【試論「人工知能概念はいつから存在したといえそうか?」1パス目】「数学中心史観」拡充からの出発。
そもそも「数学通史」みたいな世界観に足を踏み入れた発端は以下の投稿だだったのです。
古代から近世に至る磁力と重力の発見過程に注目した大著山本義隆「磁力と重力の発見(2003年)」。
およびその補講的に執筆された欧州における対数と少数の発見過程に注目した山本義隆「少数と対数の発見(2018年)」。
こうして発足した近代科学は現在の「機械学習と意味分布論の時代」にどう接続するのでしょうか? かかる軌跡を探る過程で大きく役立ったのがノーバート・ウィーナー「サイバネティクス(Cybernetics、初版1948年、増補1961年)」だったのです。
古典的数学歴史書としての「サイバネティクス」の歴史的意義
というのもノーバート・ウィーナー「サイバネティクス」なる著作、1948年の初版刊行時点と1961年の増補版改訂の間に(機械学習理論における「単細胞パーセプトロン」と等価とされる)ロジスティック回帰分析の発明(1958年)
なるパラダイムシフトを挟んでいるのです。
ロジスティック回帰(単細胞パーセプトロン)概念登場以前
1948年刊行の初版段階で収録された第8章までは「ニュートン物理学における絶対的時空間」が電磁気学 (Electromagnetism)の扱う時系列データや量子力学(特にハイゼンベルグが1925年に発表した不確定原理)の登場によって動揺する有様を描きます。
ここで1925年のハイゼンベルグの不確定原理に言及。
随分と大きく出ました。今日でこそ随分と論調も落ち着き、
ユークリッド幾何学の想定する範囲内で起こる事象はユークリッド幾何学に従い、(視野をその外側まで広げた)非ユークリッド幾何学の世界で起こる事象は非ユークリッド幾何学に従う。
ニュートン物理学が扱うサイズで起こる事はニュートン物理学に、量子力学的サイズで起こる事は量子力学に従う。
なんて穏便な言い回しが定着しましたが、1940年代に入ってもその衝撃はこんな感じで後を引いていたのです。まさしくイタリア・ルネサンス期(14世紀-16世紀)、天文学や解剖学が飛躍的に発展したボローニャ大学やパドヴァ大学の教授や学生の間で広まった「科学実証主義(Scientific Positivism)の祖型」新アリストテレス主義(Neo Aristotelianism)を彷彿とさせる展開。
実践知識の累積は必ずといって良いほど認識領域のパラダイムシフトを引き起こすので、短期的には伝統的認識に立脚する信仰や道徳観と衝突を引き起こす。
逆を言えばどんな実践知識の累積が引き起こすパラダイムシフトも、長期的には伝統的な信仰や道徳の世界が有する適応能力に吸収されていく。
ちなみにノーバート・ウィーナーは、ここでいう「不可逆的時間経過」概念の大源流をベルクソンの時間哲学に求めていますが、私自身はどちらかというとさらにその大源流に位置するハーバート=スペンサーの社会進化論、すなわち進化を「一から多への単純から複雑への変化」と捉える立場。
これはもう「機械学習と意味分布論の時代」を「ネットmemeの生存競争の場」として読み解こうとする立場ゆえの信念みたいなもの。まぁ可能な限りシンプル極まりなく、かつ(上掲の新アリストテレス主義の上位互換バージョンとして)直感的に扱えるパッケージングなので、とにかく振り回しやすいのです。「発生する問題はその都度運用でカバー」みたいな現場主義も最初から組み込まれてますし。そしてノーバート・ウィーナーもまたロジスティック回帰(単細胞パーセプトロン)概念登場以降はそちら側に歩み寄っていった様に見えるのです。
ロジスティック回帰(単細胞パーセプトロン)概念登場以降
実はロジスティック回帰(単細胞パーセプトロン)概念登場が登場した時点における「学習モデル」とは「教師あり学習=多項式$${a_0x_0+a_1x_1+a_2x_2+…+a_nx_n+e}$$で表される回帰式(線形分解表現)における最小二乗法などを用いた重み付け項$${a_n}$$最適化問題」に他ならず、その部分は現在なおそうしたアルゴリズムの革新部分はあまり変わっていなかったりします。
今でも一部の人は現役で向かい合わねばならないCUI(Character User Interface)のヘルプオプションを思い出しました。逆をいえば、そういうインターフェイスあるいは考え方の登場そのものが人類史における歴史的画期だったといえましょう。
とりあえず私の用意した歴史観は以下の4段階で構成されている訳ですが…
数秘術師や魔術師の時代(イタリア・ルネサンス期~近世)
大数学者や大物理学者の時代(大航海時代~1848年革命の頃)
統計学者と母集団推定の時代(産業革命時代~現代)
機械学習と意味分布論の時代(第二次世界大戦期~現在)
このうち「数秘術師や魔術師の時代」に発生した最大のパラダイムシフトは虚数や自然対数・指数概念の発見そのものというより、莫大な量の計算をあらかじめ済ませて作表し出版する様になった「科学諸表革命」であり、ただし人力による作業には限界があるのでコンピューターが発明され、
一通りの作業がコンピューター内で完結する様になり、
しかもコンピューターが原則としてネットワークに接続されデータを共有する様になって「ビッグデータ」なる観測対象が出現。
そうした前準備段階があって初めて本格的な「機械学習と意味分布論の時代」が幕を開く訳です。こうした歴史を繋ぐのが英国人計算機科学者チャールズ・バベッジ(Charles Babbage,1791年~1871年)の手になる「史上初のプログラミング可能な計算機」階差機関(Difference Engine、1830年代から1840年代にかけて設計されるも未完成)の頃から既に構想されていた「ハードコピー」、そしてモニター使用が始まって以降普及した「ソフトコピー」概念。
かかるコンピューター普及過程における(誤入力の可能性も視野に含めた)機械操作への不信感が生んだ時代のヒット商品「算盤付電卓」だったりします。古代ギリシャ時代の思想家が概ね共和制に否定的で寡頭制や独裁制に軍配を挙げたのを思い出しますね。その状況をいつの間にか逆転させたのもまた「信頼感」の問題だったのです。
年寄りはクラフトワークの「電卓(Pocket Computer,1981年)」あたりを思い出すかもしれません。コンピューターのイメージ自体がまだまだぐらんぐらんに揺らいでいたこの時代特有のコンピューター観の貴重な歴史証言…
こうした歴史的過程にあっては、ロジスティック回帰(単細胞パーセプトロン)概念のもたらしたパラダイムシフトもまた、全体としてはやはり数理的革新というより「多項式$${a_0x_0+a_1x_1+a_2x_2+…+a_nx_n+e}$$で表される回帰式(線形分解表現)の重み付け項$${a_n}$$最適過程」を「学習結果に従って未来を予測する」と言い換えて(CUIに代表される様な)その効力を認知されやすい「逐次型対人応答システム(Man-Machine System)」の世界に引っ張り出した事そのものにあったのです。そして(非線形領域への進出といった)数理的革新自体は、むしろ以降急激に研究が進んだ結果としてついてきたといえましょう。
ノーバート・ウィーナー「サイバネティクス」の1961年増補箇所(9章、10章)が追記された時点ではまだこうした効用は発揮されておらず、従ってロジスティック回帰(単細胞パーセプトロン)概念登場の影響を受けての関心拡大は別次元、すなわち(鳩や猫や犬に芸を仕込む)学習心理学や(様々な状況下で人体に起こる変化を観察する)生理心理学の分野に向けられる展開を迎えたのです。その後の展開を考えると、あくまで「統計学者と母集団推定の時代」の主要観察対象であった「(人間や生物や機械の様な)個体差(外れ値)の影響を受けやすい集団」とは別系列の数理究明だった事が重要…
要するに線形フィードバックの限界に突き当たり、その突破口を非線形フィードバックに求める様になったのが初版刊行時からの最大の変化。そのヒントが自然観察から得られると発想したあたりは「(天体や自然現象を主要観察対象とした)大数学者や大物理学者の時代」、生物や機械の集合なども観察対象とする様になったという点では「(産業オートメーション化の分野では二人三脚の関係にあった)統計学者と母集団推定の時代」と重なりますが、検出せんと志向する数理があくまで「時系列に伴う(最適化に向けての)フィードバック現象の進行」だった点にこそ、その独自性があったのです。
題名にもある通り、第10章の主要テーマは脳波であり、そこに突如「周波数の引き込み」についての説明が割り込んでくるという事は、例えば「人間の覚醒状態や睡眠状態が安定している(回路方程式における定常状態)のも、同様に周波数の引き込みによるものかもしれない」といった推測を示唆している様に見える。その後の研究はむしろ化学的変化の分析など多方面に拡散していく様で、かかる仮説の行方自体は不明だが、入眠時(回路方程式における過渡現象)に独特の波形が現れたりと「電子回回路としての人体」に注目するアプローチにもそれなりの光明がないではない?
引き込み現象に基づく人間とロボットの暗黙情報のコミュニケーション
脳波の基礎知識
過渡現象と回路方程式
この様に科学実証主義なる関数は、それぞれの時代に相応しい定義域(観察対象)と値域(解析結果)を拾捨選択しながら独特の発展の仕方を遂げてきた訳です。そういた観点から既存の技術発展史とのフィッティングを考えてみるのもまた一興かと思いました。こうしてテーマ切り出しに成功したので、とりあえず独自シリーズ化を決意した次第。
そんな感じで以下続報…
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