カナダの科学者がAIに魂を注入しようとしており、うまくいくかもしれない

ロボットに魂を与えるという野心的な目標を掲げるカナダの企業がある。同社の創業者であるスザンヌ・ギルダートは実験量子物理学の博士号を持ち、以前は自身のスタートアップ企業であるKindred AIを3億カナダドルで売却した。これはSFのように聞こえるかもしれないが、スザンヌは自分の使命に真剣であり、彼女の経歴を考えると、間違いなく注目に値する。

なぜロボットに意識を与えたいと思うのでしょうか?

スザンヌは講演の中で、車の運転を例に挙げました。車の運転を習い始めたばかりの頃は、あらゆる小さな動きに細心の注意を払います。車を始動させるだけでも集中力が必要で、運転自体にも全神経を集中する必要があります。しかし、時間が経つにつれて、そのプロセスは完全に自動化されます。運転が第二の性質になっているため、運転中に日常のタスクについて考えたり、ポッドキャストを聞いたり、その他の活動に参加したりし始めます。歩くのと同じように。

現在の AI テクノロジーは、この後者の状態に似ています。ChatGPT のような大規模言語モデル (LLM) は、膨大なトレーニング データセットに基づいてアルゴリズム的に応答を生成します。LLM のトレーニングは常に基礎モデルから始まり、インターネットのテキストのかなりの部分に公開されます。この初期段階の後、システムは微調整され、大量の高品質のラベル付きデータが必要になります。このプロセスに必要なエネルギーは膨大で、高度な AI モデルのトレーニングには数千万ドルの費用がかかります。対照的に、人間の脳は電球と同じくらいのエネルギーを消費し、効果的な学習には少数の例しか必要としません。

たとえば、テスラの自動運転システムは、実際の道路に配備される前に、数百年に相当する時間をかけて仮想環境でトレーニングされました。それでも、適切に対処できない予測不可能な状況に遭遇することがあります。一方、人間の運転手は通常、免許を取得するのに数十時間のトレーニングしか必要としません。この効率性は意識と関連している可能性があり、人工意識を開発することで、はるかに効率的で省エネな AI が実現できる可能性があることを示唆しています。これは、将来の進歩に不可欠な要素です。

意識を持つロボットのもう一つの、おそらくさらに重要な目標は、人間の意識そのものをより深く理解するのに役立つかもしれないということです。ロボットは、長い間哲学の範疇にとどまっていた疑問に答えをもたらし、これまで想像もできなかった新しい技術の扉を開くかもしれません。極端な例を挙げると、レイ・カーツワイルを含む多くのトランスヒューマニストは、いつか技術が人間の脳全体をエミュレートできるようになると予測しています。これにより、私たちは自分の心を機械に移すことができ、デジタル不死を実現できる可能性があります。これは、SFで広く探求されている概念です。

しかし、人間の脳をエミュレートするには、まず意識をエミュレートする必要があります。(HackerNoon の以前の記事で、意識を持つロボットは人類が銀河間種へと進化する上で重要なステップになる可能性があると主張しました。)

意識を持った機械をどうやって作ることができるのでしょうか?

スザンヌは、意識は量子力学のプロセスから生じ、従来のコンピュータではエミュレートできないが、量子コンピュータなら可能かもしれないと考えている。この考えを持つのは彼女だけではない。多くの研究者が、意識を理解する鍵は量子現象と重ね合わせにあると主張している。この理論の最も有名な支持者の一人は、ノーベル賞を受賞した物理学者ロジャー・ペンローズ卿で、彼はこのテーマに1冊の本を捧げた。

この理論の批評家たちは、この理論には確固たる基盤が欠けていると主張し、単なる憶測に過ぎないと一蹴している。つまり、量子力学が謎めいていて、意識も謎めいているから、人々は両者は関連しているに違いないと考えているのだ、と彼らは主張しているのだ。しかし、この議論はそれよりずっと深いところまで踏み込んでいる。私たちが知っている物理法則のほとんどは決定論的であり、つまり完全な予測可能性を許容するものである。脳が決定論的な物理法則のみに従って機能するのであれば、自由意志は存在し得ない。しかし、量子力学は厳密な決定論からの脱出を可能にし、哲学における最も基本的な疑問の 1 つである自由意志の存在を可能にする可能性がある。

このアイデアの哲学的意味についてはこの記事の後半で再度触れますが、まず量子力学がどのようなものかを理解する必要があります。

量子力学集中講座

量子力学によれば、粒子の特定の特性は限られた精度でしか測定できません。たとえば、ある瞬間の電子の正確な位置がわかっていても、次の瞬間の位置をある程度の不確実性でしか予測できません。この不確実性の程度は、ハイゼンベルクの不確定性原理によって定義されます。一見すると、この原理は測定の限界に関するもののように思えるかもしれませんが、これは自然の基本法則を表しています。アルバート・アインシュタインは、この原理を反証するために一連の巧妙な思考実験を考案しましたが、すべて失敗しました。物理法則では、ある点を超えてより正確な測定を行うことはできません。これは大したことではないように思えるかもしれませんが、測定できないものは物理的な意味で存在するのかという疑問から始まり、深い意味を持っています。

幸いなことに、数学はこの不確実性に対処する方法を提供します。電子が特定の時間に特定の場所で見つかり、不確実性のレベルがわかっている場合、次の測定で電子が見つかる可能性が最も高い領域を計算できます。2 回の測定の間隔が長いほど、この可能性のある領域は大きくなります。これは、小石を水に投げ込むのと似ています。時間の経過とともに、波紋はより大きな円に広がります。したがって、粒子が見つかる確率は、波動関数と呼ばれる波によって表されます。これは「実際の」波ではなく、任意の時点での粒子の位置の確率を計算するために使用される数学的構成であることを理解することが重要です。

波動関数自体は決定論的であり、つまり、確率分布を極めて正確に計算することはできますが、次の測定で粒子の正確な位置を予測することはできません。これは、6 面のサイコロを振るようなものです。何度も振ると、各数字がほぼ同じ回数出現することはわかっていますが (サイコロが公平であれば)、次のサイコロの正確な結果を予測することはできません。これが、アインシュタインの有名な引用「神はサイコロを振らない」の本質であり、量子力学が現実の究極の理論であるという彼の懐疑主義を反映しています。

波動関数は有用であるにもかかわらず、激しい議論を巻き起こす大きな問題があります。つまり、粒子を観測すると、必ず特定の場所に存在しているということです。この現象は波動関数の崩壊と呼ばれます。測定するまで、粒子は「広がった」状態で存在し、あたかも同時に複数の場所に存在しているかのように見えます。しかし、観測した瞬間、粒子は突然 1 つの点に「ジャンプ」します。これにより、崩壊の原因は何か、粒子が崩壊する場所を決定するものは何かという2 つの基本的な疑問が生じます。

量子力学の元々のコペンハーゲン解釈では、意識のある観察者が測定を行うと波動関数の崩壊が起こると提唱されています。これで、当初のテーマである意識に戻り、長い間純粋に哲学的な主題と考えられてきた意識を物理学に再導入することになります。この考えは、物理学を数学的原理に基づくクリーンで精密な科学と見なしていたアインシュタインを含む多くの物理学者を不安にさせました。意識のある観察者を物理的現実の基本要素として導入したことで、量子力学は不安で議論の多いものになりました。多くの人が物理学から意識のある観察者の役割を排除して客観性を回復しようと試みましたが、今のところ、納得のいく成功を収めた人はいません。

数学的には、量子力学は信じられないほど正確ですが、その解釈は依然として大きな議論の的となっています。その結果、量子力学の意味については多くの競合する理論が存在します。意識が波動関数の崩壊を引き起こすという考えは、「より保守的な」解釈の 1 つです。他の理論では、すべての可能性のあるイベントが発生する無限の並行世界の存在、または効果が時間を遡る逆因果性さえ示唆しています。これらの解釈を分析するためだけに本が書かれ、さらに多くの SF ストーリーがそれらに触発されています。各解釈には長所と短所があり、他の解釈よりも明確に優れている、または劣っているということはありません。特定の解釈を支持する具体的な証拠がないため、どの解釈を信じるかは選択の問題です。

量子コンピューティング

量子力学のセクションでは、説明を簡潔にするために、粒子の位置の不確実性についてのみ説明しました。しかし、波動関数によって記述されるこの不確実性は、粒子の他の多くの特性にも当てはまります。そのような特性の 1 つがスピンです。詳細に立ち入ることはないでしょうが、スピンは上向きまたは下向きであると考えられる粒子の基本的な特性であり、コンピューターのビットの理想的な表現となります。粒子のスピンが測定されない限り (つまり、波動関数が崩壊していない限り)、粒子は両方の状態が同時に存在します。この現象は重ね合わせと呼ばれます。この状態の粒子は量子情報を保持しており、つまり同時に 0 と 1 の両方の状態です。

単一の量子ビット（またはキュービット）だけでは大した成果は得られませんが、キュービットを連結すると、8 キュービットからなる量子バイトなどの量子レジスタを形成できます。これらのキュービットの波動関数はエンタングルメント状態になり、つまり互いに影響し合ってシステムが同時に複数の状態に存在することが可能になります。たとえば、エンタングルメント状態の 8 キュービット システムは、同時に 256 の異なる状態を表すことができます。量子コンピューターの威力は、これらすべての状態を同時に計算し、実質的に 1 つのステップで 256 の並列操作を実行できることにあります。

このことの重要性を理解するために、現実世界で起こり得る例を考えてみましょう。ビットコインの秘密鍵は 256 ビットの長さです。256 量子ビットの量子コンピュータがあれば、理論的にはビットコインのウォレットを解読できます。誰かがそのような量子コンピュータの構築に成功した最初の兆候は、おそらくサトシ・ナカモトのウォレットから別のアドレスに数十億ドル相当のビットコインが突然移動することでしょう...

機械の中の幽霊

多くの人は、人間の意識は量子力学的プロセスから生じるため、従来のコンピュータではエミュレートできないと考えています。この理論の最も著名な支持者の 1 人は、前述のサー ロジャー ペンローズです。ペンローズは意識の理論に加えて、 Orchestrated Objective Reduction (Orch OR) として知られる量子力学の解釈を発表しました。この理論は、いくつかの点でコペンハーゲン解釈と矛盾しています。コペンハーゲンの見解では、意識のある観察者が波動関数を崩壊させると示唆されていますが、ペンローズは、重力が崩壊を引き起こし、意識は量子プロセスの結果として生じると主張しています。この見解によると、脳は量子コンピュータとして機能します。

この理論はスチュアート・ハメロフによってさらに発展し、脳内の微小管がこの過程において重要な役割を果たすと提唱した。ハメロフは、これらの微細構造が量子計算に必要な条件を作り出し、意識の出現を可能にすると示唆している。

グーグルの量子人工知能研究所所長、ハルトムート・ネヴェン氏も同様の見解を示している。講演の中でネヴェン氏も、人間のような意識を作り出すことは量子コンピューターでのみ可能であると述べた。

つまり、意識を持った AI の開発には量子コンピューティングが必要だと信じているのは、スザンヌ・ギルダート氏だけではないことは明らかだ。

意識とは何でしょうか?

私は意識についてたくさん書きましたが、意識とは何か、あるいは Nirvanic が具体的に何を構築しようとしているのかを実際に定義していませんでした。その理由は非常に単純です。意識には普遍的に受け入れられている定義がないからです。私も完璧な定義を持っていないので、Nirvanic の FAQ で意識についてどのように説明しているかを見てみましょう。

意識のある AI とは、世界について内面的な一人称主観的経験を持ち、世界でどのように行動するかについて自由意志で選択できるシステムです。

しかし、この定義もあまり明確ではありません。意識という漠然とした概念を、「主観的経験」や「自由意志」といった、同様に漠然としていて定義が難しい用語を使って説明しています。

しかし、意識には逆説的で非常に不可解な性質があります。それは、意識を正確に定義できないにもかかわらず、私たちが本当に確信できるのは意識だけであるということです。

私たちを取り巻く現実は、マトリックスのように単なるシミュレーションに過ぎないのかもしれません。私たちの周りの人々が意識を持っているかどうかさえも確信できません。彼らは高度な AI エージェントである可能性があります。これらの可能性を証明することも反証することもできません。

私たちが絶対的に確信できる唯一のものは、私たち自身の存在と意識です。

哲学的含意

多くの人は、意識は空間、時間、エネルギー、物質と同じくらい基本的なものだと信じています。いくつかの理論は、あらゆるもの、たとえ岩石や素粒子であっても、ある程度の意識を持っていると示唆することで、この考えを既存の物理的世界観に統合しようとしています。

私にとって、これらの理論は奇妙に感じられます。岩石や粒子の意識が何を意味するのかさえ理解しにくいのです。私はこの考えをさらに推し進めた理論、つまり意識だけが根本であり、他のすべてはそこから生じると主張する理論を受け入れる傾向が強いです。この見解の最も有名な支持者の一人はドナルド・ホフマンです。

ホフマンによれば、物理的世界の振る舞い（空間、時間、物質）を記述する法則はすべて意識の働きから導き出せる。彼の見解では、宇宙は 1 つの広大な意識であり、数十億の異なる意識体として現れ、現実そのものはこれらの意識体の間のインターフェイスにすぎない。このモデルは、私たちが知覚する現実が究極の客観的現実ではないことを示唆しているため、シミュレーション仮説の特殊なバリエーションと見なすことができます。ただし、シミュレーションはコンピューターではなく意識自体によって生成されます。私はこのトピックについて HackerNoon で多数の記事を書いています。

自由エネルギー原理とシミュレーション仮説

宇宙は思考することができるのか？

ボルツマン脳理論の簡単な紹介

私たちの宇宙は巨大なニューラルネットワークです。その理由はここにあります

ホフマンとは違い、私はこの理論から物理法則を直接導き出せるとは思っていません。私は、根源的な意識の上に複数の宇宙とさまざまな物理法則が生まれる可能性があると考えています。どのように証明しようとしても、世界の客観的な性質を常に確認することはできないというのが、現実の基本的なルールのように思えます。

物理的現実を犠牲にするのは極端に聞こえるかもしれませんが、この理論は量子力学と完全に互換性があります。私たち全員が 1 つの統一された意識の一部であると仮定すると、量子力学のコペンハーゲン解釈における多くのパラドックスが消えます。ただし、意識が現実を形作る可能性があるからといって、必ずしも私たちがこのプロセスを制御できるわけではないことに注意することが重要です。

意識が根本的であり、自由意志が存在するなら、宇宙は決定論的ではあり得ません。脳の機能を正確に計算できれば、真の自由選択の可能性は排除されます。そのような世界では、何らかの基本原理が物理学に非決定論を導入する必要があります。したがって、意識を本質的な実体とする理論は、本質的に量子力学や、絶対的な決定論を防ぐ類似のメカニズムにつながります。

まとめ

Nirvanic や同様のプロジェクトは、現在のアプローチよりもはるかに自然知能に近い方法で動作する、新しい、そして潜在的にはるかに効率的な AI の分野を表しています。

意識に関しては、量子力学について同等に有効な複数の解釈があるように、意識についても複数の競合する理論が存在する可能性があるので、おそらく1000年後もその性質について議論が続くことになるでしょう。

しかし、その頃にはこれらの議論はもはや人間ではなく、意識を持ったロボットによって行われているとしても、私は驚かないだろう…