Mind Uploading Research Notes

Technical Proposal

Technical Proposal: Strengthening Thermodynamic and Causal Validity

Issue #58: Response to Scientific Critique on Physics & Causality

eegflow Project Contributor

Open Access Last Updated: 2026-02-01 Proposal (Implemented)

Abstract

本提案書は、Issue #58「学術的批判:WBE実現フレームワークにおける熱力学的・因果論的整合性に関する重大な不備」に対する正式な技術的回答である。 指摘された3つの主要な不整合――(1) 生物学的脳の物理的不可逆性(NESS)とデジタル論理の乖離、(2) 反実仮想的等価性における数理的同定不能性、(3) IIT 4.0の計算量的爆発――に対し、 EEGFlowプロジェクトは以下の具体的修正を行うことで、科学的整合性を担保する。

1. Refining Thermodynamic Grounding (NESS)

1.1 Problem: The "Dissipation" Gap

デジタル計算機上のシミュレーションは、原理的に「論理的可逆性」を持ちうる(Landauer限界まで熱を出さない)が、生物学的脳は非平衡定常状態(NESS)にあり、常にエントロピーを生成し続けることで構造を維持している。 単なる計算コスト(Information Cost)の加算だけでは、この「存在のコスト」を表現できない。

1.2 Solution: Virtual Dissipation Protocol

eegflow/03_causal_modeling.py において、以下の指標を導入する。

  • Entropy Production Rate (EPR): システムの状態遷移が時間反転対称性を破る度合い(不可逆性)を定量化する。
  • Metabolic Flux: 計算の有無に関わらず、モデルの構造的完全性(Structural Integrity)を維持するために消費され、熱として散逸される仮想エネルギー流。

これにより、WBEが「停止しても存在し続ける」静的なファイルではなく、「エネルギーを消費し続けなければ崩壊する」動的な散逸構造であることをシミュレート上で要請する。

2. Counterfactual Identifiability & Equivalence Classes

2.1 Problem: Uniqueness of Counterfactuals

Pearlの因果階層(Level 3)における反実仮想は、観測データ(Level 1)および介入データ(Level 2)から一意に定まらない(Markov Equivalence Classの問題)。 特定の構造方程式(SCM)を仮定せずに「反実仮想的等価性」を主張することは数学的に誤りである。

2.2 Solution: Explicit Assumptions & Equivalence Checks

「すべてのSCMを一意に同定できる」という過度な主張を取り下げ、以下の現実的なアプローチに修正する。

  • Assumption Explicit: 反実仮想計算において仮定している関数形(線形性、加法性ノイズ等)を明示する。
  • Equivalence Class Warning: 観測データと矛盾しないが、異なる反実仮想予測を与える「同等のモデル」が存在する可能性を常に計算し、その範囲(Bounds)を提示する。

3. Addressing Computational Complexity of IIT 4.0

3.1 Problem: The NP-Hard Barrier

IIT 4.0の $\Phi$ 計測は、システムの部分系(Power Set)を探索するため、要素数 $n$ に対して $O(2^n)$ の計算量を要する。全脳レベルでの厳密な計算は不可能である。

3.2 Solution: Approximation & "Cut" Heuristics

「厳密な $\Phi$ の計算」をロードマップから削除し、以下の近似手法を採用する。

  • PyPhi Approximation: 全探索を行わず、重要な分割(Minimum Information Partition, MIP)の候補をヒューリスティックに絞り込む("Queyranne's algorithm" の応用等)。
  • Sparse Phi / Effective Information: 結合が密な局所モジュール(Complex)内でのみ $\Phi$ を計算し、全脳レベルではそれらの相互作用を見るアプローチに切り替える。

4. Implementation Plan

本提案に基づき、直ちに eegflow/03_causal_modeling.py および tech_roadmap.md を更新する。 これは、WBEを「魔法のコピー」から「物理法則と計算理論に縛られた工学的課題」へと再定義する重要なステップである。