古生物学者、先史時代の動物のAI描写に激怒

Jun 08 2024

AI技術が進歩するにつれ、科学者やイラストレーターは視覚コミュニケーションの未来に取り組んでいます。

今年初めに科学雑誌に掲載された、少なくとも4つの睾丸を持ち、そのうち1つは頭よりも大きいネズミ。翼から3本目の足が生えている翼竜。博物館は、ゴジラとヤモリが出会ったようなサイケデリックな画像をソーシャルメディアに投稿し、古代の爬虫類のより本物そっくりのイラストをウェブサイトに掲載している。

人工知能によって生成された画像は、かなりの論争を引き起こしてきました。一握りの代表的な画像生成ツールは完璧ではなく、ユーザーのニーズや期待とは異なる結果を生み出すこともあります。しかし、科学の世界では、AI モデルはメディア作成ツールや創造性の出発点以上のものです。科学研究における数字はチームの調査結果の一部であるため、AI モデルは科学記録に貢献するものです。

「古生物アート」とは何ですか?

古生物学では、科学に基づいた古代生物の描写（別名「古生物アート」）は、他の科学者や一般の人々が新しい発見の意味を理解するのに役立ちます。科学に基づいており、私たちから数千万年、時には数億年も離れた世界へのユニークな入り口です。その意味で、メアリー・アニングのヤシ化よりもはるかに多くのことが危険にさらされています。

古生物アートはその主題により、科学コミュニケーションのエコシステムの中で独特の位置を占めています。イラストレーターは、その動物に関する現代の科学的理解に基づいて、はるか昔に絶滅した動物を描くことを任務としています。その動物がどのような姿をしていたかはもちろん、その動物が生息していた環境や、その環境をどのように利用していたかを描くことも任務としています。

「古生物アートとは、情報に基づいたアプローチ、可能な限り正確さ、そして正当な判断に基づいて、先史時代の生物を芸術的に再現することだと私は考えています」と、オーストラリアのフリンダース大学の古生物学者で古生物アーティストのジェイコブ・ブロックランド氏はギズモードへのメールで述べた。「これは、骨から始めて筋肉を描き、どのような軟部組織を持っていたかを調べ、姿勢、系統分類、潜在的な環境などを考慮し、すべて文献や入手可能な既知の資料から行うことを意味します。」

イラストは、絶滅した生物と進化的に関連しているか、古代の生物と似た生態学的地位を占めている現代の動物からインスピレーションを得ています。AI 画像生成器は、与えられたプロンプトに応じて、この複雑で多様な情報を取り込んで、人間のアーティストと同じ忠実度と細部へのこだわりで画像を生成することが現時点ではできません。

「これらを考慮せずに描くことは、私の考えでは本当の古生物アートではなく、むしろそれらからインスピレーションを得たものです」とブロックランド氏は付け加えた。「この意味での『古生物アート』は、依然として非AIイラストレーターに特有のものだと私は思います。」

吠えるティラノサウルスの古生物イラスト。ワニの吠え方と同じように、口を閉じていることに注目してください。

古生物アートの背後にある科学的プロセス

恐竜の皮膚を考えてみましょう。皮膚が保存されることはめったになく、保存されたとしても、研究者が化石化した細胞から色素沈着などの詳細を識別できる保証はありません。ただし、 2021年にチームが恐竜の総排出口でそれを行うことができました。それにもかかわらず、ChatGPTが私に「2022年1月の私の最後の更新時点で、恐竜の総排出口の化石証拠は発見されていません」と言ったことは注目に値します。言い換えれば、AIチャットボットからの情報を常に再確認する必要があります。

軟組織に関するそのような不確実性は、多くのことを想像に委ねている。恐竜の色がどうなっているのか、どの恐竜に羽毛があったのか、どうやって知るのだろうか。古生物学者がティラノサウルスのような獣脚類恐竜に唇があったかどうかを決定する際、熱心な大衆にそれらの恐竜がどのような姿をしていたかを正確に表現するのは古生物学者の役割だ。

要するに、科学的な古生物の絵画にどれだけの労力が費やされているかは、一般の鑑賞者には理解できないかもしれません。それは単に、ある絶滅した動物を、ありそうな状況で描写したものではなく、むしろ、長年かけて蓄積された膨大な量の古生物学、動物学、筋骨格学、生体力学、形態学、進化学の情報に基づいて、動物とその環境を最先端の視点で想像したものなのです。

「AIアートの最も悲しい点は、古生物アートのようなものに人間味があるということです」と、古生物アーティストでイギリスのライム・レジス博物館のコレクション担当官であるナタリア・ジャギエルスカ氏はギズモードとのビデオ通話で語った。「古生物アートは科学的ですが、それでもアートであり、自己表現なのです」

異なる背景を持つ人々が描く古生物アートは、それぞれ異なって見えるだろう、とジャギエルスカは付け加える。なぜなら、私たちはみな世界やそこにいる動物を異なる視点で見ているからだ。AIモデルは機械なので、アート作品を生成する際に、実体験や個人の視点を考慮に入れることはできない。AIが生成した古生物アートの台頭により、X（旧Twitter）でハッシュタグ「 #PaleoAgainstAI」が生まれ、古生物アートのイラストレーターや支持者たちは、コンピューターが生成したものよりも人間が描いた古代生物を擁護する声を上げた。

倫理に疑問あり

AI が古生物学の再構築に使用される場合、PBS 標準では、AI で生成されたメディアは、そのように公開され、他の編集製品に期待される正確性と包括性の基準を維持する必要があることを強調しています。古生物学メディア (これを用語にします) の作成における AI の使用が公開され、現在の科学的基準を満たしている場合でも、AI は本物の古生物学アーティストの仕事を奪っており、古生物学で AI が役割を果たすべきではないと主張する人もいます。

「画像生成AIは著作権窃盗のアルゴリズムです」とスウェーデンのウプサラ大学の古生物学者、ペル・アールベリ氏はギズモードとのビデオ通話で語った。「さらに悪いのは、これを利用すれば、盗んで学習アルゴリズムに組み込んだ作品を制作した人たちを廃業に追い込むことができるということです。これは大きな問題です。なぜなら、私たちには本物の古生物学者が必要なのですから」

AI によって生成された画像。三葉虫のものだと言われていますが、形態学的には意味をなさない特徴があります。

AIが生成した古生物画は「読者に対する完全な欺瞞だ」とアールバーグ氏は付け加えた。「そして、過去の世界とその住民を概念化する上で大きな役割を果たしてきた伝統的な古生物画に唾を吐くものだ」

AIは科学のあらゆる分野で多くの有用な目的を持っています

人工知能は、メディアだけでなく、機関や科学者によって古生物学で悪用されているにもかかわらず、科学の分野では世界や宇宙の見方を再定義する上で大きな有用性を持っています。すでに、人工知能は天文学者が宇宙をスキャンして興味深い現象を探す方法を変えており、考古学者は研究するにはあまりにも壊れやすい古代の巻物を読むことを可能にしています。

AI はテラバイト単位のデータのふるい分けを必要とする分野にとって大きな恩恵であり、科学的発見のスピードを間違いなく加速させるでしょう。古生物学でも、ディープニューラルネットワーク (パターンを識別し、予測や決定を行うことができる多層ニューラルネットワークの一種) が恐竜の化石のCT スキャンの分割に使用され、手作業での処理にかかる時間が短縮されています。古生物学では、AI は単細胞プランクトンの種類を分類したり、化石記録の花粉粒子を種に分類したりするためにも使用されていますが、これは人間の目には大変な作業です。

ディープラーニングモデルを使用してセグメント化された原角竜の頭蓋骨。

「私が本当に懸念しているのは、分析段階を AI にアウトソーシングしてしまうことです。これは、人間の怠惰さのせいで、非常に簡単に起こり得ることです」とアールバーグ氏は言う。「結局、人間の著者は基本的に『AI がこれらのパターンを定義できる方法はよくわかりませんが、ブラックボックスは信頼しています』と言っているようなものです。」

「その時点で、科学の核心を本当に放棄したのです」と彼は付け加えた。

倫理的なAIのガイドラインを求めて

先月、米国科学アカデミー紀要に掲載された論説で、少数の科学者が科学におけるAIの計り知れない可能性を強調したが、AIの使用に関して研究者を導く5つの原則を提案した。それは、透明性のある開示と帰属、AIが生成したコンテンツと分析の検証、AIが生成したデータの文書化、AIの使用に関する倫理的かつ公平なガイドラインへの重点、そして一般市民の関与を得て科学プロセスにおけるAIの影響を継続的に監視することである。

論説に付随するリリースで、地球物理学者で研究の共著者であり、全米科学アカデミー会長のマーシャ・マクナット氏は次のように述べた。「私たちはAIが科学分野全体で推進している進歩を歓迎しますが、長年守られてきた科学的規範や価値観を守ることにも注意を払う必要があります。」

古生物アートは査読付きの学術論文と同じレベルの厳密さの対象ではありませんが、科学研究に関するコミュニケーションの重要な要素です。したがって、ビジュアルサイエンスコミュニケーションにおける AI の使用には、同様のレベルの厳密なレビューが必要です。

「AIエンジンの進化のスピードを考えると、規制する法律が制定されなければ、AIエンジンはどんどん進化し、最終的には古生物学者の作品を脅かすことになるだろう」と、科学イラストレーターで古生物学者のガブリエル・ウグエト氏はギズモードへのメールで述べた。「一般の人々に提供する情報の正確さを重視するなら、責任を取るべき時だ」

AIはまだこの点ではあまり得意ではない

AI の科学への応用は多くの新しい発見をもたらし、間違いなく今後もさらに多くの発見をもたらすだろうが、落とし穴もある。「ラット dck」の大失敗は、AI 画像生成ソフトウェアが科学的なイラストや図表を作成する際に直面する困難を露呈したが、査読付きジャーナルにさらなるガードレールが必要であることも浮き彫りにした。ラットの研究が掲載されたジャーナル群 Frontiers の広報担当者は Gizmodo に対し、「コンプライアンスを確保するためのプロセスが実施されていたにもかかわらず、基準を満たさない図表と注釈」が掲載されたと語った。論文の査読者の 1 人はVice に対し、ラットとその精巣の不正確な画像は彼らの責任ではないと語った。

意味不明な注釈を含む、関連する幹細胞を備えたネズミの生殖器の AI 生成イラスト。

ネズミの絵の滑稽な部分は多くの人が見分けることができたが、古代の動物の描写における科学的な不正確さを一般の人々が見分けるのはもっと難しい。古生物画家は、どんな骨格よりも生き生きとした方法で、何百万年も前に生き物がどのように生き延びてきたかを一般の人々に垣間見せる。

「本物の古生物アートの復元には膨大な量の知識と証拠が投入され、AIアートが達成できるものよりはるかに正確な結果を生み出します」と、フリンダース大学の古生物学者フィービー・マキナニー氏はギズモードへのメールで述べた。

左: 背中に特徴的な鱗板を持つ主竜類の古生物復元図、右: 同じ主竜類と思われる AI 生成画像。

イラスト：左：マット・セレスキー、右：Earth.com 経由の AI 生成画像

現状では、AI 生成画像は、古生物学者やイラストレーターが命を吹き込むために懸命に努力した生物を誤って表現していることが多い (ただし、ここ数年で大幅に改善されている)。古代の生命を視覚的に伝えることが重要だ。博物館を訪れた後、子供たちの心に残る T レックスは、展示プラカードに書かれた、その形態や分類上のアイデンティティについて徹底的に検討された資料ではなく、巨大で獰猛な捕食動物である。AI 画像ジェネレーターを自分で操作して、ニワトリとTレックスの交配種を作るのは 1 つのことだが、機関やメディアが、査読済みの研究と矛盾する科学的に不正確な生命の描写を一般大衆に提示することは、まったく別の問題である。

ギズモードは、以前に発表された研究に関連してAI生成の古代生物画像を共有した2人の研究者と1つの博物館に連絡を取ったが、1人の研究者はコメントを控え、他の2人からは記事掲載時点では返答がなかった。

AIは悪用されると別のリスクを招き、反撃する者もいる

昨年、ノースウェスタン大学の研究者らは、査読者が査読する研究の一部はAIによって生成されたものだと知らされていたにもかかわらず、OpenAIのChatGPTによって書かれた学術要約と人間が書いた要約を区別できなかったことを発見した。

AI が生成したイラストは今後も残るだろうが、こうしたジェネレーターは、科学的な意味とニュアンスに満ちた芸術作品である真の古生物アートを生み出すことはできない。シカゴ大学のNightshadeのようなプログラムは、特定の画像でトレーニングしようとする生成 AI モデルを「毒化」するように設計されており、古生物アーティストの中には、メディアが AI によってスクレイピングされるのを防ぐためにこのソフトウェアを導入している人もいる。

個々のイラストレーターが何をしようとも、人工的に生成された画像に対する機関の立場は、科学情報の描写における技術の利用方法に、より大きな影響を及ぼすだろう。AI は今後も存在し続けるだろうし、それは科学にとって良いことだ。しかし、科学コミュニケーションにおける AI の利用を概説する一連の原則は、適切な使用例を決定するだけでなく、人々の科学への信頼を維持するためにも重要である。コミュニケーションが鍵であり、少なくとも一般の人々は、自分たちが見ているものが何であるかを知る権利がある。