ジェームズ・ロイド・"ジェイ"・マクレランド（FBA、1948年12月1日生まれ）は、アメリカの認知心理学者であり、スタンフォード大学のルーシー・スターン教授である。同大学では以前、心理学部長を務めた。彼は、統計的学習と並列分散処理（PDP）に関する基礎的な研究で最もよく知られており、ニューラルネットワークとしても知られるコネクショニストモデルを適用して、音声単語認識や視覚単語認識などの認知現象を説明した。マクレランドは、1980年代のコネクショニズムへの科学的関心の高まりに大きく貢献し、この運動は認知科学の再形成に役立ち、後の人工知能と深層学習の進歩への概念的基盤を築いた。
マクレランドの研究は、認知プロセスが明示的な記号規則ではなく、単純で相互接続されたユニットの相互作用からどのように生じるかに焦点を当ててきた。1980年代にデビッド・ルメルハートと行った共同研究は、学習と記憶の影響力のあるモデルを生み出し、現在進行中の研究は、意味認知の神経基盤と、生物学的および人工的システムの両方における学習の動態に対処している。
幼少期と教育
マクレランドは1948年12月1日、ウォルター・ムーアとフランシス（シェイファー）・マクレランドの間に生まれた。彼は心理学への初期の関心を育み、コロンビア大学で学部研究を追求し、1970年に心理学の学士号を取得した。その後、ペンシルベニア大学に移り、1975年に認知心理学の博士号を修了した。大学院での訓練中、彼は心への計算的アプローチに興味を持ち、それが彼のキャリアを定義する道となった。
1978年5月6日、マクレランドはハイディ・マーシャ・フェルドマンと結婚し、夫妻には2人の娘がいる。
キャリアと並列分散処理
マクレランドの学術キャリアは1970年代後半に始まり、1980年代初頭までに彼はデビッド・ルメルハートや他の研究者と、並列分散処理（PDP）フレームワークとして知られるようになったものについて協力していた。1986年、マクレランドとルメルハートは2巻からなる著作『並列分散処理：認知の微細構造の探求』を出版し、これは今でも認知科学者の聖書と見なす人もいる。この巻は、コネクショニストモデルを広い読者に紹介し、単純な処理ユニットのネットワークがパターン認識、学習、言語処理などの複雑なタスクを実行できることを実証した。後に深層学習の中心人物となったジェフリー・ヒントンはPDPグループのメンバーであり、この期間に発展したアイデアはその後の研究者の世代に影響を与えた。
PDPフレームワークは、認知能力が多くの相互接続されたユニットの並列活動から生じ、知識がユニット間の接続の強さに保存されると提案した。これは、認知を明示的な規則と表現の操作として扱う、当時支配的だった記号パラダイムとは鋭く対照的だった。マクレランドとルメルハートは、コネクショニストモデルが経験から学習し、新しい入力に一般化し、損傷時に優雅な劣化を示すことができ、人間の認知の特性を反映することを示した。
TRACEモデルと言語処理
マクレランドの最も注目すべき貢献の1つは、1980年代にジェフリー・エルマンと共同開発した音声知覚のTRACEモデルである。TRACEは、音響、音素、語彙情報を時間の経過とともに統合して、人間が話し言葉を認識する方法をシミュレートするコネクショニストモデルである。このモデルは、音素知覚に対する文脈の影響や単語認識の時間経過など、さまざまな心理言語学現象を説明する。これは計算心理言語学のベンチマークであり続けている。
マクレランドはまた、ルメルハートと開発したインタラクティブ活性化モデルを通じて、視覚単語認識にコネクショニストの原理を適用した。このモデルは、読書中に文字と単語の情報がどのように相互作用するかを説明し、後の読書と失読症の理論に影響を与えた。
ピンカーとプリンスとの論争
マクレランドとルメルハートは、スティーブン・ピンカーとアラン・プリンスとの、言語特有の学習モジュールの必要性に関する影響力のある論争でも知られている。この論争は、子供が英語動詞の過去形をどのように獲得するかに焦点を当てた。ピンカーとプリンスは、規則動詞と不規則動詞の形式には異なるメカニズム（1つは規則ベース、もう1つは連想的）が必要であり、この区別は生得的な言語能力を暗示すると主張した。マクレランドとルメルハートは、単一のコネクショニストシステムが規則形式と不規則形式の両方を学習できると反論し、言語学習が専用モジュールではなく汎用の統計的学習メカニズムに依存する可能性があることを示唆した。
1980年代後半から1990年代初頭にかけて展開されたこのやり取りは、認知科学の画期的な出来事となり、記号アプローチとコネクショニストアプローチの間の理論的隔たりを鋭くした。また、言語獲得と心的表現の性質に関する広範な実証的および計算的研究を刺激した。
後期のキャリアと現在の研究
2006年秋、マクレランドはカーネギーメロン大学からスタンフォード大学に移り、そこで心理学と認知神経科学の教授を務めていた。スタンフォードでは、ルーシー・スターン教授となり、後に心理学部長を務めた。彼はまた、マンチェスター大学の心理科学部内にある神経科学および失語症研究ユニット（NARU）でコンサルティング教授として非常勤の任命も持っている。
マクレランドの現在の研究は、学習、記憶プロセス、心理言語学に焦点を当てており、依然としてコネクショニストモデルの枠組み内である。彼は、脳が意味記憶をどのように支えるか、海馬と新皮質の補完的学習システムがどのように相互作用するか、分散表現が柔軟な行動をどのように生じさせるかを調査している。彼の研究は、認知老化、失語症、記憶障害の理解に影響を与えている。
彼はルメルハート賞委員会の元委員長であり、長年にわたりルメルハートと協力してきたが、彼自身も2010年にオレゴン州ポートランドで開催された認知科学会年次会議でこの賞を受賞した。
受賞と栄誉
マクレランドは、認知科学と心理学への貢献を認める数多くの賞を受賞している。2002年には、ルイビル大学グローヴマイヤー賞を心理学部門で受賞した。彼はマインド＆ブレイン賞を受賞し、2014年にはC.L.デ・カルヴァーリョ＝ハイネケン賞を受賞した。キャリアの初期には、1981年から1986年まで、再び1987年から1997年まで、国立精神衛生研究所から研究科学者キャリア開発賞を保持し、1970年から1973年まで国立科学財団のフェローでもあった。また、1970年にコロンビア大学からウィリアム・W・カミング賞も受賞した。
2017年7月、マクレランドは、英国の人文社会科学の国立アカデミーである英国学士院（FBA）の通信フェローに選出され、彼の国際的な影響力が認められた。
遺産と影響
1980年代にマクレランドと彼の同僚が提唱したアイデアは、認知科学と人工知能に永続的な影響を与えてきた。初期のコネクショニストモデルは計算リソースによって制限されていたが、その原理（分散表現、並列処理、データからの学習）は、現代の深層学習システムの重要な側面を予期していた。PDPフレームワークは機械学習技術の発展に影響を与え、ニューラルネットワークの多くの現代研究者は、この研究に知的系譜をたどっている。
マクレランドの統計的学習への強調は、発達心理学の研究にも情報を提供し、乳児と子供が統計的規則性への曝露を通じて言語と概念を獲得する方法を示している。ブルース・マクノートンとランドール・オライリーと開発した補完的学習システム理論は、脳が新しい情報の迅速な獲得と長期的安定性のバランスをどのように取るかについての計算的説明を提供し、神経科学において影響力を持ち続けている。
関連項目
- 人工ニューラルネットワーク
- 深層学習
- 機械学習
- 人工知能
- 認知科学
- コネクショニズム
- TRACE音声知覚モデル