AI for Science時代の科学哲学とCPC-MS

2026/6/11 人工知能学会

Transcript

1. AI for Science時代の 科学哲学とCPC-MS 2026/6/11 人工知能学会（Gメッセ群馬） 集合的予測符号化と新たな知性の時代 ⼤塚淳（ZEN⼤学, junotk@gmail.com）
2. ⾃⼰紹介 「すうがくぶんか」講座
3. 集合的予測符号化仮説（CPC） Collective Predictive Coding 1. エージェント!, # （各パラメタ$, % ）が，観測 & に基づき内 的表象 '(, ') を更新 2. 話し⼿ ! が外的表象 * ~ ,(*|'(, $() を提案 3. 聞き⼿ # が⾃⾝の観点 0(')|*, $)) から*を受理判定 4. 聞き⼿ # がパラメタ$), %)と内部表象')を更新 この全体が，Metropolis-Hasting法による真の 事後分布 0(*, ', %, $|1) の推論になっている 共有⾔語 内部表象 パラメタ 全員の観測
4. CPC-MS (CPC as a Model of Science) 科学実践解釈 1. 各科学者!, #が観測 $ に基づき⾃⼰理解 %&, %' を更新 2. 著者 ! が論⽂ ( ~ *((|%&, -&) を提案 3. 査読者 # が⾃⾝の観点 /(%'|(, -') から(を受理判定 4. 査読者 # はパラメタ-', 0'と⾃⼰理解%'を更新 この全体が， Metropolis-Hasting法による真の 事後分布 /((, %, 0, -|1) の推論になっている $ ! # w? Accept! * %& $, 0& * %' $, 0' *((|%&, -&) 科学⾔語 科学者の 思考 証拠
5. ⾃由エネルギー最⼩化 • CPC-MS全体は，⾃由エネルギー（＝真の分布 !(#, %, &) と近似分布 ((#, %, &)の間の KL-Divergence）の最⼩化と捉えられる． 事前分布による 正則化 各科学者 ) の 予測誤差 各科学者内の，理論的 期待と観察の不⼀致度
6. Kuhnのパラダイム論︓科学の⼆つのフェーズ 1. 漸近的最適化としての通常科学 2. 相転移としてのパラダイム転換 • データ蓄積により⾃ 由エネルギーが徐々 に低下 → 予測精度向上 • 採択確率の上昇 → 価値観の共有 • エントロピー ! "|$ の減少 → 科学⽤語の統⼀ • アノマリの蓄積によ る探索の停滞 → ⾃由エネルギーの 均衡状態の出現 • 異なる「峰」への ジャンプ → 科学の断続的変 化・パラダイム転換
7. CPCと芸術 芸術への適⽤ 1. 芸術家!, #が観測 $ に基づき内的表象 %&, %' を更新 2. 芸術家 ! が作品 ( ~ *((|%&, -&) を提案 3. 鑑賞者 # が⾃⾝の観点 /(%'|(, -') から(を受理判定 4. 鑑賞者 # はパラメタ-', 0' と内部表象%' を更新 • プルースト︓芸術作品は、それによって我々が⾃⾝や 世界を⾒る光学機器・レンズ • 作品wの美しさ︓それによりものの⾒えoや印象zが新 たな仕⽅で統⼀される • 芸術の⼆つのフェーズ • 様式（パラダイム）の完成とマンネリズム • 新しい芸術の登場（e.g. 印象派） $ ! # Yes! * %& $, 0& * %' $, 0' *((|%&, -&)
8. AI for which science? • AIは、通常科学の進展を劇的に加速する • 「⾒込みの良い」（ ! ~ #(!|&)が受理されそう な）実験・観測oの探索 • 効果的な論⽂wの執筆 • → ⼈間の内部表象 z の迂回／疎外 • →⼈間の理解と技術なき科学実践 • Cf. ⼤量の「AI⾵」絵画・・・科学も遅かれ 早かれああいうのであふれる︖
9. AIはパラダイムシフトを起こせるか︖ 1. AIは、新たな芸術・科学⾔語を創造できるか︖ • 「⼈間による採択確率」ではないものの最適化 • 芸術︓︖ • 科学︓予測誤差最⼩化 2. AIの新たな芸術・科学を、我々は評価できるか︖ • 「新たな科学はトンデモと⾒分けがつかない」 • 我々⾃⾝の思考zの組み換えが必要（「世界を新たな仕⽅で ⾒るための光学機器としてのAI」） • Cf. 碁、将棋
10. WrightのShifting Balance Theory • Sewall Wright（進化⽣物学者; 1889-1988） • 遺伝的に隔離された⼩集団の重要性を強調 • ⼩集団は、浮動により「適応の⾕」を超えて 局所最適解から抜け出すことが可能 • 同様に、科学的イノベーションも隔離された ⼩集団でこそ⽣じる︖ • 情報的に隔離された⼩集団において「新たな科学 ⾔語」が確⽴ → ⼤集団への拡散 • 「常に全世界と／が接続している」ことが良いと は限らない。効率的な科学ネットワークのあり⽅ とは︖
11. 結論︓CPC-MS & AI4S • CPC-MSは、通常科学＆パラダイム転換という、クーン的な科学 観をサポートする • AI for Scienceの議論は、通常科学の効率化に焦点を置きがち。し かし通常科学とAI4Sの魔合体は、科学を極度に硬直的・退屈なも のにしてしまう恐れがある • パラダイムシフトには、⼀⾒した「⾮合理性」（理解不可能性、 適応の⾕）が伴う。科学コミュニティには、それを許容する度量 やデザインが求められる。