「二重振り子」の解析のおいて、AIがみつけた０．７１という半端な変数とは、どういうことですか？

雑誌Newtonの２４年１月号より、コロンビア大学の研究を引用します。

＜研究グループは,AIに「二重振り子」の映像を見せ,その運動を解析させました。（途中省略）通常,二重振り子の運動は,二つの振り子それぞれの角度と速度（角速度）という４個の変数で記述されます。
研究グループは,AIに「二重振り子」の映像を見せ,その運動を解析させました。（途中省略）
「通常,二重振り子の運動は,二つの振り子それぞれの角度と速度（角速度）という４個の変数で記述されます。ところが,AIがこの運動を解析するのに用いた変数の数は４．７１個でした。そしてその変数を使ってシミュレーションを行ったところ,二重振り子の運動を非常に正確に再現することができたのです。
AIがみつけた４．７１個の変数のうち,2個は振り子の角度に対応していることがわかりました。しかし,残りの２．７１個が何をあらわすかはわからなかったといいます。＞

質問は、この０．７１という半端な変数とは、どういうことですか？

No.2 ベストアンサー 回答者： phj 回答日時： 2024/01/08 16:05

この実験が行われたのは2022年のことですね。

https://nazology.net/archives/112534

＞質問は、この０．７１という半端な変数とは、どういうことですか？

具体的には分からないのですが、考え方としては
「人間の観察基準では4.71だが、AIの観察基準ではそもそも4つの変数自体が整数ではない、ということ」
だと思います。
　
つまり人間は観察によって「二つの振り子それぞれの角度と速度（角速度）」という4つの変数があると認識したわけですが、もしかしたら「角速度」は1つの変数ではなく、速度αと速度βという変数が組み合わさっていて、αは変数としては1.41、ベータは0.86ぐらいしか機能していない、という意味かもしれない、ということです。

この研究では「円運動」もＡＩに解析させていて、人間だと2個の変数（角度と角速度）しか観測できないのに対して、AIは2.19の変数がある、としています。

そうなると一つの振り子という変数がそもそも「1つの変数なのか？」という点から疑って観察し直す必要がある、ということになるのですが、人間の観察では「振り子」という物体を「複数の変数を持つ要素」に分解するのは至難の業だといえます。

で、この場合の1ではない変数、というのがどういう意味かというと「複合した変数の和しか人間は観測していない」ということだと思います。

つまり人間が「角度と角速度」だと観測したものの要素は「実は一つの変数ではなく、複合した変数を足したもの」なのかもしれない、ということです。

もしそうだとするとそれを人間の観察で分離することはできないです。

で、私が示したURLの記事には炎のシュミレーションもあり、AIが導いた変数は24以上の変数があり、その変数を代入したシュミレーションは現実の保脳とほぼ同じ、になるようです。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございました。
例えば、＜「角速度」は1つの変数ではなく、速度αと速度βという変数が組み合わさっているのかもしれない、ということなのですね。＜人間が「角度と角速度」だと観測したものの要素＞は、AIにとっては＜「実は一つの変数ではなく、複合した変数を足したもの」なのかもしれない＞ということなのですね。
われわれ人間の頭脳で直感的に判断していること（当然として疑いもなく割り切っていること）も、AIにとっては不思議なこと・愚かなことと軽蔑しているかもしれませんね。

お礼日時：2024/01/08 18:27

No.3 回答者： chiha2525 回答日時： 2024/01/08 20:45

フラクタルな図形などは、次元が半端な数を持ちます。

（簡単に言えば、直線が１次元で平面が２時限なら、ギザギザの線は何次元なのか？という感じ）
パラメーターも、何らかの定義で、そのような半端な数として数えられているのでしょう。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
＜フラクタルな図形などは、次元が半端な数を持つと同様に、
変数も＜何らかの定義で、そのような半端な数として数えられているので＞すね。

お礼日時：2024/01/09 08:56

No.1 回答者： seiji91 回答日時： 2024/01/08 13:46

個人的な印象で申し訳ないんですが・・・

例えば、習字で文字書く時とか、「とめ」「はね」「はらい」で構成されてるけど、これって書く時の動作による分類とも言える。例えば、腕の動きは「とめ」なんだけど、勢い付いちゃって「はね」ちゃったり。
一方で、AIだと、完成した文字を見て要素分解するから、書道家の腕の本数、目の数、腕の動きや筆の種類なんて全く関与しない。
そういうズレなんじゃないかと・・

それと、二重振り子の動画って言っても、フレームレートとかブレもあるし、二重振り子の運動方程式には三角関数と偏微分あるからデジタル誤差もでる。その辺も拾ってるのかも？？
例に出てる振り子の映像・・・Predictの方って速度が速い腕の先端部分でボヤケてるでしょ？人の目で見る感覚と捉え方が違うんだろうね。

余談ですが、
どっかのサイトで観たけど、フレームレート144Hzとか高くしてアクション映画見ると、逆にスローに見えて迫力無くなる。映画見るなら48Hzくらいが良いらしい。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
人は、本質であろうものとそうでないものとを区別して、前者を変数などとして掴んでいるのですね。
同じようにAIもAI独自にみた本質であろうものとそうでないものとを区別しているのですね。
そこで、お互いが変数と考えるものに差が生まれるのですね。

お礼日時：2024/01/08 16:39