機械は人間の手を借りずにモノを発明できるのか？近年のAIの発展がその答えを教えてくれる

人工知能（AI）が発明できるかどうかという問いは、200年近く前、コンピューティングのごく初期にまでさかのぼる。ビクトリア朝の数学者Ada Lovelaceは、一般に最初のコンピュータプログラムと考えられているものを作り出した。その際、彼女はコンピューターにできることの限界について考えている。

1843年、Lovelaceは、間違いなく最初の汎用プログラマブルコンピュータに関して、次のように書いているのだ。

分析エンジンには、何かを生み出すという気概はありません。私たちが知っている限り、どのようなことでも実行することができます。分析に従うことはできますが、分析的な関係や真理を予期する力は持っていません。その役割は、私たちがすでに知っていることを利用できるようにするのを助けることです。

そしてこの主張は、それ以来、AIの分野につきまとうようになった。多くの批評家が指摘するように、コンピュータは私たちが指示した通りにしか動かない。

Lovelaceが機械の発明に対して反論してから1世紀後、電子計算機の発明者の一人であるAlan Turingがこの話題に再び立ち戻った。1950年、Turingは、一般にAIに関する最初の科学論文と考えられているものを書いた。その中で彼は、Lovelaceの反論に反論しようとした。

その人が行った「独創的な仕事」が、単に教えによって植え付けられた種の成長や、よく知られた一般原則に従った結果でないと、誰が確信できるだろう。この反論のより良いバリエーションは、機械は決して「我々を驚かせる」ことはできない、と言う。この発言はより直接的な挑戦であり、直接的に応じることができる。機械は非常に頻繁に私を不意打ちにする。

これは今も昔も変わらない。今日、機械はますます私たちを驚かせるようになっている。OpenAIの新しいチャットボットChatGPTを例にとってみよう。実際、AIが人間の発明を助けることができることを示す証拠は数多くあり、場合によっては発明者自身と見なされることさえあるかも知れない。

AIが発明したもの

機械が発明できるかどうかという問題は、今や世界中の法廷で争われ始めている。Scentient.aiの共同創業者であるStephen Thaler氏は、ニューラルネットワークが唯一の発明者とされる2つの発明について特許を申請している。

これらの出願は、ほぼすべての法域で拒絶されているが、その理由のほとんどは、発明者は人間であるべきだという法的根拠である。しかし、これまでのところ、コンピュータが確かに唯一の発明者であるというThaler氏の主張を検証した判例は一つもない。

Nature Machine Intelligence誌に掲載された論文で、我々はThaler氏の主張について検証している。このケースでコンピュータが唯一の発明者でない技術的な理由を複数明らかにする一方で、AIが人々の発明を助け、場合によっては自ら発明するために使用されてきた長い歴史も記録している。以下はその一例である。

3次元回路

1980年代、AI研究者Douglas LenatのEuriskoシステム（euriskoはギリシャ語で「私が発見する」という意味）は、数々の新しい3次元回路を発明した。そのうちの1つは、米国で特許の仮出願もされている。

不思議な空中線

1990年代から、コンピュータ科学者のJohn Kozaは、遺伝子プログラミングを応用して、ペーパークリップを曲げたような奇妙な無線アンテナを含む、いくつかの新しいデバイスを発明した。そのうちの1つは、NASAのST5宇宙船に搭載され、宇宙で初めて発明されたAIである可能性が高い。

歯ブラシ

より優れたネズミ捕り器というわけではないが、1998年にOral-B CrossAction Toothbrushが前述のStephen Thalerによって、ニューラルネットワークを使ったブレインストーミングの中で発明された。

抗生物質

最近では、マサチューセッツ工科大学の研究者が、ディープニューラルネットワークを使って、強力な抗生物質であるハリシンを特定した。ハリシンは、Arthur C. Clarkeの『2001年宇宙の旅』に登場する有名なAIコンピュータ、HALにちなんで名づけられた。数十億ドルの資金を持つ複数の企業が、創薬と開発にAIベースの戦略を用いている。

AIの発明は今後も続くようだ

しかし、AIは「発明」しているのだろうか？それとも人間の発明を助けているのだろうか？

AIプログラムが発明をする仕組みの背後にある抽象的な考え方は、比較的単純だ。ある概念の空間を定義すると、プログラムがその空間を探索する。この空間は通常、非常に大きく、もしかしたら無限大かもしれない。したがって、空間の一部がさらに探索する価値があるかどうかを特定し、新しいコンセプトの有望性を確認するために、かなりの労力を費やす必要がある。

例えば、まっすぐな空中を曲げるにはどのような方法があるかということが、概念の空間として考えられる。無限にある曲げ方の中から、最も優れた電磁気的特性を持つものを見つけ出すことが課題である。

そこで、ChatGPTのいとこであるチャットボットJurassic-1に、Thalerの特許出願に沿った特許を考えさせてみた。その結果、以下のようなものが得られた。

PVC、ラテックスまたはシリコーンゴム製の手袋、特に使い捨ての手袋。本発明は、フラクタルパターンから形成された柔軟なグリップ部を有する手袋を提供する。把持部は、連続的なフラクタルパターンから形成される。可撓性把持部分は、その意図された機能を果たすために十分な強度と剛性を有する。

このアイデアが本当にオリジナルなのか、少なくとも特許にはなっていないのか、米国特許商標庁のオンラインデータベースを検索してみたところ、「手袋」と「フラクタル」という言葉を含む特許は見つからなかった。したがって、柔軟なフラクタルグリップパターンを持つ手袋が特許を取得する可能性はあるのだ。

重要なのは、このアイデアが、人間の助けやプロンプトなしに、コンピュータによって独自に生み出されたことだ。

我々は今後どうなるのか？

AIが私たちの生活の他の側面を変えつつあるように、私たちが発明をする方法も近いうちに変わる可能性があるようだ。私たちは、イノベーション・システムがこのような変化にどのように適応していくのか、慎重に考える必要がある。AIは、発明に関する時間とコストを削減すると同時に、発明の技術的な深みを増す可能性がある。

AIシステムによる発明を保護するために、新しい形の知的財産が必要になるのだろうか？それとも、特許庁はAIの力を借りて（あるいはAIによって）発明された新しい特許出願で溢れかえるのだろうか？

フラクタルグローブをはめて、驚きを体験しよう。

本記事はThe Conversationに掲載された記事「Can machines invent things without human help? These AI examples show the answer is ‘yes’」について、Creative Commonsのライセンスおよび執筆者の翻訳許諾の下、翻訳・転載しています。