Autopoiesis 2
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システム論の一種である、オートポイエシスに関する河本英夫氏の著書の要約。１回目は動的平衡系を紹介。
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Autopoiesis 2
- 1. Autopoiesis 2 社内教育 2006/09/24 増谷 修 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 2. 構成 1. 2. 3. オートポイエーシスの理解のためには 前史とシステム論の理論も理解する必 要がある。 動的平衡系（第一世代システム） 自己組織化（第二世代システム） オートポイエーシス（第三世代システ ム） 今回は 2 ． Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 3. 第二世代システム 第一世代との違いは？ • 動的平衡→動的非平衡 • 定常的形態、関係、→秩序形成そのものが 焦点 • 形態は：定常的な関係の維持の表現→連続 的な生成プロセスが静止してみえるような システムの表現 典型事例 • 胚発芽：未分化な胚が 細胞分裂を繰り返し個体へと 形成される Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 4. 自己組織化 すでに身近なもの • 結晶生成、河川の蛇行、植相の変遷、動物 の変態 しかし第一世代システムのように整理 されていない • 現在なお認知システムや、批評の言説への 応用が企てられている • 無機的、有機的自己組織化が架橋されてい ない Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 5. 焦点は何？ 進化論 • 個体差の蓄積が種の差異へ（ウォーレス、ダーウィン） • この理論が解明するのは多様な形態の存在 でありその形成 ではない 個体発生学 • ほとんどの生成プロセスの古典的枠組みが備わっている 自己組織化という口当たりのよい言葉は無理をすればほと んどの現象の記述に適用することができる 自己組織化の焦点はどこか？ 「外的原因によらず、自分自身で組織化すること」と答え ても無駄 組織化のプロセスの結果、つくりだされたものが「自己」 であって、つくりつけの「自己」がなにか別の自己をつく Copyright るわけではないから (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 6. 前成説と後成説 発生胚から秩序だった形態をもつ個体が形成 されることの説明 前成説 • 生成プロセスで形成されるものは、出発点で微妙 な形で備わっている（原基的構造） 後成説 • 未分化で一様な質料が生成プロセスにおいて徐々 に秩序だった形態へ形成される 発生学のもっとも大枠での理論分類で、それ ぞれ信じがたいほどのバージョンが存在する Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 7. 前成説 秩序だった形態のそれぞれの機関の由来を連続的に たどっていけるはずである（ハラー） • システムの生成コードが同じであることを主張 • 個体の形態（入れ子説）、部分の空間的位置価（ハラー） 、胚種（ボネ）、情報（現代遺伝学）をコードにしている 説明できないこと • トカゲの尻尾切：尻尾は胚種から連続的に形成されてきた はずだが、再生するところをみると、頭部にも尻尾の胚種 が残っているとしなければならない 昆虫の変態など劇的な変化 同一のコード によって行われる場合は 自己組織化とは呼ばない Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 8. 後成説 生成の過程でそのつどコードを形成す る ダントの物語文的に分類 • 複雑化の物語（オーケン、スペンサー） • 反復の物語（ヘッケル） • 個別化の物語（フォン・ベーア） Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 9. 複雑化の物語 システムは最初ゼロから始まり、決まった順 序で器官をつけたしていき複雑さを増してい く • 「進化」の基準として（スペンサー） しかし、病気、死後の各部位の部分的変質は 複雑性の増大だが、進化というのには価値感 情にそぐわない • 「カオスより秩序」への移行する「定限的移行」 のモードを導入 • このモードこそ、自己組織化 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 10. 反復の物語 システムの個体発生を下等な生物から 高等な生物への移行に対応付ける 個体発生は漸次的系統発生の短期間の 反復 • この物語では病気は一時的に過去の段階へ 退行したという解釈になる Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 11. 個別化の物語 発生は個別化の進行 • 動物共通→種に特有→個体に特有 • 可能態から現実態への度合いが転化してい く 自己組織化の生成プロセスはこの物語 を手本にしている 生成プロセスをこの枠内で語る場合、 観察者 からの物語コードの導入が不可 欠になる Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved. • 第一世代システムと違うところ
- 12. 結晶化と相転移 動的非平衡システムのもっともわかり やすい事例 • 溶液中の分子が偶然の外的要因によって特 定の配置をとり、結晶の析出が開始される • 生成し増大し続ける結晶は溶液の濃度に応 じて凹凸を生じ、様々な形態になる Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 13. システム的にいうと 初源の偶然性：生成プロセスは偶然開始される 2. カスケードの非可塑性：生成プロセスが進行する か消えるかのどちらかに発散する 3. 相転移：システム全体の状態が一挙に変化する 4. 生成プロセスの反復的進行：生成プロセスが継続 する 5. 自己の境界の変動：環境との相互作用をつうじて 6. システムの開放性：環境との間で物質代謝、エネ ルギー代謝などをおこなう → 自己組織システムの基本概念 1. Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 14. 協働現象 分子など要素がボトムアップ的に自己 組織化すること • 「シナジェスティックス」（ハーケン） ベロウソスーザボチンスキー反応 • 数種類の化合物を攪拌し、均一な混合液を つくると時間とともに赤青赤青と周期的に 変化する Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 15. エントロピー 自己組織的な現象ではエントロピーの増大と いう原則に反する現象が生じているようにみ える • → 閉鎖系でなく開放系だから • → 負のエントロピーを外部から取り込んで自己維 持する（ローレンツやシュレディンガー） 開放系で自動的な創造性が生じるなら、閉鎖 系でも同じではないか？ • → 閉鎖系でも内部のいたるところに秩序の創造の 可能性がひそんでいる • → プリゴジンの言う「ゆらぎ」 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 16. 無秩序から秩序へ エントロピー増大は、マクロな現象 • 各分子の動きで、一様に拡散する確率的頻 度が一番高いということにすぎない • 低い確率で、この動きと逆行する分子もあ る 平衡状態から十分離れれば、逆行する ような持続的な秩序化の現象の可能性 がある • 「ゆらぎをつうじての秩序形成」 ただし、自己組織化にはまだ何段階も の機構が必要である Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 17. 開放性 非平衡状態を保つには閉鎖系ではなく、つ ねにエネルギーの流れにさらされていなけ ればならない • 散逸構造（ブリコジン）：熱の対流のように、 エネルギーが外部から与えられている場合は存 在し、熱平衡になると消えてしまう構造 アイゲンの生命の条件： 1. 平衡から遠く離れた開放系→非平衡の開放性 2. 自己増殖→システムの境界の変化 3. 突然変異→システム内の未決定要因 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 18. システムの境界 システムの境界はどのように設定されるのか • 境界が動かないシステム：第一世代でかたがつく • 変動する境界がそのつど決まることでシステムそ のものが成立するもの→免疫システムなど 免疫：自己の境界を定める • 他者から移植された皮膚に対する拒否反応など • 予め確固とした自己を定めるようなものは何も無 い 環境との相互作用を通じて境界が設定され、 初めてシステムの自己が規定される。 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 19. 免疫システム １種類の造血幹細胞（マクロファージ、 T 細 胞、 B 細胞など） マウスの造血幹細胞 • A の細胞を B の中で成熟させると、 A でなく B を 自己と認識 • さらに、同じ細胞を C で成熟させると、 C を自己 と認識、 B,A は非自己に • 「自己」「非自己」の識別能力は環境に応じて著 しい可塑性を示す システムが作動する際、みずから備えるコー ドでなく、環境との関係によってはじめて Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All コードが形成させるRights Reserved.
- 20. 困惑 こうしたシステムには、あらかじめ備 わった自己は何も無い • また、システム自体の生成プロセスに観察 、判別できるような同一の自己は存在しな い • システムは環境との相互作用の結果、さま ざまに変身しうるだけではなく、そもそも 、変身しうる本体などどこにもない 「本体なき本体」「実体なき実体」 「システムなきシステム」・・・ こういった表現には気恥ずかしいようなカッコよさがある。実のところ実定的に語ろうと Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved. するため否応なしに到達した表現にすぎない
- 21. システムの設定の仕方 溶液内の結晶の例で 結晶をシステムとし、溶液を環境とす し、増大する結晶自己組織システムと する 溶液内の結晶生成プロセスをシステム の構成要素とし、生成プロセスの集合 をシステムとする。 1. 2. • このとき結晶は生成プロセスの廃棄物 自己組織化システムとしての視点は１ Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 22. 視点の違い 視点１ • 結晶の境界はインプットとアウトプットの差で決 まる • 観察者はこの境界を空間内に観察することができ る 視点２ • 作動はシステムの一状態ではなく、作動そのもの を構成要素とする • 結晶形成プロセス全体がシステム • 境界は空間的には定まらない • システムの維持には生成プロセスが反復的に継続 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. しなければならない Rights Reserved. All
- 23. 観察者 視点１：境界は（おおむね空間的に） 観察者 によって取り出されている • 結晶など単純な場合はいいが、生態システ ムや社会システムの場合は観察者に気を配 らなければならない 視点２：システムそのものにとって境 界を指定しうるよう、システムの規定 を導入 • → オートポイエーシス的視点 • （ただし、結晶システム自体はオートポ Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. イエーシスシステムではなく自己組織シス All Rights Reserved. テム）
- 24. 産出 シェリングの有機構成 自己自身へと回帰するように産出が反 復されることが産出の自己維持 • 反復を意味する“ポテンツ”がそのまま次元 を支持する名称になる 産物の中にはそれ自体産出的であるも のが存在し、産出性が再産出される • より高次のポテンツをなす • 階層分化を表現している Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 25. 階層生成 正直なところ階層生成の機構はいまだ主観的に議論されていない。そのため一から手作り で組み立てていかなければならない。 1. 2. 3. 唯一継承しうるのはシェリングのポテンツ 論 ３つのタイプ 要素の相互作用で複合体が生成される 生成プロセスが継続的生成プロセスを引き 起こす 生成プロセスの産物がみずからを産出する 触媒となって生成するプロセスを持続させ る Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights 従来の階層生成は１ Reserved.
- 26. 階層生成第一の型 要素ー複合体関係 化合物の合成はすべてこれ 階層形成を特徴つけるのはエネルギー の安定度のようなもの • ひとつの階層が要素の加算的総和とはまっ たく別水準であることしかいっていない • 異質な相互作用は扱わない Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 27. 階層生成第二の型 円環形成による階層形成 ベロウソスーザボチンスキー反応など • ８０ほどの反応式からなる。 • 自働的、反復的 • 一般に「生きている」と直観される最小限 の特徴 円環が一つの階層をなす 「生命の飛躍」はほとんど不要になる Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 28. 円環の形成により 階層が生じ、システムにとってはじめ て内、外の区分が生じる 自己組織システムが不断に作動してい る。円環の内が自己 生成プロセス、物質のなかに、円環に 資するもの、抑制するもの、無関心な ものに区別される 閉鎖システムでない 関係ネットワークと構成要素が同時成 立する Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 29. 階層生成第三の型 自己触媒システム～ハイパーサイクル 生成プロセスの産物がみずからを産出 する生成プロセスの調整因子となる • 自己の機能が二重化する • Ex. 心地よい眠りにより見た心地よい夢が ますます心地よい眠りを加速させる I X→I I は無秩序状態 X から生成する：偶然 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 30. 有機体での自己触媒 単なる科学的反応では I が加速度的に増 大するが、有機体では必要に応じて抑 制する 生命：触媒を用いた遅延の機構 自らの作動が自己自身へと影響しなが ら作動する Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 31. 自己触媒円環の特徴 システムが形成されてからのシステム階層の 高まりには自己自身を何重にも変数とするよ うな自己回帰的円環形成が成立する 同一の生成産物が生成プロセスを触媒してい る • → 自らと同一の物質の産出を指令しているように みえる • → 触媒は情報をもって指令しているという サイクルの境界は内的な情報により定められ ているようにみえる • → コード形成 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 32. 自己触媒による階層生成 あるプロセスの産物が次の生成プロセスを触 媒する場合→新たな階層 高次の組織化 • 中途に他の生成プロセスが入ることも可能 • どこかが欠けても容易に修復可能 例：可処分所得と金融資産がほどほどに備 わった消費プロセス • 支払いの行為の産物が次の支払いを触媒 例：一本鎖 RNA の複製機構 • 上下逆のレプリカを生成 • レプリカが触媒になりレプリカのレプリカがつく られる Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 33. ハイパーサイクル さらに複雑な触媒サイクル 自己複製を行うと同時にこの複製をつ うじてサイクルの各段階の生成プロセ スを媒介するサイクルが閉じたとき 自己複製と、上位プロセスの産物の生 成を同時に行う 自己複製することが、同時に全サイク ルを作動させることに参加する Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 34. ハイパーサイクルの発展 ハイパーサイクルを構成要素とする高 次のハイパーサイクルを生成：多階層 化 各ハイパーサイクルが同時に複数のハ イパーサイクルの構成要素になる Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 35. ハイパーサイクルでの帰結 自己複製的な構成要素の自己とシステ ム全体の自己が二重化する ハイパーサイクルによってようやく先 験的な全体性を全面的に廃棄できる ハイパーサイクルの形成は階層分化に 新たな機構をもたらす Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.
- 36. まとめ 第一世代システムとは違い複雑な形を している オートポイエーシス一歩手前 Copyright (C) 2005 Denso IT Laboratory, Inc. All Rights Reserved.