Aspetti computazionali della Integrated Information Theory (IIT) della coscienza

The study of consciousness is a multi-disciplinary field of research that involves various branches of science and philosophy. It explores the mechanisms underlying conscious experience and investigates how subjective experience may arise from physical processes. For a long time considered solely a philosophical issue, in recent years it has become a subject of intense scientific investigation. The Integrated Information Theory (IIT) is one of the main scientific theories of consciousness. Developed by neuroscientist Giulio Tononi and collaborators, it seeks to explain the properties that the human brain and other physical systems must satisfy in order to be considered conscious. The theory illustrates how a physical system, modeled as a network of interconnected components, exhibits the ability to integrate information. It presents a mathematical framework and defines a measure called Phi (Φ), in order to quantify the degree of consciousness and the particular experience the system is having. This thesis explores the mathematical and computational aspects of the theory and elaborates on its computational limitations.

Lo studio della coscienza è un campo di ricerca multidisciplinare che coinvolge diversi rami della scienza e della filosofia. Esplora i meccanismi alla base dell'esperienza cosciente e indaga come l'esperienza soggettiva possa emergere da processi fisici. Per molto tempo considerata esclusivamente una questione filosofica, negli ultimi anni è diventata oggetto di un'intensa indagine scientifica. La Integrated Information Theory (IIT) è una delle principali teorie scientifiche sulla coscienza. Sviluppata dal neuroscienziato Giulio Tononi e collaboratori, cerca di spiegare le proprietà che il cervello umano e altri sistemi fisici devono soddisfare per essere considerati coscienti. La teoria illustra come un sistema fisico, modellato come una rete di componenti interconnessi, mostri una capacità di integrare informazione. Viene presentato un quadro matematico e definito una misura chiamata Phi (Φ), per quantificare il grado di coscienza e l'esperienza particolare che il sistema sta avendo. Questa tesi esplora gli aspetti matematici e computazionali della teoria ed elabora i suoi limiti computazionali.