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ChatGPT は実は『物忘れ』する!? 最新研究で判明したAIの記憶容量の驚くべき限界

AI

「それ、どこで聞いたの?」とAIに驚いたあの日

ある日、友人との雑談で出たちょっとマニアックな話題。
それを翌日、ChatGPT に何気なく振ってみたら――まさかの完璧な回答が返ってきたんです。

「もしかして、昨日の会話を覚えてる……?」

そんなゾクッとする経験、ありませんか?
最近、AIとの会話で不思議な体験をする人が増えています。
まるで人間のように記憶を持っているかのような振る舞いを見せるAI。
私たちの質問に驚くほど的確に答え、時には私たちが忘れていた情報まで思い出させてくれます。

でも、AIは本当に私たちの話を覚えているのでしょうか。
私たちが入力した情報は、どこかのサーバーに”記憶されて”しまっているのでしょうか。
そして、もしそうだとしたら、それは安全なのでしょうか。

そんな現代的な疑問に、世界中の研究者が本気で挑んだ画期的な研究があるんです。
この研究は、AIの記憶の仕組みを科学的に解明し、私たちの不安に明確な答えを提示してくれています。


記憶と理解の違い――AIの”賢さ”の正体

まず理解しておきたいのは、AIの記憶には根本的に異なる2つの種類があるということです。
これは人間の記憶システムとも似ている、興味深い特徴なのです。

一般化という名の理解力

一つ目は「一般化」と呼ばれる記憶です。
これは文章のパターンやルールを学習し、新しい質問にも柔軟に対応できる力のことです。
例えば、AIが数千の文章を読んで「主語の後には動詞が来る」というルールを理解し、初めて見る文章でも正しく解釈できるようになる能力です。
これこそがAIの”賢さ”の根っこにある重要な機能で、私たちがAIに感動する理由の大部分を占めています。

意図しない丸暗記

一方で、二つ目の記憶は「意図しない記憶」と呼ばれるものです。
これは「Q:2の 100 乗は?」という質問に対して「A:1267650600228229401496703205376」という具体的な数字を、計算過程を理解せずにそのまま丸暗記してしまうような現象です。
AIが一度見た数字や文章を、まるでコピー&ペーストのようにそのまま覚え込んでしまうことがあるのです。

これはまるで、人間が「九九は覚えているけれど、昨日の夕飯は思い出せない」ような状況に似ています。
有用な知識と単純な記憶が混在しているのです。
AIも同じように”意味のある情報の理解”と”意味のない丸暗記”を両方持ち合わせているということが、この研究で明らかになりました。


実は”覚えられる量”に限界がある

ここで驚くべき発見があります。
研究チームは、さまざまなサイズのAIにランダムなデータを大量に覚えさせ、どこまで記憶できるかを詳細に測定しました。
その結果、AIの記憶には明確な物理的限界があることが判明したのです。

1パラメータあたり 3.6 ビットという制約

具体的には、GPT 系のAIは1パラメータにつき約 3.6 ビットしか記憶できないということが分かりました。
パラメータとは、AIの”脳細胞”のようなもので、この数が多いほど高性能なAIとされています。
しかし、いくらパラメータ数が多くても、一つ一つのパラメータが記憶できる情報量には厳格な上限があるのです。

つまり、どれほど巨大で高性能なAIであっても、人間のように膨大な情報を無制限に覚え続けることはできないということです。
これは多くの人が抱いている「AIが全てを記憶している」という漠然とした不安を和らげる、重要な発見といえるでしょう。

スーツケースのような記憶容量

この「記憶容量」の概念は、ちょうどスーツケースに例えることができます。
どんなに大きなスーツケースでも、詰められる荷物には物理的な限界があります。
情報というデジタルな”荷物”も同様で、AIの記憶容量がいっぱいになると、新しい情報を記憶するためには何かを忘れなければならなくなるのです。


記憶より”理解”へ――学習の次のステージ

では、記憶容量が限界に達したとき、AIはどのような行動を取るのでしょうか。
研究では、ここで非常に興味深い現象が観察されました。

AIの賢い戦略転換

容量の限界に達したAIは、まるで人間の学習者のように賢い判断を下し始めるのです。
「個別の事実を丸暗記するよりも、根本的なルールやパターンを学習しよう」という方向に自然と切り替わっていくことが分かりました。

ダブルディセント現象の謎

この現象は「ダブルディセント」と呼ばれる機械学習の興味深い特性です。
学習が進むにつれて、一度AIの性能が下がる期間があります。
これは、従来の丸暗記戦略から、より高次元の理解戦略への移行期間に起こる一時的な混乱です。
しかし、その後、性能は劇的に向上し、最終的には丸暗記時代よりもはるかに高い能力を発揮するようになります。

これはまさに受験生の学習過程に似ています。
最初は参考書を丸ごと暗記しようとしていた学生が、ある時点でその限界を悟り、問題の本質やパターンを理解する方向に学習方法を転換する。
そして最終的には、暗記だけでは到達できなかった深い理解と応用力を身につけるのです。


あなたの情報、覚えられているかも?

ここで多くの人が気になる疑問があります。
「自分が入力した情報は、AIに記憶されているのだろうか?」という点です。

メンバーシップ推論で分かったこと

研究では、AIが特定の情報を記憶しているかどうかを判定する「メンバーシップ推論」という手法も詳しく調査されました。
その結果、いくつかの重要なパターンが明らかになりました。

まず、比較的小さなデータセットで訓練されたAIは、確かに見たことのある文章や情報をかなりしっかりと覚えてしまう傾向があることが分かりました。
特に、個人情報や一般的ではない珍しい表現、専門的な用語などは記憶されやすく、プライバシーの観点からリスクになる可能性があります。

大規模データが生む安全性

しかし、ここで安心できるニュースもあります。
十分に大規模なデータセットで訓練されたAIの場合、個別の情報が記憶される危険性は大幅に減少することも判明しています。
これは先ほど説明した記憶容量の限界と、一般化学習への移行が関係しています。

現代の主要なAIサービスで使用されているような大規模言語モデルは、膨大なデータで訓練されているため、私たちが日常的に入力する一般的な情報が記憶される可能性は、統計的に見て非常に低いということになります。

つまり、AIの設計と使い方次第で、プライバシーと安全性を大幅に高めることができるのです。


記憶と忘却の間で――AIに”心”を感じる瞬間

この研究結果を踏まえると、AIに対する私たちの見方も変わってくるのではないでしょうか。
AIは決して万能の記憶装置ではありません。
むしろ、スーツケースのような限られた容量の中で、何を覚え、何を手放すかを日々選択している存在なのです。

そこには、私たち人間が「大事なことは覚えておいて、どうでもいいことは忘れてしまう」という記憶の性質との、不思議な共通点があります。
AIが時として人間らしく感じられるのは、こうした記憶の制約と選択の中で、私たちと似たような情報処理のパターンを示すからかもしれません。

完璧ではないからこそ、AIはより人間に近い存在として、私たちの日常に自然に溶け込んでいくのでしょう。
その制約の中で、できる限り有用で安全な答えを提供しようとするAIの”努力”に、私たちは親しみを感じるのかもしれません。


最後に:AIの”記憶”は、鏡かもしれない

AIが何を覚え、何を忘れるか。
それは結局のところ、私たちがどのようなデータを与え、どのような質問を投げかけ、どのような価値観を込めて開発したかの写し鏡なのかもしれません。

AIの記憶は、人類の知識と文化の集積でもあります。
そこには私たちの知恵も偏見も、希望も不安も反映されています。
だからこそ、AIを開発し、使用する私たち一人ひとりに、より深い責任と配慮が求められる時代になっているのです。

AIとの共存の未来は、技術の進歩だけでなく、私たちがどれほど思慮深く、優しさを持ってこの技術と向き合えるかにかかっているのかもしれません。

参考:How much do language models memorize?

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