自己再製する機械について考える。
どのような機能を持つ機械が自己再製するのだろうか?
フォン ノイマンらは運動学モデルでまず想像した。
機械はまず「動いて」からでないと再製はしないと考えたためである。
機械が運動する「世界」を与えてやらなければならない。
広大な部品置き場の中に
「自己再製するような機械(ロボット)」がいるとする。
その中にはほとんど全ての機械を作製できるくらい充分な量の部品がある。
ロボットは必要な部品を集めてきて、
それを自分自身と同じになるように組み立てる。
ロボットはその中で比較的単純な(プログラムされた)作業を行い、
自身と同一のものを作製する。
ロボットはなるべく必要なこと以外はそれほど複雑でない。
余計な部分は「自己再製」するときにも余計だ。
別に人型でなくてもいい。とりあえずは変な形をしていると想像する。
ロボットにはまず、部品を動かす「腕のような機能」が必要だ。
それが無いと部品を動かせない。
また、部品を区別するための「目のような機能(感覚器)」が必要だ。
区別できないと「必要でない部品」を持ってきてしまう可能性がある。
そして「部品」がどこにあるのか、知る必要もあるためでもある。
部品のある場所に移動したり、
組み立てる場所に移動するための「足のような機能」が必要だ。
これら一連の機能で一応全てを製造できる、
「万能建設機」とする(呼ぶことにする)。
場所が必要だ。組み立てる場所"工作台"も重要である。
ロボットは少なくとも万能チューリング機械のような計算部を持ち、
その構造は簡単であることになっている。
適切な(完全に正確な動作をさせる)プログラムにより、
全ての動作を行うことができる。
万能チューリング機械は無限のメモリ容量が必要である。
どんなに複雑な仕事も部分部分に分解して、
プログラムをメモリに格納して、計算(実行)することができる。
複雑なぶんだけプログラムの情報が必要だ。
実際は無限の大きさのメモリなど無いため、
「外部メモリー」を
外の世界に置き、
(万能チューリング機械の外だが、ロボットの内部に置き、)
必要に応じて外部メモリーから情報を取り出す。
この外部メモリーがとても重要となる。
この外部メモリーに格納されるプログラムの中に、
自己再製するロボットを作りだす動作を含めなければならない。
この外部メモリー(適切なプログラムが格納されている)と
万能チューリング機械・万能建設機を
少なくとも含んでいなければ、自己再製するロボットにならない。
メモリーの中には自分自身を構築するための命令を
含んでいなければならない。
すなわち、自分自身の設計図「青写真」である。
どんなボルト・ナットが使われていて、自分自身は
どのように部品が組み立てられているか、どんな構造であるか、
と言う情報をロボット自身が持つ。
今のところ、不思議な言い方になるが、
「自分自身の構造がどうであるか、自分自身の中で決まっている」
ので、それを利用して自分の再製(コピー)を自分自身が行う。
基本的には、次のような形で自己再製を行う。
自己再製パターンはまず、自分自身の青写真を読み取る。
底から万能建設機へ情報を送る。
万能建設機は建設用の腕、を平面でまだ空の領域(=工作台)へ伸ばす。
万能建設機の腕の先端にある頭を前後に走査して、
必要な部品を置いていく。
自己再製パターンの新しい複写を、部品1個ずつ走査して作成していく。
しかしそれはPCのコピーのように、下から順に、
単純には構築はできないかもしれない。
「青写真」には、作る順番も考えて動作するようなプログラム・コードが
含まれている方がいいだろう。
(続く)
(参考文献・ライフゲイムの宇宙)
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