現代神経科学は本当にドンキーコングを理解できるのか (2016)

Chapter 1 : デジタル考古学

• Greg James というプログラマが、掃除中に Atari 2600 と Apple II を発見。

• どちらも MOS6502 というマイクロプロセッサを使っていることを知り、このチップを改良しようとして設計に関する情報を探したが、関連情報は何も残っていなかった。

• MOS は Motorola で働いていた数人のエンジニアが設立した会社で、当時の半導体設計は製図板の上にトランジスタを一つひとつ手で描き込む手作業の産物だった。設計図面は失われ、デジタル化された資料や文書も残っていないことがわかった。

• グレッグは友人たちとデジタル考古学プロジェクトを始め、リバースエンジニアリングによってそのマイクロプロセッサを発掘することを決意。

• マイクロプロセッサを化学処理しながら繊細に分離し、数百倍に拡大して物理的な構成要素を一つひとつ観察しつつモデリングを開始。

• 5年にわたる執念の末、チップのハードウェア構造を完全に把握し、すべての情報を JavaScript に移して完全なエミュレーションを作り上げた (http://visual6502.org/JSSim/index.html)。

• その情報を FPGA(Field Programmable Gate Array、回路変更が可能な半導体) に入れて動作させると、本当に MOS6502 のように動くことを確認できた。

Chapter 2 : 神経科学でマイクロプロセッサを分析する

• 2人の神経科学者 Konrad Kording と Eric Jonas は、デジタル考古学の作業が脳神経科学者の仕事と似ていることを発見。

• マイクロプロセッサチップの詳細な図面写真を精密に撮り、特定の領域ごとに区分し、接続を確認しながらマップを描いていくことは、まるで今日の神経科学者が脳を localization しながら区分された領域に名前を付け、ニューロンのネットワークを描きつつモデリングするのと似ている。

• では、6502 チップを脳神経科学の方法論で分析したらどうなるだろうか?

• マイクロプロセッサのハードウェア的な電気信号を分析することで、ドンキーコングやスペースインベーダーのようなソフトウェア的特性を把握できるだろうか?

• Kording と Jonas は 6502 チップに対して各種の脳神経科学分析法を試した。

Result: Epic fail. 何の情報も得られなかった。

• MOS6502 は脳に比べればはるかに単純な構造で、実験者がすべてを制御できたにもかかわらず、チップが実際にどのように情報を処理し動作するのかを理解するために必要な情報は得られなかった。

• 脳とマイクロプロセッサは根本的に異なるため、この分析だけで既存の神経科学的アプローチを完全に否定することはできない。

• しかし、システムのすべてのデータを得ることが、そのシステムを理解することにつながるとは限らないことを示唆している。

[choijaekyu]

恐竜復元の話も思い出しますね（笑）

[indigo6]

シミュレーターは本当にすごいですね....

[zariski]

あ、私の文章[1]も参考にしていただけると幸いです。

[1] https://wp.me/pPGG8-5kK

[kunggom]

リンクをクリックすると「非公開サイト」と表示されます。

[ktseo41]

面白いですね、共有ありがとうございます

[budlebee]

古い話題ですし、私自身も神経科学には門外漢ですが、初めて見たときに本当に不思議で印象的だった記憶があるので共有します。