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宇宙や生命について考えたことを書いてみる

宇宙や生命についてのエッセイです。事実に基づき書いているつもりですが、間違い、調査不足だったりすることもあるかと思います。また、筆者の妄想モードの場合は、予めそう書きますのでご了承ください。ゆるい感じで楽しんで頂ければ何よりです。

宇宙の定番の疑問の一つ「時間とは何か」を考えてみた

宇宙

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「時間とは何か」
これもまた宇宙を語る時によく出てくる疑問の一つである。
考えても考えても答えは出ない。
しかし、分かっていることからいろいろ想像することはできる。

相対性理論
相対性理論によると時間は伸び縮みするものである。
この辺りを書き出すとどんどん専門的になっていくので割愛するが、とにかく光速に近づけば近づくほど、時間は相対的にゆっくり流れることになる。
(ちなみに、僕のような素人には、次のNewton別冊とかが分かりやすい。)

 

 


最高速度が光速で移動できる乗物に乗り込んだならば、乗物の外の時間はゆっくりに見えるはずである。その乗り物に乗っている人をAさんとし、その乗り物を外から観測している人をBさんとするならば、Aさんにとっての1秒はBさんから見ると1秒以上になる。乗物が光速に近づけば近づくほど、その差は大きくなり、ついには無限大になるはずである。

■それでも時間は伸び縮みする
この「時間が伸び縮みする」ということが頭では解っても普段の感覚からするとなかなかしっくりこない。実体験を伴わないことを肌感覚で理解するのはなかなか難しいものです。しかしながら、いろいろ考えるうちに、「!」となることもあると思います。

さて、ここで思考実験だが、時間に粘度があると考えてみたらどうだろうか。粘度というのは、粘り気具合を示すパラメータだ。例えば、水と油を比較すると油の方が流れにくい。油のほうが水より粘度が高いという。
時間を水のようなものだと考えてみる。
水に片栗粉を入れていく状況を想像してみると、片栗粉を入れていくに従ってどんどん流れにくくなっていく。粘度が徐々に高くなっていくわけだ。
同じように、時間に粘度があると仮定する。粘度が高い場合、時間がゆっくり進むとする。逆に粘度が低い場合、時間が速く進む。最も粘度が高い状態は時間がほぼ止まっている状態となる。

宇宙の始まりにはインフレーションがあり、続けてビックバンがあったとされる。この時、空間と共にに時間が始まったとする説がかなり支持されている。4次元時空として宇宙が膨張を始めたとする説である。インフレーションでは、ある一瞬に、ある1点が一気に膨張したと考えられている。この時、時間も始まったとするならば、時間の進み方は、最も早かったと考える。すなわち、時間の粘度は最も低かった。その後、時間の粘度は徐々に高くなっていき、時間はゆっくり進むことになる。そして現在に至る。
本ブログの前半で書いたように時間は伸び縮みするので、相対的に考えると、現在の1秒は、インフレーション時の1秒の何万倍、何億倍にあたるのではないだろうか。つまり、現在の時間感覚から見ると、インフレーションは一瞬だったと言える。これが、何倍にあたるか分かれば、現在が宇宙が始まってから終わりまでのどの辺りにいるのがわかるのではないかという気もしてくる。
さて、今後、どうなるかということだが、徐々に時間の粘度は高くなっていき、ますます時間はゆっくり流れるようになるのではないだろうか。宇宙の最後は時間がほぼ止まった状態になるのではないか。ビッグフリーズ、ビッグチリといった言葉も最近聞くが、時間については特に触れられていないように思う。

まとめると、宇宙の始まりの時が最も時間の粘度が低く時間は速く流れた。そこから後は徐々に粘度が高くなり、最終的に粘度が最も高くなった時に時間は最もゆっくりになる(もしくは止まる)。現在はその途中の段階にある。ということになる。粘度をパラメータとして表すことにより、現在が宇宙の始まりから終わりのどの辺りかを計算できないだろうか、ということである。

今回はかなり妄想モードでしたが、最後までお付き合い頂きありがとうございました。
(おわり)

 

人工知能(AI)のトリセツ(昨今の将棋界におけるある出来事から思うこと)(2)

生命

前回は、AIに求めるもの求めないものについて書いた。
前回ブログはこちら↓

人工知能(AI)のトリセツ(昨今の将棋界におけるある出来事から思うこと)(1) - 宇宙や生命について考えたことを書いてみる


今回は、少し冷静になって、AIと人間の関係を整理してみたい。

■AIと人間の理想的な関係を考える前に
それでは、AIとの理想的な関係とはどんなものなのか。すぐには答えはでない。
分野ごとにAIの使い方は異なるし、一律に語るのは難しい。なので、分野ごとに状況を語れるような基準を考えてみた。

1.AIに全ておまかせ(100%)
2.AIにほぼおまかせ。ほとんどAIにおまかせするが、チェックや補正は人間が行う(80%)
3.AIに考えさせると、人間では思い付かないようなものが出てくるので、積極的に取り入れる(60%)
4.AIに考えさせるが、あくまでも人間の最終決定の参考とするのみ(20%)
5.AIの入る余地無し(0%)
※( )内はAIへの依存度をイメージで示したもの

掃除機のルンバなどは、1.に入ると思われる。部屋の掃除という分野においては、主人が留守であろうが勝手に全てやってくれる。
飛行機の自動操縦(自動着陸)などは2.ではないだろうかと推測する。
日本ではないがどこかの警察では、犯罪の多いエリアと時間帯をAIに推測させ、実際にパトロールに取り入れるという事もあると聞いた。これは、3.に入ると思う。
今回のような将棋棋士同士の対局は5.に入るが、将棋の事前研究という観点では3.や4.だと考える。
AIへの依存度という観点でみると、上へ行くほど依存度が高いと言える。

■AIと人間の理想的な関係とは?
将棋の例のように、分野が同じでも、その状況(今現在対局中なのか、事前研究なのか等)でAIとの関わり方が変わってくるものもある。
つまり、AIとの付き合い方を考えるには、それぞれの分野において細かく使い方を模索していく、という状況がしばらくは続くことになるのだろう。チェスの世界では、アドバンストチェスといったものが既に確立していると聞く。人間とAIがタッグを組んで戦うといったものだ。チェス観戦の楽しみ方のバリエーションが増えた、と考えれば、チェスの世界が広がったと言える。
視野を広げてみると、生活の基盤となるような分野ではAIとどう付き合っていったらよいのか。考え始めたところなので答えはまだないが、次のことは言えると思う。
政治や警察が1.(AIに全ておまかせ)になっているような世界には住みたくはないということだ。
AIのシンギュラリティと云われている2045年に、果たしてどうなっているのだろうか。
(おわり)

 

人工知能(AI)のトリセツ(昨今の将棋界におけるある出来事から思うこと)(1)

生命

■衝撃的なニュース
「将棋竜王戦挑戦者がソフト利用不正疑惑?」とのニュースがネットを賑わしている。このニュースを人工知能(以下、AI)と人間との関わり方という切り口からから考えてみる。
まずニュースの概要だが、一言でいうと、ある将棋のトップクラスのプロが対局中にソフトを利用したとして、将棋連盟より年内の対局に出場禁止としたというものである。
疑いをかけられた棋士は、これを全面否定。処分を下した将棋連盟に対し、明確な証拠提出を求めている。
ここではそのプロが誰であるとか、将棋連盟はなぜ今回の処分を下したかとかを語りたい訳ではないので割愛する。
一将棋ファンとして一言だけ付け加えておくなら、疑惑の棋士はソフトを使おうが使わまいが、トップレベルの棋士であることは間違いない。なぜなら、ソフトがこんなにも強くなるここ数年よりずっと以前から、その棋士は強かった訳で自身の努力と才能でタイトルも取っていると考えるからだ。今回は、こんな形でニュースになることで、将棋界にとっては何の得にもならないことが残念である。

■AIに求めるものと求めないもの
さて、本題に戻る。今回の出来事を通じて、AIと人間の関わり方の一端を垣間見た気がする。
AIはどんどん世の中に入ってきていて、この流れは止められない。望むと望まざるとAIはあらゆる分野においてどんどん入って来ている。そうなると、今後考えるべきはAIをどう使っていくかである。AIをうまく活用していくことで人間の生活をよりよくしていくことにつなげていきたいと考えるのは自然だと思う。

まずは、AIに入ってきてほしくないものを考えてみる。
これには、結構感情的な部分が多々ある。

例えば、将棋の対局に僕らは何を求めているのか。
「神の一手」を突き詰めるのであれば、AI同士の対戦のほうが早く行きつくと考える。AIは既に人間の思いつかない新手を生み出している。ソフトを強くさせるバックグラウンドとして、人間同士の棋譜を既に必要としていない。AI同士を戦わせることによって、AIは自ら学習している。機械学習ディープラーニングと云われている手法である。
僕らが求めているものは他にもある。「感動」だ。魂を震わすような「何か」である。
僕らは、人間同士が死力を尽くして戦うところに感動する。これは人間のDNAに刻まれたものではないだろうか。なぜ、他の人間の全力をかけた生き様に感動するのか。よく分からないが、懸命に生きようとする姿に感動するように人間は出来ているのだと思う。そういう人達を見て、感動する。将棋に限らずスポーツでもそうである。オリンピックを観て、人は感動する。

将棋NHK杯の前司会者だった清水さんもオープニングの後いつもすぐに言っていた。

「将棋棋士の研ぎ澄まされた技の数々を御覧ください」(バリエーションの違いあり)

将棋棋士が時間に追われながらも己を信じ、考え抜いた上での至高の一手を指す、そんな所に感動するのではないだろうか。

(つづく)

 

人工知能について考えてみる(その2)※不定期ネタ

生命

過去に人工知能について書いたものはこちら↓

sohsan.hatenablog.com

sohsan.hatenablog.com


■様ざまな人工知能
昨今、人工知能が旬である。囲碁で「AlphaGo」(DeepMind社開発)がイ・セドル(韓国のトップクラスの棋士)に勝ち越したのも記憶に新しい。将棋では、将棋ソフトで最強と言われている「Ponanza」がある。また、iphoneに搭載されている「Siri」も人工知能であるし、他にも、各国のMicrosoftが開発している、「りんな」や「シャオアイス」、「Tay」(※現在、閉鎖中)もそうである。

◇りんな
公式HP(日本Microsoft)↓

rinna.jp


りんなtwitter

twitter.com
◇シャオアイス
公式HP(中国Microsoft)↓

http://www.msxiaoice.com/


これらはある意味、特定の分野に突出した人工知能であるといえる。当然ながら、AlphaGoに囲碁以外の事はできないし、逆にりんなが囲碁を打つことはできない。りんなやシャオアイスは「会話」に特化した人工知能だと言える。昔開発された「Eliza(イライザ)」を起源としてここまでの発展を遂げてきている。

人工知能は人間を超えたのか
ある特定の領域に閉じたものなら既に人間を超えたと言えるだろう。それでは「人間そのもの」を超えてしまったのだろうか。
いろいろ調べてみると、既にそういった概念の言葉があった。
「特化型AI」と「汎用型AI」
言葉通りで、例えば、AlphaGoは囲碁における特化型AIである。現在は、特化型AIは様々な分野で作られているが、汎用型AIは未だ作られていない状況である。
少し思考実験になるが、特化型AIをどんどん足していけば汎用型AIに近づくのだろうか。いわば、特化型AIの集合知(集合体)である。
これもよく考えてみると、「汎用型AIに近づく」のであって、「汎用型AIになる」わけではない。そこの違いは何なのか。その答えが人間とは何か、生命とは何か、のヒントになると確信している。

人工知能の行く末
人工知能は既に世の中に入ってきていて、この流れは止められないと思う。警告している人達もいる。人工知能を強制的に止める「ボタン」が必要だと主張する人たちもいる。この話は、クローン技術の問題に似ている。クローン技術で人間を複製することに対しての様々な議論がありルールが決められてきた。人工知能も同じ話が出てくると思うし、既に出てきているのかも知れない。クローンの時と異なるのは、クローンを実際に行おうとすると専用の装置や道具が必要だということだ。人工知能はどうだろうか。専用の装置は必要なく、コンピュータ、それも演算能力がとてつもなく大きいコンピュータがあればよい。
どちらにせよ生命の秘密を解くためにこれらの技術を突き詰めていく、ということがあってもよいのかなと最近は考えている。

(時期未定のその3へ続く)

 

地球外文明の数について考えてみる(後編)

生命 宇宙

【前編はこちら

sohsan.hatenablog.com

前回は、ドレイクの方程式とそれを発明したドレイク博士自身の計算について書いた。

■文明の存続期間は?
パラメータLで表されている文明の存続期間も結果を大きく左右する。ここが一桁変わると、最終的に地球外文明の数(N)も一桁変わる。他のパラメータの値を同じ値とし、ここではドレイク博士自身の計算値を利用してみよう。すると、Lが1000年なら、Nは2万。Lが10,000年なら、Nは20万となる。
星間通信を行うような文明の期間が長ければ長いほど、お互いを見つけやすくなるわけだ。
地球文明の存続期間が長くなればなるほど、地球外文明を見つける可能性は高まる。現在、地球文明の期間は数千年、電磁波を通信に使うようになってからは高々100年程度だ。地球文明は数万年、数十万年規模で続くのだろうか。

■世界終末時計
地球文明の存続について面白いものがあった。世界の終末までの期間を示す時計があるらしい。
1947年にアメリカの科学誌のプロジェクトとして発案され、その科学誌が時計を管理している。この時計の針が夜中の0時を示した時が世界の終末である。

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   写真.世界終末時計
時計の針の位置の決定は科学誌と専門家によって決められる。
今まで長針が最も0時に近づいたのは1953年(水爆実験成功)の11時58分で、逆に最も0時から遠のいたのは1991年の11時43分だったらしい。現在は、残り3分とのこと。戦争や核が時刻に大きな影響を与えるが、地球の温暖化(例えば2015年はこれまでで最も地球の温度が高かった)なども影響を与えるとのこと。
この時計の針が0時に近づかないよう考え行動していこうと思います。
(おわり)

 

地球外文明の数について考えてみる(前編)

宇宙 生命

■地球外文明はあるのか
この宇宙にどれくらいの数の地球外文明があるのだろうか。これを具体的な式で示したものに、ドレイクの方程式というものがある。

  過去にドレイクの方程式について触れたブログはこちら

sohsan.hatenablog.com

 

ドレイクの方程式は、単純な掛け算で表される。少しパラメータの数が多いだけだ。
様々なパラメータを掛け合わせることで、最終的に、銀河系に存在する通信可能な地球外文明の数(N)が求められる。

 

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     ドレイクの方程式
ここで、
N :我々の銀河系に存在する通信可能な地球外文明の数
R*:我々の銀河系で恒星が形成される速さ(銀河系内で年間当たりに発生する星の数)
fp:惑星系を有する恒星の割合
ne:ひとつの恒星系で生命の存在が可能となる範囲にある惑星の平均数
fl:上記の惑星で生命が実際に発生する割合
fi:発生した生命が知的生命体にまで進化する割合
fc:その知的生命体が星間通信を行う割合
L:星間通信を行うような文明の推定存続期間

■ドレイク博士自身はどう計算しているのか
この式を提案したドレイク博士自身は、どういう値を入れているのか気になっていたところ、コズミックフロント・ネクスト(NHK BS、H28年4月7日放送)の中で、ドレイク博士自らが計算していた。

www.nhk.or.jp

 

博士が入れていた値は以下のようなものだった。

R*:20
fp:0.5
ne:2
fl:1
fi:1
fc:1
L:1000

これらの値を入れると、銀河系内の地球外文明の数(N)20,000が出てくる。
これは、銀河系内の星の数の1000万分の1に該当し、決して大きい値ではないとも言っている。(ドレイク博士は銀河系の恒星の数を2000億と見ていることもここから分かる)
さて、20,000という値をどう見るか。僕自身は、自分自身が想像している値よりかなり多いと感じた。僕らの銀河系(天の川銀河)の中だけで、20,000あるということは、宇宙には他の銀河や銀河団(例えば、アンドロメダ銀河やおとめ座銀河団等)も無数にあるわけで、それぞれの銀河にまた20,000の文明があるのであれば、さらに増える。今のところ銀河の数は分かっていない。
本当に地球外文明の数がこれほど多くあるのなら、いつかは見つかる(もしくは向こうが地球を見つける)と考えてしまいますね。
(つづく)

あかつきとかひとみとか

宇宙

金星探査衛星「あかつき」の軌道修正が成功したとのことだ。
姿勢制御用エンジンを15秒間噴射した結果、約800日だった観測期間が2000日まで延びた。太陽に当たる期間が長くなることによって日が当たる期間が長くなり、より長い間、太陽電池に電力が蓄積されるためだ。事前のシミュレーションによって綿密に計算された結果、最もベストな案が採用されたと推測します。話が少し変わってしまうが、こういった事前のシミュレーションもAIとか取り入れて、今後はますます発展していく分野なのではないかと感じている。
さて、あかつきの話に戻るが、金星についてはお隣の惑星でありながら、火星のように探査機を着陸させたりしていないので、まだまだ謎が多い惑星だ。金星の表面はスーパーローテーションと呼ばれる秒速100mの超強風が吹いているので、探査機を降ろすのは現在の技術ではかなり困難だ。なので、まずはこの気象現象から解明しようとしている。あかつきによって金星の謎が解明されていくのを期待しています。

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       あかつきによる金星観測計画(引用元:ISAS/JAXA

「あかつき」チームtwitter

「あかつき」チーム (@Akatsuki_JAXA) | Twitter


あかつき特設サイト(JAXA)↓

www.isas.jaxa.jp

 


また、X線天文衛星「ひとみ」の悲しいニュースもありました。
こちらは、何らかのトラブルに巻き込まれて通信が途絶えているそうだ。姿勢制御が何らかのトラブルでうまくいかず、衛星自身が高速回転をしているようだ。ただ、回転は時間と共に収束してくるため、まだ復旧の可能性があるとのこと。気長に待っていたいと思います。カムバック!ひとみ!

ひとみ特設サイト(ファン!ファン!JAXA)↓

X線天文衛星「ひとみ」(ASTRO-H) 特設サイト | ファン!ファン!JAXA!