本書のまとめでは、人間の脳が持つ思考力と、新しい経験を過去の記憶と比較する能力について概説します。また、現在の機械がまだこの能力を模倣できない理由と、それができる機械を近い将来に作れるようになるかもしれない理由を説明します。
本書の価値：未来の知能機械はあなたの脳をベースにする——その理由を理解する
単純な計算作業ができる最初の機械が登場して以来、人類は人工知能の創造を夢見てきました。実際、SF小説や映画にはさまざまな感覚を持つ機械が登場しますが、そのすべてが人類のことを第一に考えているわけではありません。
しかし、将来実際にどのような知能機械が登場し、それがどのように可能になるのでしょうか。そして最も重要なのは、それが人類にとって何を意味するのかということです。
このまとめを読めば、チェスの世界チャンピオン、ガルリ・カスパロフが機械に敗れたからといって、機械より劣っているわけではない理由がわかるでしょう。
また、未来を予測する神経学についても理解できるようになります。例えば、車のキーを回すとエンジンがかかることがなぜわかるのか、その仕組みです。
最後に、知能機械が人類を打倒したり絶滅させたりすることが決してない理由も明らかになります。
コンピューターの性能を上げても、知能は高くなりません
過去数十年で、コンピューターはますます小型化し、高性能化してきました。
この発展に触発されて、人間のように実際に考えられるほど強力なコンピューターを夢見る研究者もいます。しかし、現代のコンピューターは純粋な処理能力では人間の脳をはるかに上回っているにもかかわらず、知能（つまり、創造力、理解力、そして周囲の世界から学ぶ能力）にはまだほど遠い状態です。
それは、コンピューターと人間の脳が根本的に異なる原理に基づいて作られているからです。
コンピューターは特定のタスクを実行するようにプログラムされており、それが能力の限界です。新しいことを学ぶことはなく、情報を保存するだけで、それを後で使って新たな入力情報を理解する能力はありません。
一方、脳はあらかじめプログラムされたタスクに制限されず、新しいことを理解し学ぶことができます。それが知能の所以です。
例えば、有名なコンピューター、ディープ・ブルーは、世界最高のチェスプレイヤーであるガルリ・カスパロフを彼自身の土俵で打ち負かしました。しかし、ディープ・ブルーが勝ったのは、カスパロフより知能が高かったからではありません。
カスパロフのような熟練したチェスプレイヤーは、どんな局面でも盤面を見て、自分の戦略に合う手や、それに対する相手の応手を即座に判断できます。一方、コンピューターにできるのは、あらゆる可能な手と応手を数値化し、勝利への確率を計算することだけです。コンピューターは、計算能力があるにもかかわらず、電卓が数学のルールを理解していないのと同じくらい、チェスを理解していません。
この意味で、プロセッサをより強力にしたり、メモリ容量を増やしたりしても、必ずしもコンピューターを知能化できるわけではありません。むしろ、計算が速くなるだけで、それはコンピューターがすでに人間より得意とするタスクです。それでも、コンピューターは人間のようには世界を理解できず、保存した情報について考えることもできないでしょう。
したがって、真に知能を持つ機械を作るための第一歩は、人間の脳の仕組みを理解することであるように思われます。
五感からの情報は、脳の多層構造の中で処理され、記憶として保存されます
周囲の世界を知覚できるのはなぜか、不思議に思ったことはありませんか。また、感覚で捉えた光景や音、味が、どうやって流れるような体験へと変わるのか、疑問に思ったことはありませんか。
これは実際には、脳内で行われる複雑なプロセスの結果です。入ってくる感覚情報が、既存の記憶と結びつけられるのです。
感覚知覚と意識的思考を担う脳の部位は、新皮質と呼ばれています。五感が何かを伝えるとき、入ってくる情報と過去の記憶を結びつけるのが新皮質です。新皮質は複数の層で構成されており、層が重なった構造になっています。感覚からの情報はこれらの層を通り抜け、各層が生の感覚情報にますます詳細な事前知識を加えていきます。
例えば、見覚えのある顔を見たとしましょう。目がこの情報を脳に送ります。新皮質の下層はこの視覚情報を上位層に渡し、上位層では見ているものを人間の顔に関する記憶と結びつけます。こうして強化された情報はさらに上位の層に渡され、そこで見ているものが例えば配偶者や上司の顔であると認識されます。
新皮質は感覚情報を事前知識で補完する速度と効率があまりにも優れているため、私たちはそれを意識していません。だからこそ、私たちは世界をこれほど流動的でシームレスに体験できるのです。
もちろん、まったく新しいものを見た場合、新皮質のどの層もそれを以前の記憶と結びつけることができません。つまり、情報は最上位層まで一気に上がり、そこでその経験が将来の参照用に新しい記憶として保存されます。
こうして、私たちの脳は、新しい経験を比較するための絶えず成長するデータベースを持っているのです。
脳は過去の反応の記憶を使って未来の出来事を予測します
車のイグニッションにキーを回すとき、何が起こると思いますか。当然、エンジンが始動します。でも、なぜそれがわかったのでしょうか。私たちに未来の出来事を予測させるものは何なのでしょうか。
基本的には、脳内の記憶の結びつき方によるものです。脳は多くの領域で構成され、それぞれが異なる種類の記憶を保存しています。
何か見慣れたものを経験すると、その経験に関連するさまざまな領域の記憶が、パターンのように一連の流れで活性化します。
例えば、音楽を聴くとき、脳のある領域は過去の記憶に基づいて音程を認識し、今聞いているのが音符であると判断します。別の領域は言葉を認識し、さらに別の領域は言葉と音符が結びついて連続体を形成していることに気づきます。これらの情報がすべて統合されると、脳は曲を聴いていると理解するのです。
こうしたパターンによって私たちは未来の出来事を予測できます。なぜなら、何かを経験するたびに、脳は類似した過去の経験を探すからです。前回の経験で活性化した神経細胞が再び活性化し、その直後に活性化した神経細胞も同様に活性化します。これにより、脳は前回どう反応したかだけでなく、その後にどんな反応をしたかも把握し、それが今回何が起こるかを推測する基礎となります。
例えば、信号が青になるのを見るとき、これまでの経験からその後に車が動き始めることはわかっています。同じことが再び起こるかどうかは確実ではありませんが、過去の経験に基づいて脳はそのように予測します。
ですから、実際には未来を見通すことはできませんが、脳は予測を立てることができます。実際、脳が遭遇する新しい経験はすべて、その予測を調整するのに役立ちます。脳は常に学習を続けているのです。
次のセクションでは、こうした脳の理解が真に知能を持つコンピューターの製造にどう活かせるのかを見ていきます。
ニューラルネットワークは脳の複雑さを欠いているため、脳を模倣することはできません
科学者は今、従来型のコンピューターを作っても真に知能を持つ機械は作れないと認識しています。これはいわゆる人工知能（AI）アプローチです。このことに気づいてから、彼らは別の選択肢を模索し始めました。それは、人間の脳をモデルにした機械、つまり情報が人工ニューロンの経路を伝わるニューラルネットワークを開発することです。
コンピューターとは異なり、脳には中央記憶装置がありません。記憶と知識は、広大なニューロンのネットワークとして脳全体に保存されています。これこそが、ニューラルネットワークが模倣しようとしている構造です。
その仕組みの例として、ニューラルネットワークのニューロンに文字「a」の後に「n」を入力したとします。そのニューロンは他の多くのニューロンと接続されており、入力によって信号が他のニューロンに送られます。これによりパルスのような波がネットワーク全体に広がり、各ニューロンは選択的に信号を先へ送ります。各信号の強さは、各ニューロンが「a」と「n」の組み合わせにどれだけ敏感かによって異なり、最も敏感なニューロンが最も強い信号を発し、最終的にネットワークの出力となります。「a」と「n」に最も敏感なニューロンは何でしょうか。おそらく「an」という単語に関連するニューロンなので、出力はこの単語になるでしょう。
ただし、現時点では、こうした人工ニューラルネットワークは、人間の脳の精緻さを模倣するにはまだあまりにも単純です。
例えば、制約のひとつは、ニューラルネットワークでは情報が一方向にしか流れないことです。一方、脳にはフィードバックループがあり、より高位でより洗練された脳の領域が信号の流れに影響を与えることができます。だからこそ、私たちは何かを以前どこで見たのかを一生懸命考え、それを思い出すことができるのです。
もうひとつの制約は、ニューラルネットワークは記憶バンクを構築できないため、以前にどのような入力を受け取ったかを知らないことです。つまり、実際に何かを学んで後で使うことができないのです。
次に、科学者が真に知能を持つ機械を作るためにニューラルネットワークをどのように改善しようとしているのかを見ていきます。
科学者は近い将来、知能機械を製造できるようになるでしょう
では、知能機械の設計まであとどれくらいかかるのでしょうか。正直に言えば、かなり先ですが、思っているほど遠くはありません。
まず克服すべき障害は、機械に少なくとも人間の脳と同じ記憶容量を持たせることです。脳のシナプスをシミュレートするには、機械には約8兆バイトのメモリが必要です。現在のコンピューターは約1000億バイトなので、これを80倍に増やす必要があります。
数年前とは異なり、これは現在実現可能な目標のように思えます。実際、このようなコンピューターは研究室で作ることができますが、研究者には別の課題もあります。実用的に使えるほど小型でなければならないのです。
これも、小型で丈夫、消費電力の少ないシリコンチップのおかげで現在実現可能なようです。実際、そう遠くない将来、人間の脳の記憶をはるかに超えるシリコンチップが登場するでしょう。
しかし、もうひとつ障害があります。脳の神経細胞は何千もの他の細胞と接続されており、人間の脳を真に模倣するには、人工知能の記憶も同様に接続されていなければなりません。これは解決が難しい問題で、現在、科学者はシリコンチップ内のバイトをこのように接続する方法を知りません。
解決策のひとつが視野に入っています。それは、単一光ファイバーケーブルです。これは膨大なデータを非常に高速で伝送できるケーブルで、通信会社が1本のケーブルで100万以上の同時通話を伝送できるように開発したものです。
科学者がこの技術の開発を続ければ、それぞれの技術的課題を克服できる見込みがあるため、知能機械を作るという夢は結局実現可能に思われます。
知能機械は人類への脅威ではありません。むしろ、多くの恩恵をもたらすでしょう
SF小説や映画に詳しい人なら、機械が自己認識を持ち、人類に反旗を翻すというシナリオをご存知でしょう。幸いなことに、こうした恐ろしい出来事はフィクションの中だけのもので、未来の知能機械は想像上の殺人ロボットとはほとんど共通点がありません。
実際、知能機械が人間の下での「奴隷」的な立場を不当に感じ、人類を絶滅させるために反乱を起こすかもしれないという心配は、誤った類推に基づいています。知能機械の知能は脳の新皮質をベースにしているため、感情や情動を自動的に持つようにはなりません。恐怖、欲望、愛、憎しみといった人間の感情は新皮質でではなく、脳のより古く原始的な部分で生成されます。その部分が機械に模倣されない限り、機械はこの点で人間らしくならず、有用で感情のないツールのままです。
知能機械は人類を傷つけるのではなく、数え切れない恩恵をもたらすでしょう。その多くはまだ想像すらできません。
知能機械は人間の脳をはるかに超える記憶力を持ち、死ぬことがないため、最終的にはどんな人間よりも多くの知識を蓄積できます。これにより、普通の人間には決して思いつかないようなアイデアを生み出すことができるでしょう。
例えば、知能機械は天気予報のあり方を根本的に変える可能性があります。世界中の気象センサーを使って、知能機械は地球規模のデータを収集し、気象パターンについて驚くほど詳細な理解を得ることができます。これは気象システムの複雑さゆえに人間には不可能ですが、機械は私たちが言語を理解するように天気を「理解」し、人間には見えないパターンを見つけられるかもしれません。
知能機械が作られれば、思考力と知識処理能力の面で人間をすぐに凌駕することは明らかでしょう。しかし、怖がる必要はありません。人類に想像を絶する豊かな恩恵をもたらすでしょうから。
最終まとめ
本書の重要なメッセージ：
これまでのところ、コンピューターは人間ほど知能が高くありません。私たちの思考、学習、過去の知識を使って未来の出来事を予測する方法を模倣できません。それができるようになるには、人間の新皮質に似たニューラルネットワークの形で構築される必要があります。幸いなことに、そのための技術的障害は克服されつつあります。
本書で答えられる質問：
これまで知能機械を製造できなかったのはなぜですか？
人間の脳は信じられないほど複雑なニューロンのネットワークであり、従来型のコンピューターでは模倣できません。従来型のコンピューターは周囲の世界を理解したり、新しいことを学んだりすることができないのです。
私たちの脳は過去の経験に基づいて未来の出来事をどのように予測できるのですか？
脳が受け取るすべての感覚情報は、脳のさまざまな領域にわたって記憶を一連の流れで活性化させます。再び類似の感覚情報に遭遇すると、脳はパターンを認識し、前回このパターンに遭遇したときにどの領域が活性化したかを思い出し、次に何が起こるかを推測できます。
知能機械を製造することは可能ですか、そして製造すべきですか？
人間の新皮質の働きを模倣するニューラルネットワークを作るために必要な技術的障害は、近い将来克服できる可能性があります。そうした開発は人類に何の脅威も与えず、むしろ計り知れない恩恵をもたらすでしょう。
実践的なアドバイス：
思考実験。
ちょっとした思考実験をしてみましょう。自宅にあるすべてのコンピューターが、あなたの数倍知能があったとしたらどうでしょう。その能力をどう使いますか。どんなタスクを実行させますか。毎日をどのように過ごしますか。
脳は非常に特別な臓器なので、損傷する可能性のあることはしないでください。
脳が現在のような複雑で洗練された器官になるまでには、数百万年の進化が必要でした。このことを決して忘れてはいけません。薬物を摂取したり過度に飲酒したりして脳を損傷している人もいるようです。これは洗練された器官の途方もない浪費です。あなたの美しい脳を最高の能力で機能させ続けるよう努めるべきです。
