拡張認知

拡張認知は心理学と工学の学際的な分野であり、人間とコンピュータの相互作用、心理学、人間工学、神経科学といったより伝統的な分野の研究者を惹きつけています。^[1]^[2]拡張認知の研究は、一般的に、人間とコンピュータの相互作用とインターフェースがすでに存在するタスクと環境に焦点を当てています。開発者は、神経科学のツールと発見を活用して、リアルタイムのコンピュータシステムを駆動するために、人間のユーザーの認知状態をキャプチャするアプリケーションの開発を目指しています。 ^[3]^[4]そうすることで、これらのシステムは、特定のコンテキストでユーザーに特化した運用データを提供することができます。^[3]この分野の3つの主要な研究分野は、認知状態評価（CSA）、緩和戦略（MS）、およびロバストコントローラー（RC）です。^[4]この科学のサブフィールドである拡張社会認知は、「人々のグループの記憶、思考、および推論の能力」を高めることを目指しています。^[5]

歴史

1962年、ダグラス・C・エンゲルバートは「人間の知能の増強：概念的枠組み」 ^[6]という報告書を発表し、拡張認知の導入と基礎を築きました。この論文で、エンゲルバートは「人間の知能の増強」^[6]を「複雑な問題状況にアプローチし、特定のニーズに合った理解を獲得し、問題の解決策を導き出す能力を高めること」と定義しています。^[6]

現代の拡張認知は、2000 年代初頭に登場し始めました。1990 年代の認知科学、行動科学、神経科学の進歩により、拡張認知という新興分野の基盤が整いました。この時代は「脳の 10 年」と呼ばれています。^[3]機能的磁気共鳴画像法 (fMRI)と脳波 (EEG)の大きな進歩は、ユーザーの認知能力を監視する拡張認知技術の出現に極めて重要な役割を果たしました。これらのツールは主に制御された環境で使用されていたため、実用的な拡張認知アプリケーションには、それらのさらなる開発が不可欠でした。^[3]

研究

DARPA の拡張認知プログラム

国防高等研究計画局 (DARPA) は、拡張認知の研究者に対する主要な資金提供機関の 1 つです。DARPA の拡張認知プログラム (AugCog) の主な焦点は、認知状態を監視し、それをコンピュータシステムに統合するためのより堅牢なツールの開発です。このプログラムは、「人間と機械の 2 人が連携することで、利用可能な純思考力が桁違いに増加し、死の危険にさらされても、理性的な個人や組織が異議を唱えることのないほどの明確な情報優位性が得られる」ことを想定しています。^[7]^[8]

このプログラムは2001年に始まり、その後、ストレス下における戦闘員の情報取得改善プログラムに改名されました。^[9]このようなツールを活用することで、このプログラムは、特に複雑またはストレスの多い戦争状況下で、戦闘員の認知能力を向上させることを目指しています。^[3] 2002年現在、プログラムのビジョンは4つのフェーズに分かれています。^[3]

フェーズ1: リアルタイム認知状態検出
フェーズ2: リアルタイム認知状態操作
フェーズ3: 自律的な認知状態の操作
フェーズ4: 運用のデモンストレーションと移行

概念実証は、ユーザーの認知活動をほぼリアルタイムで監視し、その後ユーザーの認知状態を操作するという2つの段階で実施されました。^[8]

拡張認知国際協会（ACI）

拡張認知国際協会（ACI）は、2005年7月に最初の会議を開催しました。^[4]協会の最初の会議では、学界、政府、産業界など、さまざまな背景を持つ参加者が集まり、将来の研究の議題を作成しました。議題は、主要な拡張認知科学技術分野における短期、中期、長期の研究開発目標に焦点を当てていました。^[4]協会が最初に設立された国際ヒューマンコンピュータインタラクション会議は、現在も協会の活動を主催しています。^[10]

翻訳エンジン

ジョージア工科大学のサド・スターナーとアメリカ手話（ASL）研究グループは、ASLを認識するためのシステムを研究してきました。ASLから英語への一方向翻訳システムであるTelesign ^[11]は、141の手話を含む語彙で94％の精度を示しました。^[12]

増強係数

ロン・フルブライトは、人工認知システム（コグ）と協力しながら働くことで人間の認知能力がどの程度強化されるかを測る指標として、増強係数（A ⁺）を提唱した。 ^[13]^[14]^[15]人間と機械の連携において人間が行う認知作業をW _H 、コグが行う認知作業をW _{Cとすると、A}⁺ = W _C /W _Hとなる。人間が支援なしで単独で作業している場合、 W _{C = 0 となり、A}⁺ = 0となり、人間の認知能力はまったく強化されていないことになる。人間がコグよりも多くの認知作業を行っている状況では、A ⁺ < 1 となる。コグが人間よりも多くの認知作業を行っている状況では、A ⁺ > 1 となる。認知システムが進歩し続けると、A ^{+ は}増加する。歯車が人間の支援なしにすべての認知作業を実行する状況では、W _H = 0 となり、A ⁺ = <undefined> になります。つまり、増強される人間が存在しないため、増強係数を計算しようとするのは無意味です。

人間と歯車のアンサンブル

DARPA の AugCog プログラムは人間と機械のペアに焦点を当てていますが、複数の人間と複数の人工要素が関与する可能性もあります。人間/コグアンサンブルでは、1 人以上の人間が 1 つ以上の認知システム (コグ) と連携します。人間/コグアンサンブルでは、アンサンブルによって実行される認知作業の総量 W* は、アンサンブル内の N 人の各人間によって実行される認知作業の合計と、アンサンブル内の M 個の認知システムの各認知作業の合計です。^[13]^[14]^[16]

W* = W ^k_H + W ^k_C $\sum _{k=1}^{N}$ $\sum _{k=1}^{M}$

論争

プライバシーに関する懸念

脳読み取り技術の高度化に伴い、多くの人がその嘘発見への応用の可能性を調査するようになった。法的に義務付けられている脳スキャンは、指紋や血液サンプルなどの身体的証拠として認められるものとは重要な点で異なるため、「自己負罪拒否の保証」に違反していると言える。脳スキャンは単なる物理的で確固とした証拠ではなく、被告人の精神と密接に結びついた証拠である。米国法では、脳スキャン技術は憲法修正第4条に抵触する可能性があり、不当な捜索や押収に当たるかどうかが問題となる。^[17]

人間の拡張

人間の能力強化に関する議論の多くは、認知能力の強化にも当てはまります。たとえば、経済格差は、そうした技術の利用可能性が限られているために、社会の有利性と不利性を悪化させる可能性があります。

Google Glassのようなデバイスの潜在的な用途を恐れて、一部のギャンブル施設（ラスベガスのシーザーズパレスなど）は、それが市販される前からその使用を禁止していました。^[18]

参照

参考文献

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さらに読む

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Fuchs, Sven、Hale, Kelly S.、Axelsson, Par、「拡張認知は制御室での人間のパフォーマンスを向上させる」、Human Factors and Power Plants and HPRCT 第 13 回年次会議、2007 IEEE 第 8 巻、第 1 号、pp. 128–132、2007 年 8 月 26 日～31 日

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[18] クラーク、マット（2013年5月8日）。「シーザーズパレス、Google Glassはネバダ州法に違反していると主張」IGN。

歴史

研究