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サイエンスとサピエンス このページをアンテナに追加 RSSフィード Twitter

2018-08-26 AIの進化=次のバイオミミクリー このエントリーを含むブックマーク

機械の発達の筋道には法則性があり、それを定式化したのがカップの器官投映説だと理解している。生物の器官を模倣しながら技術的な発展を遂げている機械があるということだ。

 例えば、カメラの構造は眼をなぞっている。レンズと絞り、それに網膜は光学カメラも同様な構造になっている。

バイオミミクリーという表現でも流布している。生物の持つ機能や特徴を意識的かつ技術的に取り込んだ開発手法だ。

 そういう考え方からするとAIの一部も器官投映と言えなくもない。とりわけニューラルネットワークがそうだ。

ニューラルネットワークは神経の悉無律とそのネットワーク構造を電子的に模倣したものだといえる。

その進化は著しく、人間の仕事の多くをAIに置き換える動きが加速している。

 ところで、神経細胞は模倣しているが、もう一つの脳細胞といわれるグリア細胞は忘れられたままだ。

それも当然、グリア細胞はニューロン(神経細胞)の裏方に過ぎないと思われていた。

つまり、ニューロンに養分を供給したり、損傷を修復するような保護機能しかないと思われていたからだ。

グリア細胞は単なるハウスキーピング細胞ではないのだ。

でも、脳神経科学の研究の最前線はグリア細胞の真の役割を説き明かしつつある。

そもそも昆虫のような無脊椎動物の脳と哺乳類のような脊椎生物の脳の最大の差はグリア細胞の有無なのだ。

グリア細胞には幾つかの種類がある。ミクログリア。これはニューロンの親衛隊のような役割をもつ。

アストロサイトはニューロンの充電器のようだ。イオン供給することでニューロンの発火活動(電気信号伝達)を支えている。オリゴデンドロサイトは謎のグリアだ。

また、グリア細胞の特異なタンパク質である繊維状タンパク質(GFAP)はアルツハイマー病や狂牛病で重要な役割を担うことが分かってきた。 

学習はニューロンの末端の分岐成長によるものとされる。その成長を制御しているのはグリア細胞らしいことが分かってきた。

 仮にバイオミミクリーが方法論的に正しいならば、次世代のAI技術はニューロンだけでなく、グリア細胞も模倣あるいはシミュレーションしなくてはないないであろう。

 一例をあげておこう。

 ニューラルネットワークはある有限なデータセットから学習する。ところがそのデータセットが時間推移で事実に合わなくなることがある。

 Aさんの好みを購買情報から学習しても、Aさんが結婚したり、海外移住したりすればそれまでの購買傾向と異なってくるだろう。そうなると一回生成されたニューラルネットワークの状態は予測能力が低下するわけだ。

ニューラルネットワークは変化しなくてはならないが、そのやり方は再学習しかないのだろうか?

 ひょっとしたらグリア細胞の機構を応用して、ニューラルネットワークの重みを変えるだけでなく、ニューロンの生き死にも左右する機能が必要なのかもしれない。


【参考資料】

 はじめに アインシュタインの脳細胞の奇怪なエピソードが語られる。この天才脳の特徴はグリア細胞の多さだった。

脳とグリア細胞 ??見えてきた!脳機能のカギを握る細胞たち?? (知りたい!サイエンス)

脳とグリア細胞 ??見えてきた!脳機能のカギを握る細胞たち?? (知りたい!サイエンス)

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2018-08-23 量産機械文明への進化形態としての「オタク」 このエントリーを含むブックマーク

 オタクとかヘンタイというのはグローバルでも通用するコトバになったようだ。日本の現代文化の主流を担う「人種」にまで上りつめているといってもいいだろう。

 その社会的な分析や批評は多くなされてきたが、自分には今ひとつ腑に落ちないものがある。

 評論家として独占禁止法違反的な位置にある東浩紀の『動物化するポストモダン オタクから見た日本社会』 によれば、

「オタク」という言葉を知らない人はいないだろう。それはひとことで言えば、コミック、アニメ、ゲーム、パーソナル・コンピュータ、SF、特撮、フィギュアそのほか、互いに深く結び付いた一群のサブカルチャーに耽溺する人々の総称である。

となる。誰も異論がない定義ではある。サブカルチャーが主流カルチャーに変容した点を除けば、だ。

あるいは。長山靖『おたくの本懐』を紐解いてみると。

 「自分の、自分による、自分のための耽溺」説、あるいは、コレクター=オタクであるというのが長山説であろう。

 だが、コレクターの収集癖というのは20世紀的現象とはいいかねる。19世紀のパリにも江戸時代にもコレクターはいた。

例の「ウンダーカンマー」のような高貴な宮崎勤的な部屋を生み出す王侯貴族の収集癖はそれほど珍しいものではない。20世紀後半になってから大衆消費社会が到来すれば、そうした傾向が様々な階級や地位の人々に出現するのは自然でもある。

 蓄財行為も収集行為であるがそれは「オタク」的とは見なされない。現世的な実利とは無縁な行動なのだ。いわば社会や経済に背を向けた活動なのだ。それは豊かさの現れソースティン・ヴェブレンの有閑階級の行動類型でしかない。それは社会階級に属する顕示的な行為だ。

 オタクの消費は顕示的ある必然性はないし、階級制とも無関係だ。何よりも常識に背くような非世俗性を持つとことが顕示的消費と異なる。

SFファンはオタクのオリジンと言われる。それを例にとって考えを説明してみる。

 オタクの類型であるSFファンとミステリーファンを対比しよう。

 例えばトレッキアンとシャーロキアン。

 スター・トレックシリーズのファンは群れてファンダムで自前の入れ込みを披露する。その舞台設定は地球外の別の世界だ。シャーロキアンはそれなりに群れるが他の社会人サークルとの差別化には無縁だし、コスプレもない。ベーカー街は架空だが隣の街でもありうるような場所だ。

シャーロキアンは自分達が他の人々とは違う世界観を持っているなどとはことさら、強調しないのだ。温和で成熟した社会人サークルというイメージがシャーロキアンのプロファイリングであろう。

 それは19世紀のイギリスで閉じているし変化しなことが魅力的なのだ。それにひきかえ、トレッキアンは新しいテクノロジーや異星人たちが続々登場するオープンな世界像を共有している。彼らの好みは不安定でより変化や新規性を好むし、過去どころか現在にも否定的なのだ。

という背景を押さえておいて、自分の仮説はオタクの定義に含意される。

 オタクの自分なりの定義は「人工物への没入能力を顕著な特徴とする人々」だ。

 その平行現象が自閉スペクトラム症の登場だ。とりわけ、アスペルガー症候群が現れた時期に注目してみたい。

 20世紀の前半のウィーンで小児精神医アスペルガーが注目した精神病態これが対人的なコミュニケーション障害だけであるならば、まだ20世紀先進国に初めて現れたとまで言い募らないでもいいだろう。

アスペルガーは「限定されたジャンル」についての特異的な執着と能力を持つ一方、他者との対人関係については欠損している一群の子どもたちに刮目した。

 科学と技術の分野において成功を果たすには、自閉症の特徴が不可欠であると思われる。日常から目をそむけ、何者にもとらわれることなく新たな創造をなせる能力であるかもしれない

 アスペルガー医師のビジョナリーなコトバだ。

 技術と科学の時代、あるいは情報化の時代は人の能力のあり様に新たな変化を生み出した。あるいはこれまでとは異なる淘汰圧を生じさせた。

「もの」あるいは「記号」の扱いへの習熟というべきか。「もの」とは切手でもカメラでも銃器でもフィギュアや鉄道など人工物でありうる。

 その延長上に昆虫や恐竜、植物があると考えてもいい。科学的な構成物としての自然も記号化されて人工物となる。

 科学技術文明に早くも適合した、あるいは特化しすぎた能力を獲得した人々の出現が20世紀に始まりだしたといえる。オタク=自閉スペクトラム症だと主張しているのではない。現代文明に適合すべく能力に淘汰圧がかかり、近接したシンドロームとして自閉スペクトラム症があり、オタクもある。

 要するに、進化的に安定な戦略としてアスペルガーやオタクはあるのだというのが自説である。

 もちろん、どのような淘汰圧がかかっているかはなんとも説明しようがないのは認める。キーボードを叩く前からプログラミングの天才児が増えている、その理由などは簡単に説明できそうにもない。

 しかしながら、野山を遊び場とするよりはスマホや大画面テレビやゲーム機に晒されて育つ子どもたちの遺伝子はエピジェネティクス的に変容しているのかもしれないが、誰にとってもその原因や未来は不可知の雲のなかにある。


【参考資料】

 自閉症の家畜学者であるテンプル・グランディンの自伝。オリバー・サックスの紹介で有名人になった。

自閉症感覚 かくれた能力を引きだす方法

自閉症感覚 かくれた能力を引きだす方法

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2018-08-20 ナポレオンの写真 このエントリーを含むブックマーク

 そう、あのフランス皇帝ナポレオン一世の写真がある。

 19世紀前半に亡くなった人物の写真などはあり得ないと指摘する識者もいよう。確かに、ナポレオン・ボナパルトは1821年5月5日にセントヘレナ島にて幽閉されたまま死去した。

 なにも生前の写真とはいっていない。フランス人たちはこの偉人の死骸をパリのパンテオンに祀りかつ、葬るために遺骸をご丁寧にも掘り起こした。1840年のことだ。

 その折の「記念撮影」が残っているのだ。

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 確かに生前の面影が残る「遺影」ではある。このフィジカルなリアリズムは凄い。

西洋人の遺体に対する感覚というものの違いがまざまざと感じられる。遺骸はやがて最後の審判の時にはよみがえりの素材になるのだから、その血肉毛髪に至るまで貴重なものなのだろう。

 以前の「セーヌ川の乙女」のデスマスクにも生前と死後の連続性みたいなものがあった。

 

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2018-07-24 日常サイエンスで挑む炎暑対策 このエントリーを含むブックマーク

 素人考えではあるけれど科学的な情報ソースを総動員して、この凄まじい炎天下の日本を乗り切る方策をまとめてみます。

 なにかの役に立つのなら幸いです。

 対象は都会での生活者です。コンクリートとアスファルトに囲まれた人工環境で生きる市民の対策です。言い換えるとエアコンが効いた室内とそうでない屋外を行ったり来たりする人を念頭においてます。

 まず、汗に対する考察から始めましょう。水1グラムで540カロリーの気化熱を運び出してくれます。体温調節では汗を流すことが重要です。

 汗の専門家である小川徳雄を引用しましょう。

 砂漠など気温は非常に高く40℃以上にもなるが、湿度は10%程度といったきわめて低い環境では、どうすべきか考えてみよう。外気温が体温より高く、日差しも強いので、外の熱を遮断するのに衣服は必要となる。これは放射熱を防ぐだけでなく、対流による空気の動きも制御するようにしなければならない。同時に、汗の蒸発を保つのに適当な換気は必要となる。原住民が着ている、ゆったりとした分厚い毛糸やモヘア織りの着物は理にかなっている。

 ゆったりとした服装であることがヒントになりましょう。ビシッと決めたスーツやネクタイなどでは身体が放熱できなくなくなります。余計なお世話でしょうがスマホも発熱源です。待ち受けだけでもCPUが動いて発熱するのは炎天下では困りもんです。

 ちなみに久野寧という人は汗研究の大家でありました。その成果は今でも引用されるのです。

 汗の掻き方に関する法則も使えるかもしれません。半側発汗です。


からだの左右いずれかの皮膚の部分に圧迫が加わると、発汗量にこのような奇妙な左右差が起こるのである。からだの片側を下にして寝ると、下になった側では汗が蒸発しにくく、寝具にしみたりするので、無用な発汗を減らすという合理的な現象といえる。

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 ということで半側発汗の現象を利用すると日の当たる体側に発汗を集中させることができるわけです。掻きたい場所に汗を出せるってスゴクないですかね?

 この現象については高木健太郎の『生体の調整機能』が詳しいです。

 日本人は幸いにして、汗腺数がやたらと多い。南方の人々よりも多かったりする。

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 なんにせよ、しけっぽい風土では汗をかけということなのでしょう。

 なお、100均で売っているアルコール除菌シートを利用するという手段もあります。このシートを首筋と襟もとに挟んでおくのです。アルコールの気化熱で首筋が冷えて効果的であります。


 衣服の物理特性も炎熱防御に役立てることができましょう。色彩と重ね着がその方策となります。

 その戦略を説き明かしましょう。戦略といっても迷彩色のミリタリージャケットを着用せよなどとは申しません。

 黒インナーを着て、その上にアウター上着を白にするというものです。

ご存知のように白は太陽光の熱をはじき返します。外では白いアウターを羽織るのです。

それを着たままだと室内では熱を保存してしまうことになります。白は熱がこもる傾向があるので、冷房が効いている室内ではそれを脱ぐのであります。その際にインナーが黒いシャツであると熱を拡散しやすくなるわけです。

 アウターにこもった熱を処分できるわけです。

外出するときは上着をはおり、アウターとインナーに空気の層を確保します。そうです、エアコンの空気を熱の緩衝層とするわけです。

 これらの衣服は通気性がよく、ゆったりとしたサイズであることは言うまでもないでしょう。

 炎天下にあって黒い塗装の車がどんなに熱せらるか、触ったことがある人はご存知でしょう。衣服も同じです。*1 

 どのくらいの吸収率かは「色による熱吸収性の違いについて」を参照ください。

 そこに出てくるグラフを下に置きます。

 白は黒の十数倍も熱(太陽光の放射熱)を跳ね返してくれるのであります。赤外線を吸収しないのでありますな。

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 最後に熱中症について医学書を参照しておきたいと思います。体温の上限についてのおさらいから、『環境生理学』(培風館)を引用します。

 ヒトの核心温の上限界温度までの幅は、下限界と比較すると狭く、その許容範囲は5℃

である。体温調整機能が正常に働くのは、核心温が41℃までされている。

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 でもって、内科学の標準的な教科書である『内科学[第八版] 機〜輜澄症候学・治療学』(朝倉書店)です。 熱中症は三種類にわけられ、熱痙攣、熱疲労、労作性熱射病

となります。死亡率は10%と高いそうです。症状は高体温(直腸温40℃以上)、意識障害、発汗停止などです。

 治療法については下記のような図がありますが、生兵法は大怪我の基なので参考にとどめてくださいませ。

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【参考資料】

新 汗のはなし―汗と暑さの生理学

新 汗のはなし―汗と暑さの生理学

環境生理学

環境生理学

 敬意をこめて久野寧氏の業績をあげておきます。

汗の話 (1963年)

汗の話 (1963年)

汗

*1:黒い車のオーナーはクーラーでギンギンに車内を冷やしてるんでしょうが、その排熱を周辺にばらまいているのをお忘れなく!

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2018-07-23 ジョージ・ブールに始まる異能の人脈 このエントリーを含むブックマーク

 だいぶ昔になるけれど理系の訳本から、ジョージ・ブールに関わる面白い人脈を拾い出したことがあった。それを再掲する。

 始まりはブール代数でお馴染みのジョージ・ブールだ。この苦労人は商家の出という大英帝国(19世紀)の階級社会での格差にもめげず、大学教授の地位を独力で獲得した。そして、49歳という男盛りで急逝するまでに『思考の法則』という記号論理学の創設につながる代表作を残した。

 その名を冠したブール代数が今日のインターネット社会の基礎の一つであるのは半導体の回路や情報工学をかじった人ならご存知だろう。

 ベルの『数学を作った人々』を参照してもらえば、その偉業の一端は知れる。「完全な独立人」とベルは敬意をこめて、ブールを名付けた。

 そして、異能の人脈はこのブール家から始まる。

 ブール夫人はメアリー・エベレストであり、彼女はサー・ジョージ・エベレスト(エベレスト山の由来)という地理学者の姪であった。彼女は多産でブールとの間に5人の娘をもうけ、しかも、『ブールの心理学』なる教育向け書物を表したとベルが報告している。

 そのせいか、ブールの娘二人はそれぞれ奇妙な人生行路を歩む。

 3番目の娘アリシア・ブールはチャールズ・ハワード・ヒントンと結婚する。オックスフォード出身の数学者だ。それだけでは不思議でもなんでもないのだが、『科学的ロマンス集』で「四次元」についての論考を書いた。そればかりか、「御雇外国人」として明治の日本で教師となっている。その住居は横浜のフェリス女学院のそばだったという。

 末娘のエセル・ブールはE.L.ヴォイニッチの名で知られる小説家となった。実はエセルの代表作『あぶ』は翻訳がある。そのストーリーテラとしての才能は一流だと個人的に思うのだが日本や欧米では知名度は今ひとつのようだ。東欧圏で大人気だとマーチン・ガードナーは報じている。

 しかし、「ヴォイニッチ」にひっかかる人もいるのではないか?

そうヴォイニッチ写本の持ち主がエセルの夫である人なのだ。その人はウィルフリッド・ヴォイニッチでポーランドの革命家だった。

 これこそ異能な人脈というべきではなかろうか?

 この話には続きもある。

20世紀後半の最大の幾何学者であるコクセター。彼の伝記『多面体と宇宙の謎にせまった幾何学者』でアリシア・ブール・ストットに再会することができるのだ。

 アリシア・ブール・ストット(一八六○年〜一九四○年)として広く知られていた彼より四七歳年上の(コクセターが一二、彼女が六八)主婦の幾何学者であり、多胞体の熱心なストットは、コクセターの親友のひとりになると同時に、数学の世界における魂の伴侶のひとりセターによれば、ストットは、一九○○年に発表した初めての著作で「ポリトープ(多胞体)」を導入した人物である。

 アリシアは4次元に関する数学的業績も残した。

f:id:Hyperion64:20180723204021j:image

一八八○年代に、ストットは4次元における六つの多胞体を再発見し、定規とコンパス、厚紙と塗料を使って、それらの多胞体の中心の断面の完全な模型をつくった。


 晩年のアリシアはヒントンの姓は捨てたようだ。実は重婚容疑をヒントンがかけられていたとされるのだ。しかし、ヒントンの影響もあり四次元幾何についての理解は深いものだったとM.ガードナーが書いていた。

 あまりにも早すぎた死だったが、ジョージ・ブールのDNAとミームは計り知れない影響力を及ぼしたわけである。


【参考資料】

 ベルの本が発端になる。

数学をつくった人びと 3 (ハヤカワ文庫 NF285)

数学をつくった人びと 3 (ハヤカワ文庫 NF285)

 博覧強記のボルヘスの書誌にもヒントンの来歴は出ていない。

 あいにく、自分の知人でこの小説を読んだ人には出会ったことがない。

 ヴォイニッチは稀覯本を取り扱っていた関係でこの写本を偶然に入手した。

ヴォイニッチ写本の謎

ヴォイニッチ写本の謎

 コクセターの伝記があること自体も異とするべきだろう。

多面体と宇宙の謎に迫った幾何学者

多面体と宇宙の謎に迫った幾何学者

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