Warren McCulloch passou a maior parte da sua vida argumentando que os neurônios no cérebro são portas lógicas como as dos computadores digitais, e que o cérebro pode ser compreendido como uma máquina de Turing (um computador digital universal).

McCulloch e seu jovem colaborador Walter Pitts foram, portanto, os criadores do amplamente aceito " modelo computacional da mente ". Seu trabalho inspirou teorias de "autômatos celulares", nas quais células individuais vivem ou morrem de acordo com os estímulos recebidos das células vizinhas. Veja "O Jogo da Vida", de John Conway .

Em seu artigo de 1943, "Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", McCulloch e seu colega mais jovem, Walter Pitts, escreveram

Devido à natureza "tudo ou nada" da atividade nervosa, os eventos neurais e as relações entre eles podem ser tratados por meio da lógica proposicional. Constata-se que o comportamento de toda rede pode ser descrito nesses termos, com a adição de meios lógicos mais complexos para redes que contêm círculos; e que, para qualquer expressão lógica que satisfaça certas condições, pode-se encontrar uma rede que se comporte da maneira que ela descreve. Mostra-se que muitas escolhas particulares entre possíveis hipóteses neurofisiológicas são equivalentes, no sentido de que, para cada rede que se comporta sob uma hipótese, existe outra rede que se comporta sob a outra e produz os mesmos resultados, embora talvez não no mesmo instante. Diversas aplicações do cálculo são discutidas.

"Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", p. 99

McCulloch afirma que suas ideias de que as redes neurais são semelhantes aos argumentos da lógica proposicional e, portanto, às redes de computadores, datam de muitos anos atrás.

Há muitos anos, um de nós, por considerações impertinentes a este argumento, foi levado a conceber a resposta de qualquer neurônio como factualmente equivalente a uma proposição que propunha seu estímulo adequado. Ele, portanto, tentou registrar o comportamento de redes complexas na notação da lógica simbólica das proposições. A lei do "tudo ou nada" da atividade nervosa é suficiente para garantir que a atividade de qualquer neurônio possa ser representada como uma proposição. As relações fisiológicas existentes entre as atividades nervosas correspondem, naturalmente, às relações entre as proposições; e a utilidade da representação depende da identidade dessas relações com as da lógica das proposições. A cada reação de qualquer neurônio há uma afirmação correspondente de uma proposição simples. Esta, por sua vez, implica ou alguma outra proposição simples ou a disjunção da conjunção, com ou sem negação, de proposições semelhantes, de acordo com a configuração das sinapses e o limiar do neurônio em questão.

"Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", p. 99

O artigo de McCulloch-Pitts também comparou o comportamento dos neurônios ao de uma Máquina de Turing, que Alan Turing havia proposto em um artigo de 1936.

Mais um ponto deve ser observado em conclusão. É fácil demonstrar: primeiro, que toda rede neural, se equipada com uma fita magnética, sensores conectados a aferentes e eferentes adequados para realizar as operações motoras necessárias, só pode computar os números que uma máquina de Turing pode computar; segundo, que cada um desses números pode ser computado por tal rede; e que redes com círculos podem ser computadas por tal rede; e que redes com círculos podem computar, sem sensores e fita magnética, alguns dos números que a máquina pode computar, mas nenhum outro, e nem todos. Isso é interessante por fornecer uma justificativa psicológica para a definição de computabilidade de Turing e seus equivalentes, a λ-definibilidade de Church e a recursividade primitiva de Kleene: se qualquer número pode ser computado por um organismo, ele é computável por essas definições, e vice-versa.

"Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", p. 113

Na década de 1930, McCulloch estudou lógica em Yale, no curso de lógica proposicional de Frederic Fitch , baseado na grande obra Principia Mathematica de Bertrand Russell e Alfred North Whitehead .

Fitch também foi orientador de tese de Ruth Barcan Marcus , cujo trabalho sobre a " necessidade de identidade " influenciou Saul Kripke .

Apesar de a informação fluir ao longo dos neurônios no cérebro, a rede neural não é uma rede de computadores, os processos cerebrais não são algoritmos, não existe uma unidade central de processamento (CPU) nem mesmo processamento distribuído paralelo (PDP).

Muito simplesmente, o homem não é uma máquina e o cérebro não é um computador.

No entanto, podemos considerar McCulloch como o primeiro pensador a oferecer uma solução para o problema mente-corpo que "incorpora" uma mente imaterial, um software lógico , em um computador de hardware mecânico material , como sugere o título de seu livro de 1965, " Embodiments of Mind " (Incorporações da Mente).

McCulloch foi um dos principais organizadores e frequentemente o presidente das Conferências Macy sobre Cibernética, realizadas no final da década de 1940 e início da década de 1950. Seu título inicial era "Mecanismos de Feedback e Sistemas Causais Circulares em Sistemas Biológicos e Sociais".

Na primeira conferência, em 1946, McCulloch fez uma apresentação sobre como redes neurais simuladas podem emular o cálculo da lógica proposicional. Ele também chamou a atenção para a comunicação como uma metáfora descritiva e observou as diferenças entre as descrições da mecânica das mensagens e o conteúdo ou significado das mensagens. Ele sugeriu que a memória pode ser uma função de impulsos cíclicos contínuos em uma rede neural. Ele descreveu "círculos" causais em redes neurais como laços contínuos que poderiam reverberar indefinidamente e ser um possível local para memórias.

Na terceira conferência (1947), McCulloch começou a compilar e distribuir um relatório resumido da conferência.

As conferências anteriores não haviam sido adequadamente documentadas. Após o terceiro evento, McCulloch tentou resumir os pontos principais das três primeiras conferências e distribuiu esse material aos participantes. Com exceção das anotações taquigráficas de Margaret Mead (indecifráveis devido à sua codificação taquigráfica pessoal) e dos resultados fragmentários das tentativas anteriores de gravação/transcrição, a retrospectiva de McCulloch permanece como a principal documentação das três primeiras conferências.

Na décima e última conferência, McCulloch apresentou seu trabalho com Walter Pitts sobre como os mecanismos neurais podem reconhecer formas e acordes musicais. Ele cita fortes argumentos de outros pesquisadores refutando seu trabalho e conclui com uma concessão bem-humorada de que seus esforços e os de Pitts se enquadram na nobre tradição da refutação científica. (Este incidente é um evento comovente, pois, na época, parecia indicar que uma das linhas de pesquisa que alimentavam as Conferências Macy havia, na verdade, se revelado um beco sem saída.)

McCulloch foi incumbido de escrever um resumo final do consenso alcançado durante as 10 Conferências Macy. Isso se mostrou difícil, pois a essa altura já era evidente que o grupo de cibernética estava se movendo (e sempre se moveu) em várias direções diferentes. McCulloch escreve em parte: "Nosso acordo mais notável é que aprendemos a nos conhecer um pouco melhor e a lutar de forma justa, sem rodeios." ( Transactions , p. 69)

Como presidente de todas as 10 Conferências Macy, McCulloch sem dúvida desejava apresentar a série como tendo produzido algo. Sua admissão do que só pode ser chamado de resultado de rede social ilustra como as Conferências Macy não podiam, nem mesmo naquela época, ser interpretadas como tendo produzido uma teoria unificada ou uma metadisciplina.

Em 1959, McCulloch e Pitts colaboraram com Jerome Lettvin e Humberto Maturana para escrever o artigo clássico " O que o olho do sapo diz ao cérebro do sapo ", que foi reimpresso no clássico de McCulloch " Encarnações da Mente " em 1965.

Este trabalho foi uma grande decepção para McCulloch, talvez ainda mais para Pitts, porque as ações do sapo dependiam dos padrões de luz que incidiam sobre a retina do animal, muito antes de qualquer processamento de informação digital ou lógica poder ocorrer no cérebro atrás do olho.

Quais são as consequências deste trabalho Fundamentalmente, ele demonstra que o olho se comunica com o cérebro em uma linguagem já altamente organizada e interpretada, em vez de transmitir uma cópia mais ou menos precisa da distribuição da luz nos receptores.

O que o olho do sapo diz ao cérebro do sapo , p. 1950.

Embora essas operações tenham sido codificadas geneticamente no sapo como espécie, trata-se de um exemplo de experiências bem-sucedidas com insetos nos ancestrais do sapo, que foram registradas no cérebro, e da reprodução das ações bem-sucedidas (a língua estendendo-se em direção a um inseto) quando uma experiência visual suficientemente semelhante se apresenta.

Assim, as operações têm muito mais o sabor da percepção do que da sensação, se é que essa distinção ainda faz algum sentido. Ou seja, a linguagem que melhor as descreve é a linguagem das abstrações complexas da imagem visual. Fomos tentados, por exemplo, a chamar os detectores de convexidade de "perceptores de insetos". Uma fibra desse tipo responde melhor quando um objeto escuro, menor que o campo receptivo, entra nesse campo, para e se move intermitentemente depois disso. A resposta não é afetada se a iluminação mudar ou se o fundo (digamos, uma imagem de grama e flores) estiver em movimento, e não ocorre se apenas o fundo, em movimento ou estático, estiver no campo. Seria possível descrever melhor um sistema para detectar um inseto acessível?

O que o olho do sapo diz ao cérebro do sapo , p. 1959.

Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa , Boletim de Biofísica Matemática, Vol. 5, 1943, pp. 115-133

O que o olho do sapo revela ao cérebro do sapo , Anais do IRE, 1959, p. 1940

O Homem Que Tentou Redimir o Mundo com a Lógica , de Amanda Gefter.

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