高度に成熟したAIの「睡眠不足」が問題視されている

機械には睡眠が必要なくていいよな、なんて思ったことはないでしょうか。

しかし近い将来、革命的な人工知能技術の到来によって、冷蔵庫や自動車など、高度なAIを搭載した機器は睡眠を必要とするようになるかもしれません。

アメリカ、ロスアラモス国立研究所で行われている新しい研究は、脳内ニューロンを模倣した高度なAIのシミュレーションから、偶然にもその可能性を発見したそうです。

人間に近づいた時、AIに起こる問題

（画像＝『ナゾロジー』より引用）

現在の機械に睡眠は必要ありません。

パソコンにはスリープ機能がありますが、これは別に機械に睡眠が必要なわけではなく、単に電気代節約のための機能です。

では、省エネ目的以外に機械が眠る必要とは何なのでしょうか？

その変化は、生体脳を模倣したAIシステムが、私達の生活を1日中支援している機械に組み込まれたとき起きると考えられています。

この可能性はある実験中に発覚しました。

ロスアラモス国立研究所では、人間の学習行動を厳密にシミュレーションした神経ネットワークを開発し、それがどのように動作するか調査していました。

このシミュレーションで確認していたのは、見たものを学習するという行為についてです。

たとえば、子どもに見た目の異なる動物をグループ化させるという作業をさせた場合、知らない動物であってもライオンとペンギンを別のグループに分類します。

こうした見たものを辞書化する学習が、シミュレーションされた神経ネットワーク上では、どのように動作しているのかを調べていたのです。

ところが、この実験では、ある程度の期間継続しているとネットワークが不安定になるとわかりました。

研究者はこの問題を解決するためにいろいろと試して見ましたが、全て失敗に終わり、最終的に擬似的な睡眠状態をシステムに経験させるという方法を実行したのです。

すると、模倣された神経ネットワークは安定性を取り戻しました。

こうした不安定性の発現は、これまでのAI研究では確認されていませんでした。

通常のAIでは、生体ニューロンに相当するものが存在しません。しかし、今回の研究では生物の学習動作を理解するために、生体ニューロンを模倣したシステムを使用していました。

つまり、この研究は偶然にも、人工知能を生体脳に近づけていった場合、睡眠を必要とする可能性を発見したのです。

（画像＝ある種の人工知能は睡眠を取らないと幻覚を見始める。 / Credit: Los Alamos National Laboratory、『ナゾロジー』より引用）

今回の研究では、睡眠不足と考えられる状態にAIが陥った場合、ネットワークにはラジオのチューニング中のように、さまざまなノイズが発生したと言います。

そして、AIはなんと幻覚に類似した画像を生成し始めたのです。

これは人間の睡眠不足で報告される症状と、似た状況が再現されているように思えます。

最終的にこの問題は、生物がノンレム睡眠中に脳内ニューロンが受け取っている周波数と振幅の信号を模倣して、ネットワーク内に入力することで解決されました。

ノンレム睡眠は、生物になくてはならない深い睡眠状態のことです。

この擬似的なシステムのノンレム睡眠は、いわゆるPCの非アクティブ状態のスリープモードとはまったく異なります。

PCのスリープモードは、事実上の仮死状態を意味していて、すべての計算活動が時間的に凍結されています。

もし、この仮死状態のスリープを不安定になった今回のシステムで実行すると、次の起動時にはネットワークがリセットされてしまい、学習内容が消去された健忘症のような状態になってしまいます。

つまり、生き物の行う睡眠は、単なる活動の休止状態ではなく、ニューロンの適切な機能を保つために不可欠な休止とは異なる活動状態だと言えるのです。

今回偶然発見された事実は、AIの研究が、私達の行う睡眠という機能の意味を探るためにも有用になる可能性を示しています。

そして、人工知能が高度化し、生物に近い動作が可能な生体脳に近づけていった場合、それが睡眠不足を起こす可能性も示しているのです。

こうして見ると、睡眠がいかに重要なものかがわかってきます。

機械が電気羊の夢を見るかはわかりませんが、彼らにも睡眠が必要になる時代は来るのかもしれません。

参考文献

Los Alamos National Laboratory