西暦2000年ごろ、人間の脳を超える能力をもった人工脳を作りたいと考えて筆者は活動を開始した。まずは、人間全脳の実時間シミュレーションを実現することとし、第一目標とした。この第一目標は、五十嵐と山﨑により2022年に実現した。第二目標は、人間の小学生と同様の読み・書き・算盤の実現とした。それをどのように実現するかの考察の結果、最も難しそうなのは、枠の中に解答を正確に書き込む能力、せんじ詰めれば運動制御が最も重要であるとの結論に至った。よく考えてみると、人間出現以前、動物の脳の機能の大部分は運動制御に使われていたはずである。人間の脳は運動制御だけでなく、推論や論理演算など運動制御以外の機能を持っているが、その回路は運動制御用の回路を原型として作られたに違いない。
そのような問題意識を持っていた時に田中宏和氏が書いた「計算論的神経科学」という本に出合い、運動制御理論と神経科学の間の広範な科学分野の記述があることに気づいた。脳のシミュレーションが専門の五十嵐氏、人間の運動シミュレーションが専門の太田氏を仲間に誘って詳細に読み進めるうちに、その問題点が明らかになり、その克服の努力の結果、最適制御神経回路理論とでもいうべき理論体系が浮かび上がりつつある。それは人間の運動制御にとどまらず、深層学習や大規模言語モデルを含む人工神経回路網、すなわち人工知能一般の学習の効率化を議論するための数学的な枠組みを提供するものであった。今後、五十嵐氏、太田氏とリレーエッセイを交代で執筆し、我々の問題意識を多角的に俯瞰したい。

Around the year 2000, the author started the efforts to produce an artificial brain with the ability beyond a human brain. I set the first target to realize the real-time simulation of a human full-brain. This first target was achieved by Igarashi and Yamazaki by 2022. Then, I set the second target as “reading, writing, and arithmetic” just like children in the elementary school. I analyze how to achieve them and found that the most difficult factor is the motion control of the hand to write answers in the frame of the sheet. Before human emerges, the brains of the animals are dominantly used to control the motion of their bodies. Although a human has the functions other than the motion control, such as deduction and logic arithmetic, I believe that those function could be developed based on that of the motion control.
Being aware of these issues, I encountered a book entitled “Computational Neuroscience” by Dr. Kazuhiro Tanaka and found the descriptions of the broad scientific field between motion control theory and neuroscience. In cooperation with Dr. Igarashi of the numerical brain simulation and Dr. Oota of motion simulation of a human body, I studied the book in detail and clarified the issues of this field. We feel that a new field of brains science which we can call as “optimum control theory of neural circuit” are emerging. It may offer a mathematical framework for improving the efficiency of learning process in artificial intelligence, including deep learning systems and large language models. I with Dr. Igarashi and Dr. Ohta will write a relay essay series concerning it under the series title of “In search of the blueprint of the human brain”.