デイビッドさん、お越しいただきありがとうございます。
ありがとうございます。これは楽しくなりそうですね。
間違いなくそうなりますよ。デイビッドさん、まずは知性と予測可能性というトピックから始めましょう。これについてはよくお考えになったことがあると思います。私たちは、大企業が人間の行動をよりよく理解し、推奨事項を作成し、私たちが何をするかを予測するためにAIモデルを開発するのに何百万ドルも費やしている時代に生きています。おそらく、この会話を聞いている人々は、アルゴリズムがそれを彼らに推奨したからだと思います。ご存知の通り、これらのモデルはますます強力になっており、私たちはますます自律性をそれらに委ねています。私の質問は、これらのモデルが私たちの行動や選択をどれだけうまく予測できるか、限界があると感じていますか?
ここにはいくつかの問題がありますね。一つは、基本的な理論に基づく予測の根本的な限界に関するものです。物理学それ自体が何を予測できるのか、ラプラスの考えについて話すべきですね。そして、私たちにとってより興味深い中間的および巨視的なスケールで予測できることがあります。もちろん、そこでは答えをある程度知っています。なぜなら、粗視化された平均的なことは効果的に予測できるからです。例えば、需要と供給ですね。歯ブラシの価格を10倍にすれば、すでに持っている歯ブラシをより大切に扱うでしょう。価格を半分にする場合と比べてね。そのような巨視的な予測はかなり強力です。しかし、個人の嗜好の詳細や、微視的なスケールでの生物の行動に関しては、もちろん予測は非常に難しくなります。
そう思います。基本的なレベルでは非常にうまくいき、そこから悪化していきます。そして、平均化する原理的な理由がある場合に再び改善していくのです。
そうですね。では、もう少し基本的なレベルに焦点を当てましょう。これは古くからある哲学的な問いですね。決定論や、宇宙自体がある意味で原理的に予測可能かどうかという問題です。多くの物理学者は、少なくとも宇宙が何をするかを原理的に予測することを可能にする、ある種の基本的な法則のセットが存在するはずだという直感を強く持っていると思います。そのような法則のセットは存在すると感じていますか? それらが存在すると考える、あるいは存在しないと考える理由はありますか?
そうですね、いくつかのことがあります。法則は存在すると思います。基本的な法則のセットは存在すると思いますが、それらはあまり有用ではないと考えています。物理学だけを考えてみても、統一理論はありません。量子力学から連続体の極限と重力理論への移行方法がわかっていません。それは失敗です。古典力学から統計力学への移行方法もわかっていません。それはエルゴード仮説という技巧です。そして、基底状態や真空状態の縮退の問題のために、本当に基本的な物理学から中間的な観測可能量への移行方法もわかっていません。
例えば、弦理論は最も基本的な理論の一つかもしれませんが、10の500乗、あるいは10の5000乗もの解があり、それらすべてが法則と矛盾しません。法則はこれらの解の間で区別をしませんが、私たちが住んでいる世界の中間的なスケールでは違いが生じるでしょう。だから、物理学の中でさえ、基本的な予測理論があるかと聞かれれば、どのスケールで質問しているかによって答えが変わってきます。
それが最初のポイントですが、認識論的地平線と呼ばれるものを生み出す非常に興味深い問題のセットがあります。これは、実際の地平線のように、未来をどこまで見通せるかという時間的な地平線です。これについて議論すべき多くの理論や洞察があります。これらは、基本理論の予測力に関して典型的に引用されるラプラスには利用できなかったものです。ところで、歴史的に不正確かもしれませんが、それについても議論できるかもしれません。
実際、そこから始めましょう。それは面白いですからね。ラプラスが、ある時点でのすべての可能な粒子のあらゆるスケールでの状態を知る超知性的な存在について語った時、彼は19世紀初頭に、微分方程式系の不完全な理解に基づいて発言していました。ラプラスは、完璧な初期条件と法則があれば一意解が得られることを知りませんでした。言い換えれば、予測できるということですが、これは実際にはラプラスの数十年後まで証明されていませんでした。
つまり、現在我々が微分方程式系の一意解の概念として一般化しているこの結果は、彼には知られていなかったのです。これは技術的な結果ですが、彼はそれを知りませんでした。そして、これはしばしば忘れられていますが、ラプラスの立場は物理学に基づいていたのではなく、形而上学に基づいていたのです。
ラプラスに大きな影響を与えた二つのものがありました。一つはコンドルセで、彼は「必然的」対「偶然的」法則に非常に興味がありました。彼はニュートンの法則は偶然的だと考えていました。つまり、宇宙は必然的だが、法則は異なる可能性があるということです。そして、普遍的で偶然的な法則を持つことの意味は何かということです。そこでラプラスはライプニッツから借用しています。十分理由律と連続性の原理です。
簡単に言えば、十分理由律は、すべての観測可能な事象には原因があり、すべての結果には原因があるということです。連続性の原理は、もし元の事象とその原因の間の時間をより微視的に細分化して観察すれば、別の事象とその効果を見出すだろうということです。言い換えれば、宇宙は因果的であるという十分理由律と、連続性の仮定が組み合わさって、ラプラスの形而上学的信念を生み出したのです。数学でも物理学でもありません。
私の見解では、もしラプラスが今生きていたら、彼ほど賢い人なら、決してそのような発言をしなかったでしょう。彼にとっては馬鹿げて見えたでしょう。その理由は、まさに我々が認識論的地平線と考えるものに寄与するさまざまな要因です。
それでは、それを明確にするためにいくつか挙げてみましょう。まず、ラプラスは無限の知性を持ち、初期条件を測定するための無限のリソースを持つ存在を仮定しました。これは不可能です。実際には神のような存在が必要でしょう。なぜなら、初期条件を完璧に測定できない場合、体積を測定することになり、体積を測定する場合、確率的な軌道を扱うことになるからです。
つまり、その単純な形での決定論は消えてしまいました。次に、決定論的カオスがあります。これは、軌道上のすべての点で、すべての軌道が指数関数的に発散するということです。つまり、再び、任意の点で測定を行った場合、それが完璧でなければ、予測は不正確になります。これらは認識論的な限界です。
多くの人々は、「無限に強力な存在を想定していたのだから、人間の限界についてのこのようなナンセンスは忘れろ」と言うかもしれません。しかし、今では論理的な異論があります。チューリングは計算の非決定性を示しました。宇宙の将来の状態はチューリング非決定かもしれません。宇宙の将来の状態はKolmogorov非圧縮かもしれません。予測するのではなく、シミュレーションしなければわからないかもしれません。我々はそのようなシステムがたくさんあることを知っています。これらは論理的な問題です。
そして、存在論的な問題もあります。ご存知の通り、ハイゼンベルクの不確定性関係のようなものです。これを完璧に測定しても、それについては何もわかりません。位置を測定すれば運動量がわかりません。運動量を測定すれば位置がわかりません。そして、後で話し合うべき自発的対称性の破れもあります。これらのシステムは、弦理論の真空状態のように、同じ基本法則と両立する代替解に落ち込む可能性があります。
これらは現在、21世紀初頭の我々が理解していることですが、ラプラスが利用できた科学や数学をはるかに超えています。これらはラプラスの決定論を嘲笑するものです。私にとって、この時点でそれは完全に議論の余地がないことです。
そうですね。では、すぐに対称性の破れの話題に移りましょう。しかし、もう少しラプラスにこだわってみましょう。あなたが言ったように、そして私は実際知りませんでしたが、非常に興味深いことに、彼は微分方程式の理論がまだ発展していなかった時代に生きていて、初期条件と進化を支配する法則のセットが与えられれば、一意解が得られることは知られていませんでした。しかし、それはダイナミクスについて考えると非常に直感的なことです。
そして、再びあなたが言ったように、ラプラスはこれをすべて理解する無限に知的な何かを想像しています。しかし、私にとってまだ残る疑問は、観察者や、この進化について考える存在を忘れてください。初期条件のセットと、次に何が起こるかを支配する法則のセットが、量子の不確定性や、カオスに関する実践的な問題を除いて、もし初期条件に少しノイズがあるとしても、次に何が起こるかを決定するという事実は、それでも原理的には未来は過去から決定されているように感じます。
我々が言っているのは、その声明それ自体が論争の余地があるか、あるいは論争の余地がないかということですか?
再び、私が挙げた理由で、私はそれが真の宇宙全体には当てはまると思います。なぜなら、それは唯一真に閉じたシステムだからです。そして、宇宙全体について言うならば、それを受け入れる用意があります。
しかし、その宇宙内のいかなる実体についても、我々が時空の構造について知っていること、そして世界線上に住んでいるという事実、光速の制限を考えると、宇宙内のいかなる部分集合も、宇宙内の他のすべての状態を認識することはできません。認識論の限界を忘れてください。これは、エージェントが十分に大きな脳を持っていないということではありません。これは相対性理論の事実です。
そして、これはしばしば忘れられていることです。空間内のどの点も、限られた因果的過去と因果的未来を持っています。そして、私はこれが局所的なラプラスの決定論に対する究極の制約だと思います。なぜなら、それはあなたが知ることができない変数があることを意味するからです。
そして、世界線が最終的に交差する可能性があるので、局所的には知ることができない原因が将来的には重要になるかもしれません。この予測は完璧にはなりえません。宇宙全体のデジタルツインを持っていれば完璧かもしれません。無限の計算能力でそれをシミュレーションするような。しかし、それはラプラスの思考実験とは非常に異なる思考実験だと思います。
そうですね。宇宙の大きさと同じか、それ以上の大きさのコンピューターが必要でしょう。そのような性質のデジタルツインを持つには、それが外部に存在する必要がありますね。その一部を予測したいと。
そのとおりです。そして、これが最終的に、ある種の興味深い形而上学的な仮説になる理由だと思います。私たちの心の中にあって、私が言及したような認識論的地平線を通じて概念の限界を引き出すのに役立つものですね。しかし残念ながら、ご存知の通り、その思考実験は実際には自由意志否定論の防御として動員されてきました。これは本当に問題です。なぜなら、これらの認識論的地平線が本当に重要になってくるからです。
例えば、私がこれに対して有用だと思う比喩があります。あなたが都市にいて、ポイントAからポイントBまで行きたいと想像してください。さらに、あなたは完璧な地図を持っており、さらにその2点間に一意の最適な経路があるとします。これが基本的な物理学です。AとBの間に最適な経路があると言っています。そして、もし私が何か概念を明確にする必要があれば、知らせてください。
もちろん、私たちは作用を極小化できます。AとBの間の時間やエネルギーを最小化するような経路を見つけるために最適化できます。さて、同じ量のエネルギーや時間がかかる2つの経路があると想像してください。どちらを選びますか? 基本理論はあなたに教えてくれません。それは、あなたがそれらを等確率で、半々で選ぶと言います。もし私がシステムを観察するなら、法則の対称性は状態の対称性を意味しますが、正確にどちらを選ぶかは予測できません。
今、都市の部分的な地図しか持っていないエージェントだと想像してください。つまり、同じ最小値を持つ2つの経路がある縮退問題があるだけでなく、最適化さえできません。そのため、物理法則の範囲内には全くない規則やヒューリスティックス、探索アルゴリズムを使わなければなりません。これは全く異なる概念のセットです。そして、私たちが気にかけるほとんどすべてのことは、部分的な地図と縮退解を扱っているのです。
そして、自由意志に関するすべての議論は、実際には心の世界に決定論があるという考えに基づいています。私たちは完全な地図を持ち、完全で一意の最適解を持っているというラプラスの世界です。ラプラスの思考実験は無害に見え、おそらく物理学にしか興味がないように思えますが、実際には自由意志を攻撃する悪い議論を擁護するために動員されてきたのです。
しかし、自由意志とは、私が言うところの、縮退経路を持つ部分的な地図に私たちが与える名前なのです。それが自由意志の意味するところです。
そうかもしれませんね。しかし、多くの人々の反応は、これは希薄化された自由意志のバージョンだと感じるでしょう。彼らは、自由意志の意味を再定義したにすぎず、これはあまり満足のいくものではないと感じるでしょう。
つまり、私たちが言っているのは、はい、原理的には、潜在的に物理法則が特定のケースで何が起こるかを完全に予測できるかもしれません。しかし、限られた心と限られた情報を持つ限られたエージェントの場合、それは当てはまりません。そして、原理的に決して当てはまり得ません。なぜなら、私たちはこの宇宙で決して完全に閉じたシステムにはならないからです。
そのため、不確実性や予測不可能性の空間があり、エージェントはその空間で行動する自由を持っています。エージェントはその空間で、本質的に決して100%予測可能ではない方法で行動する自由を持っています。しかし、これは人々が持っていると感じる自由意志なのでしょうか?
私は、これが私たちが言及している自由意志だと思います。それは興味深いですね。なぜなら、私は対照的な立場、つまり自由意志なし、完全決定論、ラプラスの心理学を考えてみると…ちょっと注入しますが、決定論がなくても自由意志なしの議論のクラスがあり、それは探求する価値があると思います。
わかりました。決定論に焦点を当てましょう。
そうですね、そこに行きましょう。標準的な議論は、自由意志は幻想であり、決定論的な機械の上に重ね合わされた心の状態だということです。私は、自由意志は幻想ではなく、認識論的地平線の完全に合理的な理論に私たちが与える名前だと言いたいです。
そして、その単一の用語が、必ずしも限られた人間の能力についてではない現象の全クラスを指しているのです。私が言ったように、その一部は自発的対称性の破れについてであり、一部はハイゼンベルクの不確定性関係についてであり、そして続きます。その一部は根本的に存在論的であり、その一部はチューリングの非決定性についてです。
そして、この全クラスの現象が、私たちの自己決定感に寄与していると思います。それは一つのものではありません。そして、ダニエル・デネットは彼の本「Freedom Evolves」で両立可能論について話しています。これは、ラプラスの宇宙を持ちながらも自由意志を持つことができるという考えです。そして、彼がそれを正当化する方法は、自由意志が進化すると言うことです。中間的秩序、巨視的秩序が進化し、それがすべての認識論的地平線をより強くするのです。
そして、私もそれは事実だと思います。しかし、この議論を解決する一つの方法は、認識論的地平線の物理的理論に基づいて行為主体性を確立することだと思います。そうすれば、人間の誤りやすさを好まない物理主義者を満足させる原理的な自由意志の概念が得られるのです。
それは、人々が本当に自分の運命の主体者であると感じたいという内なる欲求を満たすのでしょうか? それとも、私たちが言っているのは、あなたは限られた心を持っており、その限られた心の物理的理論があり、その概念の中であなたは自由だということなのでしょうか?
それは私を満足させます。なぜなら、私はそれが想像力が欠けているとか、計算能力が不足しているというのと同じではないと思うからです。チューリングが私たちに示したのは、宇宙のすべての計算能力を持っていても、まだ計算できない関数があるということです。もしあなたがこのより広範な意味での制限を認めるなら、私たちの行為主体性の感覚にとってはやや攻撃的でないと思います。
そうですね。ハイゼンベルクの不確定性や、本質的な量子のランダム性の問題についてはどう感じていますか? 一部の結果は本質的に決定されていないという問題は、認識論的地平線を超えて、この問題に影響を与えますか?
それは進化的な意味での破れた対称性に関して影響を与えるかもしれません。再び、この考えを説明するために、都市の比喩が有効です。AとBの間に取れる2つの経路があり、あなたが完全な地図を持っているとしましょう。これはもはや不完全な情報についてではありません。これは縮退した基底状態についてです。AとBの間に2つの等しく良い経路があるということです。
そして、私たちは現在、粒子が存在するようになり、分子が存在するようになり、生物が存在するようになるのは、これらの対称性を破ることによってだということを知っています。RNAやDNAは右巻きの分子を持っています。それらはキラリティを持っています。タンパク質や分子、ほとんどの分子は左巻きです。そして、それらが左巻きまたは右巻きであるという事実が、私たちが生物学的世界を持つ理由です。もしそうでなければ、それらは相互作用できないからです。
しかし、その左巻きと右巻きは、物理法則に関して対称です。では、何が対称性を破ったのでしょうか? なぜ私たちはいくつかの分子を右に、そしてかなり一貫してそうなったのでしょうか? そして、私は基本的な相互作用や粒子のレベルでは、量子領域から来る種類の揺らぎが重要かもしれないと思います。
中間的なスケールに上がっていくにつれて、私たちは本当に熱的揺らぎについて話しています。それはラプラスの原理と両立可能でしょう。なぜなら、あなたは「ああ、その分子が対称性を破った、私はそれが左に破ることを知っていた」と言うでしょうから。そして、私は量子が、自発的対称性の破れのもっと根本的な意味で役割を果たすかもしれないと思います。
なるほど。そして、もう一度、聞いている人のために言い換えると、ここでの考え方は、例えばアミノ酸を見ると、それらはすべて一つのキラリティを持っていますが、それは別の方法でもあり得たということです。そして、粒子物理学の法則を見ても、この非対称性はありません。しかし、進化のプロセスを通じて、量子の揺らぎがあり、ある時点で一つの経路が選ばれ、これが私たちが行き着いたものなのです。
その通りです。つまり、対称的な物理法則が、物理的状態の非対称的な分布に対応していないという、大きな謎の一つなのです。
破れた対称性は、それではその基礎となる法則について十分な情報を持っていないことから成り立っているのでしょうか? それとも、対称性は自体としてどのような意味で破れているのでしょうか?
それは興味深い質問です。破れた対称性は、ご存知の通り、実在の存在論的効果です。これは創発の理論の最も基本的な概念の一つです。フィリップ・アンダーソンが1972年の非常に有名な論文で、そしてモーリー・ゲルマンがこの問題について広範に書いており、彼はこれがすべての複雑性の根源だと考えていました。
彼は、複数の基底状態、つまり最小自由エネルギーに対応する複数の配置を持つ非常に小さな分子の例を挙げました。これらは2つの間を揺らぐでしょう。そして、対称的な運動法則、分子動力学は対称的な分布を生み出します。実世界の測定を行えば、50%がA、50%がBの状態にあることがわかるでしょう。
彼はアンモニア(NH3)という小さな分子の例を挙げます。しかし、少し大きな分子、例えばホスフィン(PH3)では、それが存在する状態は、それが始まった状態です。同じ対称的な運動法則があります。そのため、50/50の分布を予測するでしょう。しかし、残念ながら、一つの状態から別の状態に移動するために克服しなければならないエネルギー障壁が大きすぎて、初期状態に閉じ込められてしまいます。
そして、何が起こるかというと、未知のパラメータ、つまり初期状態を確立するものが支配的になり、法則は従属的になります。物理理論について、ユージン・ウィグナーが広範に書いたように考えると、すべての物理理論は法則の寄与を最大化し、初期条件の寄与を最小化しようとします。なぜなら、それらは未知のもの、どこからともなく来るパラメータだからです。
残念ながら、物質が大きくなるにつれて、観察される状態はますます初期条件と一致し、法則によって予測されることが少なくなります。そして、それは無知についてではなく、存在論についてなのです。しかし、先ほど言ったように、その対称性を破るものは、何か小さな揺らぎかもしれません。おそらく、それは根本的に還元不可能なランダムさと量子性を持つか、あるいは熱的なものかもしれません。
この破れた対称性についての考え方が、広く知られていないか、認められていないことに常に驚かされます。例えば、物理学コミュニティの一部でさえも。物理学コミュニティは一枚岩ではありませんが、私たちには粒子物理学の法則があり、それが化学の法則を生み出し、それが生化学の法則を生み出すといった具合に、非常に明確な階層があるという考えがまだあると思います。原則として、より高いレベルのものはすべて、より基本的な法則によって決定されているという考えです。
チェーンに沿ったこれらの破れた対称性がどれほど重要であるかという考えは、あまり認識されていないように感じます。なぜそうなのでしょうか?わかりません。とても興味深いですね。プリンストンの高等研究所にいた時のことを覚えています。凝縮物質の研究でノーベル賞を受賞したフィル・アンダーソンとよくランチを一緒にしていました。そして、私たちのテーブルの隣には、エド・ウィッテンの弦理論のテーブルがありました。フィルは彼らを「神学者」と呼んでいました。
彼がそう呼んだ理由は、実はこのためなのです。凝縮物質物理学のコミュニティ、つまり分子やより大きな構造、結晶や流体、さらには体さえも研究する人々は、これを完全に理解しています。高エネルギー物理学者や素粒子物理学者はこれを忘れてしまったようです。理由は、心理学者が選択バイアスと呼ぶようなものだと思います。
もし、あなたが測定し研究するものが原子以下のレベルに存在するなら、これらの種類の考慮事項はあまり重要ではありません。しかし、結晶格子を研究するなら、より大きな物体を研究するなら、これらの考慮事項は極めて重要になります。そして、高エネルギー物理学者が物理学の中で最も卓越した知的コミュニティだったという歴史があります。
私の同僚のマリー・ゲルマン、ファインマン、ジュリアン・シュウィンガー、マックス・ボルン、ボーアなど、本当に賢い人々はみなそういったことをしているように見えました。しかし、それは現実の構造についてではなく、物理学の制度についてなのです。そして、私はそれが本当にその一部だと真剣に思っています。
そして、もう一つの要因は、説明の範囲に何が含まれるかということです。多くの人々にとって、基本的でないものは一種の偶発的なものであり、ダーウィンやメンデルの法則、または凝縮物質物理学の揺動散逸定理のような効果的な法則があることを認識していません。これらも法則なのです。ただ、それらは基本的なレベルで機能せず、同じ程度に対称性を利用しないだけです。対称性は特定の理論の一種の精神的な性質であるかのようです。
そのため、これらは法則的なものとして認識されていません。もちろん、それらは法則なのですが。そして、多くの人々が、少なくとも私たちのコミュニティでは、計算理論や規則に基づく推論が別の基礎的な性格を持つと主張しようとしています。スティーブン・ウォルフラムは長年この主張をしています。すべてが量子場理論のように見える必要はありません。
そのため、このコミュニティがこの現実にやや盲目になっている理由には、さまざまなことが起こっていると思います。
粒子物理学や弦理論、または任意の種類の基礎的な理論について、少し考えてみましょう。本当に基礎的な理論はあると感じていますか? というのも、ある意味では、すべての理論には何らかの概念的枠組みが必要で、その枠組みは何かの中に存在する必要があり、潜在的には心の中に存在する必要があります。そして、それ自体で本当に基礎的なものを持つことができるのでしょうか? それとも、すべてがある意味で効果的なものなのでしょうか?
それは本当に深い質問ですね。私たちはそれについて永遠に議論できるでしょう。おそらく、私はこの議論の中で100回くらい心を変えたかもしれません。これについての有名な声明は、1989年にトーマス・ネーゲルが「The View from Nowhere」という本で行いました。「どこからでもない視点」とは、現実の絶対的で客観的な理解があり得るという考えです。ラプラスのものはその一つのバージョンです。
あなたが言っているのは、宇宙の中で知性を持ち、宇宙について推論できる任意の実体は主観的であり、その事実がすべての知識に非基本的な性格を課すということです。そして、ある程度それに共感します。しかし、宇宙全体に関しては、「どこからでもない視点」にも実際に共感します。
もし宇宙の一部ではなく、宇宙全体について言うのであれば、実際にはそれを研究していません。私は知的と呼ばれるもの、または愚かなものを行う宇宙の一部を研究しています。実際、デビッド・ウォルパートと私は、これに対する別の枠組みを提案しました。私たちはそれを「現実のウロボロス」と呼んでいます。これは多元的で非主観的な枠組みです。
それはこのように機能します。例えば、あなたがロジャー・ペンローズのような数学的プラトニストだとしましょう。ポール・ディラックのように。ほとんどの物理学者は実際にそうです。数学が最初に来て、物理的現実が後に来ます。これの最も極端なバージョンで、物理学者を悩ませるのは、ジョン・ウィーラーの「it from bit」です。ある意味で、「it from bit」はジョージ・ブールの後のプラトン主義です。それは奇妙な二進プラトン主義ですが、まあいいでしょう。
しかし、その世界から始めましょう。そこから、プラトンの完全性の近似表現である物理理論が生まれます。そこから化学が生まれ、そこから生物学が生まれ、そこから心理学が生まれ、そこから社会が生まれます。しかし、今何が起こるかというと、その社会が文化的進化を通じて数学を発展させるのです。それで円になります。
デビッドと私が言っているのは、あなたはその円の任意の点から始めることができますが、その後、厳密に時計回りに円に従わなければならないということです。例えば、心から始めることができます。心が基本的だとしましょう。シミュレーション理論は、私たちが知っているすべての現実が誰か他の人、つまり超プログラマーによって作られたと言っています。それはまず心です。
心が最初にあります。では、心は何をしますか? 心は数学を発展させます。そして、それは発展させた数学を使って物理学を発展させます。そして、再び円を一周します。心の理論に至るまでです。私たちは、現実の対称的な理論を持っています。その中で、ウロボロスの任意の点を基本的なものとして定義することができますが、その後、すべてのことが法則と実験と規則性に従って厳密に続かなければなりません。
つまり、一つの基本的なものはなく、無限の数の基本的なものがあるのです。そして、この特定の視点が、科学として行っているよりも少ない仕事をしないことは興味深いと思います。つまり、あなたはまだすべての物理学の理論を持っています。あなたはまだ現実世界の物事を予測することができます。これは哲学的な演習ではなく、何の意味もありません。これは私たちが実践している科学と一致しています。
そして、世界にいる多様な方法とも一致しています。もしあなたが詩人なら、この枠組みの中では、あなたは基本的でないわけではありません。ただし、ウロボロスを一周回ることができる限りです。それはより貪欲でない立場を取ることです。それはより多元的な立場を取ることですが、もしあなたが好むなら、完全なサイクルでウロボロスを追求することから生じる演繹的な連鎖の客観的な厳密さを保持します。
それは、ダグラス・ホフスタッターの奇妙なループの考えを思い出させますね。彼の仕事についてご存知ですか?
はい、知っています。ダグの仕事は大好きです。もちろん、ダグはそれを意識と自己認識の起源に適用しています。
特にそうですね。しかし、宇宙がこれらの自己参照的なループで満ちているという考えは非常に魅力的です。
そうですね。ある意味で、それはほとんど必然的に、このように考えなければならないか、あるいはある時点で単に根本的な謎があると考えなければならないと感じます。底で何かが仮定され、それがすべてであり、根本的なものとして受け入れなければならないのです。
そして、私は推測していますが、この枠組みでは、このウロボロスの存在それ自体が常に謎のままでしょう。その外に立って、他の方法で説明することはできません。しかし、これは個人的な質問かもしれませんが、それはあなたを不快にさせますか? 常に何かの部分が根本的に謎のままであるという事実について、どのような感情を持ちますか? そして、おそらく私は答えを仮定しているかもしれません。この一部は常に根本的に謎のままでしょうか?
それは興味深いですね。二つの方法で答えたいと思います。まず、私は謎に反対するものではありません。推理小説は好きです。通常、犯人がいますが、いいでしょう。犯人がいないファンタジーさえ好きです。しかし、それを謎と呼ぶ必要はないと思います。なぜなら、それはハイゼンベルクの不確定性関係のようなものだからです。
あなたは他の何かを知っていれば、常に知らないことがあるということで、それを謎と呼ぶこともできます。しかし、ウロボロスについての重要なことは、このチェスゲームにおける主観的な動きは、ウロボロスのどこから始めるかを選ぶことだと単に言っているだけです。しかし、一度それを選んだら、非常に厳密に初期点に戻るまでの全サイクルを追跡することができます。私たちが基本的と呼ぶものは、そのポイントです。
だから、それを謎と呼ぶかどうかわかりません。なぜなら、そのウロボロスが特定の一連の経路をたどるという存在論的必然性があるからです。それは主観的ではありません。私たちがその議論で言っているのは、「基本的」という言葉は価値判断だということです。それはあなたにとって謎の部分です。ウロボロスのその点が基本的だと宣言するのは、あなたが謎めいているのです。
私たちは、いいえ、それは対称的だと言いたいのです。謎でない正しい解決策は、実数の無限性を受け入れることです。つまり、あなたが挿入できる点が無限にあるということです。私は無限性に不満を感じていないので、それを非謎的だと考えています。
私がより言及していたのは、「どこからでもない視点」タイプの謎です。異なるウロボロス、あるいは複数形が何かわかりませんが、それらを想像することができ、私たちはそのうちの1つの中にいることになります。そして、それを本当に直感的に説明できるものがあるかどうかわからないように感じます。
私たちはそのすべてにいると明確にしたいと思います。私たちはそのすべてにいます。無限のすべてにいます。なぜなら、ある意味で、これを少し地に足をつけて、より日常的にするならば、このフレーミングの中での学問の定義は、ウロボロスの挿入点です。それが英語の教授や化学者や数学者であることの意味です。
私たちはそれらの現実のすべてに共存しています。有限の時間に基づいて、それらのうちの1つへの職業的コミットメントがあります。しかし、私たちはその無限の空間に住んでいます。
わかりました。では、先ほど触れた創発の話に移りましょう。効果的な理論について話しました。基本的な理論について話しました。効果的な理論は、ある意味でより高レベルの粗視化された記述ですが、実用的な観点からは非常に有用で、それ自体で完全なものにもなり得ます。つまり、この理論でできることすべてを行うのに、より基本的なものを見る必要はありません。
では、この創発のトピックを探ってみましょう。創発がどこから来るのかについて、どのように考えますか? ほとんど質問自体を反映するように、創発はどのように創発するのでしょうか?
再び、もしフィル・アンダーソンと話していたら、彼は創発の根源は破れた対称性にあると言うでしょう。つまり、基本的な法則がもはや予測の仕事をしなくなる点です。科学者は形而上学者とは違って実用的です。科学は何かをするから好きなのです。もし思考実験として私たちを楽しませるだけなら、それはもはや科学ではありません。
そして、フィルは正しく指摘しています。対称性が破れた時点で、基本的な法則はもはや機能しません。では、どうするのでしょうか? DNAを例に取ってみましょう。それは ACGT、TCAG などのヌクレオチドで構成されています。これらのすべての置換は物理法則と両立します。しかし、法則はこれらの置換について何も教えてくれません。それらを見ることさえできません。それらは中間的なスケールでさえ機能しません。
しかし、私たちはそれを理解したいのです。なぜマウスは ACCG を持ち、ハエは GGCAT を持つのでしょうか? 私たちはそれを理解し、予測したいのです。それを理解するには、別の理論が必要です。それは、DNAから RNAへ、タンパク質へ、タンパク質の相互作用へ、表現型へ、行動へと導く理論です。これらが私たちが効果的な理論と呼ぶものです。それらは機能します。
それは非常に原理的です。タンパク質折りたたみの理論は非常に厳密です。ただ、物理学の基本的な理論に基づいていないだけです。それは失敗した企業でした。だからこそ、機械学習がタンパク質折りたたみに非常に優れているのです。それは基本的ではないからです。アビニショのタンパク質折りたたみを試みると、約100原子をカバーするピコ秒程度までしか到達できません。タンパク質折りたたみの基本的な理論はありません。
そのため、効果的な理論があります。つまり、多くのバイアスを入れ、多くの制約を入れ、現在ではプライアと呼ばれるものをたくさん入れるのです。つまり、任意のレベルで一連のモデルと理論とダイナミクスがあります。それらを可能な限り押し進めます。観測された状態の分布を説明できなくなるまで。そして、「OK、その理論では対称性が破れた。観測された状態の分布を説明できる新しい理論が必要だ」と言います。
そして、それをできる限り押し進めます。それが破綻するまで。そして、別のものを導入します。つまり、実際には非常に厳密な反復的なモデル構築のプロセスがあります。そして、すべての破綻点が創発の点なのです。
そして、別の言い方をすれば、もし今持っているモデルを高いレベルで維持しようとすれば、説明できないパラメータがあまりにも多くなるということです。それがその感覚です。つまり、ダイナミクスと初期条件の比率が歪み始め、極限では無限になります。なぜなら、説明する必要のあるすべてのことを、起源がわからないパラメータで説明しなければならないからです。
そして、その比率がそのように振る舞い始めるとき、それは新しい法則、新しいモデル、あるいは新しい理論が必要だという手がかりになります。そして、それが創発について非謎的に語る方法です。
なぜ多くの人々が還元主義の考え、つまり先ほど話した考えを、創発の考えと何らかの形で対立していると考えているのだと思いますか? なぜなら、あなたが今説明したように、ほとんど創発は還元主義の結果であるかのようです。しかし、多くの人々はそれを、還元可能か、あるいは還元不可能かという、これら2つの考えとして考えているように思います。それはどこから来るのでしょうか?
いい質問ですね。二つの混乱があると思います。最初の混乱は、存在論的還元主義と認識論的還元主義の間の混乱です。複雑性科学と還元主義の間の議論は、複雑性科学と存在論的還元主義の間の議論です。つまり、宇宙を理解する唯一の方法は、物事を超大型加速器に入れることだという考えです。ヒッグス場が本当に私たちが欲しいものであり、神経科学についてのナンセンスはすべて物理学の上に付随的なものだという考えです。
そして、その議論は勝利しました。なぜなら、基本的な物理学はそのスケールでは機能しないからです。つまり、何も予測しないのです。そして、もし理論が何も予測も説明もしないなら、それは無用です。それは哲学になってしまいます。だから、私はそれは簡単だと思います。
より興味深いのは、認識論的還元主義です。そして、私はそこで私たち全員が同意すると思います。なぜなら、時にはそれを倹約性や優雅さや最小性と呼びますが、あなたが働くレベルに関係なく、あなたの説明が理解可能であることを望むからです。したがって、すべてのスケールで現実の圧縮された表現を好むのです。
そこには議論はないと思います。実際、私が編集したばかりの本シリーズの中に、マリア・ブオノという過小評価されているアルゼンチン系カナダ人の科学哲学者による非常に美しい論文があります。それは「単純さの複雑性」と呼ばれています。彼女は、なぜこれほど多くの意見の不一致があるのかの一つの理由は、実際には倹約性が複雑だからだと指摘しました。
私たちは単純に選ぶのは簡単だと思っています。しかし、彼女は、実際には単純は本当に難しい、単純は複雑だと言いました。そして、彼女は非常に素晴らしいアイデアを持っていました。彼女はそれを単純さの4次元多様体理論と呼びました。
では、その4つの次元とは何でしょうか? その一つは、私たちが議論してきたものです。部分対全体、私の理論の存在論的単位は何か、還元主義の基本的な構成要素は何かというようなものです。つまり、単純さとはそれをレゴのピースに分解することです。それが単純さです。
そして、もう一つは認識論的なものです。単純さとはそうではありません。単純さとは、私の理論を封筒の裏に書けるかどうかです。しかし、彼女は他に2つあると言いました。一つは実用的なもので、そこでマッハの概念を引用しています。理論とは経済的に配置された感覚経験のことです。私たちが圧縮と呼ぶものです。
それは必ずしも基本的である必要はありません。理論である必要もありません。それは統計的な、ZIPの圧縮やMPEGの圧縮かもしれません。それは私たちが理解しているような理論ではありません。それは別の種類の最小性です。
そして、もう一つは心理的なものです。それは、世界がどのように機能するかについての私の理解と共鳴するかどうかです。それは私の心にとって単純かどうかです。そして、これら4つの異なる次元は実際に競合します。
例えば、大規模言語モデルのようなものを考えてみてください。それは認識論的に最小ではありません。なんと1兆のパラメータがあります。言い換えれば、一方で、それは関心のある現象を説明するために必要な最小限のものかもしれません。つまり、その存在論的な最小性は実際にあるのです。ただ、私たちが認識論的に把握できないだけです。
明らかに、それは知的ではありません。だから、心理的に最小ではありません。そして、このように続きます。そして、私は、なぜこれほど多くの意見の不一致があったのかの理由は、私たちが思っていたよりも高次元の空間に住んでいたからだと思います。そして、その一つの結果は、私たちが目的を超えて話しているということです。
だから、機械学習への批判、「それは単に扱いにくく、混沌としている」というのは、はい、もしその特定の認識論的な最小性が基準であれば、そうかもしれません。そして、それは合理的な基準だと思います。私はそれらに重みをつけているわけではありません。ただ、これが、この持続的な意見の不一致の源の一部だと思うのです。
それは非常に興味深い視点ですね。そして、あなたが今言ったことは、この質問を私に思い起こさせます。私たちの直感は特定の方法で制約されています。あるいは、私たちは私たちにとって直感的または把握可能な理論を求めています。しかし、明らかに思考の異なる方法があります。人間の思考方法は唯一の思考方法ではありません。
基本的に、多くの場合、私たちは間違ったものを最適化しているのではないでしょうか? 特に、大規模言語モデルの例は素晴らしいと思います。なぜなら、実用的な観点から見ると、それらができることはすでに驚異的だと言えるからです。しかし、それは私たちにとって完全に不透明に感じます。そして、私たちはそれを大きな問題だと考えています。
そして、私はしばしば、私たちが最適化しようとしているものは、単に私たちの心の働き方の不幸な事実であり、理論や知性や何と呼ぶにせよ、私たちが探していない全領域があるのではないかと不思議に思います。これは、あなたが全く考えることですか? 人間以外の思考方法、異なる思考方法、そして実際に私たちが議論してきた問題の多くが、そのこと自体に関連しているのか、それとも物事に本質的なものなのかについて。
はい、それは非常に深遠です。私はそれについてよく考えます。ある意味で、それは私が考えているすべてです。それが私の興味の対象です。知性の進化です。そして、その質問の一つがこれです。2つの類推を挙げて、おそらく明確にしてみましょう。
現在の、薬物によって強化されたスポーツイベントと、そうでないスポーツイベントについての議論を考えてみましょう。とにかく誰かが非常に速く走るのを見ることが重要だと言う人々がいます。その場合、誰が気にするでしょうか。その極限は、もちろん、彼らはただフェラーリに乗って100メートル走るだけです。私たちの誰もそれを面白いとは思わないでしょうが、ある意味では、それは単に生理学の生化学的強化からの外挿にすぎません。
そして、人間を限界まで押し進めることに何か興味深いものがあると言う人々もいます。そして、スポーツに関しては、私はおそらくそのキャンプにいます。私は、サイボーグになった人々を見たいとは思いません。それ自体は興味深いイベントかもしれませんが、私はまだオリンピック競技に魅了されます。まだ何かが…
そして、もちろん、私はそれを、化学的な強化なしでレースを走ることは、私たち自身の心で世界を理解する知的な理論の類似物として言及しました。
別の例を挙げましょう。道具の使用です。これは私がよく考えることです。私はそれを「エクスポデント」と呼んでいます。つまり、道具で我々の機能を強化することです。私はナイフとフォークを使って食事をします。何らかの形で、それがパフォーマンス向上薬を服用するのと同じように妥協していると感じることはありません。
もし私があなたと食事をして、あなたが手や口で食べたら、私はおそらくあなたにナイフとフォークを渡すでしょう。与えられた目的のために、あなたの運動学の能力を超える道具によって強化される方が良いと思います。なぜそれらは異なるのでしょうか? ナイフとフォークを使うことと、パフォーマンス向上薬を使うことの違いは何でしょうか?
私は、それが目的関数に関係していると思います。もし人間のパフォーマンスが目的関数であれば、2番目の目的関数は代謝摂取です。そして、もちろん、数学もこの話に当てはまります。なぜなら、数学はナイフとフォークのようなものだからです。一度それらの特定の道具に熟達すれば、それらがどのように機能するかを考える必要はなくなり、明らかに私たちの想像力と計算能力を強化します。
ここでの結論は、科学とは何かということです。科学は、選手がイベントで行うように、宇宙を把握するための人間の活動なのでしょうか? それとも、宇宙から自由エネルギーを最大限に抽出しようとする功利主義的な運動なのでしょうか?
私は、それは両方だと思います。それが重要なことです。それは両方なのです。それは人文主義的な運動であり、功利主義的な運動でもあります。そして、私たちは各場合において、それがどちらなのかを明確にする必要があります。
芸術はこれに悩まされています。なぜなら、芸術には明らかな功利主義的価値がないからです。私は芸術に功利主義的価値があると思いますが、それは科学ほど明白ではありません。そして、私はこれが問題の根底にあると思います。そして、人々はこれらの区別について十分に明確ではありませんでした。そのため、無意味な議論が延々と続いているのです。
それは興味深い視点ですね。先ほどエド・ウィッテンと弦理論者のテーブルについて話しましたが、明らかに彼らは理解することが重要だという考えのキャンプに属しています。功利主義的なものよりもね。そして、多くの人々がこれをより反対すべきだと感じています。つまり、科学はより実践的な、より結果志向の事柄に向けられるべきだと感じています。
複雑性科学、あなたが働いている分野について、私が非常に好きなことの一つは、他のどの方法よりも、それがさまざまなレベルと様々な分野をつなぐように思えることです。そして、実際に非常に基本的なアイデアを非常に直接的に実践的な世界に持ち込んでいるように感じます。
はい、これら2つの立場に対する私の中間的な立場を説明させてください。今度は、パフォーマンス向上薬や台所用品の例ではなく、楽器の例を取り上げましょう。バイオリンの例を考えてみましょう。
明らかに、バイオリンはパフォーマンスを向上させます。口笛では出来ないことがバイオリンでできるはずです。まあ、誰かはできるかもしれませんが、あまり良い音にはならないでしょう。しかし、バイオリンについての重要なことは、選手が専門家になれるように、人間の専門性も許容することです。
これは、私が言うところのフォークのようなものとは少し違います。ここで興味深いのは、私が興味を持つ、功利主義的価値のある人工物や強化は、人間的な表現も可能にするものです。そして、LLMについての疑問は、それらがバイオリンのようなものかどうかです。
人間のパフォーマンスの基準線を超えて異なり、強化するものには問題ありません。しかし、私はそのものが、バイオリンのように、新しい方法で自分を表現することを可能にすることを望みます。そして、私は陪審員がまだ評議中だと思います。
少なくとも私にとっては、これが、彼らが驚くべきことをするという事実ではなく、人間文明への彼らの貢献について、私が柵の上にいる理由です。そして、それについては十分な議論や討論がありませんでした。
例えば、コンテキストウィンドウコーディングのアイデアについては、いくつかの議論があります。コーディングに代わるものは、ある意味で正しい質問をする能力を本当に持つことになるだろうということです。そして、おそらくそれは真実かもしれません。私にはバイオリンのようには感じません。しかし、おそらくそれは私の想像力の欠如かもしれません。おそらくそれは単に時間の問題かもしれません。
しかし、私は、一方では、あなたが言うように、知解可能な宇宙の人文主義的追求を通じての科学の人文主義的追求と、世界で道具的価値を持つというより工学的な科学の野心を解決する方法を、そのように考えるべきだと思います。そして、私は、道具的価値を持ち、文字通り楽器であり、かつ人間性を拡張するものに本当に興味があります。そしてそのスペースについてより注意深く考えることは価値があるでしょう。
はい、ここで思い浮かぶことがたくさんあります。そして、多くの歴史的な例があります。しかし、一つの枠組みとして、LLMはバイオリンなのかという質問をあなたは提起しました。事実として、LLM、あるいは機械学習である必要はありませんが、AIが聴衆の主観的な視点から見て、これまで聞いたどんな音楽よりも優れた音楽を生み出す可能性があります。
聴衆の主観的な視点から見て、それを制作した人のことは忘れてください。それは創造的に聞こえ、これらすべての良いことに聞こえます。その場合、ある種のトレードオフが生じます。そして、私たちは少し倫理的な話題に入っていますが、その場合、人間がそのバイオリンを押さえ込んでいるのかどうか、そしてそれが本当に心配すべきことなのかどうか、versus美しい音楽、そこから作られる可能性のある出力について。
はい、これは人文主義者が長い間悩んできた質問だと思います。そして、この関連で常に言及される論文は、ヴァルター・ベンヤミンの素晴らしい論文「機械的複製可能性の時代における芸術作品の役割」です。
もし私があなたに、マット、ここに2枚の絵があります、と言ったら…背景に何があるかわかりませんが、例えばロバート・ラウシェンバーグのような絵だとしましょう。そして、ここにオリジナルのラウシェンバーグがあり、あなたにとっては同一に見えるものがあります。選択肢が与えられた場合、実際にはラウシェンバーグの方を選びたいでしょう。単に再販価値のためだけではありません。それも良い理由ですが。なぜなら、それは美的により魅力的だからです。
なぜでしょうか? それは人間が出自に興味を持つからです。私たちは先行条件に興味があります。ヴァルター・ベンヤミンが「オリジナルの芸術作品のアウラ」と呼んだものに興味があります。あなたはそれを否定して、いいえ、私が芸術作品から得る唯一の経験は目を通してくるものだと言うかもしれません。しかし、それは神経系がどのようなものかについての非常に貧弱な概念のように思えます。
なぜなら、目を通して来るものと、歴史について読むことを通して来る知識、そういったものは、感覚知覚と同じくらい現実的だからです。そして、それらは物体の美的価値についての準統一的な立場に統合されます。
だから、私はこれをいつも少し馬鹿げていると思っていました。なぜなら、感覚が記憶よりも優位性を持つと言うのは奇妙だからです。そして、私はそれがヴァルター・ベンヤミンが言おうとしていたことだと思います。
そして、あなたがバイオリンがより良い作品を生み出すと言う時、はい、私の意味は…あなたは知っています。ストラディバリウスで演奏されたという事実が、物理的な感覚には存在しなくても、人々も気にかけるという可能性を認める限り、それは問題ありません。
そして再び、私はこれが単に人間の美学の性質についてのより完全な理解を持つことを促すと思います。そして、思考実験は実際には、主要な視覚的知覚または聴覚的知覚以外のすべてを否定するため、その適用に限界があるのです。
はい、あなたが「エクスポデント」と呼んだ道具についての枠組みが本当に好きです。フォークについて…道具について。そして、物理的および文化的進化の魅力的な点は、時間とともに、エクスポデント、道具が実際にツールの使用者自体に反映されるということです。非常に現実的な方法で。
あなたは知っています。私たちの心は世代を超えて変化します。私たちの体と心は変化します。これらの種類の、私は知りませんが、認知的な代替物、認知的な増強、認知的なエクスポデント…そこにある道具が、長期的に私たちに何をするかについて心配していますか?
私はそれが人間の条件を定義するものだと思います。それについて心配しません。私はそれを人間の条件を定義するものだと考えています。オックスフォード大学のセシリア・ヘイズは、数学のような認知的なガジェットと呼んでいます。言語のようなものです。もし人間を特別にするものは何かと聞かれたら、まさにこれらのものです。
そして、私はそれらについて心配しません。私が言及したような性格を持たないときに心配します。つまり、それらが上手になることです。私は、自己表現や集団的表現を可能にする、上手になれるものに非常に興味があります。
だから、私はそれらについて心配していません。私はそれらに対して楽観的です。しかし、あなたは知っています。でも、それらはいつ…良い例を挙げましょう。自動車の例を取り上げてみましょう。これは非常に興味深い複雑なケースです。なぜなら、一方では、非常に明らかですよね。経済学者が外部性と呼ぶもの、美しい風景をアスファルトで覆い、数え切れない人々を轢き殺し、人々が歩いたり走ったり自転車に乗ったりしなくなるため肥満の流行につながるなど、明らかに否定的な面があります。
一方で、アストンマーティンの美しさを否定する人はいるでしょうか?フォーミュラ1でのセナの並外れた技術を否定する人がいるでしょうか?すべてのものは複雑です。そして、私のアプローチは常に、それらのすべてを非常に明確に分解し、美的貢献、実用的貢献、認知的貢献を理解し、それらを注意深く考えることです。
そして、私にとっての問題は、知っていますか…LLMのステフ・カリーはいるでしょうか?つまり、その世界の並外れたアスリートはいるでしょうか?並外れた数学者はいるでしょうか?それとも、それは別のものなのでしょうか?非常に設計の悪い車のようなもので、大量の汚染を排出し、決してエレガントな機械にならないようなものでしょうか?そして、私は公平に言って、現時点では陪審員はまだ評議中だと思います。
はい、同意します。息を呑んで待っていますね。デイビッド、今日は非常に幅広いトピックをカバーし、様々な穴を覗き込んでは引き返してきました。これは、あなたが最もよく知られている分野、そしてあなたが取り組んでいる分野を代表していると思います。複雑性の分野、サンタフェ研究所で行われている仕事、そしてあなたが編集している本のシリーズについてです。
非常に幸運なことに、私はその非常に大きくて高価な序文を読むことができました。それは本当に素晴らしいものです。序文は本の形で出版され、来週中には入手可能になるそうですね。
そうです。あなたが読んだその部分は、4巻のうちの第1巻への序文であると同時に、単独の本としても出版されます。タイトルは「複雑な世界」です。
素晴らしいです。ノートにリンクを載せますね。そして、これはまさにこのポッドキャストが扱う科学と哲学のちょうど良いブレンドだと思います。人々は楽しめると思います。
どこから始めればいいのかほとんどわかりません。なぜなら、これは非常に広範囲にわたるものだからです。この本のシリーズの背景、開発、起源について少し教えていただけますか?
人々が正当に尋ねる質問があります。「複雑性とは何か?」と。それは化学や物理学や生物学のような学問分野なのか?ナンセンスのように見えるかもしれません。新時代的なアイデアの集まりのようなものでしょうか?
私は、どのような分野についても、これは全く合理的な質問だと思います。そこから始まり、私はそれが何であるかを反省しようとしました。そこで、私はすべての同僚たちのところに行きました。ご存知の通り、サンタフェ研究所はニューメキシコ州サンタフェの山の上にあります。実際には2つのキャンパスがあります。
私は同僚たちに尋ね始めました。「もし複雑性科学が何であるかを本質的に示す1つの論文を読まなければならないとしたら、それは何だと思いますか?」これは答えるのが簡単な質問ではありません。人々は「考えさせてください」と言いました。すぐに答えた人もいれば、全く答えなかった人もいます。
そして、私はこれらの論文を集め始めました。これらの論文は100年にわたっています。1922年のロトカから始まり、1929年のセルフリッジの有名なマクスウェルの悪魔に関する論文があり、2000年に凝縮系物理学でノーベル賞を受賞したボブ・ラフリンと、2002年に集合行動の経済学でノーベル賞を受賞したエリノア・オストロムで終わります。
100年間、約90の論文があります。そして、私はこれらの人々の各々に、なぜそれが重要だったのか、なぜそれを推薦したのか、どのような持続的な影響があったのかを説明するエッセイも書いてもらいました。そして、これらの論文を手に入れ始めると、「ああ、神様、実際にはそこに一貫したパターンがあるんだ」と気づき始めました。
私たちが複雑性と呼ぶ中心点があったのです。私は本当に確信がありませんでした。つまり、私はある程度熱心でなければなりません。私はサンタフェ研究所を運営していますし、以前にも多くのことを言えたかもしれません。しかし今、私は以前よりも本当にそれを信じています。
私たちが本質的に研究しているのは、自己組織化するか、または選択される、平衡から遠く離れた散逸構造で、過去の短期または長期の記憶を持ち、それを使って未来の予測を行うシステムです。私たちは目的を持つ物質、つまり意図的な物質を研究しています。そして、意図的な物質はどこにでもあります。明らかに生物学にあります。工学にもあります。
では、なぜ私たちは単なる生物学者や経済学者や技術者ではないのでしょうか?なぜなら、私たちはそれらすべてに及ぶ原理を探そうとするからです。それが私たちのアプローチを少し異なるものにしています。現象を主要な位置に置くのではなく、原理を主要な位置に置き、何らかの形でそれらの原理によって説明されたり、解明されたり、理解されたりするすべての現象について尋ねるのです。
そこから始めて、私はこれらのアイデアの歴史が何であったかを理解し始めました。そして、それは驚くべきものです。私がその本で言っているように、現代物理学と無機化学が17世紀の科学革命から生まれたのと同じように、複雑性科学は産業革命から生まれたのです。
私たちが研究しているのは機械です。進化したか、または構築された機械です。私たちの前駆者は、熱力学、統計力学、進化論、非線形動力学理論、論理と計算の理論です。ボルツマン、クラウジウス、ダーウィン、メンデル、ウォレス、パンカレなどのグループが、本質的に20世紀に入ってからサイバネティクスなどの動きで結びつき始める周囲を定義していました。
これらの動きは、情報理論をダイナミクス、計算、物理学に結びつけようとしていました。そして、私が言ったように、その努力の中心は、意図的な物質を理解しようとすることです。これがこれらすべての論文の重ね合わせから出てくるものです。そして、私たちはまだ始まったばかりだと思います。
このポッドキャストの名前は「パラダイム」です。そのせいなのか、何なのかわかりませんが、私たちはよくパラダイムについて話し合うことになります。あなたは私たちが知っていることだけでなく、私たちがそれを知っている知識の全体系を見て、それを検討しています。
この複雑性の事業全体が、非常に新しいパラダイム、物事について考える新しい方法を定義し始めているように見えます。あなたが言ったように、目的を持つ物質です。
今後数年間でこれがどのようになると考えていますか?複雑性のパラダイムはどのようなものになるでしょうか?
はい、これは私がこのポッドキャストに非常に興味を持った理由です。ああ、それは…私の過去数年間は、ある意味で特定のパラダイム、あるいは新しく出現しつつあるパラダイムの性質を理解しようとすることでした。
ほとんどの人はトーマス・クーンの「科学革命の構造」からその用語を知っていますね。革命とは、パラダイムが出現する時期のことです。それが何を意味するのか理解するのは難しいですが、彼はその本の後にいくつかの論文を書いており、そこでパラダイムは規律のマトリックスの構造であると述べています。
つまり、調和的に結びつくアイデアのセットがあり、そして結びつかないアイデアのセットがあります。それは切断されたグラフのようなものです。そして、結びついたグラフがパラダイムと呼ぶものです。通常科学の期間は、そのグラフに頂点を追加して接続するだけです。革命の期間は、観察をして、それがグラフを吹き飛ばしてしまうときです。
「私はそこに住みたくない」と言います。それはまさに量子力学と古典力学のようです。それは古典的なものに適合しません。私は全く新しいグラフのセットを構築する必要があります。そして、世界はこれらの結びついたグラフで満ちています。それは非常に興味深いです。
私たちが試みていることの一部は、それらを結びつけることです。複雑性は、それ自体が挑戦的なアイデアのセットです。非平衡統計物理学、適応動力学、非線形制御理論、これらすべてのものです。計算の熱力学もあります。これら自体が難しく、それらを調和させるのはさらに難しいのです。
だから、あなたが「未来は何か」と尋ねるとき、それが未来です。私たちには、脳と呼ばれる散逸系の理論が必要です。それは複雑な高次元の非線形動力学系であり、何らかの形で非標準的な方法で計算を行い、適応度を高める進化的なエージェントになります。
つまり、それがどのように一緒になるかがわかるでしょう。しかし、私たちにはまだ手がかりがないと思います。確かに、いくつかのエッジが構築されつつありますが、それは非常に新しいものです。そして、それが人々が「それは何ですか?」という完全に合理的な質問をする理由の一つだと思います。なぜなら、そのグラフはまだ非常に不完全だからです。
しかし、ただ言えることは、私たちは意図的な物質に興味があり、市場と心と機械には、私たちが今まで想像していたよりもはるかに多くの共通点があると考えているということです。これは、多くの人々が「はい、おそらくあなたは正しいと思います」と言うことでしょう。
そして、私たちは現代世界を理解するためにそのようなパラダイムを必要としています。現代世界はハイブリッドであり、今までにない方法でそうなっています。だから、私はそれが部分的に renewed interest がある理由だと思います。なぜなら、今では実用的だからです。
複雑性のパラダイムを用いて解決できる問題のタイプについて、強い見解はありますか?また、歴史を振り返ってみると、例えば量子力学のようなものを考えてみましょう。当時、これが原子爆弾を作るためのメンター技術を与えるものだとは知りませんでした。また、半導体を作ったり、他のすべてのことを行ったりするためのものだとも。
そのため、未来を推測するのは難しいです。しかし、効果的な複雑性を持つこと、複雑性のパラダイムを持つことで、これらのツールを使用することで現在解決可能な全く新しい問題のクラスが開かれると想像します。それがどのようなものになるかについてのビジョンはありますか?
はい、あります。おそらく多くあります。このゲームをプレイする一つの方法は、私たちが成功したが境界にぶつかった分野、または成功しなかった分野を一つずつ見ていくことかもしれません。
成功したが境界にぶつかったのは、トランジスタの小型化です。エネルギー散逸の問題や、小型化されたトランジスタの効果的な熱シンクを構築する問題があります。そこで、可逆計算に興味が集まっています。ランダウアーなどが示したように、可逆な場合、ビットを消去する必要がないので、同じ方法でコストを払う必要がありません。
これは、私たちが多くの仕事をしてきた計算の熱力学の新しいアイデアに基づいて、より効率的なコンピューター技術を構築できるかもしれない分野の一つです。
もう一つの分野は、ヘルスケアと医学です。ほとんどの特効薬的な薬理学的介入は、特定の分野では災害です。精神保健の分野では、それは魔術のようなものです。これらは明らかに、理解するために新しい原理を必要とするシステムです。
私たちは、あなたの頭の中にある860億の神経細胞に対して、どのように介入すべきかわかっていません。どのスケールで介入すべきかわかりません。精神分析をすべきだと言う人もいれば、薬物療法をすべきだと言う人もいます。これは、創発が原理的な定義を持つ場合の、科学にとって完璧な問題のように思えます。
そして、最大の問題は、エリノア・オストロムの集合行動に関する研究で4巻を締めくくった理由でもありますが、気候問題をどのように解決するか、グローバルな紛争をどのように解決するかということです。おそらく、それは不可能かもしれません。しかし、私たちはその規模で効果的に機能する調整システムを構築したことがありません。
条約はあります。国際連合のような組織もあります。しかし、これらは複雑系の基本原理に基づいているわけではありません。それらは直感に基づいています。時にはその直感は驚くべきものですが、多くの場合、それはナンセンスです。
したがって、私たちの信念は、より良いトランジスタを作ったように、より効率的な建物を作ったように、より効率的な社会を構築するための洞察、または私たちの情報を調整するためのアイデアがあるということです。
私は、これらが本当に新しい学問を必要とする大きな問題だと思います。物理学部に行って、化学の学位を取得し、経済学の学位を取得して、その規模の問題を解決しようとはしません。私たちはこれらの分野を結びつける必要があります。誰がそれらの分野を結びつけているのでしょうか? まあ、私たちがそうしています。他にもいるべきです。他にもたくさんいるべきです。
私たちがなぜこれほど比較的ユニークなのかわかりません。私が思うに、それは狂っています。しかし、私は次の、いわば文明のパラダイムがこれになると思います。グローバルな規模での集合行動の問題を解決するために必要な知識統合のレベルです。
おそらく、これに取り組む人がこれほど少ない理由の一つは、私たちの知識機関がどのように進歩してきたかという歴史的な偶然性かもしれません。私たちには非常に特定のことに焦点を当てる部門があり、それには良い歴史的理由があります。これらの事柄は難しく、これらの特定のパラダイム内で働くためには、多くの学習が必要です。そして、これらすべての分野にまたがって座り、このように一緒に働くことができる人はそれほど多くないのです。
見てください、あなたのことを少し指摘させてください。そして、あなたがしていることをしている人々のことも。ある意味で、もし大学や部門がこれをうまくやっていたら、あなたがしていることはそれほど必要ではないかもしれません。つまり、本当の意味で、あなたが行っている応用複雑性のようなものがあります。あなたは、結びつける必要があり、伝達する必要があるアイデアがあると言っています。
これは行われていません。これは非常に興味深い分野であり、過去数十年の間に技術的に可能になった分野です。そして、私はこれが既存の機関の欠陥に対する恒常性反応だと思います。それは素晴らしいことです。私たちは引き継ぐ必要があります。もうそのようなナンセンスは十分です。問題を真剣に取り組む時が来たのです。
そして、私は、それが非常に自然に、分散化された方法で起こっている方法が非常に興味深いと思います。
はい、同意します。物事がどのように設定されているかの性質上、それは難しいと言わざるを得ません。それは不快です。なぜなら、それはすべての異なるトピックにわたって常に教育を受けていないように感じ、専門家でないように感じるからです。しかし、あなたが完全に正しいと思います。それはその機能を果たしています。そして、私は証拠が示すように、それに対するニーズがあると思います。それが必要とされているのです。だからこそ、これらのことが機能しているのです。
あなたは、50年、100年、あるいはそれ以上の時間が経っても、私たちの知識機関の構造がこれらの部門別の線に沿って構造化されると見ていますか? 複雑性科学は、それらを結びつける学際的な単位なのでしょうか? それとも、物事は根本的に変化するのでしょうか?
わかりません。それは本当に興味深いですね。私たちはヴィトゲンシュタインのはしごなのでしょうか? つまり、一度最上階や窓に到達したら、それを捨てることができるということです。なぜなら、あなたの目標に到達したからです。そして、それは非常に興味深いです。もしそれが真実なら、素晴らしいことです。それがその点に到達するのを助けます。私には問題ありません。
しかし、私はそうは思いません。なぜなら、私はそれが、すべての分野や分野が進化しなければならないように進化すると思うからです。ただ、私たちが扱っている問題は本当に難しいと思います。本当に難しいのです。
もしこのように考えてみると、ほとんどの分野は、説明しなければならない新しい観察によって説明されています。つまり、ナンセンスな話ですが、ニュートンとリンゴの話のようなものです。彼がお母さんの庭で昼寝をしていた時に、他の物体を見たことがなかったわけではありませんが、まあいいでしょう。
しかし、より興味深いものがあります。例えば、二重スリット実験です。そこで何が起こったのか、それは奇妙でした。あるいは、ロザリンド・フランクリンのフォト51、これがワトソンとクリックのDNAの二重らせん構造の推論の基礎となりました。
ほとんどの科学はそのように機能します。何かを見つけ、それがあなたやパラダイムに挑戦します。複雑性パラダイムの出現は少し異なります。なぜなら、私たちが観察しているものは、私が言うところの平明に隠れているものだからです。社会、市場、人間の知性、これらは高エネルギーレーザーで明らかにする必要のあるどこかに隠れていたものではありません。
それは異なる種類の革命です。それは、私たちが当たり前だと思っていたもの、私たちがほとんど興味深くないと思っていたもの、ほとんど奇妙だと思っていたものを理解するようになる革命です。なぜ社会が電子が何をするかよりも興味深くないのでしょうか? それはより興味深いように思えますが、それは私たちの日常経験の一部だったので、同じ種類の厳密な注意に値しないように思えました。
そして、私はそれが変わらなければならないと思います。複雑性パラダイムが成功するためには、普通のものが非凡になる必要があります。
それは、多くの分野で見られるよりも、科学の中でより哲学に対するオープンさのようなものに感じられます。この見方を共有されるかどうかわかりませんが、複雑性科学者や複雑性研究者が複雑性科学について書くものは、少なくとも私の視点からは、他の場所で見られるものよりも少し哲学的な味わいがあるように思えます。
それは部分的に、私たちの胎児的な性格のためだと思います。かつてマリー・ゲル=マンとこのことについてよく話していました。例えば、ポアンカレが書いた数学の本と、グロタンディークが書いたテキストの違いについてです。
そこで変わったのは、厳密な質問が問われている文脈の喪失でした。現代のカテゴリー理論のテキストを手に取れば、定義にすぐに飛び込んでしまい、質問が何であるかについて少し迷子になってしまいます。なぜこれが重要なのか、なぜあなたがこれに煩わされているのかがわかりません。
私は多くの講演に行きますが、それらは途中から始まります。「さて、次のグループを考えてください」と言われます。でも、ちょっと待ってください。あなたが哲学と呼ぶものは、問題の構造とその関連性、そして私たちが気にかける他のことへの結びつきを理解しようとする努力だと思います。
そして、私は、新しいパラダイムの出現の初期段階では、それが多く起こると思います。もし19世紀の数学のテキストと21世紀の物理学のテキストを比較すれば、本当にそうです。ハイゼンベルクやシュレーディンガーの量子力学の本を手に取れば、実際にはかなり読みやすいです。技術的ではないとは言いませんが、21世紀の量子力学の教科書を手に取れば、それは本当に退屈なものです。
トニー・ジーの本のような美しい本もありますが、大まかに言って、それは大きな恥です。なぜなら、何が起こるかというと、あなたは早すぎる段階で内在化してしまうのです。まるで、私たちが尋ねられたすべての質問がすでにあり、今は単に答えを追いかけているだけのようです。
そして、あなたが哲学と呼んでいるものは、質問を空中に保ち続けることです。
はい、そうですね。トニー・ジーに言及してくれてよかったです。彼の本が少なくとも2冊ここにあると思います。トニーに敬意を表します。
本の話題に関連して、複雑性科学は大きなトピックです。多くの入り口があり、多くの人がそこにアプローチできます。そして、それは非常に技術的になる可能性があります。私たちが言及した本以外に、もし誰かが早期の導入を得たいと思ったら、つまり、トピックの専門家ではない人が始めるのに良い出発点は何かありますか? 本やリソースなど、この分野を始めるにはどこから始めればよいでしょうか?
いくつかあると思います。明らかに私は完全に偏見を持っていますので。私の同僚のメラニー・ミッチェルの本、「複雑性入門」は非常に良い本だと思います。それは特定の視点を持っていて、私は完全には共有していませんが、非常に良い入門書だと思います。
実際、私の本には、以前の本がどれほど技術的かに応じてランク付けされた表があります。それは人々の興味を引くかもしれません。
この時点で、私は言ったように、寛大であろうとしています。そして、私は様々な方法で興味深いと思う多くの本をリストアップしています。
私にとって、多くの人と同じように、ダグの本、「ゲーデル、エッシャー、バッハ」を読んだことを覚えています。先ほどダグに言及しましたね。そして、私はまだそれが実際に…それはあなたの後ろにもありますか?
そうです、ここにあります。
もちろんそうですね。そして、私は彼が多くのこれらの問題を扱っていると思います。再帰、非決定性、認知、表現、エンコーディング、多くのことを扱っています。彼は社会的なこと、経済学、建築学、歴史は扱っていませんが、それに触れています。
そして、同時に、70年代終わりから80年代初頭にかけて、プリゴジンのような人々による複雑性に関する素晴らしい本がありました。そして、マンフレッド・アイゲンの美しい本「ゲームの法則」があります。彼は基本的に、ヘルマン・ヘッセの小説「ガラス玉遊戯」を取り上げ、ゲーテ的なゲームを使ってすべての複雑な現実を説明しようとしています。それは過小評価された本だと思います。素晴らしいと思います。
そして、もちろん今では、この分野には教科書があります。マーク・ニューマンはネットワークに関する美しい教科書を持っています。そして、それは続きます。
私の同僚のジェフリー・ウェストの「スケール」という本は、複雑性科学の一分野で、エネルギー学や都市化の問題への巨大な応用を示す非常に興味深い分野です。他にもたくさんあり、私は延々と続けることができます。
サンタフェ研究所のウェブページを訪れることをお勧めします。リソースのウェブページがあり、カリキュラムを開発している人や単に興味がある人のためのものがあります。Complexity Explorerという無料オンラインコース（MOOC）もあります。これはより時間をかけて取り組むものですが、誰もがそのような時間があるわけではありません。そのため、オンラインで見ることができるリソースがたくさんあります。
しかし、サンタフェ研究所が複雑性を研究している唯一の場所だと主張するつもりはありません。私は恥知らずに偏見を持っていますが。でも、Amazonで検索すれば、自分の視点に応じて興味深い本がたくさん見つかるでしょう。
素晴らしいです。特に影響を受けた本はありますか? 複雑性に基づく本である必要はありません。一般的な本でも構いません。
多くありますね。多くの人がよく尋ねる質問です。実際に、私の兄弟と一緒にその質問についてインタビューを受けた記事があります。リンクを送りますね。
私は人生の大半を小説を貪り読むことに費やしてきました。小説が大好きです。SF小説も好きです。フィクションが好きです。もし私にとって最も重要な本は何かと聞かれたら、私の元同僚のケイ・マッカーシーと共通しているものを挙げると、「白鯨」です。メルヴィルはその本で、私たちが話してきたすべてのことに奇妙な方法で触れています。
エイハブのキャラクターは、すべてを理解できないことに絶望し、怒っています。生物学があり、チームワークがあり、通貨の交換があります。それは驚くべきミクロコスモスです。それが私がそれを愛する理由の一部だと思います。
ロバート・ムージルの「特性のない男」も大好きです。ある意味で、私にとってはそれは現代の「白鯨」です。彼はマッハの学生でもあり、物理学の哲学について研究し、その後小説家になりました。
そのため、何らかの理由で小説が…だからこそ、ニール・スティーヴンソンやテッド・チャンのようなファンなのです。彼らもここにいます。そして、私は彼らとこれらのトピックについてよく話します。
ノンフィクションの世界では、もちろんダグの本のような本がありますが、そこでは私はより技術的な本を読む傾向があります。科学啓蒙書に対する寛容さが限られているのは、単に私がその中にいるからです。技術書や技術論文を読むか、小説を読むかのどちらかです。
科学啓蒙書を楽しむことは非常に稀です。リチャード・ドーキンスやロジャー・ペンローズなど、素晴らしい人々による素晴らしい本がありますが、私にとってはある種の問題です。私はそのレベルの希釈に満足するには少し近すぎるのです。
それは、ソムリエになって、レストランに行って出されたワインをすべて吐き出すようなものです。悪いわけではありません。ただ、あまりにも多くの良いワインを飲んでしまったことで台無しになってしまったのです。
はい、完全に理解できます。素晴らしい推薦ですね。エピソードのノートにリンクを載せます。
デイビッド、締めくくりに向かうにあたって、私が最後によく聞く質問があります。私たちは多くのことについて話しました。しかし、知性や人工知能についても話しました。
ある日、超知能AIに訪問されたり、あるいは私たちがそれを作り出したりして、過去または現在の誰か一人を選んで、この超知的な他者に対して私たちを代表させなければならないとしたら、誰を送るべきでしょうか?
ベンジャミン・ラバットの本を読むまでは、ジョン・フォン・ノイマンのような人を言っていたかもしれません。しかし、今では彼についてもっと知ったので、彼は最後の人物です。つまり、信じられないほど賢いですが、モラリティは二乗のCのようなものです。
私の一部は、セロニアス・モンクを言いたいと思います。興味深いですね。私の一部はネルソン・マンデラを言いたいと思います。私の一部はエミー・ノーターを言いたいと思います。
私たちが発見したのは、もちろん、この質問を不可能にするのは、私たちがみな能力に非常に限界があるということです。私がベッドのどちら側から出るかによって、倫理的に深いことがより重要だと思ったり、科学的に深いことがより重要だと思ったりします。
そして、私はその対称性を破ることができないと思います。私はとても多くの素晴らしい人々に会いました。そして、素晴らしい人々を知ることの一つは、彼らがいかに限られているかを理解することです。
したがって、集合体に取り組むSFIの精神で、それはグループでなければなりません。申し訳ありませんが、グループでなければなりません。私は、それを一種の気球コンテストのようなものにします。アーティストと音楽家と科学者と活動家を送ります。彼らをすべて一緒に送ります。
そして、おそらくいつか、私たちがLLMやその将来の子孫と呼ぶ集合知が、多様性を含むでしょう。そして、おそらく私たちはそのものを送るでしょう。
それは美しいアイデアですね。そして、締めくくりにぴったりの場所だと思います。デイビッド、今日の会話をありがとうございました。素晴らしかったです。
ありがとうございました。
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