ヴァレラ

まずヴァレラは、「本稿では自然界のシステムにおける自己組織化の研究と理解のガイド役」となる二つの原理を紹介したいとし、その生まれと主張を下記のように述べる。

2つの原理は、経験的観察とサイバネティクス的思考の組み合せから生まれた。

この原理の基本的な主張は、

組織が明確に記述できる特定のクラスないしタイプのシステムの行動として自己組織化を考える、ということである。

つまり、自己組織化そのものの根底にあるメカニズムを探求するということだ。

原理一

原理二

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原理一について

作動上の閉じ(operational closure)とは,あるクラスの「組織(organiza-tion)」のことである。

実際,あらゆるシステムは,いったん何らかの基準によって弁別されると,次の2つの相補的な側面をもつ。

1つはシステムの組織,すなわちシステムを定義する必要条件としての関係,

もう1つはシステムの構造(structure),すなわちシステムをある形に構成する構成要索間の実際の関係。

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システムの組織/構造

システムを定義する必要条件としての関係/システムを形成する構成素間の関係

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システムの組織/構造

不変的/可変的

こう考えると,システムを定義するキー・ステップは,その組織を記述することである

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上記のように結論づけるのは「不変的」な「組織を記述」することによって、「可変的」な「構造」を理解できるから「キー・ステップ」とするのだ。そこでヴァレラは記述方法を二つに弁別する。

そうではなく,観察者によって与えられた弁別基準に基づいてシステムは弁別されるのだから,観察者が何を十分条件あるいは好都合と考えるかによって,ある弁別に対して組織を特定する方法の候補はたくさんあるはずだ。その根拠を示そう。システムの組織の特性を記述するさいもっとも重要な選択の1つは,入力型の記述(input-typedescription)をとるか閉鎖型の記述 (closure-type description)をとるかということである。

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「観察者によって与えられた弁別基準に基づいてシステムは弁別される」とあるように、弁別は恣意的なものである。それゆえ「組織を特定する方法の候補はたくさんある」〔方法は恐らく記述とも換言できる〕。その中からヴァレラは「入力型の記述」と「閉鎖型の記述」のどちらを選択するかが重要であるとする。

入力型の記述とは,きちんと定義された入力の集合とそれが代入される伝達関数を通してシステムと環境が相互作用する,という特殊な方法でシステムの組織を定義するやり方である。これは,これまでシステム理論やサイバネティクスにおける記述の標準様式であったから,なんら驚くぺきものではない。これは,メカニズムの何たるかについての特定の考え方と,それに対応する推論様式をともなっている。だが生物システムの研究をみると,入力型の記述とは相補的な記述様式を考えざるをえない。その記述様式は,直感的な表現をすれば,内部決定や自己主張を示すシステムが存在するという事実に基づいている。そのような自律的システムにとって,特性記述の主要なガイドラインは入力の集合ではなく,構成要素の相互連結から生じるシステムの内的コヒーレンス(internal coherence)という性質である。だから,作動上の閉じという用語を使うのである。

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意訳するなら「システム理論やサイバネティクス」に用いられてきた「入力の集合とそれが代入される伝達関数を通してシステムと環境が相互作用する」という「入力型の記述」方法は、「生物システムの研究」では不完全であるため「相補的な記述様式を考えざるをえない」という。その「相補的な記述様式」はヴァレラによると「内部決定や自己主張を示すシステム」としての「自律的システム」であり、それは外部の「入力の集合」ではなく、内部の「構成要素の相互連結」から生じるものである。その性質を「内的コヒーレンス」と言い換える。だからそれは「作動上の閉じ」なのである。

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内部決定や自己主張を示すシステムを説明し辛い。

構成要素の相互連結から生じるシステムの内的コヒーレンス(internal coherence)が起きてる

生物的自己閉鎖系の内部産出的性質

作動上の閉じ、と呼ぶ。

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記述「スタンスを入力型から閉鎖型に変え」ると、先程言っていた「入力の集合」は「不特定の攪乱ないし単なるノイズ」となる。そうすると必然的に「内的コヒーレンスに注目が集ま」る（「研究されるべきもっとも重要な部分は,この自己自身にかかわりあうこと(self-inolvement)の性質」という部分とも対応する）。その結果「入力型とは異なる推論様式が扱われる」。続いて「主張されているのは,記述の排他性ではなく,明解な認識論的説明である」とあるように、「観測者」がどういったスタンスに立脚するかによって認識論的次元が変容するよ、ということ。

「入力型とは異なる推論様式が扱われる」

ベイズ脳やFEP推論など

さて,システムの閉じの研究においてもっとも驚くべき経験の1つは,システムが構成要素の相互依存性から生じるコヒーレントな行動をいとも簡単に示すことである。実際,アッシュビーやフォン・フェルスターによって1950年代にはじめて研究された,一見トリビアルでランダムなネットワークは,この驚きをはじめておずおずと表明したものだった。いったんシステムの閉じができると,システムはまるで自動的に,自己の内部の規則性を生みだす態勢をとるかのようにみえるのである。私は,明白な理由があって,このような内的コヒーレンスを固有行動(eigen-behavior)とよぶ。

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いったんシステムの閉じができると,システムはまるで自動的に,

自己の内部の規則性を生みだす態勢をとるかのようにみえるのである

「内部の構成要素の相互依存性から生じる内部コヒーレントな運動」

↓

「自動的に,自己の内部の規則性を生みだす」

↓

内的コヒーレンスは固有の行動(eigen-behaviorを取る

↓

↓

つまり、内部コヒーレンスが十分高いのでシステムは自己組織的であり、

自己組織的なものはシステム的である

私の信じるところ、これが自己組織化の最重要点であり,

だからこそ原理1は,自己組織システムの何たるかを解明することや,

あるいは定義することにまで役立つのである。

正確にいえば,存在するのは自己組織システムではなく自己組織行動だけであり,その自己組織行動が,行動の根底にあるシステムの組織上の閉じの特性を明示的に記述したいという要求に,我々を駆り立てるのである。

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補足すると「作動上閉じたシステム」では「構成要素の相互依存性から生じるコヒーレントな行動」が生じる際に「自動的に,自己の内部の規則性を生みだす」。だから正確に存在するのは「自己組織行動」だけである。なぜなら規則は「システムの組織上の閉じの特性を明示的に記述したいという要求に,我々を駆り立て」ることによって初めて認識されるものだからだ。

自己組織行動から組織上の閉じの特性を記述しようとしたものがシステム

システムは自己組織行動から認識論的に抽出されていくものである。

ここまでのキーワード

システム

内的コヒーレンス

固有行動

自己組織化している内的コヒーレンス

秩序性があるインタラクション

自己組織化

作動的閉じ

システムと自己組織化における認識論

入力型の説明では、内部決定や自己主張を示すシステムを説明し辛い。

「入力型の記述」と「閉鎖型の記述」のどちらを選択するかが重要

システムは自己組織行動から認識論的に抽出されていくもの

システムの記述スタンスにより、観測者側の認識論的次元が変容する。

認識論としての多元性

「観察者によって与えられた弁別基準に基づいてシステムは弁別される」

自律システムの特性

内部の「構成要素の相互依存性から生じるコヒーレントな行動」として「自動的に,自己の内部の規則性を生みだす」

紐づけ

自己組織化システムと認識論

原理２について

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ヴァレラは原理2にて「自己組織システム」の「環境との媒介と連結ないし相互作用」における「適応」の解釈を主題とする。

では原理2に移ろう。原理1が完全に避けた問題は,自己組織システムが自己のアイデンティチィを保持するために,いかにして環境との媒介と連結ないし相互作用するか。ということである。さらにいえば,自然界のシステムが自己の環境と適応的な様式で関係しているようにみえるのはどういうことか,ということだ。この問題に対しては,もちろん,入力型の記述による古典的な答えがある。適応は与えられた入力に対する最適化過程である,というわけだ。システムは自己の入力によって定義されるのだから,そのような最適の適合に意義を与えることには何の問題もない。

それでも,システムの構造は十分に可変的であるから,

各時点でシステムがとりうる固有行動の種類は変化するだろう(原理1による)。

入力型のスタンスからみれば,システムが適応的なのは,与えられた世界に最適に適合しているからである。

閉鎖型のスタンスからみれば,システムが適応的なのは,

制約条件を破らないような構造の変化の過程を通して組織が不変に保持されているから,というだけのことである。

前者の場合には。システム・環境の関係は命令的ないし規定的な規則になる。

後者の場合には,この関係は十分条件的ないし規制的な規則になる。

組織の保存によってアイデンティティが保持されるかぎり,適応は行われているのだが,どんな特定の様式で適応が生じうるのかについてはいわないのである。その様式は,システムの閉じとそれに対応する固有行動によって示される。

かくして,システムが媒介と連結される過程では,環境の広籠な制約条件のもとで、システム自身によって特定される固有行動が間断なく構成されることになるだろう。だから,そのような固有行動の可能な様相は複数あるのである。

私は,アイデンティティを不変に保つこのような複数の経路のことをいうのに,自然浮動(natural drift)という名称を選んだ。

これで明らかなように,第2の原理が我々に教えるのは,さまざまな固有行動をとる作動上閉じたシステムが,攪乱の世界に対して自分自身の世界としての意味を実際に付与する様式である。明らかに,ここでは大事な話題が触れられていない。生存能力の保持へと導くような構造変化の規則は何か,という話題がそれである。

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ここで「適応」概念を論ずるにあたって「古典的」な「入力型のスタンス」と、ヴァレラの論ずる「閉鎖型のスタンス」を対置する。前者は「適応は与えられた入力に対する最適化過程である」或いは「システムが適応的なのは,与えられた世界に最適に適合しているからである」とする。また「システム・環境の関係は命令的ないし規定的な規則になる」と言われるのは世界=環境に最適化＝適応を要請されているという意味で理解しなければならない。

一方、後者は「システムが適応的なのは,制約条件を破らないような構造の変化の過程を通して組織が不変に保持されているから」或いは「組織の保存によってアイデンティティが保持されるかぎり,適応は行われているのだが,どんな特定の様式で適応が生じうるのかについてはいわないのである。その様式は,システムの閉じとそれに対応する固有行動によって示される」とされる。これは換言するなら世界=環境に際して内部の「固有行動」が修正されることが適応と言いたいのではなかろうか。

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原理２について、「適応」をどう解釈するか？

自己組織システムが自己保持するために,いかにして環境との媒介と連結/相互作用するか？

自然界のシステムが自己の環境と適応的な様式で関係しているようにみえるのはなぜか？

入力型の古典的解釈による答え

適応＝与えられた入力に対する最適化過程

システムは自己の入力によって定義されるので、入力に対する適応を考えれば良いことになる

閉鎖型の解釈

入力を括弧に入れて攪乱とみなし,推論様式を逆転させて,媒介からの攪乱に対するコヒーレンスという観点

閉鎖型のスタンスからみれば,システムが適応的なのは,

制約条件を破らないような構造の変化の過程を通して組織が不変に保持されているから,

制約条件を持ったプロセスによって組織が変化し過ぎ

アイデンティティを不変に保つこのような複数の経路のことをいうのに,自然浮動(natural drift)

閉鎖型の「適応」の記述

固有行動の可能な様相を修正することによって、制約条件を破らないような構造の変化を可能とし、組織のアイデンティティを不変に保つこと。

整理

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つまり「固有行動の可能な様相は複数あ」り、それを修正することによって、「制約条件を破らないような構造の変化」を可能とし「組織が不変にほじされている」または「アイデンティティを不変に保つ」という閉鎖型の「適応」解釈を、「自然浮動」と名付けた。　

脳に対する入力型のスタンスとは，神経系の基本的な作動が、脳の内部で処理される素材として取り上げられるべき環境の諸特徴に基づいている。とみなすことである。手短にいえば、神経系は環境からくる情報内容の表象とともに作動する、と考える。

閉鎖型のスタンスとは，神経系が基本的には構成要素の相互連結から生じる内的コヒーレンスによって規定される，とみなすことである。もっと正確にいえば、神経系はさまざまな内部表面の間の相互的（神経解剖学的）写像関係と各表面に固有の局所的活動から生みだされる固有行動によって規定される，ということである。この観点からみると，感覚-運動的活動は，システム行動の観察者にとって重要なものであるとはいえ，進行する作動上の閉じにおける1つの結節点にすぎない

入力型のスタンスとは,遺伝による変化とその発現のダイナミクス―その結果よりよく適応した有機体の系統が出てくる―を理解するための主要なガイドラインとして,環境を扱うことである。別の言い方をすると,自然選択は最適化アルゴリズムの一例であり,だからこそ最適者生存というのである。閉鎖型のスタンスとは,系統発生における形態変化を理解するためのガイドとなる特徴として,動物の内的コヒーレンスを扱うことである。このスタンスをとると,多様性は生みだされるが,そこに適応の最適化という意味合いはないことになる。実際,適応は不変項であり,それはちょうど,有機体が崩壊しないかぎりそのアイデンティティが不変項であるのと同じことである。自然選択はこの場合,系統発生における多様化が進行しうる範囲をきめる主要な境界条件の記述にすぎない。

種は「自然浮動」によって絶えず多様化していくだけ