じゃんけんの科学：研究・実験・発見

じゃんけんが研究されるのは、勝てる純粋戦略が存在しないもっとも小さなゲームであり、そのおかげで人間のランダムでなさを測定できるからです。機械はそこを突きます。2000年にはIocaine Powderが初の国際プログラミング大会で優勝し、現代のニューラルネットワークは33%というベースラインに対しておよそ60%の精度で人間の次の手を予測します。また2012年の東京大学のロボットは勝率100%に達しましたが、これは形づくられていく手を読み取るもので、予測ではなく反応です。

はい、これは本当に学問の対象です

じゃんけんは、これまで数十本の査読論文の主題になってきました。北京からロンドンまで、大学は人間の意思決定、社会的行動、戦略的思考を研究するためのモデルとしてじゃんけんを使っています。これで博士号を取った人がいます。冗談ではありません。本人たちも冗談ではありません。

浙江大学の研究（2014年）

もっとも多く引用されるじゃんけん研究のひとつは、中国の浙江大学から生まれました。研究チームは360人の学生に300ラウンドずつプレイさせ、すべての手を記録しました。分かったのは次のことです。

勝ったら同じ手：ラウンドに勝ったプレイヤーは、次も同じ手を出しがちでした。グーで勝ったなら、またグー。壊れていないものを直す必要はない、というわけです。まさにそれが、壊れている理由なのですが。
負けたら変える（循環的）：負けたプレイヤーは、自分の負けた手に勝てたはずの手へ切り替えがちで、グー→パー→チョキの循環をたどりました。人間の脳はどうやら、グーで負けた答えはランダム化ではなくパーだと考えるようです。
あいこのあとは変える：あいこのあと、プレイヤーは手を切り替えがちでした。あいこは退屈で、退屈は人を落ち着かなくさせます。

条件反応戦略と呼ばれるこれらのパターンは、ナッシュ均衡（それぞれ1/3のランダム）から大きくずれています。そして同時に、突ける穴を作ります。相手が「勝ったら同じ手」に従うと分かっていれば、相手が勝ったあとに何が来るかも分かるのです。答案用紙を渡されているようなものです。

Wang, Xu & Zhou (2014), Scientific Reports, doi:10.1038/srep05830

グーへの偏り

複数の独立した研究が、もっとも多く出される手はグーであることを確認しています。期待される33.3%に対して、およそ35〜37%です。なぜでしょうか。

身体的な初期状態：こぶしを作るのに指を動かす必要はありません。手の休息状態そのものです。時間に追われると、人はもっとも手間のかからないものを選びます。人生の大半の決断も、だいたいこうして進みます。
心理的な連想：グーは強く、攻撃的に感じられます。男性のプレイヤーはさらにグーを多く出す傾向があり、この手の形が感情的な重みを帯びていることをうかがわせます。
初手の偏り：グーへの偏りは、戦略的な思考が働きはじめる前の試合の初手でもっとも強く出ます。初手とは、要するにあなたの潜在意識の自己紹介です。

進化生物学

ここからが不思議なところです。じゃんけんの力学は、実際の自然界にも現れます。

サイドブロッチトカゲ（Uta stansburiana）：オスの3つの型が、じゃんけんの循環関係で繁殖相手を争います。オレンジ喉（攻撃的）は青喉（協調的）に勝ち、青は黄喉（こそこそ型）に勝ち、黄はオレンジに勝つ。このトカゲたちは競技じゃんけんをしているのに、本人たちはそれを知りません。そもそも手すらありません。
細菌：大腸菌には、毒素を作る株、毒素に耐性のある株、毒素に弱い株があり、循環的な優劣関係によって共存しています。細菌はじゃんけんをしているのです。比喩ではありません。
サンゴ礁の魚：サンゴの種同士の競争関係も、じゃんけんに似た階層をなします。海はつまり、巨大で濡れたトーナメント会場です。

進化ゲーム理論の研究者は、こうした例を使って、循環的な競争が生物多様性を保つことを示します。単一の戦略が支配しないので、複数の戦略が共存できるのです。じゃんけんは単なる遊びではありません。生き物が、どれか一つが永遠に勝ち続けることなく空間を分け合うための、根源的なパターンなのです。

人工知能

人間相手にじゃんけんをするよう訓練されたAIは、一貫して勝ちます。賢いからではなく、人間が読みやすく、そしてそれを認めようとしないからです。

東京大学のロボット（2012年）：高速カメラで相手の手の形が作られはじめた最初の数ミリ秒を捉え、1000分の1秒足らずで勝つ手を返しました。勝率は100%。同時に、それは不正でもありました。ただ、実にかっこいい不正でした。

University of Tokyo Ishikawa Group: Janken robot project

神経科学

脳画像の研究によると、じゃんけんの判断は複数の領域を同時に活性化させます。

Kikuchi et al. (2007): prefrontal activity during a 15-person RPS task

ゲームの外への応用

じゃんけんの研究には、じゃんけんを遊ぶこととは無関係な実用的応用があります。

行動経済学：不確実性のもとで人がどう決断するかの理解
セキュリティ：読みやすい人間の行動に対して頑健なシステムの設計
教育：確率、ゲーム理論、統計的な考え方を教えること
オークションとメカニズムデザイン：循環関係にもとづく公平な配分の手続き

世界でいちばん簡単なゲームが、いまも新しいことを教え続けています。この働きぶりには、敬意を払わざるをえません。

出典

はい、これは本当に学問の対象です

浙江大学の研究（2014年）

勝ったら同じ手：ラウンドに勝ったプレイヤーは、次も同じ手を出しがちでした。グーで勝ったなら、またグー。壊れていないものを直す必要はない、というわけです。まさにそれが、壊れている理由なのですが。
負けたら変える（循環的）：負けたプレイヤーは、自分の負けた手に勝てたはずの手へ切り替えがちで、グー→パー→チョキの循環をたどりました。人間の脳はどうやら、グーで負けた答えはランダム化ではなくパーだと考えるようです。
あいこのあとは変える：あいこのあと、プレイヤーは手を切り替えがちでした。あいこは退屈で、退屈は人を落ち着かなくさせます。

Wang, Xu & Zhou (2014), Scientific Reports, doi:10.1038/srep05830

グーへの偏り

身体的な初期状態：こぶしを作るのに指を動かす必要はありません。手の休息状態そのものです。時間に追われると、人はもっとも手間のかからないものを選びます。人生の大半の決断も、だいたいこうして進みます。
心理的な連想：グーは強く、攻撃的に感じられます。男性のプレイヤーはさらにグーを多く出す傾向があり、この手の形が感情的な重みを帯びていることをうかがわせます。
初手の偏り：グーへの偏りは、戦略的な思考が働きはじめる前の試合の初手でもっとも強く出ます。初手とは、要するにあなたの潜在意識の自己紹介です。

進化生物学

ここからが不思議なところです。じゃんけんの力学は、実際の自然界にも現れます。

サイドブロッチトカゲ（Uta stansburiana）：オスの3つの型が、じゃんけんの循環関係で繁殖相手を争います。オレンジ喉（攻撃的）は青喉（協調的）に勝ち、青は黄喉（こそこそ型）に勝ち、黄はオレンジに勝つ。このトカゲたちは競技じゃんけんをしているのに、本人たちはそれを知りません。そもそも手すらありません。
細菌：大腸菌には、毒素を作る株、毒素に耐性のある株、毒素に弱い株があり、循環的な優劣関係によって共存しています。細菌はじゃんけんをしているのです。比喩ではありません。
サンゴ礁の魚：サンゴの種同士の競争関係も、じゃんけんに似た階層をなします。海はつまり、巨大で濡れたトーナメント会場です。

人工知能

東京大学のロボット（2012年）：高速カメラで相手の手の形が作られはじめた最初の数ミリ秒を捉え、1000分の1秒足らずで勝つ手を返しました。勝率は100%。同時に、それは不正でもありました。ただ、実にかっこいい不正でした。

University of Tokyo Ishikawa Group: Janken robot project

神経科学

脳画像の研究によると、じゃんけんの判断は複数の領域を同時に活性化させます。

Kikuchi et al. (2007): prefrontal activity during a 15-person RPS task

ゲームの外への応用

じゃんけんの研究には、じゃんけんを遊ぶこととは無関係な実用的応用があります。

行動経済学：不確実性のもとで人がどう決断するかの理解
セキュリティ：読みやすい人間の行動に対して頑健なシステムの設計
教育：確率、ゲーム理論、統計的な考え方を教えること
オークションとメカニズムデザイン：循環関係にもとづく公平な配分の手続き

世界でいちばん簡単なゲームが、いまも新しいことを教え続けています。この働きぶりには、敬意を払わざるをえません。