Title: 工学と理学の違い

高校生や大学教養課程の学生の皆さんの中には、工学部に進もうか理学部に進もうかと迷っていらっしゃる方も少なくないことでしょう。 (私自身は、小学生の頃からラジオや無線機を作ってはこわすのを楽しむ無線少年でしたので迷わず工学部に進学したのですが、)私の考える工学と理学の違いを書いてみましょう。ただし、あくまでも私見です。

工学と理学の最大の違いは、学問のめざすところの究極の目標の違いにあります。

ややおおげさな言い方になるかもしれませんが、工学の目標は人類の幸福、理学の目標は真理の探求です。

時々耳にする「理学は基礎研究、工学は応用研究」という区別は、必ずしもあたっていません。基礎か応用かという意味では、工学と理学の境界はかなり曖昧です。工学部でもほとんど理学部とかわらない基礎研究も行われています。しかし、どんなに基礎に近い研究を行っていても、工学の研究者がめざしているのは、究極的には人類の幸福です。

別の言い方をすれば、工学ではなんらかの目的関数を最大化(あるいは最小化)することをめざすのに対して、理学の研究では現象を記述し説明する体系を作ることをめざします。

たとえば、電圧と電流と抵抗の間にどういう関係が成立するかをオームの法則として示してみせるのが理学の研究だとすれば、工学の研究では消費電力を最小化するための方法を考えるということになります。この例の場合、電力を表す関数が最小化すべしという目的を定めた関数になるので、目的関数と呼ばれることになります。

20世紀の工学では、速度、規模、機能の多様性などが最大化すべき目的関数として設定され、高速化、大規模化、多機能化がめざされてきました。それが人類の幸福につながると信じられていたからと言ってよいでしょう。 21世紀に入ってからは、地球環境との調和という目的関数が重視されるようになってきています。 今後の工学がめざす目的関数を設定していくのは、若い皆さんの役割ということになりますが、これからは、それを研究者だけで考えるのではなく、研究者と一般の人々との双方向の対話を通して考えていくことが重要になると思われます。

IBMのワトソンというクイズチャンピオンになった人工知能システムについての感想の中で、高機能の道具をどのように使っていくかを考えることが重要だ、と書きましたが、さらには、望ましくない使われ方、間違った使われ方が、そもそも不可能になるように設計することも、あわせて考えていく必要があります。

そういう意味では、工学の研究と法学の研究とは共通するところがあって、工学の先生と法学の先生とは、案外、気が合うのです。実際、人工知能の研究においても、法学の先生と工学の先生との共同研究が行われていたりします。逆に、同じ理科系でも、工学の研究者と理学の研究者では意外に気が合わなくて驚くことも少なくありません。

昔ながらの文科系と理科系という区別は必ずしも通用しなくなりつつあります。

        2011年3月  堀 浩一 (東京大学)


追記 2014年2月22日:
東京大学名誉教授の原島博先生が「工学」という題でつぶやいておられます。ぜひ、これもご覧になってみてください。
原島博先生の「工学」と題したつぶやき
この中で原島先生は「工学とは文化創造学である」と述べておられます。
私のサイトの中では、下のような項目がそれに関連していると思います。
文化国家としての技術立国 - 猪瀬博教授の思い出
CRESTプロジェクト「情報があふれる社会から表現が編みあがる社会へ」
また、
堀浩一: 人工知能研究の方法, 人工知能学会誌, Vol. 28, No. 5, pp. 689-694 (2013).
という解説記事の中では、「文明と文化」、「科学と技術」などという章をもうけて、かなり詳しく書かせていただきました。 残念ながらこの解説記事のcopyrightは人工知能学会が持っているのでこのサイトには載せておりませんが、ざっと次のようなことを書きました。
村上陽一郎先生の本などを読んでいただくとわかるように、そもそも「文明」と「文化」は相容れない性質を持っている。文明と文化を対立的にとらえる時、制度化された「自然科学」は文明の側に立つものである。 これに対して「技術」およびそれを支える学問としての「工学」は「文化」の側にも立つことができるものである。筆者の作りたい「文化を支える人工知能」あるいは「文化としての地位を得る人工知能」とは、世界の分節と価値付けを支援するようなシステムである。云々かんぬん。。。


最後に参考文献を紹介しておきます。
原島博: 社会と文化につながる科学技術研究をどう進めるか?, 科学技術振興機構, 2012.
村上陽一郎: 文明の死/文化の再生, 岩波書店, 2006.
村田純一: 技術の哲学, 岩波書店, 2009.


さらに追記 2014年10月17日:
Theodore von Karmanの`Scientists study the world as it is; engineers create the world that has never been.’ ということばもいいですね。


        堀 浩一 (東京大学)



Author: Koichi Hori


堀浩一の紹介

堀浩一の紹介:
(これは著者が手で作成した空間です)
(上の空間の中でクリックしていただけますと、各項目にアクセスできます。)
(「堀 浩一」という項目から始めて、関連する話題を、ざっとではありますが、抽象的な問題は右へ、具体的な問題は左へ、一般的な話題は上へ、人工知能研究関連の話題は下へ、という方針で、配置してみました。ただし、すべての項目の配置がその方針を満たしているわけではありません。)

堀浩一の略歴と連絡先は「堀 浩一」にあります。 詳細な履歴は「堀 浩一 詳細履歴」にあります。
たまに「堀 浩一 の ひとりごと」を更新しています。なぜかこのひとりごとへのアクセスが比較的多いのですが、読んで下さっている皆様に感謝申し上げます。
堀は人工知能の研究者です。時々堀洋一先生と間違われることがありますが、 「堀洋一さんと堀浩一は別人です」
堀研究室は東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻にあります。 研究室では、航空宇宙工学への人工知能の応用だけでなく、学生諸君の自主的なテーマ設定を尊重して、幅広くいろいろなテーマの研究を行っています(「堀研究室所属を希望する皆さんへ」「活躍する教え子たち」)。

私自身は、人工知能研究の中でもやや特殊な「創造活動支援システムの研究」を行ってきました。 なんだか怪しい響きの研究テーマだと思われるかもしれませんが、いつのまにか仲間も増えました(「ことばと発想のテクノロジー 」)。
創造活動支援システムの一例として「堀の自作ソフトKNC(Knowledge Nebula Crystallizer)」を作りつづけています。このサイトもそのKNCで動いています。「KNC(Knowledge Nebula Crystallizer)の原理 」にやや専門的な説明を書きました。このサイトを動かしているKNCは「Rails + MySQL」で実装しています。

研究者が何をめざして研究をおこなっているのかの本音について、「事業仕分けをきっかけに思う」に書きました。研究者の本音を身も蓋もない言い方で言ってしまうならば、面白くて仕方ないので研究しているということになるでしょう。
しかし、学問ごとに目標とするところに少しずつ違いはあって、 我々工学の研究者がめざしているのは、おおげさな言い方をするならば、人類の幸福です(「工学と理学の違い」)。
理想と現実の狭間で、研究をどうやって評価すべきかは、重要で難しい問題です(「評価」から「解説」へ 」「人工知能学会創立25周年にあたって 」)。
できれば、産学連携も、理想に向かって「志高き産学連携」を行いたいものです。

最近再び人工知能の研究が注目されるようになってきています。 そもそも知識とは何なのだろうという問題については、昔々現代思想誌にも書かせていただいたことがあります(「知識の姿 − 人工知能研究者の立場から」)。
「機械が心を持つようになるか?」 「人工知能倫理(AI Ethics)について」 「機械との競争について」 「集合知とは何か」等々、私も考え続けています。
学会の果たすべき役割についても考え直す必要がありそうです(「人工知能学会創立25周年にあたって 」)。
それらすべてに関係する「人工知能とは」という解説記事を書きましたので、それも掲載しておきます。


最終的に私がめざしているのは、恩師からの宿題の「文化国家としての技術立国 」に少しでも貢献することです。


automatically generated story 13.9.28.12

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これは自動的に生成された空間です。
「起承転結」の関係になるような項目をシステムが自動的にさがして上から下に並べました。
上の空間の中でクリックすると各項目にアクセスできます。


 

現在の御興味の推定位置と御興味の移動予測

(これは、トピック間のキーワードの共有度とユーザの行動履歴をもとに自動的に作成した空間です。)

御興味移動先予測地点に近い項目から遠い項目まで一覧(距離):


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現在位置 x = 0.5, y = 0.5
現在誤差 sigma = 0.0
予測位置 x = 0.5, y = 0.5
予測誤差 sigma = 0.07


(別の方法で計算した)現在の文脈で関連しそうな項目(関連度):
relevant in the current context (relevance score):


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