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シンギュラリティサロン20211030ep
- 1. SpringX 超学校 シンギュラリティサロン@SpringX 「意識の考え方」を考える──北大CHAINの挑戦 2021/10/30(土)13:30∼15:30 「意識を教える」から エナクティブ・ アプローチへ 北海道大学 人間知・脳・AI研究教育センター 特任准教授 吉田 正俊
- 2. • 「意識の科学」を教えるには？ • 世界での実践についてサーベイ(~5分) • 北大での実践 (~5分) • 「意識の科学入門」について紹介 (~25分)
- 3. 自由エネルギー原理 感覚運動随伴性 qualiaと気づき NCC エナクティビズム 自律性 意識の理論 両眼視野闘争 閾下知覚, オーバーフロー 注意 知覚 自己 情動 と生命 身体所有感 運動主体感 離人症 側頭葉vs. 前頭葉 快楽、痛み 進化生物学 報酬, 目的志向 オート ポイエーシス 意識の変容 脳損傷, 変性意識体験 VS, MCS, 睡眠 分離脳 現実感 内容 レベル 統一性 時間と空間 GNWT IIT 予測符号化 +意思決定+作業記憶 他者と社会性 発達 サリエンス 現象学
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- 6. The history ofconsciousness study Science Behaviorism 1920s <-> Introspective psychology 1940s Cybernetics Gestalt psychology Ryle Behaviorism Cognitive science Information Computer analogy Husserl Heidegger Merleau- Ponty 1960s Function- alism Representa- tionalism 1990s The “hard” problem Cognitive neuroscience Monkey SUA & Human fMRI Neural correlates of consciousness Enactive approach System neuroscience Monkey SUA Phenome- nology Analytical philosophy
- 7. Koch C (2004)The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach. Roberts, Denver, CO. 邦訳:クリストフ・コッホ 『意識の探求 ―神経科学からのアプローチ』 土谷尚嗣訳 岩波書店 (2006年) p.557 意識の神経相関 (NCC) クリックとコッホ (1990) が提唱 Crick F. and Koch C. (1990) Towards a neurobiological theory of consciousness. Seminars in Neuroscience Vol. 2, 263–275. 意識に相関がある神経活動(NCC)とは、 特定の現象としての意識状態を生じさせるのに 十分な最小限の神経活動である https://en.wikipedia.org/wiki/Neural_correlates_of_consciousness#/ media/File:Neural_Correlates_Of_Consciousness.jpg, CC BY-SA 3.0
- 8. 意識の神経相関 NCCの探索 「両眼視野闘争」を用いた研究 Tong F,Nakayama K, Vaughan JT, Kanwisher N. Neuron. 1998 Oct;21(4):753-9. 顔が見えたと報告できた(気づき) とき側頭葉の顔領域が活動 でもじつは、気づきに関連する活動は 前頭葉、頭頂葉にもある Lumer ED, Friston KJ, Rees G. (1998) Science. 280(5371):1930-4. Schalk G et al (2017) Proc Natl Acad Sci U S A. 114(46):12285-12290. 側頭葉の顔領域を刺激したら顔が見えた NCCの定義からすれば、 側頭葉の顔領域は「顔経験」の十分条 件になってる。(最小限かは不明) では側頭葉がNCCか？ Modified from https://en.wikipedia.org/wiki/Frontal_lobe#/ media/File:Lobes_of_the_brain_NL.svg Public Domain
- 9. 側頭葉+後頭葉説 vs. 前頭葉+頭頂葉説 LammeVA. (2006) Towards a true neural stance on consciousness. Trends Cogn Sci. 10(11):494-501. 側頭葉 + 後頭葉 説 (Lamme): 統合情報理論 IITと親和性が高い フィードフォワード 処理 V1 TE PFC PPC V1 TE PFC PPC ローカルな リカレント処理 グローバルな リカレント処理 意識経験なし 意識経験あり (現象的意識) 意識の報告 (アクセス意識) Modified from https://en.wikipedia.org/wiki/ File:Skull_and_brain_normal_human.svg CC BY 2.5 V1 TE PFC PPC
- 10. 側頭葉+後頭葉説 vs. 前頭葉+頭頂葉説 Modifiedfrom https://en.wikipedia.org/wiki/ File:Skull_and_brain_normal_human.svg CC BY 2.5 V1 TE PFC PPC ローカルな リカレント処理 グローバル神経 ワークスペースの生成 Subliminal Conscious access 前頭葉 + 頭頂葉 説 (Dehane): グローバル神経ワークスペース理論 GNWTと親和性が高い 視覚刺激によって後頭葉や側頭葉が活動しただけでは意識に上らない。 視覚情報が(思考や作業記憶に関わっている)前頭葉や頭頂葉に届いて 脳が広域的、持続的に活動したときに意識に上る。 Dehaene S, Changeux JP. (2011) Experimental and theoretical approaches to conscious processing. Neuron. 70(2):200-27. V1 TE PFC PPC
- 11. リカレント処理 (Lamme) 意識の理論を統合する 意識本体 現象的意識 意識の「報告」 アクセス意識 Based on: NorthoffG, Lamme V. (2020) Neurosci Biobehav Rev. 118:568-587. 予測処理 (Hohwy) 統合された情報 IIT (Tononi) グローバルな情報 GNWT (Dehane) 認知的な情報 WM (Baars) メタ認知的な情報 HOT (Rosenthal) 局所的な情報 意識なし 意識未満 Pre-conscious 意識 Conscious 意識なし 最終的には、なにをconsciousと捉えるかの違い に帰着するかも。 側頭葉 + 後頭葉 説 (Lamme) 前頭葉 + 頭頂葉 説 (Dehane)
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- 13. 「意識の理論」さまざま 意識の理論には、IITやGNWT以外にも、 自己、行動、身体、社会性の面に着目したものがある。 • 自己: 現象的自己モデル説(Metzinger) • 行動: 感覚運動随伴性説 (O’Regan and Noë) • 身体: Embodied theory (Park and Tallon-Baudry) • 社会性: Attention schema theory (Graziano and Kastner) • Anil Seth (2007) Models of consciousness. Scholarpedia, 2(1):1328. • Northoff G, Lamme V. (2020) Neural signs and mechanisms of consciousness: Is there a potential convergence of theories of consciousness in sight? Neurosci Biobehav Rev. 118:568-587. • Graziano MS, Kastner S. (2011) Human consciousness and its relationship to social neuroscience: A novel hypothesis. Cogn Neurosci. 2(2):98-113.
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- 15. 意識の問題を(密接に関連した)二つ の問題の組み合わせとしてみる 問題1: 「対象のイメージ」とよぶ 心的パターンを、人間の有機体の 内側にある脳が、どのようにして 生み出しているか 問題2: 脳がどのようにして、認識 という行為の際に自己の感覚を生 み出すのか(sense of self in the act of knowing) 意識と自己 アントニオ・ダマシオ (2018) 意識と自己 (講談社学術文庫) p.18-19 ダマジオ トーマス・メッツィンガー (2015) エゴ・トンネル――心の科学と 「わたし」という . 岩波書店 p.9-10 メッツィンガー 意識の通常状態では、常に経験を もつ何者かが存在する。 彼の現象的自己モデルによれば、 1) 感情や身体感覚に強固に根差し ている自分自身の統合された内的 なイメージを私たちはもっている 2) 自分たちの自己モデルをモデル として経験し、内観的に認識する ことはできない 3) 私たちは意識的な世界モデルを 貫通して、直接世界の方を見る
- 16. 第5回: 5/20 「身体的自己意識」(鈴木担当) • 身体所有感覚 - ラバーハンド錯覚 • 内受容感覚と自己身体感覚 • 運動主体感 - 自分をくすぐる話 第6回: 5/27 「意識内容の変容」(鈴木 担当) 第7回: 6/3 「現実感覚」(鈴木 担当) • 変性意識体験: 幻覚剤 - ego, unityの変容 • 共感覚 - 文字-色 共感覚 • 離人症 • 知覚的現実感と感覚運動随伴性(SMC) 身体と環境の相互作用の重要性を強調 意識と自己
- 17. Seth AK, SuzukiK, Critchley HD. (2012) Front Psychol. 2:395 予測符号化によって主体性と現実感を束ねる Figure from Seth et al; CC BY-NC 3.0 外受容 感覚系 (例: 視覚 と骨格筋) (運動)主体性 存在感 内受容感覚系 (例: 心拍)
- 18. Seth AK, SuzukiK, Critchley HD. (2012) Front Psychol. 2:395 予測符号化によって主体性と現実感を束ねる Figure from Seth et al; CC BY-NC 3.0 外受容 感覚系 (例: 視覚 と骨格筋) 主体性 (運動主体感) 存在感 内受容感覚系 (例: 心拍)
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- 20. 第11回: 7/1 「進化生物学的アプローチ」(吉田担当) Feinberg and Mallattの説 意識の発生のために必要な機能はなにか Ginsburg and Jablonkaの説 1) 大域的活動、アクセス性 2) 結びつけ、統一 3) 可塑性、学習、注意 4) 志向性、aboutness 5) 時間的「厚み」 6) 価値、情動、目的(goal) 7) 身体化、行為者性、「自己」概念 1) 同型的表象 2) 情感状態 3) 選択的注意 4) 短期感覚記憶 ファインバーグ, マラット (2020) 意識の神秘を暴く 脳と心の生命史. 勁草書房 ギンズバーグ,ヤブロンカ (2021) 動物意 識の誕生 生体システム理論と学習理論 から解き明かす心の進化. 勁草書房
- 21. 意識の萌芽としての情動 ソームズ マーク・ソームズ (2021) 意識はどこから生まれてくるのか 青土社 p.199 不快 快 生理的な適正状態 我々生き物は生理的に生存可能な範囲を 保ちつづける。(生体恒常性ホメオスタシス) 「身体的欲求」と同様に 「情動的欲求」も調節される。 これが我々の「快、不快」 などの「感じfeeling」を形作る。 (例:体温、 血中酸素濃度) ダマジオ アントニオ・ダマシオ (2019) 進化の意外な順序ー感情、 意識、創造性と文化の起源 白揚社 p.104 古い内界: 変動する生命の調節の世界 • 健康、疲労、快、不快、などで表現 • Valence(感情価)として評価される • 感情の核となる構成要素をなす 新しい内界: 感覚マップと随意筋 • 生体全体のイメージの構築 • これが主観性の形成において不可欠
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- 24. 第12回: 7/8 「意識における身体と行為」(吉田担当) フランシスコ・ヴァレラ、エヴァン・トンプソン、エレ ノア・ロッシュ (1991) 身体化された心 仏教思想からの エナクティブ・アプローチ. 工作舎 (日本語訳 2006) エナクティヴ・アプローチにおける知覚の定義: 「知覚とは、知覚的に導かれた行為のことである」 Perception consists in perceptually guided action. 身体 世界 mutually specify エナクティヴ・アプローチによる知覚
- 25. 無意識的推論 SMC 説 「見る」とは 感覚運動随伴性の習熟 に媒介された 探索的活動である 吉田正俊，田口茂 (2018) 自由エネルギー原理と視覚的意識. 日本神経回路学会誌 25 (3), 53-70 「見る」とは 外界の状態を 推定すること 感覚運動随伴性(sensorimotor contingency SMC)説 表象説 「見る」とは 内的表象を 作ることである
- 26. 第14回: 7/29 「自律性自己の理論」(鈴木 担当) 自律性をもつシステム • 自分で自らの境界を決定する (個体性) • 環境に能動的に働きかけていく(非対称性) • その活動はシステム自身にとって何らかの意味を持つ (規範性) エナクティヴ・アプローチからの主体性と自己 Xabier Barandiaran, E. Di Paolo & M. Rohde (2009) Defining agency: Individuality, normativity, asymmetry, and spatio- temporality in action. Adaptive Behavior 17 (5):367-386 自律的システムが持つ主体性 が意識の萌芽となる => 人工生命的アプローチへ Figure from Barandiaran et al; CC-BY-SA
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- 28. Agent 外界 感覚状態s 内部状態μ 運動状態a 外部状態x s = ̂ g(x) + ωs dμ dt = − kμ ∂F ∂μ + ωμ da dt = − ka ∂F ∂a + ωa x = ̂ f(x, a) + ωx FEPは感覚運動随伴性の定式化と捉えることができる Free energy, value, and attractors. Friston K, Ao P. Comput Math Methods Med. 2012;2012:937860. (CC BY 3.0) 外受容感覚 内部状態の更新 (=知覚) 運動状態の更新 (=行動) F(q, s) = ∑ x q(x) q(x) p(x, s(a)) : 外部状態についての信念 q(x) : xとsの関係についての知識 p(x, s(a)) : 内部状態は と を表現する μ q(x) p(x, s(a)) 変分自由エネルギー 自由エネルギー原理で知覚、行動、情動を束ねる
- 29. Agent 身体 感覚状態s 内部状態μ 運動状態a 外部状態x s = ̂ g(x) + ωs dμ dt = − kμ ∂F ∂μ + ωμ x = ̂ f(x, a) + ωx 内受容感覚 例: 心拍 自由エネルギー原理で知覚、行動、情動を束ねる 内部状態の更新 (=知覚) da dt = − ka ∂F ∂a + ωa Solms M (2019) The Hard Problem of Consciousness and the Free Energy Principle. Front. Psychol. 9:2714. F(q, s) = ∑ x q(x) q(x) p(x, s(a)) 変分自由エネルギー : 外部状態についての信念 これを推定値と分散に分けたとき、 精度 = 1/分散 = Affect (アフェクト) q(x)
- 30. 本日の田口茂講演スライドより でもFEPには「身体と世界の含みあい」がない 世界 意識 身体 action perception 主体と環境の根源的循環性 世界 身体 身体と世界の含み合い 主体と環境、身体と世界 の双対性(duality) => 圏論的な問題？ フリストンは情報幾何を使って Markovian monismを提唱している。 立場は違うが関連している。 Friston,K.J.; Wiese, W.; Hobson, J.A. Sentience and the Origins of Consciousness: From Cartesian Duality to Markovian Monism. Entropy 2020, 22, 516.
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- 33. 脳の自由エネルギー原理：実装と検証 国際ワークショップ 日時：12/13(月)・12/14(火) 場所：オンライン（要登録） https://sites.google.com/view/free-energy-workshop •12/13 (月) •13:00 -15: 30 チュートリアル(日本語) •講義 吉田正俊 (北大) •16:05 - 20:00 国際シンポジウム(英語) •磯村拓哉 (理研BSI) •岡本仁 (理研BSI) •Beren Millidge (Oxford大) •Rafal Bogacz (Oxford大) •12/14(火) •13:00 - 15: 30 チュートリアル(日本語) •R演習 吉田正俊 (北大) •15:40 - 20:30 国際シンポジウム(英語) •本田直樹 (広島大) •Miguel Aguilera (Sussex大学) •谷淳 (OIST) •雨森賢一 (京都大) •Rosalyn Moran (King's College)