学習について

twitterに連投したのが見難いので、こちらに貼ります。出典：ブリタニカ百科事典

個人的経験の結果として起る比較的永続性のある行動の変容。生物体が知覚によって自分の行動を変える場合も学習と呼ぶ。ただし成熟、披露、その他、器質的、帰納的変化による変容は除かれる。学習に依って形成された反応様式を習慣という。
学習に依って得た行動には、(1)連合学習ないし条件づけによる学習（古典的条件づけおよび道具的条件づけ）、(2)弁別学習、(3)順化（習慣化）、(4)概念形成、(5)課題解決、(6)知覚学習、(7)運動学習、などが含まれる。
模倣、洞察学習、刷り込みは以上とは異なる種類の学習である。17世紀から20世紀なかばまでの学習理論では、一定の普遍的な原理がすべての学習プロセスを支配し、それが機能する方法と理由の説明を科学的に証明することを目的としていた。
あらゆる生物体の行動を、自然科学で仮定された法則をモデルに統一体系で理解しようと、厳密で「客観的」な方法論が試みられた。しかし、1970年代までに、包括的理論には様々な漏れがあることがわかり、学習に関する単一の理論は不適切であると考えられるようになった。1930年代に、心理学のすべての知識を単一の大理論に統合しようとする最後の試みが、E.ガスリー、C.ハル、E.トールマンによって行われた。ガスリーは、知覚や心理状態ではなく、反応が学習の根本的で最も重要な基礎単位であると考えた。ハルは報酬に依って促進された刺激=反応(S=R)活動の結果である「習慣強度」が学習の不可欠な側面であると主張し、それを斬新的なプロセスとみた。トールマンは、学習は行動から推測されたプロせしであるとした。彼らが広めた幾つかのテーマは、現在も議論されている。

連合はそうしたテーマの一つで、主体は環境中の何かを感じ（感覚）、その結果底に存在するものの認識（観念）が生れるとの意見にその本質がある。観念につながる連合には、時間と空間における物体や出来事の接近、類似性、頻度、特徴、魅力などが含まれるとされる。連合学習は過去に無関係であった刺激を特定の反応に結びつける動物の能力で、おもに条件づけのプロセスによって起る。そのプロセスでは、強化が新しい行動様式を具体化する。初期の有名な条件づけの実験に、19世紀ロシアの生理学者I.パブロフによって行われた犬がベルの音で唾液を流すよう条件づけたものがある。しかし、刺激=反応説は様々な現象を満足のいくように説明が出来ず、過度に還元的で、主体の内的な行動を無視する。トールマンは連合には刺激と主体的な知覚的印象(S=S)が含まれると考える、より「客観的」でないグループの戦闘に立っていた。
もう一つの最近のテーマは、強化である。これは、主体の活動が報酬を与えられる場合にその行動は促進される、との発見を説明するために生れた概念で、強化の理論的仕組みについては激しい議論が続けられている。多くの心理学者は連合理論の普遍的適応性にあまり期待しておらず、学習には他の理由のほうが重要であると主張する。たとえば、ゲシュタルト心理学では、重要な学習プロセスには環境中の様々な関係の結びつきだけでなく、それらの再構築が含まれるとされている。言語心理学では言語学習には多くの言葉と組合せが含まれており、連合理論では十分に説明できないとされ、代りに、語学学習には何らかの基本的な組織化の構造、おそらくは遺伝的に受継いだ生れつきの「文法」が基礎となると主張されている。現代の学習理論の主要な問題には、(1)目標の遂行における動機付けの役割、(2)学習段階、(3)すでに学んだ仕事とまだ学んでいない仕事の間での訓練の転移、(4)階層、忘却、情報検索のプロセスと本質、が含まれる。行動遺伝学は先天的行動と後天的行動の区別といった重要な問題に貢献した。イメージ、認知、認識意思作用など、軽量化できない概念も探求されている。

学習と記憶のメカニズムは、神経系のおける比較的持続性のある変容に左右されるようにみえる。学習の効果は、明らかに可逆的プロセスによって脳にまず保たれ、その後より恒常的な神経の変化が起る。したがって2種類の神経学上のプロセスを示唆している。一時的で可逆的な記憶の短期的な機能は、記憶の痕跡を限られた期間保存する生理学的なメカニズム（シナプスの電気・化学的な変化）によって生れる。確実でより永続的な長期の蓄積は、神経単位の物理・化学的構造の変化に依存しているのであろう。シナプスの変化が特に重要と思われる。

伊勢田哲治 「疑似科学と科学の哲学」

友人に借りて、この本を読んだ。
読み方としては、懐疑的な読み方ではなく、ふんふん、という程度だが。


疑似科学と科学の哲学


本の内容は、以下のようであった。

「科学とは何者であるか」というのを研究するのが科学哲学であるが、その科学の性質を「科学なようで科学でない」疑似科学（えせかがく、ではないよ。えせは「似非」と書きますよ念の為）との比較によってあぶり出そう、というのがこの本の主題である。この「科学と疑似科学をいかにして分けるか」という問題を「線引き問題」という。

この本では、まず「昔は科学の一部であった」創造科学（創造が神によって行われ、その後洪水が起きて…という聖書の文言を基本的に正しいとするもの）や、「占星術」などを引き合いに出して、これらの論理にどのような「ずるさ」があるのか（我々は、これを主張する者たちに一種のずるさを感じているはずだ）、ということを議論し、帰納主義、反証主義、方法論的反証主義、還元主義、パラダイム論について書き、過小決定の問題（観察によって仮説が検証されないという問題）、理論負荷性の問題について、語っている。

科学哲学を学んだのははじめてだが、この中では特に、反証主義とパラダイム論は科学哲学の発展に多くの寄与をしたのだろうと思われる。パラダイム論の所で、クーンのパラダイム選択にあたっての基準として
1.実験や観察との一致
2.内部の無矛盾性および確立されたほかの理論との無矛盾性
3.応用範囲の広さ
4.単純性（オッカムの剃刀）
5.豊穣性（それによって何らかの新しい側面が見えてくるか？）
をあげている。

その後、リサーチプログラム論、リサーチトラディション論が派生してくるということが述べられている。


また、「実在」について、「電子なるものの存在」と、「超能力の存在」を引き合いに、科学理論においてその対象が存在するのか？　という問題を問うている。
ここで出てくるのが、科学的実在論、奇跡論法（そういえば田崎先生は奇跡論法の使い手だった気がする）、懐疑主義、悲観的帰納法で、また反実在論として、操作主義、道具主義、構成的経験主義がある。
この後者の反実在論たち、僕は意外と好きだ。
とくに、構成的経験主義はいいと思う。ただ、その現象名をたとえば「電子の～」と呼ぶことも全然ありだと思う。

そういえば、田崎先生の「統計力学I」を読み始めたのだが、その中で、オストヴァルトが分子の実在を信用していく様子が書かれていた。それもまた面白い。


さらに本は代替医療へと進み、マートン流科学社会学、アナーキズム、相対主義を議論する。相対主義にもやはり批判はあり、これへの批判が展開される。

そして話は統計、特にベイズ統計をほぼ文字だけで（なんてこった）語り、最後に、筆者が「線引き問題」について語って終わる。


（線引き問題について）この考えはあった、という意味で、最後の文に、ちょっぴり感動したのであった。
もう一度読んで新たな発見をしないと、とも思うが、そろそろ返さなければならない。
輪講は、してもいいね。


＊＊＊＊＊

ということで、そろそろ返すよこの本。ちょっとぼろぼろかもだけど。
いや、新しいのを買って君に渡したほうがいいのなら、そうする。

まあ、夜も更けてきましたな。
友人の予言通り、ブログは書き上げました。
でもその先予言通りにならないよう、早く起きたいと思います。


久しぶりの更新でした。

そして22話

追うんですかこのアニメをこのブログで？w
自分でも突っ込みたいよ全く。


アニメの作り方として、声のほうが前に来るべきではないか、と思うほど声優が良い。
あるいは、演出しっかりしてくれー、といいたくなる。

横顔は、おそらく感情を映し出しはしない。
もうちょっと斜めのカットにすべきだったんだ…！
まあ、言ってもしょうがない。
し、他のところの演出がいいから、突っ込みたくなっているだけ。
最後のパンナップとか本当に印象的。

一応、ダレ場回。
だがクライマックスというとても素敵な22話。

以下ネタバレなんだけど

＋＋＋＋＋＋

エンドロール後に、ようやく、1話の伏線が解消されることとなりそうな気配があった。

牧瀬紅莉栖を殺すのは、おそらく、鈴なのではないか…な。
「橋田至の娘、阿万音鈴羽！」だって？
やはり、ラジカンの屋上にいたのは、鈴羽だった。
そして本当に「元の世界線」に戻っているらしい。

同時に存在できる、ということだね。
いや、確かに存在できると言われていたけど。タイターによっては。


戻った世界線でのダイバージェンスは1%を超えている（なんのこっちゃ）が、おそらく、おそらくその世界線で生きている方の…やはり二人存在しているのはおかしいぞ？
違う世界なのだろうか？

1話で、岡部にとどいたメールが何か、ということが一番重要になってきそうだね。



また、突っ込みどころとしては、
「電話レンジはもういらない」に対して、車に乗っけられていくのはIBN5100。
どういうことなの…



この22話を見ることができて、よかった。

そして、脚本の…言葉が良い。
死ぬべき運命の人からの言葉、か。
染み入る。


＋＋＋＋＋＋
しかし、活動電位をプローブして、その情報を伝える、という（ちょっと非現実的な：SFだししょうがない）設定のようなのだが、それで「過去に行く」「未来に行く」という表現をしているのはおかしいのと、演出で言えば、撮影者、という視点がいまどこにいるのか、ということが常に重要になっているわけだが、世界線を移動しているのは「岡部の意識」「その他の記憶」「撮影者」であり、人が移動していない、ということを明確にしておくべきなんだろうなぁ。


時間が、いかに尊いものかと。
場が、いかに尊いものかと。
座標じゃなくて、場だよ。
この三次元の。
そしてそこに存在する意識。


＋＋＋＋＋＋

泣いても、いいんだよ。

すでに終わっていると思っていた

まだ完結していなかったのか。Steins;Gate。
アニメの放送を待つ、というのは初めてだよ。

時間があったのでちょっとだけ考えてみた。
脚本家もたいへんだねぇ。

しかし僕がこのブログでアニメについて考察するとはな…

以下、ネタバレ満載です。
なので、一応反転させてくださいねw



＋＋＋＋＋

1話みなおし。

β
中鉢博士の発表会@ラジカン

発表会前に無事着陸しているタイムマシン。
キャップを逆に被った人（鈴さんでは？　あとで言及）の姿。罰印を誰かに送っている。
どこかに消えたメタルウーパ
15分前に岡部にあったというクリス
「さっき、なにか言いかけましたよね、私に。
「15分くらい前
「何か言おうとしていましたよね」、「すごい、思いつめたような顔で…」

携帯に届くメール
「
受信日時：2010/07/28 12:26
差出人：sg-epk@jtk93.x29.jp
件名：件名なし
[添付]IMV001
」
→ノイズ

岡部らしき叫び声
妙な音、ドアの閉まる音？
刺されたクリス
鳴っている電話

＜2000年にタイターがいる世界
（どちらも未来は変えなければならない）


@16話
橋田鈴からの手紙
「2010年に寄り道すべきじゃなかった」
→世界線が変わったときにおそらく寄り道している。
2010年は、同じ年。
つまり、中鉢博士の会見への移動である可能性もある。


α
人のいない秋葉原
飛行機の音？　ただの効果音だろうか
ラジカンに突っ込んだタイムマシン＜12時頃＞

移行前は、岡部は人工衛星の墜落をテレビで見て
「ついに機関が動き出したー」とかいって
ふたりでみにきた

中鉢博士の会見中止
岡部「あの博士直前になって逃げた」
＞なぜ中止になったのか？

2010/07/23 12:56
「牧瀬紅莉栖が刺された」というメール。
これがSernに捕捉されることによって、何が起こったのかな？

→鈴さんがくる
＜2010年にタイター初登場
未来は変わらなければいけない
→2000年に登場？
＊＊＊＊＊

どうでもいいけど@1話：電話レンジ
「シャープボタンを押したあと、温めたい秒数を入力してください」
→120#
なんやねんｗ

追記：友人の話によれば、これは間違えた時のみにゲルバナの現象が起きるらしい。へー。

＊＊＊＊＊

岡部「これまでのDメールをすべて取り消し、世界線をもとに戻す。そこは…SERNが支配するディストピアが生まれない世界線。まゆりが死なない世界線。そして…その世界線では…牧瀬紅莉栖が---死ぬ」@20話

ディストピアは生まれるのでは？
生まれないのならタイムマシンはやってこない、はず。

＊＊＊＊＊



続きが楽しみね。

埼玉大学脳科学融合研究センターシンポジウム、一応のまとめ：後半

昨日に続く。

この日のメーンエベント、理研の俣賀先生による「新旧の技術を用いて大脳皮質・シナプス可塑性の作用機構を知る」と、富山大の井ノ口先生による「記憶形成の分子・細胞機構」である。

俣賀先生のお話は、

シナプス可塑性の話で、眼優位可塑性が例に持ちだされた。
シナプス可塑性とは、神経ネットワークのつなぎ替えが起きやすいことをであり、眼優位可塑性をもつ、とは、普通の視野を持った状態だと視神経から入った情報を視交叉というところで3次元的に投影しなおすのだが、どちらかの眼が見えないときに、いらない神経を繋ぎかえる、という操作が出来る状態にあることである。
これは、三次元的投影が可能な、眼が平行についた（狭い視野の）動物にしかないと思われていて、実験動物として猫を使っていたが、ネズミにもあることがわかってきた。
それで、最近はネズミを使って実験を行っている。

シナプス可塑性は、ある時期を過ぎると低くなる。そのシナプス可塑性が高い時期を臨界期、という。たとえば、ある動物（ガンやカモ、ニワトリ）は母親を認識するときに、最初に視認した同種の動物を母親だと認識するが、その書き換え（訂正）は生後14-42時間にわたって可能である、というふうである。
ついでに述べておくと、人間の言語習得もこれに含まれ、12年ほどが可塑性が高いとされる。


さて、視神経は、左世界が右脳に、右世界が左脳につながれていることは基本的であるが、その接続先には、片眼性のニューロンの領域がスライスで3mmあり、その外側に600μmにわたって両眼性の細胞がある。
片眼性とは、片方の眼から入ってきた光刺激にのみ反応する細胞であり、両眼性は、どちらにも反応する。
可塑性のあるときは、両眼性細胞が片眼性になりやすく、実験により、野生型マウスでは、その臨界期が生後4日であることが確かめられた。(Streiker et al.)
また、グルタミン酸、GABA（check!）をノックアウトしてあげると、臨界期が遅くなることが確認されている。

どのように繋ぎ変えられているのかを検証するため、シナプスの架橋を外すのにプロテアーゼが用いられていると仮定し、tPAという物質に絞ってみてみたところ、実際にこれによって変化が起きている事がわかった。
spineの可視化を遺伝子銃によって行い、この結果、spineが経験によって剪定されていることがわかった（これ他のところでも聞いたけどどこだっけ？）

さらに、それによって制御されるタンパク質を新たな技術、Multiple Reaction Monitaringで発見する、というものであった。。。

何を言っているのかわからないと思うが、僕にもわからない。
解説者をよこしてください。


井ノ口先生の話は、記憶の話であった。
基礎として、記憶のプロセスは、
経験→書込→貯蔵→想起
であり、貯蔵のところで、似た情報を連合させたりする。
また、記憶の質が変わるということが語られた。

長く覚えている記憶について、古い記憶はどうやって保存されているのか、という話が本題である。

まず、記憶について、どうも「強化仮説（：電線が強化されて、情報が保存されていく）」は正しそうだ、ということが語られた。

その後、「完璧な自白」の話が（この先生はまるで声優のようであった。おもしろい）語られ、長期間に渡る記憶の保持や、時間経過に伴なう記憶の質の変化について再起させられた。

記憶はまず、海馬に入って、その後大脳皮質に保存される。
海馬にある時を、海馬依存的といい、ない時を海馬非依存的という。
ない時には、大脳皮質にあることがわかっている。
ここに転送の作業があり、人間だとその期間は半年から1,2年程度だと言われているが、マウスでは28日後には転送が終了している。

もちろん、転送の仕組みはわかっていないが、ここで現実的な最大の疑問は時間と共に海馬から情報を消去するメカニズムであった。

結論としては、これが、海馬での神経新生にあることがわかったのである。

そもそも、海馬での神経新生は、「SSRIの作用に関与する」とか、「記憶の獲得に関与している」とか言われてきたが、井ノ口先生らは「既存の神経回路を撹乱する」として、確かめた結果、わかった、ということだ。彼らの研究はCELLの表紙を飾ったという。すごい。

また、彼らは、記憶の質が大脳皮質に移ったときに変化するか、ということを調べていて、少なくとも28日では変化していないことが見出された、ということだ。

ところで、神経新生の促進は、たぶんメモリ容量を増やし、記憶を促進するだろうと言われているが、それは、DHAやEPAなどのω3系の脂肪酸によって促進されるということだったので、みなさん、運動しましょう！ｗ


以上、まとめを終わる。

埼玉大学脳科学融合研究センターシンポジウム、一応のまとめ：前半

埼玉大学脳科学融合研究センターのシンポジウム「脳の未知に挑む技術」に行ってきました。
先生方は、自分の研究分野と脳科学を繋げようと頑張っているな、という印象だった。

簡単にまとめる。

トップバッターは、大倉先生「in vivo脳での神経回路活動の理解を目指した新技術研究開発」

神経細胞の、Ca²⁺の濃度変化に応じて、GFPの分子構造を変えて、濃度が高いときに光る、というような分子(タンパク質)を作り出した、という話。
これはもちろん、遺伝子に入れてあるのだが、それは発現する場所、時間を任意にコントロールしたいためである。
実際に、高濃度(100μM)のグルタミン酸に対する応答として、spineのカルシウムイオン濃度変化を観察した、ということであった。


二番目は、化学科の中林先生「塩水の中で動くいい加減だが堅牢な電気化学回路」
という話で、

非線形振動子の話は、まあちょっとわからなかったので割愛するとして、腎臓の腎孟(じんもう)という器官では、尿を濾すためにポンプ運動をしている。この器官の上流を潰すことによっても、このポンプ運動をつづける。ただし、その周期は長くなっているという。そこで、腎孟のモデルをつくり、このポンプ運動を再現しよう、という話であった。
ポンプ運動の周期を、細胞の固有振動数を変えずに、変えることができる、という二つの例が示され、後者の細胞数の変化によるモデルが現実系に近いのでは、という検討がなされていた。



三番目は、若狭先生による、「MFEプローブによるナノ反応場解析」

生物が(地球)磁場を感じる仕組みについてで、European Robbinsやウミガメの観測、実験をもとに、磁場センシティブな生物とそのラジカル対を用いた仕組みを話された。
よくわからなかったので、もう一回ゆっくり聞きたい。
たぶん、キィワードは「ケージ場」


四番目は、高柳先生の、「プロトン移動反応の量子シミュレーション」

古典的にはプロトン移動は「玉突き」のような現象といて理解されるが、分子の小さなクラスタについては、量子的に考える必要がある、ということが示され、100Kにおける量子化学的シミュレーションと300Kにおける古典的シミュレーションの熱、量子ゆらぎがほぼ同じ様なものになっている、ということが例示された。
また、水和した硫化水素について、同じ温度での古典と量子シミュレーションが比べられ、古典における水の相がどちらかというと固体にちかく、量子においては液体に近い(クラスタだから、そこまで相について言えるとは思わないけど)ということが言われた。先生によれば、量子論では、相転移が起きやすいということだった。

高柳先生の話で重要だったのはたぶん、「核の量子性」で、それゆえに分子動力学法がちょっと信用ならないもの、という話をしていた。


次に講演されたのは、綿貫先生で、「脳と機械をつなぐブレイン・マシン・インターフェイス技術の開発」

これは、川口の鋳鉄の技術を伝えるのに、拡張現実や、それと、入力に対して応答するある形のもの（インタフェイス：たとえばクレーンのリモコン（に似た何か）であり、また「鋳鉄の時に使う蓋」の取っ手だったり）を用いてみた、というものだった。
人と脳をつなぐのには、まず人の脳の活動を調べることが重要だが、そのために、脳の血流を測定する機械が必要で、名前は忘れた（←！）ものの、表層の活動部位が非侵襲的にわかるということが利点である。
この技術を用いて、現実を、初心者に使いやすい形で補助していく、ということが行われている、という話だった。

他にも、感性の話とかあったけど、割愛された、と思う。


埼玉大の先生で最後に講演されたのは、西垣先生で、「分子細胞ネットワークを知るための4次元発現パターン解析法の開発」


脳は、ネットワークが何らかの機序によって発生し、保存されることによって動いている。
このワイヤリング・パタンを探るために、脳のネットワークがどうなっているのか知ろうというもので、まあ、この研究室で昔から開発してきたマイクロアレイやペプチドアプタマーの開発技術を使って、発生から追っていこう、というもの。
しかし、これはやはり、細かいブロックを作って確かめようというもので、生体ではできないようだ。
そこで、西垣先生は、まあ、シンクロ的に学習する系を作って、それで時間的変化を追おうという話だったが…それはどうかな…



後半は、また明日。

科学的とはどういう意味か

僕の人生とか、その考え方に、森博嗣先生は深く入り込んできている。
もともとは、吉祥寺のミステリィ専門のお店で、森博嗣好きの人に出会ったのがきっかけだった。

それから、高校時代に、図書館で森博嗣を読みあさり、まあ色々衝撃を受けたが、『すべてがFになる』には特に衝撃を受けた。
また、blogを集めた本である、『森博嗣の浮遊研究室』だったりだとか、『MORI LOG ACADEMY』などを読んで、楽しんでいた。
工学部とはどういうところだかいまだに分からないけれど、面白そうなところだな、とは思う。


そんな森先生の書いた新書、『科学的とはどういう意味か』



科学的とはどういう意味か (幻冬舎新書)


ラベルに「書評」なんて書いてあるが、僕はいろいろな先生方の評価なんてものをする気はないし、たぶん森先生も、amazonの売れ行きによって客観的に自己評価をしているだろうから、まあ、この本について語ろうと思う。

最近、科学を伝える、だとか教育だとかに触れる機会がよくある。
特に、iGEMなんてことをやっていると、となりのチームのことまで知っていて、しゃべる、なんてことがままある（日本のチームは仲が良いのだ）。
その時にも考えることだが、自分の専門知識を（専門と言えるほどではないのだが）、いかに普遍化してしゃべるのか、ということが重要になってくる。

そういえば、iGEMの一環で、アンケート調査をして、「遺伝子組換えについて抱くイメージ」や、「遺伝子工学の研究活動に対しての一般的な意見」を聴取したことがある。
その詳細についてはiGEM KYOTO 2010のページや他のアンケート参加チーム(UT-Tokyo)のページに譲るが、人々が、「人間の体内で、食べた生物の遺伝子が（消化されることなく、あるいは消化されずに、されても）人間に影響を及ぼす」だろうと考えていることがわかった。
「実験して時が経たないとわからないでしょう？」といわれるのだが、いんげん豆をたべてインゲン様になった人間がいただろうか。
遺伝子とは何か、どういう性質をもって、何を作り、さらにそれが何をするのか、知る必要があるということを感じたりする。


特殊な例で恐縮だが、少なくとも僕の周りでは、科学を知る人と知らない人とでは、物の見方に差があるという経験則がある。
たとえ文系といわれる人であっても、科学を「知っている」というだけで、あたりまえに危険なことはやらなくなるものだ。
一般的にも、おそらくそうだろうと思う。
確かめてはいないものの。


最近、多くの電気製品は、ブラックボックス化されている。
企業は、もうちょっと仕様を公開してくれれば、あるいは説明書はもっと薄くて済むのではなないか、そう思う。
分解したところで、このチップは何をやっているのか、みたいなことは想像しかできないしね。
そこも読んでしまう人もいるのだろうが…

まあともかく、オブジェクト的な思考はちょっといやだな、と個人的には思う。
入力と出力関係のリストだけが与えられるようなそんなものは…
宇宙研も自前で作ってたわけですしね。
リアクションホイールという、外注のものが、故障したときにブラックボックスで大変だったのだった。


この本によって科学的であるということが結構、明確になった。
これを読んでもらえれば、危険について（だけでなくていろんなことを）自ら考え、行動する、そんな人になるために、ちょっとは考えれる人になるかも知れない。
少なくとも、子供にはそうあってほしい。まだいないけど。


明確でないのは、宗教について。
宗教がよくわからないので、まだこれについては僕は触れられない。