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William Ross Ashby (Londra, 6 settembre 1903 – 15 novembre 1972) è stato uno psichiatra britannico ed uno dei pionieri e divulgatori della cibernetica. Fu noto anche semplicemente come Ross Ashby o W. Ross Ashby, in quanto generalmente non usò il proprio nome di battesimo, o ne usò solo l'iniziale..

Biografia

William Ross Ashby nacque nel 1903 a Londra, dove suo padre lavorava per un'agenzia pubblicitaria. Dopo le scuole superiori, frequentate ad Edimburgo, si iscrisse nel 1921 al Sidney Sussex College dell'Università di Cambridge, ove ricevette il bachelor in zoologia nel 1924. In questo periodo coltivava anche altri interessi, come quelli per l'astronomia e la matematica.

Decise poi di dedicarsi alla medicina, frequentando il St. Bartholomew's Hospital a Londra dal 1924; ricevette poi a Cambridge una laurea di primo livello in medicina (B. Ch.) nel 1928, un diploma in Psicologia Medica nel 1931, e la laurea in medicina nel 1935. Nel 1931 si era sposato con Elsie Maud Thorne, che gli avrebbe dato tre figlie.

Nel 1930 iniziò a lavorare come psichiatra al Leavesdon Mental Hospital vicino Londra, e per i successivi 30 anni proseguì la sua carriera di psichiatra in varie posizioni in Gran Bretagna. Tra il 1945 ed il 1947 fu in India come ufficiale medico dell'esercito britannico. Fu membro del Ratio Club^[1] e fu in contatto con il gruppo dei partecipanti alle Macy Conference on Cybernetics^[2]. Nel 1952 e nel 1956 aveva pubblicato le sue due opere maggiori, "Design for a Brain - The origin of adaptive behaviour"^[3] e "An introduction to cybernetics"^[4].

Dal 1960 e fino al 1970 si trasferì negli Stati Uniti, come docente al Dipartimento di Biofisica ed Ingegneria Elettronica dell'Università dell'Illinois a Urbana, che in quegli anni era un importante centro di ricerca cibernetica guidato da Heinz von Foerster^[5]; in questo ruolo conobbe ed influenzò molti esponenti della cosidetta cibernetica del secondo ordine^[6]. Rientrato in patria, morì nel 1972 dopo una breve malattia^[7][8].

Attività

Il diario

Il pensiero scientifico di Ashby è contenuto, oltre che in circa 120 tra articoli e libri^[9], in un diario ("journal"), che egli tenne per oltre 44, registrandovi le sue riflessioni. Lo iniziò a maggio 1928, da studente di medicina, e continuò a riempirlo fino alla morte, producendo una serie di 25 volumi per un totale di 7.189 pagine^[10]. Nel 2003 i diari vennero affidati alla British Library, e nel 2008 il loro contenuto divenne disponibile online, assieme a tutto l'archivio di Ashby^[11].

Equilibrio, stabilità ed adattamento

Come Wiener, Ashby rivolge la propria attenzione alla capacità dei sistemi biologici in generale, e del cervello in particolare, di reagire agli stimoli provenienti dall'ambiente, mantenendo una situazione di equilibrio. Questa capacità era già stata messa in luce dal fisiologo americano Cannon che le aveva assegnato il nome di omeostasi^[12].

Ashby anticipa alcuni temi che saranno poi ripresi da Wiener e che costituiscono il cuore della cibernetica, In questo Ashby non si distingue da Wiener, per il quale l'opera di Cannon costituì un punto di partenza.

Questa tendenza a mantenere l'equilibrio permette, secondo Ashby, di spiegare l'apparente teleologia dei fenomeni biologici in termini puramente meccanici^[13].

La capacità di mantenere una situazione di equilibrio viene in genere indicata come stabilità^[14]. Tuttavia Ashby per spiegare le peculiari caratteristiche dei sistemi biologici in generale e del sistema nervoso in particolare individua una ulteriore caratteristica, più stringente della stabilità, che egli chiama ultrastabilità^[15]. Mentre un sistema stabile assume una configurazione di equilibrio interagendo con l'ambiente circostante, uno ultrastabile trova situazioni di equilibrio con l'ambiente circostante cambiando il proprio modo di funzionare. Qui l'equilibrio è raggiunto non con l'adozione di un comportamento predeterminato tra i diversi possibili, ma tramite una riconfigurazione che genera una nuova modalità di comportamento della macchina, indotta dall'interazione con l'ambiente^[16].

Un sistema ultrastabile è rappresentato da Ashby come legato all'ambiente esterno tramite due circuiti di retroazione: il primo regola l'interazione tra il sistema e l'ambiente che lo circonda, e l'omeostasi del sistema tende a crcare una situazione di equilibrio. Se tuttavia le situazione ambientale varia supernado dei limiti predefiniti, oltre i quali l'omeostatsi non può essere conservata, il secondo circuito modifica le modalità di funzionamento del sistema in modo da riportare le variabili del sistema all'interno dei loro limiti fisiologici. I meccanismi di riconfigurazione ai quali Ashby si riferisce sono quelli che causano variazioni discontinue nei valori delle variabili. Quindi, in altre parole, in un sistema ultrastabile una escursione delle variabili essenziali dal loro range desiderabile causa una variazione improvvisa nei parametri del sottosistema che gestisce il comportamento. Un sistema ultrastabile può essere stabile solo quando il funzionamento normale mantiene le variabili essenziali entro dei limiti, dato che se questo non accade il sistema è reso instabile da variazioni a gradino dei parametri. La stabilità richiede l'omeostasi delle variabili essenziali, e la mancanza di omeostasi scatena cambiamnti del comportamento.

Secondo Ashby, questa capacità di variazione del proprio modo di operare è l'effetto di un processo di apprendimento.

Two systems of continuous variables (that we call ‘environment’ and ‘reacting part’) interact, so that a primary feedback (through complex sensory and motor channels) exists between them. Another feedback, working intermittently and at a much slower order of speed, goes from the environment to certain continuous variables which in their turn affect some step-mechanisms, the effect being that the step-mechanisms change value when and only when these variables pass outside given limits. The step-mechanisms affect the reacting part; by acting as parameters to it they determine how it shall react to the environment

L'omeostato

Per illustrare il concetto di ultrastabilità, Ashby concepì e realizzò un dispositivo elettromeccanico che chiamò "omeostato"^[17] e che divenne presto popolare. Le prime tracce dell'omeostato negli appunti di Ashby risalgono al 1946^[18], mentre il primo esemplare fu completato nel marzo del 1948, utilizzando materiale militare di recupero^[19][20]; una prima descrizione tecnica del dispositivo venne pubblicata su una rivista nel dicembre 1948^[21]. Nel 1949 la rivista Time gli dedicò un articolo descrivendolo come "l'oggetto più vicino ad un cervello sintetico sinora progettata dall'uomo"^[22]. Nel 1952, Ashby ne dette una dimostrazione alla nona Macy conference on cybernetics a New York^[23].

L'omeostato è formato da quattro unità tra loro uguali. In ciascuna di esse è presente un magnete mobile, la cui posizione è visibile mediante un indicatore che scorre su una scala graduata; lo "stato" dell'omeostato è rappresentato, anche visualmente, dalla posizione dei quattro indicatori. Per controllare il movimento dei magneti, ogni unità comprende due circuiti elettrici: il primo genera una corrente, che rappresenta l' "uscita" dell'unità, proporzionale alla deviazione del magnete dalla posizione centrale; il secondo produce, tramite una serie di avvolgimenti elettrici, il campo magnetico che determina la posizione del magnete. La corrente che scorre negli avvolgimenti (l' "ingresso" dell'unità) è costituita dalla combinazione tra le correnti di uscita dell'unità stessa e delle altre tre: le quattro unità sono quindi interconnesse tra loro da una serie di circuiti di retroazione, che fanno in modo che esse si influenzino reciprocamente^[24].

L'omeostato può essere "configurato" modificando, tramite appositi componenti variabili, i circuiti che combinano tra loro le correnti in ingresso alle unità. A seconda della configurazione prescelta dall'operatore, l'omeostato, dopo un transitorio più o meno lungo, può trovare una situazione di equilibrio (i magneti restano stabilmente nella loro posizione centrale^[25]), o di non equilibrio (i magneti si muovono fino a fondo corsa e lì restano bloccati). Nel primo caso il sistema può essere definito stabile, in quanto per determinati ambiti dei valori di ingresso (quelli permessi dalla configurazione scelta) resta in equilibrio^[26].

E' possibile fare in modo che la macchina si riconfiguri automaticamente; questo è permesso dall'uso di speciali interruttori ("uniselector", in genere usati all'epoca nella commutazione telefonica^[27]) che possono assumere un numero molto elevato di configurazioni^[28], passando dall'una all'altra automaticamente, senza richiedere l'intervento dell'operatore. In questo caso, se l'omeostato si trova in una configurazione di non equilibrio, un sistema di temporizzazione permette di generarne automaticamente una nuova dopo alcuni secondi^[29]; la macchina prova così sequenzialmente una serie di possibili configurazioni e si arresta solo quando ne trova una di equilibrio. Questo comportamento può essere definito secondo Ashby ultrastabile, in quanto in grado di pervenire ad una situazione di equilibrio variando le proprie modalità di funzionamento. Questo processo, che simula molti comportamenti del sistema nervoso^[30], viene paragonato da Ashby all'apprendimento^[31].

E' interessante notare che, quando Alan Turing venne a conoscenza, nel 1946, dell'intenzione di Ashby di costruire l'omeostato, gli scrisse suggerendo di evitare la realizzazione di un dispositivo fisico, e di simularne invece il funzionamento sull'Automatic Computing Engine (ACE), il calcolatore che lo stesso Turing stava costruendo per il National Physical Laboratory britannico^[32][33].

Note

1. ^ Husbands, Owen 2008
2. ^ A Summary Account of Macy Conference Attendees and Activities
3. ^ Ashby 1952/1960
4. ^ Ashby 1956
5. ^ Sommario autobiografico di Ross Ashby, compilato nel 1972 circa
6. ^ R. Glanville, Second order cybernetics, 2008
7. ^ Biografia di Ross Ashby
8. ^ Sommario autobiografico di Ross Ashby
9. ^ La bibliografia completa di Ross Ashby è disponibile qui
10. ^ Ashby 1928/1972
11. ^ Ashby Digital Archive
12. ^ Ashby 1952/1960, capitolo V
13. ^ Ashby 1940
14. ^ Ashby 1952/1960, capitolo VI
15. ^ Ashby 1952/1960, capitolo VII
16. ^ Cordeschi 1998, pagg. 42-43; 196-197
17. ^ Ashby 1952/1960, capitolo VIII
18. ^ L'omeostato in Ashby 1928/1972
19. ^ vol.11, p2435 in Ashby 1928/1972
20. ^ Descrizione dell'omeostato e diagramma dei circuiti in Ashby 1928/1972
21. ^ W.R. Ashby, Design for a Brain, Electronic Engineering, 20, 379-383, Dicembre 1948.
22. ^ The thinking machine, Time, 24 January 1949.
23. ^ Macy Conference on Cybernetics
24. ^ Ashby 1952/1960, capitolo VIII, pagine 100 - 102
25. ^ la macchina è costruita in modo tale che, con i magneti in posizione centrale, la corrente in uscita alle unità si annulla; divengono quindi nulle anche le correnti in ingresso, ed i magneti restano fermi in quanto non sono sottoposti da alcuna forza. La stabilità o meno dell'equilibrio dipende dalla configurazione.
26. ^ Ashby 1952/1960, capitolo VIII, pagine 100 - 104
27. ^ Telephone Switches
28. ^ 25 per unità, pari ad oltre 390.000 possibili combinazioni per l'intera macchina
29. ^ il cambio di configurazione avviene se gli indicatori restano spostati dalla loro posizione centrale con un angolo maggiore di 45°
30. ^ Ashby 1952/1960, capitolo VIII, pagine 104 - 110
31. ^ Ashby 1952/1960, capitolo VIII, pagine 110 - 115
32. ^ Lettera di Alan Turing a W. Ross Ashby The W. Ross Ashby Digital Archive
33. ^ Un esempio di simulazione del funzionamento di un omeostato in H. T. P. Williams, Homeostatic Adaptive Networks, Phd thesis, University of Leeds, 2006

Opere

• (EN) W. Ross Ashby, Journal of W. Ross Ashby, in The W. Ross Ashby Digital Archive. URL consultato il 19 febbraio 2018.
• (EN) W. Ross Ashby, Adaptiveness and equilibrium, in The British Journal of Psychiatry, vol. 86, n. 362, maggio 1940, pp. 478-483, DOI:10.1192/bjp.86.362.478. URL consultato il 19 febbraio 2018.
• (EN) W. Ross Ashby, Design for a Brain - The origin of adaptive behaviour, 1952 (I edizione); 1960 (II edizione, John Wiley & Son, Chapman & Hall), 1952/1960.. Traduzione italiana di Paola Unnia, Progetto per un cervello, Milano, pp. 378, Bompiani, 1970.
• (EN) W. Ross Ashby, An Introduction to Cybernetics (PDF), Chapman & Hall, 1956. Traduzione italiana a cura di Mauro Nasti, Introduzione alla cibernetica, Torino, Einaudi, 1971.
• (EN) W. Ross Ashby, Mechanisms of Intelligence: Ross Ashby's Writings on Cybernetics, a cura di Roger C. Conant, Intersystems Publishers, 2008, ISBN 978-1127197705.

Bibliografia

• Roberto Cordeschi, La scoperta dell'artificiale – Psicologia, filosofia e macchine attorno alla cibernetica, Milano, Dunod/Masson, 1998, ISBN 88-08-09201-1.
• (EN) Phil Husbands e Owen Holland, The Ratio Club: A Hub of British Cybernetics (PDF), in Phil Husbands, Michael Wheeler e Owen Holland (a cura di), The mechanical mind in history, Cambridge, Mass. [u.a.], MIT Press, 2008, ISBN 978-0-262-08377-5, OCLC 181142511.
• (EN) Peter Asaro, From Mechanisms of Adaptation to Intelligence Amplifiers: The Philosophy of W. Ross Ashby (PDF), in Phil Husbands, Michael Wheeler e Owen Holland (a cura di), The mechanical mind in history, Cambridge, Mass. [u.a.], MIT Press, 2008, ISBN 978-0-262-08377-5, OCLC 181142511 (archiviato dall'url originale il 27 luglio 2011).

Collegamenti esterni

• The W. Ross Ashby Digital Archive, su rossashby.info.

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