摘要:制御論(制御論)は、長い期間にわたり、技術と科学の進歩に基づいて、20 世紀中頃に興起し、設計理論と研究に影響を与えました。制御論(制御論)は 1970 年に最初に考案され、思考的な方法を発展させ、より哲学的であまり厳密でない制御の観点から ** 二階制御論(二階制御論)** へと発展しました。この方法は、自らの目標を協議する自律的なシステムに対するアプローチを提供します。言い換えれば、設計は制御論(設計制御論)の導入として、制御論が技術工学の学問から設計哲学の視点へと発展したことを概説します。
1.1 イントロダクション#
制御論がエンジニアによってモニター、誘導回路、その他の制御システムにおける機械的フィードバックと広く関連付けられて以来、大きな進展を遂げてきました。過去半世紀の間に、制御論の範囲は日常的なものに達し、制御論は人間に関連するより広範な分野も含むようになりました:生物学、管理学、社会科学、人類学、教育学、治療学、そして最近のデザイン学。制御論は、認識論的実践としての抽象的な哲学的アプローチを設計に提供します。実践における制御論を説明します。背景は、私たちの発展に関する議論のテーマを分析します。
1.2 第二次世界大戦とシステム伝統(Systems Traditions)の興起#
第二次世界大戦が勃発する前から、「制御論の父」(father of cybernetics)である ** ノーバート・ウィーナー(Norbert Wiener)** は画期的な洞察を持っていました。ウィーナーは、電力システムにおける「強い」(strong)電流と「変化する roaring twenties の音と景色を変える」 (that were transforming the sounds and sights of the Roaring Twenties)「弱い」(weak)電流の間に明確な違いがあることを認識しました。彼は、通信と制御システムにおいて、電流(および無線波)が信号伝達の機能を果たす限り、任意に弱くすることができることを発見しました。第二次世界大戦がヨーロッパで勃発した後、ウィーナーと彼の共同研究者であるアートゥーロ・ローゼンブルース(Arturo Rosenblueth)およびジュリアン・ビゲロー(Julian Bigelow)は、別の深い洞察を得ました:** 古代ギリシャ以来、西洋思想は循環因果関係(circular causality)を禁止してきました。なぜなら、それは伝統的な論理では解決できない逆説的な条件を生じる可能性があるからです。** しかし、彼らは、高等生物の新陳代謝のような特定のシステムが「目的を持って」(purposefully)自らの行動に影響を与えることに反応することを認識しました。循環因果関係は依然として論理的な難題を構成しますが、実践においては無視できなくなりました。これらの洞察を通じて、ウィーナーは彼の時代の重要な知識と技術の変革を把握しました。過去の他の軍事衝突と比較して、第二次世界大戦は信号と因果関係の洞察によって決定されることが多く、したがって、それは単なる権力と武力の戦争ではなく、通信と制御の戦争でもありました。ナチス政権の台頭は、新しい通信手段のおかげで大いに助けられましたが、それは線形の関係でした。ドイツの家庭に安価なラジオ受信機を設置し、一方向のプロパガンダ伝播ネットワークを構築しました。この政権は、社会的相互主義(social mutualism)を大いに階級的専制構造に置き換えました。
ウィーナー(Wiener)は国防技術分野で戦争に貢献しようとしました。彼はビゲロー(Bigelow)と共に、攻撃中の爆撃機の軌道を予測し、発射された弾薬が目標に到達する際に「前もって」(ahead of)飛行機を狙う高射砲システムを開発しようとしました。彼らのシステムは、数秒以内に飛行機の軌道を予測する「驚くべき」(positively uncanny)能力を示しました。しかし、必要な長い時間内に、既存の方法と比較してこのシステムは戦闘上の優位性を提供しなかったため、戦闘で使用されることはありませんでした。
同時に、ドイツ人は Fritz X や V-1 飛行爆弾のような空中武器に内部誘導システムを統合しました。ジャイロスコープを姿勢センサーとして使用するこの方法は、数十年前にホワイトヘッド魚雷(Whitehead Torpedo)で使用されていました。これは、循環因果の自己調整と制御論者が言う「負のフィードバック」(negative feedback)に基づいています:** 目標が設定され、その目標への道筋が描かれると、運動出力と感覚入力の間に「フィードバックループ」(feedback loop)と呼ばれる自己修正の循環信号構造システムが確立され、その道筋に沿って持続的に運動することができます。** このシステムは、実際の経路と描かれた経路の偏差、いわゆる「誤差」(error)を最小化することによって、設定された目標に最終的に到達することを保証します。
V-1 飛行爆弾が英仏海峡を越えると、彼らは負のフィードバックループを持つ防御システムに遭遇しました —— 自動レーダー追跡ステーションと近接信管を含む弾薬(projectiles containing proximity fuses):これは、ほとんど人間の干渉なしに行われる前例のない自律武器の衝突でした。V-1 の後継者である、より速い V-2 ロケットがロンドンを攻撃するために使用されたとき、イギリス人はミサイルの目標追求に対して負のフィードバック制御に誤差増幅の「正のフィードバック」(positive feedback)を加え、二重スパイが誤った着弾点をドイツ人にフィードバックすることに成功し、その結果、後のミサイルは人口密集地域から遠ざけられたとされ、多くの命が救われました。
第二次世界大戦の他の画期的な発展は、暗号学と暗号解析の分野で起こり、イギリスのアラン・チューリング(Alan Turing)とアメリカのクロード・シャノン(Claude Shannon)が重要な貢献をしました。シャノンも前述の防空の課題に取り組んでおり、彼の信号分析の仕事は有名な通信数学理論[Mathematical Theory of Communication](時には ** 通信理論 [Communication Theory]または情報理論 [Information Theory]** とも呼ばれます)に発展しました。この仕事で、シャノンはウィーナーの指導を受け、特にウィーナーが防空プロジェクトのために開発した統計的方法から大きな恩恵を受けました。
ドイツ、イタリア、日本の権威主義の台頭は、アメリカに国家士気委員会(Committee for National Morale)を設立させました。この委員会は、大統領にプロパガンダと公共の士気に関する助言を提供し、独裁主義の再発を防ぐための戦略を策定しました。彼らは、感情と理性の分離を用いて国家社会主義(National Socialist)の心理を説明し、感情は増幅され、理性は大衆メディアのプロパガンダによって抑圧されました。この見解は、個人が自由に感情と理性に基づいて選択を行うことを許す新しいメディアをすぐに刺激しました。民主社会のメンバーは、上からの制約を受けるべきではなく、自由であり、内部の価値観に導かれるべきです。したがって、政府は、外部からの権限が内部から生じる必要があるという矛盾した課題に直面しました。
戦後、制御と循環因果フィードバックの関連性は衰えませんでした。一群の学者が脳の抑制について議論するために集まったとき、ビゲロー(Bigelow)は、ローゼンブルース(Rosenblueth)とウィーナーとの間で行った目的を持った循環因果システムに関する作業を示し、多くの人々の興奮を引き起こしました。これにより、1946 年から 1953 年の間にこの問題に関する一連の会議が開催され、中心的な小グループとさまざまな学問分野からの招待客が参加しました。ジョサイア・メイシー財団(Josiah Macy, Jr. Foundation)が後援したこの一連の会議は、一般に ** メイシー会議(Macy Conferences)と呼ばれています。ウィーナーと彼の二人の共同研究者に加えて、中心的な参加者には神経生理学者ウォーレン・マッカロック(Warren McCulloch)とウォルター・ピッツ(Walter Pitts)、数学者ジョン・フォン・ノイマン(John von Neumann)、物理学者ハインツ・フォン・フォルスター(Heinz von Foerster)、そして人類学者で国家士気委員会の卒業生であるマーガレット・ミード(Margaret Mead)とグレゴリー・ベイトソン(Gregory Bateson)** が含まれました。メイシー会議の参加者は、異なる学問分野の用語の違いを克服し、循環因果フィードバックシステムに対する共通の関心を探求するための新しい共通の言語を開発しました。こうして、メイシー会議は今日のいわゆる学際的な分野の揺りかごとなりました。
マーガレット・ミード(Margaret Mead)は、20 世紀 20 年代に南太平洋でのフィールドワーク中に循環因果関係を実践していました。ミードは、線形因果関係の科学的必要性を拒否し、「客観的に」(objectively)観察を排除し、参加観察者として人類学研究を行った最初のアメリカ人かもしれません。ミードとは異なり、ウィーナーは 1935 年から 1936 年にかけて清華大学の客員教授として発表した論文(The role of the observer)の中で客観的観察者の概念を拒否し、観察を積極的な参加として説明しました。
あるメイシー会議で、招待されたイギリスの制御論の専門家 W・ロス・アシュビー(W. Ross Ashby)が彼の「ホームオスタット」(Homeostat)—— 四つの相互接続されたボックスからなる構造 —— を展示したとき、観察者の役割は論争の的となりました。各ボックスには可動指標があります。実験者がこれらの指標の一つまたは複数を中立位置から移動させると、残りのボックスの指標は逆比例で移動し、安定した全体の平均値を維持します。これは、生物がグルコースレベルや体温を維持する方法に似ています。アシュビーは、生物と環境の関係から「ホームオスタット」(Homeostat)を説明しました。ビゲローや他の参加者が「ホームオスタット」(Homeostat)における生物と環境の境界がどこにあるのかと尋ねると、アシュビーは、彼が四つの装置と実験者の間に特定の境界を設定していなかったため、苛立ちを感じました。二年後、彼は次のように書きました:
有機体とその環境が一つのシステムとして扱われるとき、「有機体」と「環境」の間の境界線はある程度概念的になり、任意的になります。(As the organism and its environment are to be treated as a single system, the dividing line between “organism” and “environment” becomes partly conceptual, and to that extent arbitrary.)
この見解に基づいて、アシュビーはミードとウィーナーの観察者依存の見解に同意しました。彼はまた、「システム」(system)という用語の理解が変化することを予測しました。この用語は制御論およびそのより広範なシステム伝統の中心です。「システム」(system)という用語の語源は「組み合わせ」(putting together)を指し、これは科学が「物事を分解する」(take things apart)という還元主義的傾向と並行しています。初期のシステム理論家が「システム」(system)を「相互関連する要素の集合」(sets of elements standing in interrelation)と客観的な用語で説明した後、制御論者は最終的にシステムを主観的な用語で説明することになります。すなわち、観察者が彼らの観察において何が関連しているかを決定する際に行う区別です。この最近の見解によれば、システムの境界は観察行動によって投影され、交渉可能であり、観察された属性ではありません。
ウィーナーは 1948 年に『制御論』(Cybernetics)という画期的な著作を出版しました。メイシー会議の参加者は『制御論』(Cybernetics)を彼らの分野の名称として採用し、その副題「動物と機械における制御と通信の科学」(control and communication in the animal and the machine)は制御論の顕著な定義となり、後に提案された多くの他の定義の基礎となりました。「cybernetics」(制御論)という用語は、ウィーナーが操縦能力を表すギリシャ語の形容詞「κυβερνητικός」から派生したものであり、これは「government」という単語の語根でもあります。この本は成功を収め、広く普及しましたが、新しい分野の基礎として適切であるかどうかは最終的に疑問視されました。グランビル(Glanville)は、ウィーナーが最初に『制御論』(Cybernetics)を出版し、その後より哲学的な **『人間の用途』(The Human Use of Human Beings)** を出版したことを「巨大な戦術的誤り」(massive tactical error)と見なしました。『制御論』の技術的および数学的性質により、制御論は広く技術工学の学問と見なされました。もしより哲学的な『人間の用途』(The Human Use of Human Beings)が最初に出版されていたら、あるいは、グランビル(Glanville)が他の場所で推測したように、ノーバート・ウィーナー(Norbert Wiener)ではなくグレゴリー・ベイトソン(Gregory Bateson)が制御論の最初の本を書いていたなら、この分野は今日、より適切に生きた人々に関連する分野として理解される新しい分野になっていたかもしれません。
イギリスでは、アシュビー(Ashby)が「多様性」(variety)をシステムが持つ可能な状態の数を測る基準として導入し、「制御」(control)を正式化するのを助けました。アシュビー(Ashby)は当時、彼の個人的な日記に次のように書きました:
私はシャノンのエントロピーの方法と無限に長いメッセージの平均法から脱却したい。私は計算できる何かが欲しい。(I want to get away from the Shannon method of entropies [and] averaging over infinitely long messages; I want something I can count.)
アシュビー(Ashby)は、交通信号が赤、黄、緑の三つの信号を持ち、それぞれの信号がオン(on)とオフ(off)の二つの状態を持つため、合計で八つの状態があることを説明しました。しかし、彼の交通制御の応用では、実際には四つの状態の変種のみが使用されました —— 例えば、赤と緑の組み合わせは使用されませんでした。潜在的な状態と実際の状態の違いが制約(constraint)です。アシュビー(Ashby)はまた、信頼できる制御にはフィードバックループ内で特定の条件を満たす必要があることを認識し、彼の **「必要な多様性の法則」(Law of Requisite Variety)** に反映されました:制御者の多様性は、制御される多様性と等しいかそれ以上でなければなりません(the variety of the controller must be equal or greater than the variety of the controlled)。
世界が「東側ブロック」(Eastern bloc)と「西側ブロック」(Western bloc)に分裂し、冷戦に突入する中で、制御論は再び基調となりました。今や、対立は学術的な挑戦であると同時に政治的および軍事的な挑戦でもありました。学術界では、特に制御論の専門家 ** ジョン・フォン・ノイマン(John von Neumann)が「ゲーム理論」(game theory)を発展させました —— 合理的な意思決定者間の競争をシミュレートする数学的手法です。対立は、軍備競争の形であれ全面的な暴力の形であれ、今や正のフィードバック(positive feedback)として理解され、抑制されなければ、壊滅的なエスカレーションが生じる可能性があります。過去の戦争において、核兵器とロケット技術の発展は、アイアンカーテンの両側で「相互確実破壊」(mutually assured destruction)を確保するために行われました。ソ連とアメリカは、第二次世界大戦中にドイツのロケット開発研究センターを担当していた資源の大部分を占有しました。今や、宇宙競争が象徴的な戦場として現れ、ここで競争は革新を拡大し、直接的な暴力ではなくなります。この競争の初期に、ソ連は迅速な進展を遂げ、最初の地球衛星を打ち上げ、西側を「スプートニクショック」(Sputnik Shock)** に陥れました。
スプートニク衛星(Sputnik)が発信したビープ音の無線信号と夜間の視認性は、アメリカ人に科学、技術、教育における優位性を疑問視させ始めました。「ミサイルギャップ」(missile gap)とそれによって引き起こされた不安は、全米に深い反省の波を引き起こしました。「宇宙時代」(space age)の楽観主義を数年経験した後、アメリカの科学者とエンジニアはこの国の革新の優位性に対する自信を失い、政策立案者や一般市民もアメリカの教育システムの基準と方法に疑問を持ち始めました。アメリカは競争において遅れを取り、双方が自国民の利益のための科学的発展と技術的進歩を核心原則として掲げていました。これにより、彼らは異なる意見を提出する方法について合意し、国家の成果を測定し比較するための共通の条件と基準を提供することができました。アメリカがソ連の成果に遅れを取ったため、ケネディ大統領は 1961 年に 10 年以内に人類を月に送り返すと約束しました。彼はこの競争を目標指向のガバナンスの挑戦として定義し、システム工学的アプローチを利用し、経路目標管理理論の観点から解決しました;彼はまた、これまで宇宙競争で見落とされていた終点を描きました。この終点の位置とそれが示唆する技術的挑戦は、この競争をアメリカの優位性に偏った長期的な発展の挑戦として再定義しました。実際、ケネディ大統領は「すべてのシステム設計者が直面する困難、すなわち全体のシステム仕様、または「目標声明」を決定すること」(difficulty facing every systems designer [which] is in determining the overall system specification, or ‘statement of objectives’)を解決しました。
システム工学(systems engineering)の方法(略してシステムアプローチ)は、初期の弾道ミサイル開発で最初に採用され、NASA の全月面計画に採用されました。システム伝統の家族の中で制御論の遠い親戚として、システム工学は科学的還元主義と線形因果功利主義を堅持しています。システム工学の技術的重点は、事前仕様、合理化、最適化であり、本質的に、宇宙探査システムのモジュール化(多段ロケットや宇宙ステーションのコンポーネントなど)と、これらを生産・運営する階層的な組織管理構造と互換性があります。例えば、宇宙船を推進、通信、ナビゲーションと誘導、生命維持などのシステムとサブシステムに分割し、細分化することを許可するこのアプローチは、各サブシステムがそれぞれのサブ目標を満たすと、一旦すべてのサブシステムが全体に統合されると、全体の目標が満たされるという仮定に基づいています。
1.3 制御の限界、ツール主義と設計方法#
第二次世界大戦が終わった直後、技術革新、組織管理、任務操作、国際的な対立が戦略的ガバナンスの範疇に取り込まれました。ますます多くの人々が、制御論は単なる制御を記述する理論ではなく、目的を持った制御を施す理論でもあると考えるようになりました。倫理とツール主義に関する問題を巡ってイデオロギーの亀裂が生じました。例えば、多くの人々が到来する産業自動化の時代を歓迎する中、ウィーナーは普通の労働者が消えつつあると警告しました。ノーバート・ウィーナー(Norbert Wiener)とジョン・フォン・ノイマン(John von Neumann)という二人の卓越した数学者と制御論の新しい分野の創始者の対比は、この倫理的な分岐を体現しています。ウィーナーはマンハッタン計画に参加せず、戦争研究の機密性に反対し、民間人に対する核兵器の使用を嫌悪しましたが、ノイマンはマンハッタン計画で指導的役割を果たし、広島と長崎を核攻撃の目標として選ぶ委員会のメンバーであり、ソ連に対して核の先制攻撃政策を主張しました。
戦後、人々はさまざまな挑戦が科学的かつシステム的な方法で目的を持って管理できると考えました。「スプートニクショック」(Sputnik Shock)は「創造性技術」(creativity techniques)の発展を刺激し、すぐにシステムの方法論と管理が革新と設計に適用されました。ウィーナーが発明の哲学に関する本を書くよう招待されたとき、創造性に関する初期の制御論の序文が現れました。彼が応じて書いた原稿の中で(しかし 1954 年には他のプロジェクトのために執筆を放棄しました)、ウィーナーは次のように説明しました:**「本当に根本的で画期的なアイデアは、ほとんどが幸運で予測不可能な偶然である」(the really fundamental and seminal idea is to a large extent a lucky and unpredictable accident)。** 彼は発明が理性的な決定によって行われるという概念を拒否しました:
発明の最も重要な段階 [......] は、思想環境の変化であり、この変化は新しい思想によって生じ、また新しい思想によって生じる。このことは、社会に計り知れない価値をもたらす可能性があるが、物事の本質においては、精算の対象ではない。(The most critical stage of invention [. . . ] is the change in intellectual climate which produces and is produced by a new idea. This may be of untold value to the community, but in the essence of things it is not subject to actuarial work.)
ウィーナーはまた、偶然に現れる新しいアイデアを雷に例えました。彼は、それらの偶発性のために、雷と新しいアイデアの両方に有利で不利な条件が理解され、利用される可能性があると考えました。この見解の中で、発明は育成できるが、制御したり決定的に引き起こしたりすることはできないとされます。しかし、今日の設計制御論の他の先駆者的な考えはウィーナーの仕事の中に見出すことができます。彼はフィードバックを **「過去のパフォーマンスによって未来の行動を調整できる特性」(the property of being able to adjust future conduct by past performance)と定義し、これは後にサイモンが設計者を「既存の状況を望ましい状況に変えることを目的とした行動計画を考案する人」(who devises courses of action aimed at changing existing situations into preferred ones)と説明したことを予見しています。また、リッテル(Rittel)とウェバー(Webber)が問題(すなわち設計の挑戦)を「現状とあるべき状態との間の差異」(as discrepancies between the state of affairs as it is and the state as it ought to be)** と説明したことも同様です。
ウィーナーの仕事は、より隠喩的で哲学的な方法で設計 - 制御(design-cybernetic)の未来を予示しています。彼はビゲロー(Bigelow)と共に開発した戦時防空システムで、アリストテレスが説明した二つの因果関係を統合しました:causa efficiens(説明的記述:「なぜなら......」)とcausa finalis(制御:「ために......」)。これら二つの因果関係は、一方では自然科学の記述的な議題に対応し、他方では工学と設計の指導的、介入的な議題に対応します。サイモン(Simon)は次のように説明しました:「自然科学は物事の本質に関心を持ち、...... 一方で設計は物事がどのようにあるべきかに関心を持ち、目標を達成するために人工物を考案することに関心を持つ。」(The natural sciences are concerned with how things are [. . . ] Design, on the other hand, is concerned with how things ought to be, with devising artefacts to attain goals)
もし制御論の火花が設計の分野に飛び込む決定的な瞬間があるとすれば、それは設計理論がアシュビー(Ashby)の多様性と制約の概念を採用した瞬間です。奇妙なことに、この瞬間は二度発生し、基本的には独立して発生しました。当時、イギリスのゴードン・パスカ(Gordon Pask)とドイツのホルスト・リッテル(Horst Rittel)がアシュビーの作品からインスピレーションを得ました。リッテルはすぐに設計プロセスを **「多様性の生成と多様性の削減」(the generation of variety, and the reduction of variety)** と説明しました。これら二つの操作は、今日では設計の「発散」(diverging)と「収束」(converging)の段階として単純に呼ばれることが多く、設計プロセスモデル(例えばダブルダイヤモンドモデル [double diamond model])に示されています。
20 世紀 50 年代と 60 年代には、設計を「科学化」する願望がありました。** バックミンスター・フラー(Buckminster Fuller)は 1965 年から「世界設計科学十年」(World Design Science Decade)** を宣言しました。最初の設計方法会議(Conference on Design Methods)は 1962 年にロンドンで開催され、設計方法運動が始まりました。これは、設計を合理化し科学化することを目的とした十年にわたる学術的な試みでした。翌年、ホルスト・リッテル(Horst Rittel)はウルムのデザイン学院(Ulm School of Design)からカリフォルニア大学バークレー校に移り、そこで設計方法運動の主要な提唱者となりました。彼は後に次のように回想しました:
最初は、建築、工学、ビジネスの分野からの外部者がこのシステムアプローチについて聞き、もしそれが NASA のプロジェクトのような複雑な事柄を扱うことができるなら、なぜ私たちは同じ方法で家のような単純な事柄を扱えないのかと考えました。私たちは実際に、すべての建物を任務指向の設計対象として見るべきではないでしょうか?([I]n the beginning, outsiders from architecture, engineering, and business heard about the methods of the systems approach and thought that if it were possible to deal with such complicated things as the NASA programmes then why couldn’t we deal with a simple thing like a house in the same way? Shouldn’t we actually look at every building as a mission-oriented design object?)
しかし、十年以内に、設計方法運動はその過程を終え、多くの人々の反対に直面しました。その中には、初期の支持者の一部も含まれており、彼らは規範的な方法論が設計の理念と矛盾することを認識しました。現在までに、彼らは規範的な方法論が設計の理念と対立するものであると考えています。ジョーンズ(Jones)はこの運動の初期の支持者であり、後の反対者の一人で、次のように説明しました:
方法論は固定された目的地への固定された軌道であってはならず、起こり得るすべての事柄についての対話であるべきです。対話の言語は、過去と未来の間の論理的なギャップを埋める必要がありますが、そうする際には、議論される未来の多様性を制限するべきではなく、自由でない未来の選択を強制するべきではありません。(Methodology should not be a fixed track to a fixed destination, but a conversation about everything that could be made to happen. The language of the conversation must bridge the logical gap between past and future, but in doing so it should not limit the variety of possible futures that are discussed nor should it force the choice of a future that is unfree.)
適切な方法と技術を利用して、システムが信頼性を持って予測し制御できるという概念は、他の分野でも放棄されました。特に生態学の分野で顕著です。設計方法運動の失敗と放棄に伴い、設計研究は指導的でなく、より反省的な姿勢を呈しました。リッテルはこれを「第二世代の設計方法」(design methods of the second generation)と呼びました。この変化は、一階制御論から二階制御論への拡張と同時に発生しましたが、これは偶然ではないかもしれません。この点は次のセクションで議論します。
1.4 一階から二階制御論(First-Order to Second-Order Cybernetics)#
冷戦時代に決定的でツール主義的な制御技術科学と見なされていたにもかかわらず、この分野の発起者たちは異なる動機を持っていたと考えられます。** マーガレット・ミード(Margaret Mead)** の参加型研究者としての仕事や、ウィーナーの観察者の役割に関する初期の認識、循環因果関係(circular causality)や不確実性(non-determinability)は、制御論がその起源において、20 世紀中頃の制御論の一般的な認識と応用が示すよりも反省的であることを示しています。これをさらに説明するために、図 1.1 を見てみましょう。図にはノーバート・ウィーナー(Norbert Wiener)と彼が 1940 年代後半にマサチューセッツ工科大学で開発したロボットPalomillaが示されています。
Palomillaはセンサー、回路、モーターを備え、昆虫のように「目的を持って」(purposefully)光源に関連する空間をナビゲートします。ウィーナーの伝記に不慣れな方は、図 1.1 から、マサチューセッツ工科大学(MIT)の数学者が車両の自動化を実現しようと努力していることがわかります。この作業は、将来的にはロボット掃除機、自動運転車、無人戦場のドローンに応用されるでしょう。これらのシステムは確かにウィーナーの作品に起源を持っていますが、私たちはこのイメージに対して異なる解釈を提案します。私たちは、ウィーナーがPalomillaに興味を持ったのは、ツール的な有用性ではなく、彼自身の認知的ナビゲーションの隠喩であると考えます。彼は 1936 年に観察者の役割についての論文の中で、この役割を次のように説明しています:
実践的な数学者は、数学が生きた研究として帰納的かつ実験的であることを非常によく理解しています。教科書にどのように書かれているかに関わらず。私が特定の仕事を完了するために補助関数が必要なとき、私は一つずつ試し、最初の関数がここでは大きすぎ、二番目の関数がそこでは小さすぎることを発見し、運と種の習慣に対する親しみの恩恵によって、私は完全に適合する関数を見つけます。実際の推論論理の問題に関わる前に、十分の九の可能性は状況に対する一般的な感覚に基づいて排除されます。十番目の提案は、ある程度、熟練者を納得させるものであり、正しいポイントで困難を解決しますが、これは完全に間違いであるという疑念を引き起こすほど容易ではありません。一旦鍵がロックに挿入され、ボルトが回転の兆候を示し始めると、完璧な適合を得るためには、ただファイルとオイルを使うだけです。(The practicing mathematician knows very well that mathematics as a living investigation is inductive and experimental, whatever it may be when stuffed and mounted in text-books. When I want an auxiliary function to do a definite job, I try one after another, finding the first too big here, the second too small there, until by grace of luck and a familiarity with the habits of the species, I come on an exact fit. Nine-tenths of the possibilities are eliminated on the basis of a general feeling for the situation before it comes to a matter of any real deductive logic whatever. The tenth suggestion slips into place in a way which convinces an old hand that there is something in it – it resolves the difficulties at just the right points, but not so readily as to excite suspicions of a sheer blunder. Once the key will go into the lock, and the bolt begins to show signs of turning, it is a matter of mere filework and oil to get a perfect fit.)
この段落の隣に、もう一枚のPalomillaの写真を考えてみてください。図 1.2 は、Palomillaが空間をナビゲートする長時間露光写真を示しています。ロボットの発光真空管が曲がりくねった前方探索の経路に沿って、砂地の跡のようにその経路と操作論理を示しています。私たちは、図 1.2 の光の経路がPalomillaの空間内の運動と大いに関係していると考えます。ウィーナーの上記の説明のように、それらは短命のプロセスが残した跡であり、他の人が読むために記録され、前向きな探求と、未知を冒険し探索する方法についてのより良い隠喩と理解の思考に参加することに関連しています。こうして、Palomillaは今日のRoomba掃除機の先駆者であるだけでなく、Roomba掃除機や他の物事、プロセスの形成過程を理解するための「展示の機械」(machine for showing)、認知の反射、そして設計制御論の先駆者でもあります。
「実践的な数学者」として、ウィーナーは 1964 年に亡くなるまで、かなりの程度で表現主義的パラダイム(representationalist paradigm)に専念していました。彼は、彼が示唆した自己反省が彼の学問の明確な基礎として現れるのを生きて見ることはありませんでした。主に ** ハインツ・フォン・フォルスター(Heinz von Foerster)** が、自身に適用され、その内容が形式と一致する行動制御論を提案しました:二階制御論(second-order cybernetics)。後に、彼が二階制御論がどのように「出会った」(came upon)のか尋ねられたとき、フォン・フォルスターはそれをマーガレット・ミード(Margaret Mead)と彼女が 1968 年にアメリカ制御論学会(ASC)で行った講演に帰しました。この講演で、ミードはそれを「制御論の制御論」(Cybernetics of Cybernetics)と回顧的に命名し、ASC に制御論の洞察と技術を自らの組織と運営に適用するよう求めました。
観察者と循環因果関係の役割を認識した後、フォン・フォルスター(Von Foerster)は、あらゆる記述や理論は観察者(observes)と記述者(describes)、および彼らの記述(describing)と理論化(theorising)を説明しなければならないと説明しました。それを受け入れる人々にとって、これは研究態度であり、内在する責任に導かれた倫理的立場であり、最終的には美的欲望です。フォン・フォルスター(Von Foerster)の二階制御論の倫理概念は、自己の主観的責任に基づいており、これは彼 / 彼女のシステム境界によって定義されます。この見解に基づいて、「…… 自由は常に存在する。私は常に、私が誰であるかを決定することができる」(. . . freedom always exists. At each and every moment, I can decide who I am)と述べました。フォン・フォルスター(Von Foerster)は、行動の選択は内的に決定されるため、責任も内的に存在すると説明しました。もう一つの選択は外部の動機による行動であり、これは専制主義の基礎であり、ニュルンベルク裁判(Nuremberg trials)で観察された個人責任の拒否です:「私は選択肢がありませんでした。私はただ命令に従っていただけです!」(I had no choice. I was merely following orders!)。したがって、フォン・フォルスター(Von Foerster)は ** 倫理(ethics)と道徳(morals)を区別しました。この見解において、(線形に)他者に何を考え、何をするべきかを指導すること(「すべき……」、「すべきでない……」)は道徳(morals)** を構成し、** 倫理(ethics)** は自己に対するものであり(「私はすべき……」、「私はすべきでない……」)。したがって、** 倫理(ethics)** は明確になることはなく、行動に表れます。必要な自由を促進するために、フォン・フォルスター(Von Foerster)は彼の構成主義的倫理要求(Constructivist Ethical Imperative)を提案しました:「私は常に選択の総数を増やすように行動する」(I shall act always so as to increase the total number of choices)。
20 世紀 60 年代の大部分の間、制御論、特にフォン・フォルスター(Von Foerster)の生物計算機ラボ(Biological Computer Laboratory, BCL)は、アメリカ国防総省(Department of Defense, DoD)がコンピュータ技術の発展に提供した研究資金の恩恵を受けていました。1970 年の《国防調達権限法》(Defense Procurement Authorization Act)のマンスフィールド修正案(Mansfield Amendment)が、国防総省による「特定の軍事機能または行動に直接的かつ明白に関連する」(with a direct and apparent relationship to a specific military function or operation)基礎研究への支援を制限したとき、この状況は変わりました。倫理的に指向された(ethically-oriented)制御論の専門家、最初はフォン・フォルスター(Von Foerster)自身がこの支援を提供する準備ができていませんでした。他の人々、特に人工知能の分野では、大胆な約束をもって応じました —— これらの約束はしばしば制御論に起源を持つ技術的概念に基づいており、戦場での研究成果の適用性を実現するために、寛大な支援を受けました。五角大楼のこの政策は後に緩和されましたが、資金の再配分は MIT、スタンフォード大学、その他の場所での人工知能研究を強化し、1974 年の生物計算機ラボの閉鎖と 1976 年のフォン・フォルスターの引退の原因と見なされました。
一階制御論から二階制御論への移行は、変化というよりも拡張と見なされます。制御論は制御工学の学問として理解でき、制御論の制約されたサブセットとして、より広範で普遍的な精神として存在します。これは、ニュートン力学がアインシュタイン力学の中での地位と同様です。他のシステム指向の研究伝統において、このより広範で新しい制御論の形式は、伝統的な経験科学が基づく仮定と大きく異なり、「全体論」(holism)、背景、関係、循環因果関係、不確実性、主観的観察者、自己組織化を認めています。
循環因果関係の非決定性と観察者依存性を説明するために、フォン・フォルスター(Von Foerster)は平凡機(trivial machine, TM)と非平凡機(non-trivial machine, NTM)の二つのオートマトンを導入しました。これら二つの機械は思想実験であり、技術的実現の提案ではありません。どちらも入力と出力のチャネルを持っていますが、入力を出力に変換する内部メカニズムは異なります。TM は予測可能に入力を対応する出力に変換します。したがって、外部の観察者は、一定の観察時間の後に、可能な入力と結果出力の間に明確な関係を確立できます。例えば、図 1.3 の左側に示されている「割り当て表」(assignment table)のように。完全な割り当て表は、TM が与えられた入力に対して出力応答を予測する信頼できるモデルです。これに対して、NTM は記憶機械状態を含む方法(図 1.3 の右側に z としてマークされています)を持っています。この状態は、各入力 - 出力変換の影響を受けるだけでなく、後続の変換の出力を共同で決定します。
これにより、大量の変化する入力 - 出力マッピングが生じます。NTM の操作履歴は機械の中に痕跡を残し、実際にはそれを異なる機械に変えます。各入力出力には変換があり、フォン・フォルスター(Von Foerster)は、外部の観察者がこれら二つの機械を決定する挑戦を外部の観察者の視点から考えます。この外部の観察者は、その内部の動作を理解せずに、彼らの内部の働きを構築する心理モデル(mental model)を作成しなければなりません —— グランビル(Glanville)の言葉を借りれば、「ブラックボックス」(black box)を「ホワイトアウト」(whiten)するためです。TM にとっては簡単ですが、NTM にとってはほぼ不可能です。この観察されたシステムを理解し予測できないことは、魔法と奇跡の源であるため、満足で楽しいものです。フォン・フォルスター(Von Foerster)は、彼の二つの機械を並べて、平凡な入力出力システムと非平凡な入力出力システムを区別しました。非平凡なシステムは、人間を含み、記憶と循環経路を備えており、これらの経路を通じて、初期の操作の出力が後続の操作の入力として再び入ることができ、その相互作用によって予測できない方法で自己に影響を与えます。メカニズム(mechanisms)を使用して、機械的因果関係の文化的先入観(cultural preoccupations)に疑問を投げかけることは、過去も現在も巧妙な修辞手法です。しかし、誤解を避けるために、私たちは生物と社会システムの機械的制御論の隠喩(mechanistic cybernetic metaphors)が単なる隠喩であることを強調しなければなりません。NTM を人間の思考に例えることは、思考がメカニズムのようであることを意味するものではなく、またそのメカニズムが人間の思考のように機能できることを意味するものでもありません。この類推は、循環因果の再入と記憶の認識が進むにつれて、単純なメカニズムと人間が直面する不確実性についての認識が進んだことを示すためのものです。
フォン・フォルスター(Von Foerster)が平凡性(triviality)と非平凡性(non-triviality)の違いを指摘した背景には、子供を平凡なシステム(trivial systems)として扱い、古い問題に対して信頼できる既知の答えを出すよう訓練する教育機関への批判があります。この場合、彼は別の非平凡性(non-triviality)の例を使用しました:ある学童が「2 かける 2 は何ですか?」という質問に「緑!」と答えた場合、彼女は叱責され、「平凡化」(trivialised)され、最終的に期待される答え「4」を出すまでそうされます。子供が新しい事柄に対して自発的に示す行動、すなわち期待される多様性を超えることは、ウィーナーが雷のような創造的瞬間として形容したものを捉えています。フォン・フォルスター(Von Foerster)の NTM の説明には、このような瞬間に働く原理についての説明はありませんが、それらは対話理論(Conversation Theory)の中で説明されます。これは次のセクションで概説されます。
1.5 対話と設計#
ジョーンズ(Jones)は、設計プロセスを「対話」(conversation)として説明した唯一の設計研究者ではありません。設計制御論の内部および外部の設計研究者は、後に設計プロセスの循環構造を認識し、それを「議論」(argumentative)の「陰謀」(conspiracy)として説明しました。これは「無知の対称性」(symmetry of ignorance)を特徴とし、「弁証法的」(dialectical)であり、「言説的」(discursive)であり、「対話的」(dialogue)であり、「交渉的」(negotiation)です。
設計プロセスの循環構造は、西洋の論理とシャノン通信理論(Communication Theory)の線形構造から脱却しなければなりません。ゴードン・パスカ(Gordon Pask)の対話理論(Conversation Theory)は、このような構造を提供します。** 対話理論(Conversation Theory)は、私たちが学び、設計し、研究する中で徐々に理解していく認知プロセスを説明します。** これは循環的な交流(circular exchanges)に基づく急進的な構成主義理論(radical constructivist theory)です。「知識」(knowledge)を蓄積可能で移転可能な商品と見なすのではなく、認識と認識のプロセスを主観的に実行されるプロセスと見なします。パスカの作品は時には理解しにくいと見なされますが、彼の学生であるラヌルフ・グランビル(Ranulph Glanville)、ポール・パンガロ(Paul Pangaro)、スコット(Scott)が彼の作品をさらに発展させ、より理解しやすくしました。
シャノンのシンボルが送信者から受信者へ、ノイズの影響を受けた線形チャネルを通じて伝達されるのとは異なり、対話理論(Conversation Theory)は二人以上の対話者間の循環因果関係を説明します。より少ないものでより多くを説明する願望(オッカムの剃刀)から、対話理論(Conversation Theory)は通常、二つの対話を用いて説明します:一つは主観的な自己(self)であり、もう一つは他者(other)です。これら二つの役割は、一人の中で発生する可能性があり、彼は想像上の別の人と対話するか、二人以上のグループの中で複数の個体が一人の役割を果たすことができます。この人間同士の交流モデルを確立する上での重要な課題は、意味(meaning)が私的であることです。シャノンの通信理論(Communication Theory)はこの課題を認識し、意味をその関心の外に明示的に排除しました。対話理論(Conversation Theory)は、** 対話者がタイムリーな比較と再表現を通じて互いの考えの一致を追求するプロセスを説明することによって、この問題を解決します。** このプロセスは、対話者がそれぞれの理解が十分に近いと考えるまで続き、さらなる対話を行うことができるようになります。彼らの意味が共通であるかのように、彼らが同じ問題に取り組んでいるかのように。彼らがそのような合意に達しない場合は、相違を求める必要があります。このプロセスは図 1.4 に示されています。
日常の対話は「偶然の誤り」(同上)の中で展開され、負の影響を減少させる「」(誤り)を通じて思想と理解を調整し同期させます。理解の違いは、以前の観念に挑戦し、他の観念の多様性を拡大し、積極的なフィードバックを通じて「誤り」を利用して新しいアイデアを刺激します。これら二つの対話モデルは、設計プロセスがどのように「融合」(収束)と「発散」(発散)を行い、設計者が期待を確実に実現し(例えば時間、場所、ルールの面で)、また予期せぬ挑戦を行うか(例えば発明、推測、挑戦を通じて)を反映しています。設計型の自己は、狡猾な人と対話することができます。図 1.5 に示すように、人生は一人の人間、劇中の人物、物理モデル、ペンと草稿、あるいは天才的な技術である可能性があります。
この接触が対話として資格を持つためには、自己が他者に影響を与える準備ができているだけでなく、循環的因果関係の方法で他者から影響を受ける準備ができている必要があります。例えば、設計者はスケッチペーパーにマークを描くことができ(他者に影響を与える)、その後、スケッチを横から見て、意図的に表現されていない何かを発見し、そのアイデアを創作過程に考慮に入れることができます(他者から影響を受ける)。ファンティーニとラヌルフ・グランビル(Ranulph Glanville)は、このオープン性の重要性を「傾聴」(listening)の役割を強調することで指摘しました。フォン・フォルスター(Von Foerster)も同様の考えに沿って、彼の「解釈の原則」(Hermeneutic Principle)を提案しました:「発言の意味を決定するのは話し手ではなく聞き手である」(It’s the listener, not the speaker, who determines the meaning of an utterance)。この原則を補完するために、彼は彼の美学的要求(Aesthetical Imperative)も提案しました:「見ることを望むなら、行動する方法を学びなさい」(If you desire to see, learn how to act)。conversationという言葉のラテン語の語源が示唆するように(conversare = 一緒に回る、つまり踊る)、この観点から、** 設計は影響を与え、影響を受けるフィードバックループであり、表現と傾聴のフィードバックループ、あるいはより広く言えば、行動と理解のフィードバックループであり、交渉可能な目標を持っています。** 私たちは、この特徴が設計の十分な定義であると信じています。
スコットは、対話理論(Conversation Theory)を **「認知を進化的で自己組織的なプロセスとしてモデル化する画期的な成果」(pioneering achievement in modelling cognition as an evolutionary, self-organising process)** と見なしています。この説明は、対話の重要な特徴を強調しています:それはタイムリーに完了するプロセスです。したがって、対話は西洋のいくつかの原則、特に自然科学の推論と対比されます。フィードバックと対話は形式論理と対立し、私たちは形式論理を通じて陳述的な文を評価し、「真」または「偽」の方法で結論を導きます。何千年もの間、西洋の論理学者は循環因果関係を避けてきました。それらが引き起こす可能性のある逆説的な条件を避けるためです。「これは嘘です」(This is a lie.)のような文は、伝統的な形式推論では禁止されています。これは、形式論理が時間的であるためです。中間要素を排除する原則に従って、ある陳述が真であると同時に偽であることは不可能です。これに対して、制御論は時間的プロセスを認めます。例えば、恒温加熱器は時間的にオンとオフを交互に切り替えます。形式論理の観点からは逆説的に見えるものですが、制御論の観点からは直接的な振動です。制御論が認める時間構造は、理想的なダイナミクスを生み出すことができます。例えば、持続的な自己安定性(技術制御システムで観察可能)や自発的な新規性(対話で観察可能)です。多くの制御論フィードバックループの目的は、「結論を出す」(conclude)ことではなく、前進し続けることです。これは、学術研究の理性的な言語の中で設計の行動本質を公正に扱う障害の一つです。
「対話周期」(Conversational cycles)は、日常の対話の中で「制御を失う」(out of control)形で展開し、予測不可能な方向に進展し、意外なアイデアや新しい概念を生み出します。必要な多様性を目指すことなく、対話の双方の概念把握(多様性)は異なり、対話自体は時には相互作用によって新しい多様性を生み出し、他の時には多様性を減少させ、馴染みのある人々に以前は知らなかったことをさせる(少なくとも主観的には)ことを促します。技術制御システムは、制御可能な多様性の制約を受けますが、対話は無限です。対話の中で、多様性は(そして通常は)対話者によって異なります。それ自体が可変であり、それが形成する対話の影響を受けます。自己と他者の間の誤り、差異、誤解は、必ずしも修正または回避されるべきではなく、洞察力やインスピレーションの源と見なされます。
おそらくデジタルコンピュータは、伝統的に論理機械と見なされ、与えられた入力を模擬的に出力に変換することができますが、このように扱われると、時間的に展開する模擬計算プロセスになります。これにより、循環的な人間と機械の相互作用が許可されます。ベイトソン(Bateson)は「コンピュータは、周囲の人々と環境を含むより大きな回路の弧線に過ぎない」(The computer is merely an arc of a larger circuit that always includes a person and an environment[...])と観察しました。グランビル(Glanville)は、デジタル超現実主義の技術を用いて、海洋のように表現しました:目を閉じて、ランダムにコンピュータのワープロに入力し、コンピュータが材料をスペルミスとしてマークし、詩人がスペルチェッカーから好きな歌詞を選び、推薦を受けて、インタラクティブに詩を創作することができます。このように実現することは、自己と自己の間の相互作用です。「中間性は相互作用の源であり、そのパターンでもあります」(介数は相互作用の源極とそのパターンであり、またそのサイトです)。この設計 - 制御論の観点では、私(メディア)は不確実性に遭遇し、誤り、ノイズ、損害は、私たちが経験する不正確さによって引き起こされ、「私たちが経験する不合理性 [...] は [...] 新奇を引き起こす可能性があります」([t] 私たちが経験する不正確さ [. . . ] は [. . . ] 新奇を引き起こす可能性があります)。グランビル(Glanville)は、このように設計プロセスとその結果の関係を隣人の関係に例えました。
1.6 まとめ:新しい視点の調整#
マクロ的に見て、制御論は、事象の状態が他の状態に基づいて調整されるプロセスを研究する学問として定義できます(他の事態を参照して事態を調整するプロセスを研究する)。現実の知覚の実践。
一つは、循環的な動的関係に対する認