コンピュータサイエンスの哲学

コンピュータサイエンスの哲学は、コンピュータサイエンスの研究において生じる哲学的な問いを扱っています。物理学の哲学や数学の哲学のようにコンピュータサイエンスの哲学を展開しようとする試みはいくつかありますが、コンピュータサイエンスの哲学の内容、目的、焦点、トピックについては依然として共通の理解がありません。 [1]コンピュータプログラムの抽象的な性質とコンピュータサイエンスの技術的野心により、コンピュータサイエンスの哲学の概念的な問いの多くは、科学哲学、数学の哲学、技術哲学にも匹敵します。[2]

概要

コンピュータサイエンスの中心的な哲学的問題の多くは、コンピュータサイエンスにかかわる論理的、倫理的、方法論的、存在論的、認識論的な問題に集中しています。[3]これらの問題には次のようなものが含まれます。

計算

「計算とは何か？」という問いは、コンピュータサイエンスの哲学において依然として中心的な問いです。ニル・フレスコによれば、計算とは何かを解読するには、計算プロセスと非計算プロセスを区別する必要があります。フレスコは3つの主要な視点を特定しています

最初の見解は意味論的見解です。この見解の支持者は、計算は計算機構内で発生する内部プロセスであると捉えます。支持者は、計算には記号構造、内容、そして真理保存規則の操作が含まれると主張します。しかしながら、この見解は技術の本質的な性質ではなく、人間の解釈に依存しているとして批判されてきました。

二つ目の見方は因果的見解です。この観点からは、計算はその因果的特性によって定義されます。システムは、その物理的状態の変化が抽象的なアルゴリズムの構造と一致するときに計算を実行します。この理論は、計算をシステム構成要素間の因果関係に関連付けます。したがって、意味論的な意味ではなく、物理的な因果関係に結び付けられます。

3つ目の視点は機能的視点です。この視点では、計算は機能特性、つまり構成要素の機能と関係性によって区別されます。この観点からは、記号が外部的な意味を持つかどうかよりも、特定のタスクを実行するための機構部品の構成が重要です。

これらの様々な視点は、計算の意味とそれが記号的な意味、物理的な因果関係、機能的な組織化のいずれによって定義されるかについての継続的な議論を示しています。[6]

チャーチ＝チューリングのテーゼ

チャーチ＝チューリングのテーゼとその派生は、計算理論の中心的な概念である。実効計算可能性という概念は非公式な概念であり、正式な定義がないため、このテーゼはほぼ普遍的に受け入れられているものの、正式に証明することはできない。このテーゼの含意は哲学的にも重要であり、哲学者たちはチャーチ＝チューリングのテーゼを心の哲学に示唆を与えるものとして解釈してきた。[7] [8]

チューリングの停止問題

コンピュータ哲学におけるもう一つの主要な概念は、チューリングの停止問題です。この問題は、別のプログラムが継続的に実行されるか、終了するかを決定できるプログラムを書くことができるかどうかに関するものです。これは決定不能問題（アルゴリズムでは解が見つからない問題）として広く受け入れられています。この結果により、コンピュータ計算には限界があることが確立されました。このアイデアは、アラン・チューリングの1936年の論文『計算可能数について』に起因するとされることが多いですが、最近の研究では、この用語とその現代的な定式化は後になって登場したことが示されています。「停止問題」という表現は、マーティン・デイビスが1958年に著した著書『計算可能性と未解決性』で初めて使用され、正式に述べられました。[9] [10]

P対NP問題

P対NP問題は、コンピュータサイエンスと数学における未解決問題である。この問題は、解が多項式時間で検証できる（したがってNPクラスに属すると定義される）すべての問題が、多項式時間で解ける（したがってPクラスに属すると定義される）かどうかを問うものである。ほとんどのコンピュータ科学者は、P ≠ NPであると考えている。[11] [12]数十年にわたるこれらの問題の研究にもかかわらず、3000を超える重要なNP完全問題のいずれに対しても多項式時間アルゴリズムを発見できた者はいないという理由とは別に、その意味合いに関する哲学的な理由も、この考えを促している可能性がある。

例えば、当時MITにいたアメリカのコンピューター科学者、スコット・アーロンソンは次のように語っています。

もしP = NPならば、世界は私たちが通常想定しているものとは根本的に異なる場所となるでしょう。「創造的な飛躍」に特別な価値はなく、問題を解決することと、解決策が見つかってからそれを認識することの間に根本的な隔たりはなくなるでしょう。交響曲を鑑賞できる人は皆モーツァルトであり、段階的な議論を理解できる人は皆ガウスでしょう。[13]

コンピュータ倫理

コンピュータ倫理は、コンピュータの相互作用の方法と、現実世界のシナリオにおけるコンピュータの実装方法を形作ります。これらの倫理は、ユーザーのプライバシー、セキュリティ、専門家としての責任といった問題を扱います。これらのトピックは、学術的な議論と専門家の討論の対象となっています

学者や技術革新者たちは、オンラインにおけるプライバシーの存在について長らく議論を重ねてきました。サミュエル・D・ウォーレンとルイス・D・ブランダイスは、ある学術論文の中で、新技術時代にはプライバシーの権利が不可欠だと主張しました。しかし一方で、プライバシーは決して果たすことのできない約束であると考える人々もいます。サン・マイクロシステムズのCEO、スコット・マクニーリーは、「プライバシーは死んだ。もう忘れよう」と述べています。コンピュータ技術の導入は、プライバシーに関する多くの問題を提起します。これらの問題は、ユーザーの意思に反して情報を拡散するといった意図的な悪意ある行為から、本来は非公開であるべき情報を誤って公開してしまうといった無実の過失まで、多岐にわたります。また、重要な情報を非公開にすることの倫理性についても議論があります。こうした結論は、個人ユーザーと政府機関のプライバシーを議論する際には、曖昧になります。個人ユーザーの場合、情報を開示しないことを選択することは倫理的と見なされます。一方、政府機関の場合、情報を開示しないことを選択することは有害と見なされる可能性があります。

セキュリティは、ユーザーのシステムとデータを不正アクセスや被害から保護することに重点を置いています。悪意のあるソフトウェアは、コンピュータセキュリティにおいて議論の中心となることがよくあります。コンピュータウイルスなどの悪意のあるソフトウェアを意図的に拡散することは一般的に非倫理的であると考えられていますが、ユーザーが自身のシステムのセキュリティを確保する倫理的責任を有するかどうかについては議論があります。自身のコンピュータシステムを保護できないユーザーは、他のコンピュータユーザーを危険にさらすことになります。ウイルスの拡散が倫理的に問題ないケースについても議論されています。例えば、コンピュータシステムの保護の弱点を暴くためにウイルスが拡散される場合などです。

職業倫理は、ソフトウェア開発者の責任と義務を規定するものです。ソフトウェアのバグはシステム障害を引き起こす可能性があります。これは、軽微な不具合から、ユーザーにとって深刻な実生活上の結果に至るまで、多岐にわたります。ソフトウェアにバグがあってはならないこと、そしてバグを修正するのは開発者の責任であることは一般的に認められていますが、バグのないソフトウェアは滅多に得られません。開発者は、他のより重大な問題よりも重要度が低いと判断したバグを含むソフトウェアをリリースすることがよくあります。重要なバグが発見された場合、ソフトウェアのライフサイクル全体にわたってソフトウェアパッチが配布されます。これは実際には非常に一般的ですが、倫理的な問題を提起します。既知の問題を含む製品をリリースすることがどの程度許容されるかについては、学者の間で議論されています。[14] [15]

参照

参考文献

  1. ^ テドレ、マッティ (2014). 『コンピューティングの科学：学問の形成』 チャップマンホール
  2. ^ Turner, Raymond; Angius, Nicola (2020)「コンピュータサイエンスの哲学」、Zalta, Edward N. (編)『スタンフォード哲学百科事典』 （2020年春版）、Metaphysics Research Lab、スタンフォード大学、 2020年5月21日閲覧。
  3. ^ Turner, Raymond (2008年1月). 「コンピュータサイエンスの哲学」. Journal of Applied Logic . 6 (4): 459. doi :10.1016/j.jal.2008.09.006. hdl : 2434/807648 – ResearchGate経由.
  4. ^ コープランド、B. ジャック. 「チャーチ＝チューリングのテーゼ」.スタンフォード哲学百科事典.
  5. ^ ホッジス、アンドリュー。「チャーチとチューリングは機械に関する論文を持っていたか？」
  6. ^ Fresco, Nir ​​(2010-07-01). 「意味論なしで計算を説明する：シンプルさを保つ」. Minds and Machines . 20 (2): 165– 181. doi :10.1007/s11023-010-9199-6. ISSN  1572-8641.
  7. ^ Copeland, B. Jack (2017年11月10日). 「チャーチ＝チューリングのテーゼ」. Zalta, Edward N. (編).スタンフォード哲学百科事典.
  8. ^ 原著論文については、Chalmers, David J.編著（2002年）『Philosophy of Mind: Classical and Contemporary Readings』、ニューヨーク：オックスフォード大学出版局、ISBNを参照のこと。 978-0-19-514581-6 OCLC  610918145
  9. ^ ルーカス、サルバドール (2021年6月1日). 「停止問題の起源」. Journal of Logical and Algebraic Methods in Programming . 121 100687. doi :10.1016/j.jlamp.2021.100687. hdl : 10251/189460 . ISSN  2352-2208
  10. ^ ホフマン、ディルク・W. (2025). 『数学の限界：数理論理学の主要領域を巡る旅』 . 数学学習リソース. ベルリン、ハイデルベルク: シュプリンガー・ベルリン・ハイデルベルク. ISBN 978-3-662-70999-3。
  11. ^ William I. Gasarch (2002年6月). 「P=?NP世論調査」(PDF) . SIGACT News . 33 (2): 34– 47. CiteSeerX 10.1.1.172.1005 . doi :10.1145/564585.564599. S2CID  36828694. 2018年9月26日閲覧。 
  12. ^ ローゼンバーガー、ジャック（2012年5月）「P vs. NP投票結果」ACM通信誌55 ( 5):10。
  13. ^ 「Shtetl-Optimized » Blog Archive » Reasons to believe」. 2006年9月4日. 2021年9月16日閲覧。
  14. ^ Plotkin, Robert (2011). 『コンピュータ倫理．コンピュータ，インターネット，そして社会』．ニューヨーク：Facts On File, Incorporated. ISBN 978-1-4381-3748-3。
  15. ^ タヴァーニ、ハーマン・T.、ヒンマ、ケネス・アイナー編 (2008). 『情報とコンピュータ倫理ハンドブック』 ホーボーケン、ニュージャージー州: Wiley. ISBN 978-0-470-28180-2。

さらに詳しい情報

  • Matti Tedre (2014). 『コンピューティングの科学：学問の形成』Chapman Hall
  • スコット・アーロンソン「哲学者はなぜ計算の複雑さを気にかけるべきなのか」『計算可能性：ゲーデル、チューリング、チャーチ、そしてその先へ』
  • ティモシー・コルバーン著『哲学とコンピュータサイエンス』『哲学の探究』MEシャープ、1999年、ISBN 1-56324-991-X。
  • AKデュードニー著『ニュー・チューリング・オムニバス：コンピュータサイエンスへの66の旅』
  • ルチアーノ・フロリディ（編）『コンピューティングと情報の哲学に関するブラックウェルガイド』、2004年。
  • ルチアーノ・フロリディ（編）. 『コンピューティングと情報の哲学：5つの問い』 . オートマチック・プレス, 2008.
  • ルチアーノ・フロリディ著『哲学とコンピューティング入門』ラウトレッジ、1999年。
  • クリスチャン・ヨンゲニール。情報的世界観：コンピュータサイエンスの方法論への探求。
  • Jan van Leeuwen . 「情報科学と計算科学の哲学に向けて」NIASニュースレター 42、2009年。
  • Moschovakis, Y. (2001). アルゴリズムとは何か？ Enquist, B. および Schmid, W. 編著『Mathematics unlimited — 2001 and beyond』919–936ページ。Springer。
  • アレクサンダー・オロングレン、ヤープ・ファン・デン・ヘリク。インフォマティカのフィロソフィー。ロンドンとニューヨーク: Routledge、1999。ISBN 0-415-19749-X
  • テドレ、マッティ（2014年）『コンピューティングの科学：学問の形成』CRCプレス、ISBN 978-1-4822-1769-8テイラー・アンド・フランシス
  • レイ・ターナーとニコラ・アンギウス著「コンピュータサイエンスの哲学」スタンフォード哲学百科事典。
  • Matti Tedre (2011). 「科学としてのコンピューティング：相反する視点の概観」Minds & Machines 21 , 3, 361–387.
  • レイ・ターナー. 計算的人工物―コンピュータサイエンスの哲学に向けて. シュプリンガー. [1]
  • 国際コンピューティング哲学協会
  • PhilPapersのコンピューティングと情報の哲学
  • バークレーにおける計算哲学
  • ラパポート, ウィリアム・J. (2020年7月27日). 「コンピュータサイエンスの哲学（草稿版）」(PDF) . 2021年10月26日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
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