投稿者: chao

昼食は食堂でヒレカツ・味噌汁・ご飯を注文した。トレーを運ぶ際に味噌汁を少しこぼしてしまった。さて、席についていざ食べようというときに問題が起きた。

僕は食べる前に皿の位置を正す。具体的には味噌汁は右手前、ご飯は左手前、そしておかずが奥だ。しかし運ぶときは味噌汁が左手前にあった。そしてそこにはすこし味噌汁がこぼれている。これが何を意味するかというと、ルーチンに従ってご飯を左手前に移動すると、本来汚れていない茶碗の底まで味噌汁で汚れる。さらに茶碗を持つときに手も汚れるだろう。

困った。合理的に判断すれば味噌汁による汚れを拡散しないために、今日ばかりは皿の位置を直さずに食べるべきだろう。しかしルーチンを破るのは気持ちが悪い。５秒ほどフリーズした後、僕は皿の位置を移動した。

それにしても、大多数の人間がトレーに載せられた味噌汁をこぼさずに運べるというのは凄いことだ。先日のロボコンで東大が優勝したらしいが（ちなみに僕はクラウドファンディングで東大RoboTechを支援している）、ロボットに難しい動きをさせるのと同じくらい、人間が滑らかに動ける謎を解き明かすのも面白いことだ。

人体の信号伝達速度から考えるとフィードバック処理はラグが大きすぎてとても滑らかな運動は実現できない。つまり運動信号の大部分は自分の体や外界のシミュレーションによって予め計算されているのだ。そしてそのために必要な膨大な計算を担っているのが脳のGPUとも言われる小脳である（参考）。

この辺は深入りすると長いので、終わる。

並木通りを歩くと、僕が、僕の頭部が、僕の眼球が移動するに従って目と木の位置関係が少しずつ変化する。それにしたがって木が異なった角度から少しずつ違った見え方をする。

3DCGを利用したゲームは視点・光源・物体頂点の位置関係を逐一計算して2次元的な見え方を計算しているのだろう。その処理は複雑であり、現実よりはるかに劣るグラフィックを現実より遥かに劣る解像度[1]・現実より遥かに劣るリフレッシュレートで表示するだけでも高価なGPUが必要になり、部屋が暑くなる。

逆に考えて、どうして現実空間はレンダリングが必要ないのか。我々の眼球に入る光はどのような力によって計算されているのか。そうして考えてみると、最終的には光が直進する性質に行き着く。光は光源から一度放たれれば物理法則に従って自力で飛んでくれる。だから我々人間は眼球を用意して飛んでくる光を受けるだけで済む。とすると太陽という巨大な核融合炉が現実世界のGPUということになる。

私は心理学を専攻しながらプログラミングを学び修了後はエンジニアになるが、そもそも現代の心理学は情報科学に強く影響されている。人間をコンピュータと同じ情報処理装置とみなすことによって多くの発見がなされた。その代表的なものが短期記憶（メモリ）と長期記憶（ストレージ）という概念だろう。

それにしても、私はこのブログを心理学啓蒙ブログにしようとは思っていないのだが、なんとなく思い浮かんだことを書いていくと自然と心理学の話になっている。専門分野を持つことの肯定的な意義は世の中のあらゆることを自分の専門分野というものさしによって見られるようになることである。もちろんそれでは測れないものもあるだろうが、測れない・違うということがわかるための基準を持っているのは良いことだと思う。

[1]なお眼球から出力される神経の数は10^6（1000×1000）程度しかない。しかしこれは視覚の貧弱さというよりもむしろ網膜で既に高度な圧縮が行われていることを意味する。詳しくは網膜神経節細胞でググれ。

月曜日の僕は一週間で一番大学院生をしている。すなわち、研究室のミーティングと学科のミーティングが月曜日にある。どちらも自分の担当回以外では他人の研究発表を聞いて理解し、それをブラッシュアップするような意見・質問が求められる。

これはなかなか難しい。心理学の研究計画は砂時計にたとえられる。すなわち仮説は大きく包括的なものでもいいが、何を計測すればその仮説の正しさを検討できるかというところに工夫を凝らし、最終的には数字と数字の単純な比較に持ち込む。

たとえば「文字の書き方は脳内でどのように記憶されているのか」という大きな仮説を検討したいとする。ここで先行研究を参考に第2段階の仮説として「記憶表象は外部座標系か身体座標系か」を設定する。簡単に言えば現実空間における文字の形がそのまま記憶されていて書くたびにそれをロードしてきて適切な手の動かし方をその場で計算しているのか、それとも手の動かし方をそのまま覚えているのかという2択。そしてこの仮説から「外部座標系で記憶しているならバカでかく書くときも小さく書くときも変わらないはずだが、身体座標系で記憶しているなら字のサイズが変わると関節の動かし方が（非線形に）変化するので、学習が無効になるだろう」という第3の仮説が生まれる。これに基づき「新しい文字を3cmで100回書かせて学習させたあと、1cmと10cmで書かせる。3cmで書いたときの文字を拡大して1cmと10cmの文字との誤差が一定値以下なら文字は外部座標系で学習されたのだろう。そうでなければ身体座標系で学習されたのだろう」という実験が立てられる。この研究例は自分の卒論をベースにいま適当に考えたので警察のツッコミは不要である。

上記実験例では「文字の書き方は脳内でどのように記憶されているのか」という問いが「異なるサイズで書かれた文字の形の差」という数値に収斂した。このように大きな仮説はどのようなもので、それを知るためにどのような実験が考案され、結果のグラフのどこを見ればいいのかということをよく考えながら聞いていないと研究の話にはすぐついていけなくなる。話についていけなくなると退屈で辛いので頑張ってついていこうと試みるが、簡単ではない。

人間を対象に研究をする場合「脳に電極刺して測ってみましょう」というわけにはいかない。人間に何かしらの課題をやってもらって、そのパフォーマンスを測定する。課題とパフォーマンスの関係から、その間にある人間というブラックボックスの性質を少しずつ推理していくのが心理学である。あくまで推理にすぎないので仮説を「検証」するという言葉は使わないのが通例となっている。ある現象が観測されたからといって、その原因が実験者の推測のとおりとは限らないからだ。

まあサルやネコには刺すんですけどね、電極。僕はやったことないけど。