condizionaménto
Indice
Lessico
sm. [sec. XIX; da condizionare]. Atto, modo ed effetto del condizionare: condizionamento dell'aria, dei lingotti; condizionamento di una merce, stato della merce sottoposta a condizionatura.
Etologia
Modalità di apprendimento che consiste nella formazione di riflessi associativi o condizionati. Il termine viene comunemente usato in due accezioni: il classico (o pavloviano, rispondente) e il condizionamento strumentale (od operante, skinneriano). Il primo tipo di condizionamento, scoperto e studiato dal fisiologo russo I. P. Pavlov, si riferisce ai processi che si verificano in un organismo ogni volta che due stimoli dotati di determinate caratteristiche vengono presentati in stretta contiguità temporale. Di tali stimoli, uno (stimolo incondizionato o SI) è in grado di provocare una determinata risposta (risposta incondizionata o RI), mentre l'altro (stimolo condizionale o SC) non è in grado di provocarla di per sé; in seguito all'accoppiamento ripetuto dei due stimoli, anche lo SC acquista la capacità di provocare una risposta (risposta condizionata o RC) assai simile a quella provocata dallo SI. Perché il condizionamento si possa verificare è necessario che lo SC preceda o si sovrapponga allo SI. Il secondo tipo o condizionamento strumentale, studiato in particolare dalla scuola americana sulla scia di E. L. Thorndike, B. F. Skinner e C. L. Hull, si riferisce ai processi che si verificano in un organismo ogni volta che uno stimolo, che abbia prodotto una risposta avente come effetto una ricompensa o l'allontanamento di una punizione, acquista in seguito a ciò maggiori probabilità di produrre la medesima risposta. La risposta che produce la ricompensa viene detta risposta condizionata (RC) e lo stimolo che la evoca viene detto stimolo condizionato (SC); lo stimolo provocato dalla RC viene definito stimolo incondizionato (SI) o, più frequentemente, rinforzo (Rf). La situazione sperimentale più comunemente usata nel condizionamento strumentale è la seguente: un animale affamato viene posto in una gabbia speciale, dotata di una leva che possa essere agevolmente premuta dall'animale e di una mangiatoia rifornita da un meccanismo automatico. Se il soggetto preme la leva (RC) una piccola dose di cibo (Rf) cade nella mangiatoia e l'animale la mangia: ciò rende più probabile l'ulteriore pressione sulla leva che verrà quindi nuovamente premuta provocando ancora la presentazione del Rf e determinando un ulteriore aumento della probabilità di esecuzione della RC. Entrambi i tipi di condizionamento hanno in comune caratteristiche che fanno pensare ad almeno alcuni meccanismi simili. Queste caratteristiche sono: l'estinzione, cioè la progressiva diminuzione e la scomparsa della risposta se lo SC in un caso e il Rf nell'altro non vengono più presentati; la generalizzazione, fenomeno per cui la RC viene provocata anche da stimoli molto simili allo SC; la discriminazione, per cui un animale riesce a distinguere fra due stimoli di caratteristiche sufficientemente differenti. I principi dell'apprendimento e quindi le possibilità del condizionamento sembravano essere universalmente diffusi nel regno animale, tanto da far parlare addirittura di un “principio unico”, comune a ogni animale; ma con l'allargarsi degli esperimenti ci si avvide che animali differenti rispondevano a condizioni uguali in maniera qualitativamente diversa. Se, per esempio, veniva cambiata la ricompensa nel corso dell'esperimento, e ne era somministrata una che non piaceva al soggetto, i ratti rispondevano peggiorando la performance, mentre i pesci rossi non variavano l'efficacia della risposta al mutare della ricompensa. Si parla di condizionamento avversivo, quando a un ratto viene somministrato un alimento di per sé innocuo, per esempio una soluzione di glucosio, e poi gli viene iniettata una soluzione tossica, per esempio cloruro di litio, il ratto eviterà in futuro di assumere quell'alimento. Il fenomeno viene spiegato con l'instaurazione di un processo associativo che mette in relazione l'alimento ingerito e il malessere sperimentato. Gli animali a dieta piuttosto ampia spesso ingeriscono solo piccole quantità degli alimenti che non conoscono, comportamento adatto a prevenire un eventuale avvelenamento. È possibile che attraverso le sensazioni procurate da questi alimenti decidano poi se continuare ad assumerne o meno. Anche variazioni delle caratteristiche dell'estinzione fra ratti, pesci rossi e tartarughe fanno pensare a differenze nei vari processi del condizionamento. Tutti questi studi hanno come fine non solo la scoperta dei processi del condizionamento in quanto tale, ma anche di quelli dell'apprendimento come fenomeno che necessariamente sottostà al condizionamento stesso. Tali studi sono oggi rivolti non tanto a generalizzare i processi di condizionamento dall'animale all'uomo – tra l'altro perché il condizionamento sull'uomo può essere e molto spesso è ben diverso – quanto a scoprire le modalità dell'apprendimento in ogni animale, secondo un'ottica etologica che mira cioè a conoscere il comportamento degli animali dal punto di vista evoluzionistico. Rientra in questo tipo di studi anche il problema dell'innato. Si è infatti notato che esistono processi innati di apprendimento che influiscono sulle performances di animali sottoposti a condizionamento in modo da impedire loro di rispondere “normalmente” alle condizioni sperimentali. Questi processi prendono il nome di malcomportamento e dipendono probabilmente dai cosiddetti “limiti biologici all'apprendimento” (constraints on learning). Accade così che un procione non riesca più dopo qualche prova a mettere un gettone in una cassetta, proprio perché l'animale in natura manipola il cibo prima di mangiarlo: il gettone non viene più buttato via perché “è” il cibo e il cibo non va certo gettato. Questi e analoghi esperimenti hanno convinto gli etologi che gli animali rispondono a situazioni simili in maniera dettata non solo dal contesto sperimentale, ma anche dai loro stessi metodi di nutrizione o più in generale di comportamento. Si va così facendo strada l'ipotesi che tipi diversi di apprendimento (e quindi di risposta alle condizioni di condizionamento) si siano evoluti separatamente l'uno dall'altro in differenti linee filetiche e che non si possa così generalizzare troppo facilmente ed estrapolare, da processi limitati a poche specie animali, principi generali che possono differire invece moltissimo da animale ad animale. L'ipotesi del “principio unico”, secondo cui l'apprendimento e il condizionamento obbediscono sostanzialmente alle stesse leggi in ogni animale, può così essere respinta. Gli esperimenti vengono effettuati non solo su pochi animali da laboratorio, ma altresì su un gran numero di animali anche filogeneticamente distinti, per poter condurre ricerche comparate sul condizionamento e descrivere una scala di modalità di apprendimento che rispecchi anche la filogenesi.
Psicologia
Di grande interesse per lo studio del comportamento umano è l'estensione delle tecniche etologiche al campo psicopatologico mediante le cosiddette nevrosi sperimentali. Nel caso del condizionamento classico l'esperimento consiste nel condizionare l'animale in modo tale che, per esempio, un suono di 500 Hz segnali la presentazione del cibo e un altro suono di 1000 Hz quella di uno shock elettrico; se si diminuisce progressivamente la frequenza del secondo suono, si raggiungerà un punto in cui il soggetto non riuscirà più a discriminare i due segnali: in risposta a tale stimolo ambiguo, che può segnalare sia un evento piacevole sia uno spiacevole, il soggetto assume un comportamento di tipo nevrotico, consistente per esempio in alterazioni dei ritmi cardiaco e respiratorio, contrazioni muscolari ecc. Risultati analoghi sono ottenibili in modo intuitivo anche nel caso del condizionamento strumentale.
Tecnologia: impianti di condizionamento dell'aria negli ambienti
Il condizionamento dell'aria è il complesso delle operazioni con le quali l'aria destinata a un certo ambiente viene depurata e portata a determinate condizioni di temperatura, di umidità e in qualche caso di pressione allo scopo di conferirle opportune caratteristiche rispondenti a esigenze di benessere fisiologico per l'organismo umano o anche per piante e animali (coltivazioni e allevamenti in ambiente chiuso). Le operazioni necessarie al condizionamento si effettuano in apparati condizionatori (o climatizzatori) la cui potenzialità varia entro ampi limiti secondo le dimensioni degli ambienti da condizionare e quindi della portata di aria da trattare. Lo schema adottato può essere, negli impianti più modesti, a circuito aperto, cioè senza ricircolo dell'aria, o a circuito semichiuso; in questo caso l'aria viene in parte rimessa in circolazione, eventualmente previa eliminazione di fumi e cariche microbiche, e in parte sostituita con aria pura proveniente dall'esterno. Poiché i trattamenti che l'aria deve subire dipendono dalle condizioni esterne, un impianto di condizionamento comprende generalmente apparecchi riscaldatori e refrigeranti, umidificatori e deumidificatori, post-riscaldatori, gruppi finali di ventilazione ecc. Il riscaldamento si compie facendo passare l'aria su corpi riscaldanti; analogamente per il raffreddamento si utilizzano serpentine refrigeranti entro le quali circola acqua fredda, ed eventualmente salamoie, a loro volta raffreddate da apposito gruppo frigorifero. Disponendo di acqua fredda a sufficienza può essere conveniente far passare l'aria in camere a pioggia, specie se si vuole ottenere un'umidificazione. L'essiccazione dell'aria si realizza raffreddandola fino a provocare la condensazione di una parte del vapore d'acqua in essa contenuto e procedendo poi a un post-riscaldamento a umidità assoluta costante mediante corpi riscaldanti. L'umidificazione si ottiene con lavaggi a pioggia oppure per evaporazione da bacinelle, in entrambi i casi con acqua sufficientemente calda. Lo scambio termico acqua-ambiente può essere anche realizzato tramite superfici radianti come nel caso di impianti a pannelli. In questi impianti si possono avere serpentine percorse dall'acqua e annegate nel muro (pannelli immersi) oppure tubi percorsi dall'acqua e agganciati al soffitto (pannelli a struttura indipendente). È inoltre previsto un ricambio dell'aria di 1-2 volumi all'ora. Per quanto riguarda il problema della qualità dell'aria negli ambienti in cui sia presente un qualche tipo di condizionamento, qualità determinata dall'assenza di elementi inquinanti di tipo fisico, chimico e biologico, è scaturita la necessità di riconsiderare alcune soluzioni progettuali e costruttive, in particolar modo per il rivestimento interno dei canali dell'aria, per la realizzazione dell'umidificazione, per l'impiego, il tipo e, soprattutto, la manutenzione e il tasso di ricambio dei filtri dell'aria. La depurazione dai fumi e dalle polveri si ottiene mediante idonei filtri in materiale poroso; l'abbattimento delle cariche microbiche è ottenibile con ozonizzazione o raggi ultravioletti. Agli effetti del benessere umano, le condizioni ottimali si hanno con umidità relativa compresa tra il 40 e il 60% e temperature di 22-24 ºC in estate e di 20-22 ºC in inverno. Nel periodo estivo è tuttavia opportuno condizionare gli ambienti a temperatura alquanto superiore a 24 ºC per evitare gli inconvenienti dovuti a sbalzi troppo bruschi di temperatura rispetto all'esterno. Per quanto riguarda le impurezze, il massimo tenore accettabile di anidride carbonica è dell'1% ca.; l'ossido di carbonio deve essere assente. Ai fini del progetto di un impianto di condizionamento occorre tener conto della quantità di calore (ca. 100 kcal/h) e dell'umidità (ca. 50 g/h di acqua) prodotte da ogni persona presente nell'ambiente e delle potenze dissipate da eventuali macchinari. Gli impianti di condizionamento, usati inizialmente soprattutto in locali pubblici chiusi (cinematografi, teatri, locali di ritrovo, a bordo di navi, aerei ecc.), si sono sempre più diffusi anche negli stabilimenti per creare migliori condizioni di lavoro e nelle abitazioni civili. Il condizionamento si applica inoltre nelle serre, dove di solito sono richieste condizioni di temperatura e umidità rilevanti, negli allevamenti di animali, in alcuni laboratori per esigenze di funzionamento di dispositivi particolari ecc.
Tecnologia: impianti nei veicoli
Nei veicoli privati e pubblici si utilizzano veri e propri impianti di condizionamento: autovetture, pullman da turismo, mezzi di trasporto pubblici e treni, le cui carrozze sono dotate di porte e finestrini a bloccaggio centralizzato. Schematicamente tali impianti sono simili, anche se variano le dimensioni, la complessità e la distribuzione dei componenti; tutti sono basati sul ciclo frigorifero che utilizza il freon e comprendono essenzialmente un compressore, un condensatore e un evaporatore nonché i circuiti di distribuzione dell'aria, quelli di sicurezza e gli strumenti e dispositivi di misura e di controllo. Nei convogli ferroviari l'impianto è governato da una centralina elettrica posta su ciascuna carrozza. Negli autoveicoli il compressore riceve il moto dal motore tramite una cinghia ed è dotato di una frizione elettromagnetica che ha la funzione di attaccare e staccare l'impianto in base alle indicazioni fornite dai sensori posti nell'abitacolo (la temperatura ambiente può essere regolata dal conducente); l'impianto necessita di attuatori elettromagnetici applicati ai carburatori o agli iniettori (per variare l'afflusso di carburante) onde evitare che il motore si spenga a basso numero di giri o peggio in decelerazione, dato che l'impianto di condizionamento assorbe notevole potenza; il controllo sia dell'impianto sia del regime del motore avviene automaticamente nelle vetture dotate di computer di bordo.
Metallurgia
L'insieme delle operazioni di asportazione degli strati superficiali difettosi dei lingotti e degli sbozzati, eseguito prima di procedere alle lavorazioni per deformazione plastica a caldo o a freddo. Tra le operazioni più frequentemente eseguite: la scalpellatura, la molatura, la fresatura ecc. L'entità del condizionamento varia in relazione al tipo di materiale metallico più o meno suscettibile di presentare determinati difetti, alle esigenze di impiego del prodotto e alla qualità desiderata.