2020 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding qualia structures through massive psychophysics and mathematical phenomenology

Planned Research

Project Area	Understanding the relationship between the structure of qualia and the structure of information processing extracted from brain activity
Project/Area Number	20H05710
Research Institution	Advanced Telecommunications Research Institute International
Principal Investigator	土谷尚嗣株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 客員研究員 (80517128)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	森口佑介京都大学, 文学研究科, 准教授 (80546581)
Project Period (FY)	2020-10-02 – 2023-03-31
Keywords	意識 / クオリア / 情報 / 構造 / 圏論
Outline of Annual Research Achievements	本研究領域の目的は、意識の質（クオリア）について、クオリア間の関係性（クオリア構造）に着目した新しい特徴付け手法を確立することである。具体的に、視覚的類似性を対象として、１）クオリア構造を明らかにするための新しい心理物理学手法の確立、２）その手法に対して数学的な根拠を与えることを目指している。本年度は、新しい心理物理学手法の開発に取り組む。より具体的には、様々な意識の質の中でも、比較的神経科学的な研究が進んでいる、視覚クオリアに焦点を当てた研究を行う。３年間の間に、２つの目標を達成する。目標１は、ある視覚刺激により生じる一瞬の体験に対して、その多様な側面を捉えるための実験パラダイムを構築する。各被験者から取得した同じ刺激に対する報告を組み合わせて、その刺激により生じる体験の様々な側面を測定するという「大規模報告課題」を実証し、それをクオリア特徴づけのための心理物理課として確立させ、クオリア構造定量化に役立てる。特に、一瞬に感じられる視覚クオリアを、多数の質問を多数の被験者に対して行うという大規模報告課題を２つの方向性で拡張する。１つは、オンライン実験のプラットフォームに載せ、大規模の被験者からデータを得る手法を確立する。もう一つは、大規模報告課題のアイデアを類似性判断に応用する。目標２は、視覚的類似性という関係性をもとにして、数学的にクオリアを「圏」としてモデル化し、周辺からクオリアを特徴づけるという本研究手法に数学的な根拠を与える。具体的には、数学の圏論における米田の補題がクオリアの定義に使えることを示す論文の執筆を開始し、その論文の中で圏論の基礎的概念（圏、関手、自然変換）を意識研究者にもわかりやすい形で紹介することにした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 本研究課題では、２つ目標を設定している。具体的には、１）クオリア構造を明らかにするための新しい心理物理学手法の確立、２）その手法に対して数学的な根拠を与えることである。それぞれの目標において当初の計画以上に研究が進展した。具体的には、１）については、大規模報告実験をオンライン実験に載せることに成功し、さらに、京都大学の森口がチームに加わったことで、この実験をさらに幼児（５－６歳）でテストするという課題のデザインも確立できた。また、色のクオリアの類似性判断の実験もオンライン実験に載せることに成功した。２）については、土谷が数学者の西郷氏・認知科学者のStevePhillipsとの共同研究を始め、圏論の一般化である豊穣圏論を用いて色クオリアのモデル化を行うという理論化の道筋が見つかった。
Strategy for Future Research Activity	本研究課題の２つの目標は、１）クオリア構造を明らかにするための新しい心理物理学手法の確立、２）その手法に対して数学的な根拠を与えることである。今後は、１）については、大規模報告実験のRegistered Report論文をかきあげ提出する、幼児での実験デザインを実際に試す、色クオリア実験についてもRegistered Report論文を書き上げ提出することを目指す。２）については、豊穣圏論を用いたクオリア論文を書き上げ提出することを目指す。