プロジェクト・ヘイル・メアリーは、大予算の映画化が実現したSF小説であり、それぞれの文明を救うための決死の任務に就く中で、思いがけず地球外生命体と遭遇する宇宙飛行士の物語を描いている。
宇宙飛行士（映画ではRyan Goslingが演じる）と地球外生命体は、互いが友好的な存在か敵対的な存在かをその場で判断しなければならない。また、まったく異なる二つのコミュニケーション方法に対応できる翻訳システムを即興で構築しなければならない。
そのドラマはアポロ13を彷彿とさせる生死をかけた宇宙ドラマだ——しかし、天文学と人工知能の進歩がそうしたドラマの必然性を大きく薄めてしまう日は、急速に近づいている。
SETI Instituteのシニア天文学者であるSeth Shostak氏は、人類が地球外生命体と初めて接触する際、その形式がAI同士の交信になることをまったく意外に思わないだろうと述べている。
「私の予想では、宇宙人は機械であると思います。なぜなら、私たち自身もそういう方向に向かっているからです」と彼は最新のポッドキャストのエピソードで語っている。「私たちは今まさに、かつて人間がやらなければならなかったことをこなせる機械を作り始めた初期段階にいます。100年後には、この惑星で最も高度な知性を持つのは、柔らかくてぬるぬるした生物学的な存在ではないと確信しています。それは機械になるでしょう。ですから、もし私たちが宇宙人の声を聞くとしたら、彼らもまた機械である可能性が高いと思います。」
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AIと地球外生命体の探索について語ると、映画の核心にまで踏み込むことになるのではと心配する人もいるかもしれないが、その点は安心してほしい。「プロジェクト・ヘイル・メアリー」の映画において、AIは実質的な役割を果たしていない。AIへの言及は作中でただ一度のみ——決死の任務の立案者がなぜAIを使わないことにしたかを説明する文脈でのみ登場する。（ただし、この記事の後半ではネタバレに踏み込んでいくため、ご注意いただきたい。）
65年以上にわたって、天文学者たちは地球外文明から発信された可能性のある電波信号を求めて夜空を探索してきた。「通常のアプローチは、数千——今日では数百万の異なるチャンネルを同時に監視できる受信機を構築することです」とShostakは述べている。「その能力がどのように向上してきたかを見れば分かります。いわゆるムーアの法則に従っているのです。……エレクトロニクスの速度はおよそ2年ごとに倍増するという法則です。」
数百万のチャンネルを監視するには膨大な計算能力が必要であり、Shostak氏は、AIがSETI（地球外知的生命体探査）の探索を加速させるだろうと確信していると述べている。
その証拠はすでに存在する。昨年11月、Breakthrough Listen Initiativeは、NVIDIAと共同開発したAIシステムが、高速電波バーストを探索する望遠鏡からのリアルタイムデータを現行のデータパイプラインの600倍以上の速度で処理できることを報告した。このシステムは検出精度を7%向上させ、誤検知をほぼ一桁分削減した。
「この技術は、既知の種類の信号を見つけるスピードを上げるだけではありません——まったく予期しない信号形態を発見することを可能にするのです」と、Breakthrough Listen Initiativeの主任研究者Andrew Siemionはプレスリリースで述べている。「高度な文明はバースト状の通信や変調信号、あるいは私たちがまだ想像すらしていない伝送方式を使っているかもしれません。このAIシステムは、人間が見逃してしまうようなパターンを学習し認識することができるのです。」
数年前には、別の天文学者チームが機械学習アルゴリズムを用いて、他のデータ処理システムでは見落とされていた地球外生命体の可能性ある信号を特定した。（ただし過度な期待は禁物だ。事後の観測ではその信号が地球外文明から発信されたものであることは確認されなかった。もし確認されていたなら、すでに世界中に知れ渡っているはずだ。）
AIツールはSETI探索が抱えるいくつかの障壁を克服するうえでも役立つ可能性がある。たとえば、ある研究者グループは最近、地球外文明からの信号が荒れた宇宙空間の宇宙天気によって乱される可能性があると報告している。精度を高めたパターン認識ソフトウェアなら、宇宙のノイズの中に隠れた信号を拾い出せるかもしれない。
AIモデルは、地球外生命体からのメッセージが発見された際の解読においても活躍する可能性がある。しかしShostakは、その課題にはあまり注力していない。「たとえ宇宙人が何を言っているのか永久に理解できなかったとしても、信号を受信して、それが人工的な信号——つまり何らかの技術によって作られたものだと判断できるだけで非常に意義深いことです。なぜなら、彼らが存在することを証明できるからです」とShostakは述べている。
宇宙人が何を言っているかを理解することは「知りたいことではありますが、彼らの存在を発見することで得られる副次的な恩恵にすぎないと私は考えています」と彼は述べている。
Shostakは、宇宙人のメッセージを解読する難しさを、考古学者がエジプトのヒエログリフを発掘したときに直面した難題にたとえている。「ヒエログリフを解読するための最善の方法は、多くの人がその問題に取り組めるよう広く公開することです」と彼は述べている。「同様の論理がここでも当てはまると思います。」
METI Internationalの代表であるDouglas Vakoch氏は、メッセージの翻訳問題に長年取り組んできた。その姿勢は彼の組織の頭字語にも表れており、METIとは「Messaging Extraterrestrial Intelligence（地球外知的生命体へのメッセージ送信）」を意味する。Vakoch氏は、AIは地球外生命体のメッセージの検出と解読において主役ではなく脇役を担えると述べている。
「私たち人間が電波のノイズに隠れたパターンを探そうとするとき、最初はAIが使うような明確なルールに非常に似た、明快なガイドラインから出発するかもしれません。しかし、自分たちのルールがどこで機能しないかを明確に言語化していないため、その欠点に気づけないことが多いのです」とVakoch氏はメールで述べている。「AIは私たちに、問題をどのように解こうとしているかを明確にすることを促します。そして、AIが問題をどのように解こうとしているかを学ぶだけで、『あなたは重要なことを見落としています。代わりにこうすべきです』と言えるようになります。」
彼の見解では、地球外生命体のメッセージを発見することは戦いの半分にすぎない。
「さらに大きな挑戦は、そのメッセージが何を意味するかを理解することです。そこにこそ、AIが計算面でますます高度化していく時代においても、人間が役割を果たし続ける理由があります」とVakoch氏は述べている。「地球外生命体からのメッセージを解読することは、はるかに曖昧さを伴う作業になるでしょう。AIは人間が見落とすような地球外生命体のメッセージのパターンを検出するのに役立つかもしれませんが、そのメッセージが何を意味するかを解明するためには、やはり人間が必要です。」
地球外生命体との接触が実現するまでにはどのくらいかかるのだろうか。遠い星系への決死の有人ミッションを待たなければならないのだろうか。20年以上前、Shostak氏は2025年頃までに地球外生命体の証拠を発見できると予測した。そして15年以上にわたって、彼はその賭けにコーヒー一杯を賭け続けてきた。
今、Shostakはその支払いが必要になるかもしれないと認めている。「次に会ったときはコーヒーをおごりましょう」と彼は言う。「まだ見つかっていませんから。……楽観的な願望に過ぎなかったかもしれませんが、正直なところ、あの予測はむしろ、宇宙人を探す実験の改善速度の既知のデータに基づいていたと思っています。」
SETI の天文学者たちはムーアの法則とAIの恩恵を十分に活かすためにさらなる時間が必要なのかもしれない。「プロジェクト・ヘイル・メアリー」の約束を果たし、宇宙の旅人と接触するまでに、あと20年かかるのか、200年かかるのか——それはまだわからない。しかしその間に、私はそのコーヒーをいただくとしよう。
ここからはネタバレあり
「プロジェクト・ヘイル・メアリー」をまだ読んでいない人は、映画の科学的な展開を追うのが難しいかもしれない。物語のいくつかの展開は現実の科学と興味深い共通点を持っており、ここで紹介せずにはいられない。
- 映画では、近隣の恒星群がある種の感染によって脅かされる。Andy Weirは、高レベルの太陽エネルギーを吸収できる生命体の存在を可能にするために物理法則を破らなければならなかった。幸いなことに、現実の物理法則では、「Project Hail Mary」の物語を動かすその脅威は存在し得ない。物語の背景にある科学についての詳細は、Leo Laporte司会のWeirへのインタビューを参照されたい（ネタバレは32分ごろから始まる）。
- 物語で重要な役割を果たす二つの恒星、Tau CetiとEridani A（Keid AまたはEridとも呼ばれる）は、NASAの居住可能惑星探索対象星リストに掲載されている。Tau Cetiには居住可能な惑星が存在する可能性があるとされており、40 Eridani Aは「Star Trek」に登場するMr. Spockとバルカン人の母星として有名だ。
- 「Project Hail Mary」のある展開では、Goslingの演じる主人公が光速に近い速度でTau Cetiに向かう。アインシュタインの相対性理論によれば、Tau Cetiがほぼ12光年先にあるにもかかわらず、恒星間旅行者はその旅を4年足らずの体感時間で経験することになる。
- 原作と映画の両方において、Goslingの演じるキャラクターは、旅の間の精神的安定を保つために医療的に誘発された昏睡状態に置かれる。現実世界でも、研究者たちは長期宇宙旅行における宇宙飛行士の冬眠状態の実現を検討している。
