire concetti emotivi mentre regolano i propri stati corporei interni. Il sistema integra l'Inferenza Attiva per il controllo corporeo con la Codifica Predittiva Collettiva per l'emergenza dei simboli.

2.1 Architettura dell'Agente

Ogni agente opera come un Processo Decisionale di Markov Parzialmente Osservabile (POMDP) con stati e osservazioni discreti:

• Stato Corporeo ($s^*$): Rappresentato da due modalità: energia e temperatura corporea (6 livelli ciascuna, per un totale di 36 stati).
• Osservazioni ($o^*$): Segnali interocettivi corrispondenti allo stato corporeo.
• Azioni ($a^*$): Cinque azioni discrete (Raffredda, Riscalda, Mangia, Gioca, Dormi) che alterano energia e temperatura.
• Simboli ($w^*$): Un vocabolario condiviso di 15 simboli che rappresentano concetti emotivi inferiti.

2.2 Parametri del Modello Generativo

Gli agenti condividono e apprendono parametri specifici:

• Verosimiglianza ($A^*$): Mappa gli stati sulle osservazioni.
• Transizione di Stato ($B^*$): Mappa le azioni sulle transizioni di stato.
• Preferenza A Priori ($C^*$): Rappresenta lo stato interocettivo desiderato dall'agente (l'"obiettivo" dell'allostasi).
• Interpretazione del Simbolo ($E$): Una mappatura dai simboli alle azioni (il "significato" del simbolo).

2.3 Meccanismo di Interazione

L'interazione procede in passi temporali discreti che coinvolgono tre processi fondamentali:

1. Inferenza Attiva per l'Inferenza di Stato e Simbolo: Gli agenti inferiscono il proprio stato corrente e i potenziali simboli per minimizzare l'energia libera variazionale. L'energia libera attesa ($G$) è calcolata in base alla divergenza tra osservazioni previste e preferenze a priori.
2. Comunicazione Simbolica (MHNG): Gli agenti partecipano a un Gioco di Nominazione Metropolis–Hastings. Un agente agisce come "Parlante" proponendo un simbolo, e l'altro come "Ascoltatore". L'Ascoltatore accetta o rifiuta il simbolo basandosi su una probabilità derivata dal proprio modello interno (nello specifico, se il simbolo porta ad azioni che minimizzano la propria energia libera attesa).
3. Aggiornamenti dei Parametri:
   • Verosimiglianza ($A^*$): Aggiornata tramite inferenza bayesiana per minimizzare l'errore di previsione.
   • Preferenza A Priori ($C^*$): Aggiornata solo quando il simbolo di un Parlante viene rifiutato dall'Ascoltatore. Il Parlante sposta la propria preferenza verso la distribuzione di osservazioni prevista dal simbolo accettato (l'azione inferita dall'Ascoltatore) e lontano dalla propria proposta rifiutata. Ciò permette agli agenti di adattare i propri obiettivi corporei all'altro senza accesso diretto allo stato interno dell'altro.
   • Interpretazione del Simbolo ($E$): Aggiornata per garantire che il simbolo campionato nell'MHNG porti all'azione che minimizza l'energia libera attesa.

3. Contributi Chiave

• Modello Integrato: Il documento presenta il primo modello computazionale che unifica il processo bottom-up della regolazione interocettiva (allostasi) con il processo top-down dell'emergenza sociale dei simboli.
• Meccanismo per il Consenso Sociale: Dimostra un meccanismo in cui la "realtà sociale" (preferenze a priori allineate e significati simbolici condivisi) emerge esclusivamente attraverso le dinamiche di rifiuto/accettazione della comunicazione simbolica. Gli agenti adattano i propri obiettivi interni ($C^*$) per accogliere l'altro, portando a un compromesso.
• Semantica Dinamica: Il modello mostra che i significati dei simboli non sono statici; evolvono dinamicamente man mano che gli stati interni e le preferenze degli agenti convergono.

4. Risultati Sperimentali

L'esperimento ha coinvolto due agenti che iniziavano con preferenze a priori divergenti (l'Agente A preferiva un'alta temperatura corporea; l'Agente B preferiva una bassa temperatura corporea) e senza alcuna conoscenza preliminare dei significati dei simboli.

• Convergenza delle Preferenze A Priori: In 2,5 milioni di iterazioni, la divergenza Jensen–Shannon (JS) tra le distribuzioni delle preferenze a priori degli agenti è diminuita significativamente. Le preferenze degli agenti sono converte verso una configurazione intermedia, indicando un compromesso reciproco in cui gli obiettivi di entrambi gli agenti potevano essere soddisfatti simultaneamente.
• Emergenza del Significato Simbolico:
  • Fase Iniziale: I simboli codificavano principalmente azioni per la regolazione della temperatura (Raffredda, Riscalda) e il reintegro energetico (Mangia), riflettendo il conflitto iniziale nelle preferenze.
  • Fase Tardiva: Man mano che le preferenze si allineavano e la necessità di regolazione della temperatura diminuiva, il significato di certi simboli si è spostato. Nello specifico, i simboli precedentemente associati a "Mangia" si sono spostati per rappresentare "Dormi", riflettendo la ridotta domanda energetica dello stato allineato.
• Validazione: I risultati confermano che gli agenti possono allineare i propri obiettivi di controllo corporeo e co-costruire concetti emotivi condivisi senza accesso diretto ai parametri interni l'uno dell'altro, affidandosi esclusivamente al ciclo di feedback di accettazione e rifiuto dei simboli.

5. Significato e Affermazioni

Il documento afferma di fornire una base computazionale per la "realtà sociale dell'emozione" come descritta nella teoria dell'emozione costruita. Dimostra che:

1. Il Consenso Sociale è Co-Costruttivo: I concetti emotivi non sono semplicemente appresi, ma sono costituiti attivamente attraverso la negoziazione degli obiettivi di controllo corporeo.
2. L'Allostasi è Socialmente Mediata: La regolazione degli stati corporei non è puramente individuale; il "bilancio corporeo" viene aggiustato in base all'interazione sociale (rifiuto dei simboli) per raggiungere una realtà condivisa.
3. Interpretanti Dinamici: Il significato dei simboli emotivi è fluido, cambiando in risposta allo stato collettivo degli agenti interagenti.

Gli autori notano le limitazioni, specificamente che il modello è limitato a un ambiente discreto con una configurazione semplice. Affermano che il lavoro futuro mirerà ad estendere il modello ad ambienti continui per testare la robustezza e la scalabilità del meccanismo di emergenza della realtà sociale.