バイオインフォマティックな生活

生物情報学専攻の都内の大学生が日々の体験を書きます

「計算」で考える人間とコンピュータ

こんにちは! だいすけです。

本日は、「人間とコンピュータ」について計算という観点から書きたいと思います。

人間とコンピュータはしばしば類比的に語られます。それは計算という言葉で二つがきれいに結びつくからなんです。そこに面白さを感じて頂けたら幸いです。

 

みなさん、「コンピュータって何ですか?」と聞かれたらなんと答えるでしょうか?「計算する機械のこと」「ある入力に対して演算を行って対応した出力をするマシン」など、いろいろな答えがあると思います。

 

キーワードは「計算」です。なぜなら、computeは「計算する」という意味だからです。それでは、「計算」とはなんでしょうか?

 

計算とは、あらゆる情報処理を内包する概念です。

例えば、横断歩道を渡るとき。あなたは車が左右から来ていないことを目で確認し、足を踏み出します。これは、車が来るか否かという視覚情報を頭の中で処理して行動する計算行為です。つまり、判断は計算なのです。

 

人によっては、数式の計算を想像される方がいるかもしれません。しかし、計算とは本来このように様々な情報処理を指す言葉です。

 

コンピュータは計算の道具で、面白い特徴があります。それは、どんな複雑な計算をするコンピュータでも、分解すれば単純な動作をする素子の集まりであることです。単純な素子とは、例えば5V以上の電圧が入力されると1を出力し、5V未満の入力だと0を出力するような機械のことです。(豆電球みたいなものだと思ってください)

 

1つの素子では、とても計算をしているとは言い難いですよね。計算というよりは、条件反射のようなものでしょうか。しかし、これが多数集まると、シミュレーションや音声認識など複雑な情報処理が可能になります。

 

実は、人間もこのコンピュータにあたる単純な素子をもっています。神経細胞です。この神経細胞も、入力の電気刺激量がある一定の数字を超えると発火し電気信号を隣の細胞に伝えますが、超えなければ何もしないという単純な動作しかしません。

 

しかし、例えば脳みそでは約1000億もの神経細胞がつまっており、それらが互いに情報をやりとりすることで、何かを見て、聴いて、感じて、行動に移すという人間らしいことができるのです。

 

このように、人間とコンピュータは共通してみられる計算システムを持っています!それが、よく人間とコンピュータが類比的に語られる理由です。

 

しかし、相違点も当然あります。それは、例えば人間は計算にたんぱく質でできた神経細胞を使っていますが、コンピュータは計算にシリコンと銅でできた電気回路を使っていることです。これは、用いるハードウェアの違いといえるでしょう。また、計算様式も人間とコンピュータでは異なっています。

 

また、意識があるかないかという違いでしょうか?人間には意識があり、コンピュータにはないでしょうか?これらは大変面白い問題なので、別の機会に書きたいと思います。