科学と疑似科学とを判別する - 1524257541

461：Ken：2019/07/19(金) 23:07:50 ID:fAtXoc8.: >>460

＞「その目的にかなったこと」をどう判断するのかを考えてほしいです。実際的に、どんな手段で判断できるのかを。

まず大前提として、科学の進歩を客観的、総合的、なにより科学的に評価するなら、数値的指標を定義せねばなりません。もし人工知能に科学の進歩を委ねるなら「目的関数」に設定するものです。

１．世界を知るという行為としての科学の進歩
２．科学技術の進歩

ここで、１を数値化するのは非常に困難です。世界を知るとは、観察事実を説明する理論を立てることであり、理論を評価する最善の方法は、事実を予測して的中させることです。しかし科学全般が対象となると、予測すべき事実は多岐にわたり、予測が的中しても、個々の事例がもつ価値は異なるでしょう。

そこで、まず２を考えましょう。技術の進歩も多岐にわたりますが、まだしも統一的な指標を立て易いと思います。以下は私なりに考えてみた技術進歩の評価指数（案）です。

人類発生以来の大半の期間、利用できるエネルギーは人力だけでした。数十万年前に火を使い始めたのが最初のエネルギー革命で、その次は約１万年前に家畜を労役させるようになったときです。食物を醗酵させる作業を考えると「家畜」の中に微生物を含めてもよいでしょう。その後は、風力や水力、石炭、石油、そして原子力などがエネルギー源に加わりました。

これらの技術進歩を評価する指標として、人間が使用するエネルギー量はどうでしょうか？　実際にはエネルギー総量よりも、単位時間あたりの量つまり出力が重要です。例えば掘り出した石炭からコークスを作るのは技術進歩ですが、エネルギー総量は元の石炭よりも減るのですから。また、熱力学を応用してエンジンの効率を上げるのも、出力値が目的関数として妥当でしょう。

そこで、科学進歩を評価する指標の１つとして、社会全体の時間当たりの利用エネルギー量を使います。単位は「ジュール／秒」（ワット）になります。

もう１つの重要な指標が情報量です。これも歴史の中で幾多の技術革命がありました。文字の発明、記録媒体（粘土板、紙、磁気ディスク、フラッシュメモリ）の発明、印刷、計算機械（算盤、計算尺、コンピュータ）、情報伝達手段（狼煙、手紙、電話、テレビ、インターネット等）。

そして、エネルギーと同様、情報も情報総量（ビット）よりも時間当たりの情報処理量（ビット／秒）が、技術進歩の指標としてふさわしいと思います。速度があればこそ総量も増えるのですから。

エネルギーや情報と並ぶ技術進歩の指標として私が注目するのはエントロピーです。

例えば鉱石を精錬して鉄や銅を作るのは、鉄や銅の原子とそれ以外を分けることなので、エントロピーを減らします。ウラン濃縮も同位体を分離するので、エントロピーを減らす技術といえるでしょう。しかし、もっと重要なのは医療技術などです。

わが師アジモフは、生命とはエントロピーを減らすものと定義しました。例えば私たちが炭水化物を摂取すると消化器官内でグルコース等に分解されます。ここまではエントロピーが増えるのですが、腸壁から生体組織に入ると逆転が起こり、ＡＴＰ等に代表される、利用可能なエネルギーを蓄えた物質が合成されます。これはエントロピーを減らす作業なのです。

生命が死んだら、このようなエントロピー減少が止まるのはもちろんですが、病気や老化でもこの機能が衰えるとすると、人間を健康に保つ科学技術の最も根源的な指標として、１人あたりのエントロピー量はどうでしょうか？　単位は「ジュール／ケルビン」になります。

もし、以上の３つの数値から「科学技術指数」を算出するなら、適当な重み係数をかけて、

科学技術指数　＝　Ａ×出力　＋　Ｂ×ビットレート　－　Ｃ×エントロピー

と定義したいところですが、単位が異なる数値の足し算はできませんから、重みは乗数として、

科学技術指数　＝　出力のＡ乗　×　ビットレートのＢ乗　÷　エントロピーのＣ乗

とします。そして、いろいろな条件でこの指数がどう変化するかを実証実験か思考実験するのです。もし人工知能に科学の進歩を委ねたら、間違いなくこの種のことをやるでしょう。

それでは、科学進歩の第１の定義「世界を知るという行為」はどうでしょうか。

上で述べたように、これを数値化するのは困難で、私には良案がありません。

ただ、近代以後の歴史を見ると、科学知識の進歩はほとんどの場合技術の進歩を生じています。そもそも科学研究にコストがかかることを思えば、スポンサーはリターンを求めるでしょうし、それは利益を生む新技術の形をとるのが普通でしょう。

そう考えると、

科学技術指数　＝　科学進歩指数

としてもよいのではないでしょうか。つまり、上記のような指数で表した科学技術の進歩をもって、科学の進歩を評価するのです。