予測処理と認識論的仮説：意識のハードプロブレムに直面する脳をシミュレートすることで意識の「ハードプロブレム」を解決する
要旨
ある理論が私たちの主観的経験を説明すると言うとき、私たちは単に次のような意味で言っています。もしその理論が正しければ—例えば、私たちの脳がその理論が規定するように機能していれば—私たちの主観的経験は確かに私たちがそれを経験するように存在するということです。科学者は通常、「観察」と「予測」の概念を用いてこの考えを表現します。理論が主観的経験を説明するのは、それが一人称の観察を予測できる場合に限られます。
いくつかの思考実験は、現在の理論がそのような予測を立てることができないことを示唆しています。例えば、もし私たちが生涯一度も色を見たことがなく、したがって青を見るのがどのような感じかを知らなければ、これらの理論は青を見るのがどのような経験かを推測（つまり予測）させることはできません。このよく知られた問題は、しばしば意識の「ハードプロブレム」（HPC）と呼ばれます。ここでは、認識論的仮説のレンズを通してこの問題を検討します。
認識論的仮説の下では、HPCはもはや私たちの理論が一人称観察を予測できないことを反映していません。それは、これらの理論から一人称観察に対するそれらの含意を推測できないことを反映しています。したがって、HPCは認識論的な問題となり、次のように定式化できます。もしある理論が一人称観察に対して何を意味するかを推測できない場合、その理論が一人称観察を説明することをどのようにして知ることができるのでしょうか？
本稿では、この認識論的仮説を検証し、意識のハードプロブレムを解決するための実験的手法を概説します。特筆すべきは、このアプローチが任意の同一性仮説を実験的に検証し、意識の「メタプロブレム」を解決することを可能にする点です。
次に、このアプローチと予測処理の理論的枠組みとの間の顕著な一致点を強調します。予測処理に基づく意識の理論が、認識論的仮説をどのように必然的に伴うかを示します—その理論は、私たち自身が一人称観察に対するその含意を推測できないことを予測します。
最後に、この研究は、予測処理の理論的枠組みが、HPCに直面する脳をシミュレートするために必要なリソースをすでに持っている可能性があることを示唆しています。
キーワード：意識のハードプロブレム、認識論的仮説、B型唯物論、意識のメタプロブレム、同一性仮説、予測処理、精度、質空間
1 はじめに
意識の問題（すなわち、現象意識、一人称観察、現象学、精神生活、内面世界、生きた経験、顕在的現実、意識的経験、「それがどのような感じか」[1]、クオリア[2]、または主観的経験）については、現在コンセンサスが得られていません。ある理論が私たちの主観的経験を説明すると言うとき、私たちは単に次のような意味で言っています。もしその理論が正しければ—例えば、私たちの脳がその理論が記述するように機能していれば—私たちの主観的経験は確かに私たちがそれを「内側から」「見る」ように存在するということです（つまり、私たちが実際に経験するように）。
言い換えれば、その理論が必然的に私たちの主観的経験がそのように存在することを意味しているということです。科学者は通常、「観察」と「予測」の概念を用いてこの考えを表現します。理論が主観的経験を説明するのは、それが一人称の観察を予測できる場合に限られます。
いくつかの思考実験は、現在の理論がそのような予測を立てることができないことを示唆しています。例えば、もし私たちが生涯一度も色を見たことがなく、したがって青を見るのがどのような感じかを知らなければ、これらの理論は青を見るのがどのような経験かを推測（つまり予測）させることはできません。このよく知られた問題は、しばしば意識のハードプロブレム（HPC）と呼ばれます[3–5]（[6]の「説明のギャップ」の概念も参照）。
HPCに直面したとき、一般的な反応は、現在の科学理論が私たちの主観的経験を説明できないと結論づけることです。しかし、HPCを見る別の方法があります。多くの神経科学者や哲学者は、次の2つのステートメントに同意するでしょう。
1.ある瞬間に私たちの脳で起こっていることは、その瞬間に私たちが「見る」ように（例えば、青を見る主観的経験）、私たちの主観的経験がそうであることを必然的に意味します。
2.もし私たちが生涯一度も色を見たことがなく、青を見るときに私たちの脳で起こっていることすべてを知っていたとしても、そこから青を見るのがどのような経験かを推測（つまり予測）することはできません。
これら2つのステートメントを合わせると、私たちは脳の特定の物理的または機能的状態から一人称観察に対するその含意を推測できないことが必然的に導かれます。言い換えれば、これら2つのステートメントを受け入れるなら、私たちは次のように考えなければなりません。HPCは、私たちの理論が一人称観察を予測できないことを反映しているのではなく、これらの理論から一人称観察に対するそれらの含意を推測できないことを反映しているのです。
これが私たちが認識論的仮説（epistemological hypothesis）と呼ぶもの（そして哲学者がむしろB型唯物論[type-B materialism][7]、または少なくともB型唯物論の特定のバージョンと呼ぶもの）です。この仮説の根底にある基本的な考え方は、HPCは認識論的な問題であり、説明の問題ではないということです。意識の問題が「難しい」のは、意識の満足のいく理論を開発するのが難しいからではなく、その理論が満足のいくものであることを私たちに示すのが難しいからです。実際、ある理論が一人称観察に対して何を意味するかを推測できない場合、その理論が一人称観察を説明することをどうやって知ることができるのでしょうか？
したがって、このHPCの理解は、私たちがすでに比較的満足のいく意識の理論を所有しているかもしれないが、単にそれを示すことができないという仮説を説得力のあるものにします。私たちが意識を説明する理論を持っておらず、その理論が意識を説明すると信じるに足る十分な理由も持っていない限り、意識の問題についてコンセンサスに達することはできません。
本稿は2つの質問に答えることを目的としています。第一に、認識論的仮説を実験的に検証するにはどうすればよいか？第二に、認識論的仮説の枠組みの下で、HPCをどのように解決できるか？
私たちの推論は、次の4つの主要なステップで構成されています。
1.2つのよく知られた思考実験を用いて、一人称観察を説明する上での現在の理論の明白な無力さを強調します。重要なのは、これらの思考実験が私たちの推論において重要な役割を果たす特定の形で定式化されていることです。
2.これらの思考実験が、実際には2つの方法で解釈できることを指摘します。
（1）現在の理論は一人称観察を説明できない。
（2）私たちはこれらの理論から一人称観察に対するそれらの含意を推測できない。後者の解釈が認識論的問題を引き起こすことを覚えておいてください。
3.認識論的仮説を実験的に検証すると同時に、HPCを認識論的問題として解決することを可能にするアプローチを提示します。特筆すべきは、このアプローチが任意の同一性仮説を実験的に検証することを可能にする点です。
4.最後に、このアプローチと予測処理の理論的枠組み[8]との間の顕著な一致点を強調します。
2 意識のハードプロブレム
2.1 意識の神経科学
神経科学者は、神経生理学的および行動的測定を用いて彼らの理論を検証します。これらの測定は通常、三人称観察（つまり「外側から見た」経験）と呼ばれます。もし私たちの究極的な目標がこれらの三人称観察の徹底的な説明を提供することだけであるなら、本稿で議論されている問題について心配する必要はありません。この種の目標は、「意識の易しい問題」¹ [3–5]のカテゴリーに分類されます。
ここで私たちを興味深くさせる問題—すなわち、意識のハードプロブレム（HPC）—は、いわゆる一人称観察（つまり「内側から見た」経験）を扱う場合にのみ発生します。
ほとんどの神経科学者は、ある人が特定の主観的経験を持ち、この経験がそうであるようなものであるとすれば、それは単に彼の脳が特定の特性を持っている、および/または特定の方法で機能しているからであると考えます[9]。この仮説により、一部の神経科学者は私たちの主観的経験の説明を研究目的として明確に設定し、新しい研究分野—意識の神経科学[10]—を生み出しました。
実際には、この新しい研究分野から生まれる理論は、依然として神経生理学的および行動的測定を用いて検証されます。しかし、この場合本当に重要なのは行動的測定そのものではなく、これらの行動的測定から何を推測できるかです²。
例えば、誰かが私たちに「青が見える」と言うとき、私たちは単純な言語行動—三人称観察に直面しています。重要なのは、この言語行動から、この人が現在青を見るという主観的経験をしていると合理的に推測できることです。
したがって、ある理論—例えば、「理論A」—が一人称観察を説明できるかどうかを評価したい場合、この推測結果を理論の予測と比較するだけで済みます。
1.理論Aによれば、この人は青を見る主観的経験をしているはずです。
2.私はこの人の行動から、彼/彼女が現在青を見る主観的経験をしていると推測します。
3.したがって、理論Aの予測は正しい。
明らかに、この種のアプローチの目的は、一人称観察と理論の予測との間の適合性（つまり、一方が他方とどの程度一致するか）を現時点で評価することです。私たちが答えようとしている核心的な質問は、理論が一人称観察がまさしくそうであるようなものであることを示唆しているか？ということです。
この質問をするときに、「意識のハードプロブレム」（HPC）が本当に前面に出てきます³。
唯物論的仮説の下では、脳の理論は意識を説明するのに十分であるべきです。脳の理論だけで、一人称観察をどのように予測できるかを示す例を挙げましょう。
卓越した神経科学者が私たちに、「理論A」—私たちの脳がどのように機能するかを記述する理論—が私たちの主観的経験を説明できると主張すると想像してください。その後、彼は私たちを実験に参加するように招待します。私たちが行う必要があるのは、「実験室」と呼ばれる部屋に入ることだけです。
実験が始まる前に、この神経科学者は私たちに2つの情報を提供します。
1.理論Aによれば、私たちが実験室にいるとき、私たちの脳は状態Xに誘導されます。
2.私たちの脳が状態Xにあるとき、私たちは青を見ます。
これら2つの情報に基づいて、私たちは次の予測を形成します。「実験室に入ったら、青が見えるだろう。」
私たちは実験を行い、予測が正しいことを発見します。実験室にいるとき、私たちは確かに青を見ます。
この例は、単純な脳の理論が一人称観察をどのように予測できるか（少なくとも原則として）を予備的に理解させてくれます。私たちが見てきたように、この予測力は次の2つのステートメントから生まれます。
1.理論Aは、私たちの脳の将来の状態を予測することを可能にします。
2.脳の特定の状態は、常に同じ主観的経験に関連付けられています（例えば、状態Xは常に青を見る主観的経験に関連付けられています）⁴。
実際には、意識の神経科学で行われる予測とその推論の方法は、私たちの例とは大きく異なることに注意してください⁵。
いずれにせよ、理論Aは、実験室で経験する一人称観察を成功裏に予測することを可能にし、これにより私たちは理論Aがこれらの観察を説明すると信じるようになります。しかし、哲学者の友人と話し合った後、私たちはこの予測力の「本当の」性質に2つの思考実験を用いて異議を唱えることにしました。
2.2 メアリーの部屋の思考実験
私たちの最初の思考実験は、いわゆる「メアリーの部屋」の思考実験[19, 20]に由来します。ここで私たちは次の質問をします。もし私たちが生涯一度も色を見たことがなかったとしたら—例えば、常に当たる光をグレースケール画像に変換する装置を装着していたとしたら—理論Aは実験室で経験する一人称観察を予測することを可能にするでしょうか？
これらの観察に対する理論Aの含意を、次の2つの情報から推測したことを思い出してください（セクション2.1参照）。
1.理論Aによれば、私たちが実験室にいるとき、私たちの脳は状態Xに誘導されます。
2.私たちの脳が状態Xにあるとき、私たちは青を見ます。
これら2つの情報により、私たちは次の予測に至りました。「実験室に入ったら、青が見えるだろう。」
しかし、もし私たちが生涯一度も青を見たことがなければ、青がどのように見えるかを知りません。「青」とラベル付けされた色を見るだろうと単に知っているだけでは、この色が実際にどのように見えるかを教えてくれません。したがって、「青が見えるだろう」という文を、一人称観察の現実的で具体的な予測に変換することはできません。
要するに、色を見たことがなければ、理論Aは実験室で経験する一人称観察を予測するのに役立ちません。最初は理論Aに内在すると考えられていた予測は、実際には私たちが青がどのように見えるかについての事前の知識に部分的に依存していました。
この思考実験の結論は、理論Aは青がどのように見えるかを説明できない（すなわち、青を見る主観的経験を説明できない）ということです。この結論は、理論がある観察を説明する場合、その理論を使ってその観察がどのようなものになるかを事前に知ることができるという考えに基づいています。
言い換えれば、もし理論Aが本当に青がどのように見えるかを説明していたとしたら、過去に青を見たことがなかったとしても、理論Aの含意を推測することによって、青を見るのがどのような経験かを知ることができたはずです。
このセクションと次のサブセクションで導入された考えは、後で本稿でさらに詳しく説明・明確化されることに注意してください。
2.3 反転スペクトルの思考実験
私たちの2番目の思考実験は、いわゆる「反転スペクトル」の思考実験[21, 22]に由来します。
ある理論がある観察を説明するという考えは、もしその観察が異なっていたら、その理論は予測誤差に直面したであろうということを前提としています。この考えを説明するために具体的な例を挙げましょう。
ある理論が、青がどのように見えるかが私たちが「見る」ものとまったく同じであることを示唆していると仮定します。これは、もし青がどのように見えるかが異なっていたら、その理論は予測誤差を提示したであろう—つまり、青が実際にどのように見えるかと、理論がそれがどのように見えると予測するものとの間にギャップがあったであろう—ことを前提としています。
認識論的な観点から言えば、理論がそのような予測誤差に直面するとき、私たちはそれが少なくともある意味で偽であり、更新または放棄される必要があると考えがちです。哲学者はこの考えを次のように表現するでしょう。理論がある観察Oを説明する場合（つまり、条件Cが満たされた場合にOを予測する場合）、この理論が真であり、かつCが満たされたときにOが観察されない世界は考えられません⁶。
これにより、私たちの2番目の思考実験に至ります。
青がどのように見えるかが実際には緑がどのように見えるか（そしてその逆）である世界を想像してください。これにより、次の質問が発生します。そのような「反転した」世界で、認識された色（緑）と理論Aの予測（青）との間の違いに気づくでしょうか？
この質問に答えるために、「実験室」の文脈に戻りましょう。
現実世界と同様に、私たちは次の予測を行います。「理論Aによれば、実験室に入ると青が見えるだろう。」
しかし、現実世界とは異なり、この実験室では青ではなく緑を見ます（つまり、「青の感覚」ではなく「緑の感覚」を経験します）。
質問は、これが認識された色（緑）と理論Aの予測（青）との間にギャップに気づくことを意味するか？ということです。
答えはノーです。（この結論は理論的に推測および検証できます。セクション6.3参照。）
実際、私たちの人生の始まりから、青がどのように見えるかは緑がどのように見えるかでした。この「反転した」世界で、「青」と呼ぶものは、現実世界で「緑」と呼ぶもののように実際に見えます。したがって、「青が見えるだろう」という予測は、私たちにとって緑の外観を持つ色の予測（つまり「緑の感覚」の予測）として理解されるでしょう。
要するに、認識された色と理論Aの予測との間にいかなる違いも感知しません。青と緑の外観が反転していたとしても、これらの観察と理論Aの予測との間にいかなる矛盾も感じません。
哲学者はこの考えを次のように表現するでしょう。理論Aが真であり、青と緑の外観が反転している世界は考えられます。
明らかに、この2番目の思考実験の結論は再び次の通りです。理論Aは青がどのように見えるかを説明できません。最初の実験と同様に、それは理論Aの予測力が実際には青がどのように見えるかについての私たちの事前の知識に部分的に依存していることを明らかにしています—私たちは理論Aだけから、実験室で経験した一人称観察を予測することができませんでした。
続行する前に、1つの点を明確にする必要があります。
いくつかの経験的研究は、2つの主観的経験—例えば色の経験—の間の差異の程度は、それらを支える脳の状態の「差異」の程度、より具体的には、神経状態空間のサブ空間におけるこれらの脳の状態間の距離に依存することを示唆しています[15, 16, 27–29]（脚注4参照）。
したがって、状態Xと他の脳の状態との間の相対的な差異に基づいて、私たちは次のような予測を立てることができます。「青の主観的経験は、赤よりも紫に近いだろう。」
しかし問題は、青と緑の外観が反転している場合、この予測はもはや成り立ちません。反転した世界では、青がどのように見えるか（つまり緑の感覚）は、もはや赤よりも紫に近くありません。
これは、青の外観を他の色と比較するだけで、青と理論Aの予測との間の違いに気づくことができることを意味します。
この反論を避けるために、反転スペクトルの思考実験のより過激なバージョンを考えることができます。このバージョンでは、すべての色の外観が、互いの相対的な差異を可能な限り維持するように反転されます。
例えば、すべての色の外観が現実世界とは異なるにもかかわらず、青の新しい外観は、依然として赤よりも紫の新しい外観に近いままです。
重要な点は、そのような反転した世界では、青の外観と理論Aの予測との間のいかなる違いにも気づくことがほぼ不可能になることです。
いずれにせよ、これは次の点を明確にするのに役立ちます。
私たちが「理論Aは青がどのように見えるかを予測できない」または「理論Aは青がどのように見えるかによって反証できない」と言うとき、私たちは青の外観そのものの予測不可能性を指しており、それが他の色の外観との相対的な差異を指しているのではありません。
セクション6.5で見られるように、このニュアンスは最重要です。
2.4 結論
セクション2.2と2.3で、私たちは2つの思考実験—HPC思考実験と呼ぶもの—をレビューしました。これらの思考実験は、理論Aが私たちの青の主観的経験を説明できないことを示唆しています。
重要なのは、私たちは青の主観的経験に焦点を当てましたが、この問題はすべての一人称観察に適用されるということです。例えば、別のよく知られた思考実験—哲学的ゾンビ思考実験—を用いて、理論Aが私たちの主観的経験の「存在」を説明する明白な無力さをさらに説明することができます[4, 41]。
「理論A」は、既存の特定の脳の理論を指すものではないことに注意してください。さらに、実際には、意識の唯物論的理論は単なる脳の理論ではありません（脚注5参照）。それらのほぼすべてには、この文脈で意識が何であるかについての仮説、または少なくとも脳のどの側面—メカニズム、プロセス、または機能など—が意識に関連付けられているかについての仮説が含まれています。
例えば、高次表象意識理論（higher-order theory of consciousness）の特定のバージョンには、意識は知覚内容の高次表象である[43]という仮説が含まれています。
いずれにせよ、私たちの知る限りでは、脳および/または意識の既存の理論で、前のサブセクションで記述された問題を直接克服することを可能にするものは現在ありません。以下では、特に断りのない限り、「理論A」を脳および/または意識の唯物論的理論全般を指す一般的な用語として使用します。
ここまでのところ、私たちはHPC（意識のハードプロブレム）の正確な定義を提供していません。重要なのは、HPC思考実験が、私たちの主観的経験を説明するのが難しい、あるいは不可能であるという直感を与えてくれるということです。この明白な「難しさ」が、「ハードプロブレム」という名前の由来を構成しています。
HPCは通常、私たちの主観的経験を説明する問題として定式化されます。「物理的な脳はどのようにして主観的経験を生み出すのか？」[3]
しかし問題は、私たちがこの方法でHPCを定義するとき、私たちは実際にはHPC思考実験の特定の解釈を暗黙のうちに前提としているということです。
次のセクション（セクション3）では、異なる可能な解釈方法を議論することによって、この点を明確にします。
この段階では、より高次の定義が必要です。HPCとは、HPC思考実験を行う際に私たちが直面する問題です。
3 認識論的仮説
前のセクションで提示されたように、HPC（意識のハードプロブレム）思考実験の結論は次のようであるようです。理論Aは一人称観察を説明できません。
このセクションの目的は、これらの思考実験が、実際には別の方法で解釈できることを示すことです。実際には、私たちは精神哲学において既によく知られている考えを再定式化しているだけです。
まず、「理論Aは一人称観察を説明できません」と言うとき、私たちは実際には仮説を述べているだけであることに注意してください。最初から間違った方向に進まないために、この仮説に至った最初の観察に戻る必要があります。
この最初の観察は非常に単純です。HPC思考実験は、理論Aが一人称観察を予測するのに役立たないことを単に私たちに気づかせるだけです。
したがって、「理論Aは一人称観察を説明できません」という仮説は、理論Aがこれらの観察を予測しない理由を説明する方法です。
哲学者は、「認識論的ギャップ」（epistemic gap）と「説明のギャップ」（explanatory gap）の概念を用いてこの考えを表現するかもしれません。理論Aの文脈では、これら2つの概念は次のように定義できます。
1.認識論的ギャップとは、理論Aが一人称観察を予測することを可能にしないことを指します。
2.説明のギャップとは、理論Aが一人称観察を説明しないこと（すなわち、理論Aが一人称観察がまさしくそうであるようなものであることを示唆しないこと）を指します。
言い換えれば、説明のギャップが存在するという仮説（または演繹）は、なぜ認識論的ギャップが存在するかを説明する方法です（同様の推論については[7, 44]を参照⁸）。
ただし、繰り返しますが、HPC思考実験は、認識論的ギャップが存在することを単に私たちに気づかせるだけです。
重要なのは、「説明のギャップが存在する」という仮説は、唯一の脱出方法ではないということです。
実際、HPC思考実験からの最初の観察と一致する2つの仮説があります。
説明的仮説（Explanatory Hypothesis）：理論Aは一人称観察を説明できない（つまり、説明のギャップが存在する）。
認識論的仮説（Epistemological Hypothesis）：私たちは理論Aから一人称観察に対するその含意を推測できない。
これらの2つの仮説は確かに次を示唆しています。理論Aは私たちに一人称観察を予測させることはできません。認識論的仮説は、哲学者がB型唯物論（type-B materialism）または後験的物理主義（a posteriori physicalism）[7, 44, 45]と呼ぶものを生み出します。B型唯物論の目的は、唯物論をHPC思考実験と両立させることです。私たちが見てきたように、説明的仮説の下では、理論Aと一人称観察との間に認識論的ギャップが存在する場合、それはそれらの間に説明的ギャップが存在するからです。この考え方は、一部の哲学者がよりラジカルな立場を取ることを促しました。唯物論は偽である[3, 4, 6, 19, 20]ということです。実際、すべての唯物論的理論—現在のものだけでなく—が認識論的ギャップに直面していると考えるならば、この立場は論理的に成り立ちます。B型唯物論者は、すべての唯物論的理論と一人称観察との間に実際に認識論的ギャップが存在するというステートメントに同意するでしょう。つまり、完璧な脳の理論でさえ、この認識論的ギャップの影響を受けるでしょう。しかし、この認識論的ギャップがなぜ存在するのかと問われたとき、B型唯物論者は説明的仮説を拒否し、代わりに認識論的仮説を支持します。したがって、B型唯物論者にとって、すべての唯物論的理論が認識論的ギャップに直面しているという事実は、唯物論が偽であることを示唆するものではありません（このB型唯物論の説明は[7]に由来しますが、特定の差異があるかもしれません）。
全体として、図1に示すように、HPC思考実験のすべての既存の解釈を3つの質問を用いて分類できます。
1.「認識論的ギャップは存在するか？」
2.「認識論的ギャップはなぜ存在するのか？」
3.「説明のギャップはなぜ存在するのか？」