ウィリアム・ロス・アシュビー(、1903年9月6日 - 1972年11月15日)は、イギリスの精神科医であり、サイバネティクスの草分けの一人である。通常は名を用いず「Ross Ashby」と呼ばれた。

自己修正型の電子フィードバック装置「ホメオスタット」の考案者として知られ、著書『Design for a Brain』(1952年)および『An Introduction to Cybernetics』(1956年)は、黎明期にあったサイバネティクスという学問領域に厳密で論理的な思考法を持ち込んだ画期的著作として高く評価されている。後年に定式化した「必要多様性の法則」(Law of Requisite Variety)は、調整(レギュレーション)を情報理論の枠組みで捉え直したもので、後の経営サイバネティクスや複雑系研究に大きな影響を与えた。

アシュビーはサイバネティックスを含め、一般システム理論や複雑系で大きな影響力を持っていたにもかかわらず、彼はあまりよく知られた科学者ではない。彼の研究は、ハーバート・サイモン、ノーバート・ウィーナー、スタッフォード・ビーア、スチュアート・カウフマンに影響を与えた。

1928年の5月、24歳のアシュビーはロンドンの聖バーソロミュー病院の医学生で、25冊のノートに続き物として彼の理論を記し始めた。彼が亡くなるまでの44年間、一日で約半分のページのペースだったという。2003年の1月に、そのノートは複写されてロンドンの大英図書館に寄贈された。

1948年、アシュビーはを完成させた。

生涯・経歴

生い立ちと学生時代 アシュビーは1903年9月6日、ロンドン、ルイシャム区ブロックリーのチャルジー・ロードで生まれた。父ウィリアムは広告代理店に勤めており、後に医薬品会社の海外営業部門で成功を収めた人物であった。少年時代はウェストクリフ・オン・シーやエディンバラで学んだのち、1921年から1924年までケンブリッジ大学シドニー・サセックス・カレッジに在籍し、動物学で学士号(B.A.)を取得した。その後ロンドンのセント・バーソロミュー病院医学校で医学を学び、1928年には医学士・外科学士を取得した。

在学中の1928年5月、アシュビーは私的な研究日記の執筆を開始した。これは日常の臨床業務とは無関係に、神経系に見られる「組織化の理論」について自由に思索を重ねるための場であり、以後1972年まで44年間にわたって書き継がれ、最終的に25巻・7,189頁に及んだ。この日記は2003年に遺族から大英図書館に寄贈され、2008年に「W・ロス・アシュビー・デジタル・アーカイブ」として全頁がオンライン公開されている。

精神科医としてのキャリア 1930年からロンドン州議会のもとで臨床精神科医として勤務したのち、1936年からはノーサンプトンのセント・アンドリューズ病院で研究病理学者を務め、電気けいれん療法(ECT)に関わる酵素の研究などにあたった。1931年には同郷の女性エルシー・モード・ソーン(愛称ロズバッド)と結婚し、3人の娘をもうけている。1945年から1946年にかけてはインドに従軍し、イギリス陸軍医療部隊(RAMC)の少佐として病理学者の任にあたった。

戦後の1947年、アシュビーはグロスターの私立精神科病院バーンウッド・ハウスの研究部長に就任し、1959年までその職にあった。この間、彼は神経系の「組織化」を機械論的に説明しようとする長年の理論的探究を、自ら手掛けた実験機械によって具体化させることになる。1959年にはブリストルのバーデン神経学研究所の所長として、前任者フレデリック・ルシアン・ゴラの後を継いだが、行政的な手腕には恵まれず、この職には1年ほどしか留まらなかった。

ホメオスタットとレイシオ・クラブ アシュビーは、生体の適応行動を機械論的に説明することに強い関心を寄せていた。1941年までに、彼はこの理論を200頁近い草稿「The Origin of Adaptation」としてまとめている。

1946年11月、彼は「同型性を作り出す機械」の設計を着想し、翌1947年から1948年にかけて、助手デニス・バニスターとともに、余剰となった旧イギリス空軍の爆撃照準器用制御ユニットや真空管、液体封入式ポテンショメーターなどを用いて、自己修正型の電子フィードバック装置「ホメオスタット」を製作した。この機械は外乱を受けても自律的に均衡状態へ回帰する性質を示し、1949年には米国の『タイム』誌が「人類がこれまでに設計した人工の脳に最も近いもの」と評して大きな話題を呼んだ。ノーバート・ウィーナーは、ホメオスタットのランダムな探索から目的的な行動が立ち現れる様を「現代における偉大な哲学的貢献の一つ」と評したという。

同じ1946年、アラン・チューリングはアシュビー宛の書簡で、専用機を製作する代わりに自身が開発中のACEを用いてシミュレーションを行うことを提案しているが、アシュビーは独自の機械の製作を続けた。1949年、アシュビーは神経学者ジョン・ベイツらとともに、サイバネティクスに関心を持つ研究者たちの非公式な会食討論グループ「レイシオ・クラブ」の創設に加わった。同クラブにはアラン・チューリングも参加しており、1958年まで活動を続けた。

1952年、アシュビーはホメオスタットの実演のため第9回メイシー会議に招かれ、ノーバート・ウィーナーやクロード・シャノンらと交流している。この会議でアシュビーは「ホメオスタシスと機械について」と題する発表を行い、グレゴリー・ベイトソン、ウォーレン・マカロック、ジュリアン・ビゲロー、アルトゥーロ・ローゼンブリュート、マーガレット・ミードらと議論を交わした。

席上、ホメオスタットを収めた箱について「これは機械なのか、生体のつもりなのか、それとも環境なのか」という問いが出されたのに対し、アシュビーは、ホメオスタットは全体として生体系であると同時に環境系でもあり、それ自体で動作するひとつのマシンなのだと答えたという。この応答にベイトソンは「社会そのものがホメオスタットである」という着想を得たと伝えられている。この逸話に最も強く触発されたのがウィーナーであり、彼はすでに『人間機械論』(The Human Use of Human Beings, 1950年)を著していたが、アシュビーの『頭脳への設計』を読んだのち、同書をアシュビーの議論に引き寄せる方向で改訂したとされる。

アメリカでの活動と晩年 1960年、ハインツ・フォン・フェルスターの招請により、アシュビーはイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の生物物理学・電気工学科教授として渡米し、同校の生物学的計算研究所(Biological Computing Laboratory)に加わった。1962年から1964年まで一般システム研究学会の会長を務めている。1970年8月に退官してイギリスに戻り、ウェールズ大学の名誉教授フェローとなったほか、1971年には英国王立精神科医学会のフェローに選ばれた。

1972年6月、アシュビーは手術不能な脳腫瘍と診断され、同年11月15日、グロスタシャーの自宅「ウェストンズ」で69歳で死去した。

学術的業績

必要多様性の法則 『An Introduction to Cybernetics』(1956年)において、アシュビーは集合の濃度(多様性、variety)を情報量の尺度として用い、これに基づいて「必要多様性の法則」(Law of Requisite Variety)を定式化した。彼はこの法則を「多様性のみが多様性を破壊しうる(Only variety can destroy variety)」という命題に集約し、ある系を有効に調整(レギュレーション)するためには、調整者自身が撹乱源と同程度の多様性を備えていなければならないことを示した。

この法則はクロード・シャノンの通信理論における「雑音除去の定理」と数学的に対応するものであり、生理学・社会学・経済学など多様な分野における「調整」一般を統一的に論じる枠組みを提供した。

この考えは後にスタフォード・ビアによって経営学に応用され、経営サイバネティクスおよび存立可能システムモデル(Viable System Model)の理論的基盤の一つとなった。

良い調整者定理 1970年、アシュビーはロジャー・コナントとの共著論文において、「あらゆる系の良い調整者は、その系のモデルでなければならない(Every good regulator of a system must be a model of that system)」とする定理(良い調整者定理)を発表した。この定理は、必要多様性の法則を発展させたものであり、制御工学における内部モデル原理の先駆的な定式化として、後の制御理論やシステム科学に影響を与えた。

多変量解析とシステムの安定性 1964年の論文「Constraint Analysis of Many-Dimensional Relations」で、アシュビーは集合論と情報理論に基づく多変量システムモデリング手法の端緒を開き、これは後にクラウス・クリッペンドルフやジョージ・クリアらによって「再構成可能性解析」(reconstructability analysis)として発展させられた。

また1970年には、共同研究者マイケル・ガードナーとともに、大規模な相互連結系の安定性に関するシミュレーション研究をまとめ、系の連結度(connectance)と安定性との関係について論じた。この研究は、生態学者ロバート・メイが翌1972年に発表した、複雑な生態系モデルの安定性に関する研究に影響を与えたことで知られている。

主な著作・論文

書籍 Design for a Brain. Chapman & Hall, 1952年.(改訂版:1960年、副題 The Origin of Adaptive Behaviour) An Introduction to Cybernetics. Chapman & Hall, 1956年. Roger C. Conant(編)Mechanisms of Intelligence: Ross Ashby's Writings on Cybernetics. Intersystems Publishers, 1981年(没後出版の論文・アフォリズム集).

主な論文 "Adaptiveness and equilibrium". Journal of Mental Science, 86号, 1940年. "Effects of control on stability". Nature, 155号, 1945年, 242–243頁. "The behavioural properties of systems in equilibrium". American Journal of Psychology, 59号, 1946年, 682–686頁. "Principles of the Self-Organizing Dynamic System". Journal of General Psychology, 37号, 1947年, 125–128頁. "The homeostat". Electronic Engineering, 20号, 1948年, 380頁. "Principles of the Self-Organizing System". In: Heinz von Foerster and George W. Zopf, Jr.(編)Principles of Self-Organization. Pergamon Press, 1962年. "Constraint Analysis of Many-Dimensional Relations". General Systems Yearbook, 9号, 1964年. Conant, R. C. and Ashby, W. R. "Every good regulator of a system must be a model of that system". International Journal of Systems Science, 1巻2号, 1970年, 89–97頁. Gardner, M. R. and Ashby, W. R. "Connectance of Large Dynamic (Cybernetic) Systems: Critical Values for Stability". Nature, 228巻5273号, 1970年, 784頁.

受賞・栄誉 1970年 - ウェールズ大学名誉教授フェロー 1971年 - 英国王立精神科医学会フェロー 1962年 - 1964年 一般システム研究学会会長

評価・影響 アシュビーは「ウィーナーに次ぐサイバネティクスの主要な理論家」と評される一方で、「後世に与えた影響の大きさに比して、日本ではあまり知られてこなかった」と指摘されている。

小説家カート・ヴォネガットは、コーネル大学で生化学を、カーネギー工科大学で機械工学を学んだ経歴を持ち、ホメオスタットの構想に触発されて長編小説『プレイヤー・ピアノ』(1952年)を執筆した、と伝えられている。

また、『ホールアース・カタログ』の創刊者スチュアート・ブランドは早くからのアシュビーの愛読者であり、1968年刊行の同カタログ創刊号において、ウィーナーの『サイバネティックス』と並べてアシュビーの『Design for a Brain』を紹介している。

思想・考え方 アシュビーの思想の核心は、生物の適応行動や脳の働きを、神秘的・生気論的な説明に頼ることなく、純粋に機械論的・決定論的な枠組みで説明できるとする立場にあった。彼は、フィードバックを備えた機械であれば、いかに複雑で目的的に見える行動であっても原理的に再現しうると考え、生気論的な「機械は盲目的にしか働けない」という通念を明確に退けた。

この立場から、彼は「適応」を「本質変数(essential variables)を生理的な許容範囲内に維持する行動」として定義し、適応的な行動を安定な力学系の振る舞いとして数学的に捉え直した。

ホメオスタットは、この「安定性としての適応」という考えを試行錯誤による均衡探索という形で具現化した装置であり、複数の部分が互いに独立性を保ちながら段階的に部分的均衡を積み重ねていくことで、全体としての適応が現実的な時間内に達成されるという「多安定系」(polystable system)の概念へとつながった。

さらに彼は、こうした適応や調整の問題を情報理論の言葉で統一的に扱う方向へと思考を進め、「多様性」という概念によって、「調整者が対処しうる撹乱の量には原理的な上限がある」ことを示した。これが必要多様性の法則であり、彼はこの法則が、生理学・生態学・経済学・社会学など、およそ「調整」という営みが関わるあらゆる領域に応用可能な、抽象的な「組織化の科学」の中核をなすと考えていた。もっとも、この法則を「複雑性のみが複雑性を吸収しうる」と言い換えた表現は広く流布しているものの、アシュビー自身の言葉としての典拠は確認されておらず、後世の敷衍であるとされる。

発言 アシュビーの思想の理解を助けるため、キーワードごとに分類した彼自身の説明等の発言を以下に引用する。

サイバネティクスという学問 「サイバネティクスという学問には、二つのとても大切な美点があると私は考えています。ひとつは、蒸気機関の自動調速機であれ電波受信機であれ油圧ブレーキであれ、あるいは脳の小脳であれ、まったく異なる種類の仕組みを、たったひとつの共通した言葉と概念でとらえ直せることです。これまで別々の言葉で語られてきた分野同士を結びつけると、両方の分野がお互いに助け合いながら、驚くほど早く発展していくものなのです」 (原文:"One is that it offers a single vocabulary and a single set of concepts suitable for representing the most diverse types of systems... It has been found repeatedly in science that the discovery that two branches are related leads to each branch helping in the development of the other. The result is often a markedly accelerated growth of both.")

必要多様性の法則 「調整というものの本質を、私たちはもう一度きちんと考え直してみる必要があります。行き着く先はとてもシンプルな一言に尽きます。多様性だけが、多様性を打ち消すことができるのです」 (原文:"The Law of Requisite Variety ['Only variety can destroy variety.'] enables us to apply a measure to regulation.")

機械論と適応 「フィードバックさえあれば、どんなずれでも思い通りに修正できるのだと一度理解してしまえば、目的を追い求めるかのように見える行動が、いくら複雑になろうとも、何ら『生気』のようなものを持たない機械のなかに、限りなく生まれうるのだということも、すんなりと納得していただけるはずです」 (原文:"Once it is appreciated that feedback can be used to correct any deviation we like, it is easy to understand that there is no limit to the complexity of goal-seeking behaviour which may occur in machines quite devoid of any 'vital' factor.")

執筆への思い(『An Introduction to Cybernetics』序文より) 「この本ではさまざまな話題を取り上げていますが、それらはすべて手段にすぎません。目指しているのはただひとつ、恐ろしく複雑な存在である病んだ生命体、たとえば人間の患者に、正常な機能を取り戻させようとするときに、私たちがどのような原理に従うべきかを明らかにすることです。この新しい理解が、いつか新しく効果的な治療法へとつながっていくのだと、私は信じています。そのための必要性は、とても大きいのですから」 (原文:"Though the book covers many topics, these are but means; the end has been throughout to make clear what principles must be followed when one attempts to restore normal function to a sick organism that is, as a human patient, of fearful complexity. It is my faith that the new understanding may lead to new and effective treatments, for the need is great.")

関連項目 サイバネティクス ホメオスタット システム理論 経営サイバネティクス レイシオ・クラブ ノーバート・ウィーナー スタフォード・ビア 人工知能 自己組織化 一般システム理論

脚注

外部リンク The W. Ross Ashby Digital Archive(日記全頁・書誌・書簡等を収録した公式デジタルアーカイブ) An Introduction to Cybernetics 全文PDF(Principia Cybernetica Web) Design for a Brain(Internet Archive)