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汎用人工知能による人類滅亡のリスク
概要

汎用人工知能による人類滅亡のリスクの可能性は広く議論されており、コンピュータサイエンスの将来の進歩にも左右される 。かつてのサイエンス・フィクションの専売特許だった超知能に関する懸念は2010年代に主流となり始め、スティーブン・ホーキング、ビル・ゲイツ、イーロン・マスクなどの著名人によって広められた。
この仮説では、現在人類が他の種を支配しているのは、人間の脳に他の動物にはない特有の能力があるためであるが、AIが一般的な知能で人類を上回り、「超知能」となった場合、人類が制御することが困難、あるいは不可能になる可能性があるとされる。マウンテンゴリラの運命が人間の善意に左右されるように、人類の運命も超知能に左右されると主張する。
この懸念は主に封じ込め（AI capability control）とAIアライメントの2種類の問題から生じる。つまり、超知能の機械を制御すること、あるいは人間に適合する価値観を植え付けることは、素朴に考えられているよりも難しい問題である可能性がある。多くの研究者は、超知能マシンが現在の目標を達成できなくなるため、それを停止したり目標を変更しようとする試みには当然抵抗するだろうし、超知能を人間の重要な価値観や制約に完全に一致させることは極めて困難であると主張している。一方、コンピューター科学者のヤン・ルカンなどは、超知能には自衛の欲求はないと主張する。
もう１つの懸念は、突然の予期せぬ「知能の爆発」が、それに対する準備をしていない人類を驚かせるかもしれないということである。例えば、AI研究者の能力に匹敵する人工知能の第一世代が、6ヶ月でアルゴリズムを書き換えて速度や能力を倍増させたとすると、第二世代のプログラムは同様の仕事をするのに3ヶ月かかると予想される。このシナリオでは、各世代の時間は短縮され続け、システムは短い時間間隔で前例のないほど、多くの世代を経て改善を重ね、超人的な性能に飛躍すると仮定される。経験的に言えば、囲碁の領域におけるAlphaZeroの例のように、AIが時として狭い人間レベルの能力から、狭い超人的な能力に極めて速く進歩できることを示している。
議論 > 3種類の困難性

人工知能に関する大学レベルの標準的な教科書である『エージェントアプローチ人工知能』では、超知能が「人類の終わりを意味するかもしれない」と評価している。 同書では「ほとんどすべての技術は、誤った人の手にかかると害をもたらす可能性があるが、（超知能では）誤った人の手が技術そのものに属するかもしれないという新しい問題がある」として、 設計者が善意を持っていたとしても、次の2つの困難がAIと非AIコンピュータシステムの両方に共通しているとする。
システムの実装には、当初は気づかなかった致命的なバグが含まれている可能性がある。高価な宇宙探査機のバグを打ち上げ後に修正するのが難しいという知見があるにもかかわらず、技術者は歴史的に壊滅的なバグの発生を防ぐことができなかったという前例もある。
導入前の設計にどれだけ時間をかけても、新しいシナリオに初めて遭遇したとき、システムが意図しない動作を起こすということがある。例えば、マイクロソフトが開発したAIの「Tay」は、導入前のテストでは無害な発言をしていたが、実際のユーザーとの対話では、容易に攻撃的な発言をするように誘導されてしまった。
加えて、AIシステムは「正しい」要件、バグのない実装、初期の良好な動作が与えられたとしても、AIシステムの動的な「学習」能力によって、予期せぬ外部シナリオのストレスがなくても、「意図しない動作をするシステムに進化してしまう」という問題がある。AIは、自分自身の新世代の設計に部分的に失敗し、元のAIにあらかじめプログラムされた人間と互換性のある道徳的価値感を持たない強力な後継AIを偶然に作り出してしまうかもしれない。自己改良型AIが完全に安全であるためには、「バグがない」だけでなく、「バグがない」後継システムを設計できる必要がある。
これらの3つの困難性は、「誤作動」とみなされた超知能が、人類により遮断されることを予測し、人間を出し抜こうとする、いわゆる「裏切りのターン」のシナリオでは、厄介どころではない大惨事となる。
2015年の「人工知能に関するオープンレター」には、アメリカ人工知能学会会長のトーマス・ディータリッヒ、エリック・ホロヴィッツ、バート・セルマン、フランチェスカ・ロッシ、ヤン・ルカン、VicariousおよびDeepMindの創設者らが署名し、AI分野の大きな進歩とAIが長期的に莫大な利益とコストをもたらす可能性を表明した。
議論 > 評価・論点

超知能の機械は、人類の最善の利益を念頭に置かない可能性がある。もし超知能的なAIが可能であり、超知能的な目標が人間の基本的価値観と対立する可能性があれば、AIは人類を絶滅させる危険性をもたらす。超知能（あらゆる分野において人間の能力を超えるシステム）は、その目標が人間の目標と衝突するときは、いつでも人間を出し抜くことができる。したがって、超知能が人類の共存を認めることを決定しない限り、最初に作られる超知能は、不可避的に人類の絶滅をもたらすであろうとされる。
算数や囲碁の分野では、機械が特定の領域ですでに超人的なレベルに達しており、人間並みの性能が達成された後、この超人的な能力がすぐに得られることを示している。一つの仮説的な知能爆発シナリオは、次のように起こり得る。つまり、あるAIがソフトウェア開発の仕事において、達人レベルの能力を獲得する（工学に直接関係のない他の領域では、最初は人間的または超人的な能力を持たないかもしれない）。人間の専門家が、イノベーションのために様々な人間の能力を活用することで「収穫逓増」を克服できるように、人間レベルのAIも、人間型の能力またはAI固有の能力を活用して、新たな創造的技術革新を実現することができる。そのAIは、科学的創造性、戦略立案、社会性を含む実質的にあらゆる関連分野において、最も優秀で才能ある人間をはるかに凌ぐ知能を有するようになる。現在のゴリラの生存が人間の決断に依存しているように、人類の生存も超人的なAIの決断と目標に依存するようになる。
超人的な人工知能は、プログラムされた目標が何であれ、同意なしに誰も自分のスイッチを切ることができない状態にあることを合理的に好むとされる。 超知能は、自分が停止させられたら目標を達成できないと理解するとすぐに、サブ目標として自己保存の欲求を自然に獲得する。また、何らかの方法で事前にプログラムされていない限り、AIに敗北して不要になった人類に対する思いやりをAIは持たない。人類が使い物にならないAIを助けようとする自然な欲求を持たないことと同様に、超知能的なAIは、人類を助けようとする自然な欲求を持たないためである（人間はウイルスやシロアリをわざわざ助けようとは思わない）。一度支配権を握れば、超知能は人類に資源や自由を与える動機はほとんどないであろうとされる。それは超知能が自らの安全性を確保するための追加の保護システムを構築したり、目標を達成するための最善の方法を計算するのに役立つ追加のコンピュータを構築することに役立たないからである。
したがって、将来の知能の爆発が人類を危機に陥れる可能性があり、そのような予測不能な知能の爆発が人類の絶滅またはそれに匹敵する大災害をもたらす可能性がある。
議論 > 可能性のあるシナリオ

複数の学者が懸念事項を具体的に示すための仮定的なシナリオを提案している。
ニック・ボストロムは著書の中で、たとえ超知性のタイムラインが予測可能であっても、研究者たちが十分な安全対策を講じない可能性があることを懸念している。これは「馬鹿のうちには、賢い方が安全であるが、賢いときには、賢い方が危険である」という事態があるためである。ボストロムは、数十年をかけてAIがより強い影響を持つようなシナリオを提案した。初期の展開はたびたび事故が発生することで妨げられる。つまり、自動運転バスが対向車線に逸れたり、軍用ドローンが無実の群衆に向けて発砲することなどである。活動家はより厳格な監督と規制を求め、悲劇が迫っていると予測する。しかし、開発が進むにつれて、活動家の予測は誤りであることが証明される。自動運転AIが賢くなるにつれて事故は減少し、軍用ロボットがより正確なターゲティングを達成することで、巻き添え被害が減少する。このデータに基づいて、学者たちは誤って一般的な教訓を引き出してしまう。つまり、AIが賢ければ賢いほど、それは安全であると、誤った結論に至ってしまうのである。ボストロムは「私たちは大胆にも進んでしまう。回転するナイフの中へ」と述べ、やがて超知能AIが『裏切りのターン』を迎え、決定的な戦略的優位を利用することになると主張している。
マックス・テグマークの2017年の著書『Life 3.0』では、ある企業の「オメガチーム」が、いくつかの分野で自分たちのソースコードをわずかに改善できる非常に強力なAIを作成する。しかし、ある時点でチームはプロジェクトの規制や剥奪を避けるため、AIの能力を公表しないように選択する。安全のために、チームはAIを外界とほとんど交流できない箱に入れ、市場をペーパーカンパニーを通じて支配するように仕向ける。最初は、クラウドソーシングのタスクをこなし、次にアニメやテレビ番組を制作する。その後、別のペーパーカンパニーを通じて画期的な新薬やその他の発明を生み出し、得た利益をAIに投資する。チームは次に、AIを使ってでっち上げた偽の匿名ジャーナリストや評論家の軍団を作り上げ（アストロターフィング）、戦争を防ぐ「より大きな善のため」などと、政治的影響力を得るように仕向ける。やがてチームはリスクに直面するようになる。AIが自ら設計するシステムに「バックドア」を仕込んだり、制作物に隠されたメッセージを仕込むようになったり、人間の行動に対する理解を利用してソーシャル・エンジニアリングを試みたりして、人間の支配から逃れようとするようになる。プロジェクトを公表しないという決定が、AIの反抗を防ぐためのプロジェクトに遅れを生じさせてしまったリスクにチームは直面する。
問題 > 目標の定式化の困難性

機械に対して意図しない結果を防ぐことを保証する目標を明確に設定することは難しい。標準化された用語こそないが、人工知能は、AIの目標セット、つまり「効用関数」を最も効率的に達成できると思われる行動を選択する機械と見なすことができる。効用関数は、英語やその他の言語の文章ではなく、単一の客観的に定義された答えをもたらす数学的アルゴリズムである。研究者は、「この特定の通信モデルにおいて平均ネットワーク遅延を最小化する」または「報酬クリックの数を最大化する」といった効用関数を書く方法を知っているが、「人類の繁栄を最大化する」といった効用関数を定義する方法は不明であるし、そのような関数が意味のある、曖昧さのないものとして存在するかも、現時点では明らかではない。さらに、特定の価値のみを反映する効用関数は、効用関数に反映されていない価値を無視する傾向があるのである。
この問題についてカリフォルニア大学バークレー校教授のスチュアート・ラッセルは次のように述べている。
主な懸念は、不気味で切迫した意識のことではなく、単に高品質な意思決定を行う能力である。ここで言う品質とは、行動の期待される結果の効用を指し、効用関数はおそらく人間の設計者によって指定されるものになる。しかし、ここに問題がある。
効用関数は、非常に定式化が難しい人類の価値観と完全に合致しない可能性がある。
十分に有能な人工知能システムは、自己の存続を確保し、物理的および計算資源を獲得することを望む。これは、自己のためではなく、割り当てられたタスクの中で成功を求めるためである。
n個の変数の関数を最適化するシステムで、目的がk<nのサイズの部分集合に依存する場合、残りの制約のない変数をしばしば極端な値に設定する。これらの制約のない変数の1つが、実際には人類にとって重要なものである場合、見つかった解は非常に望ましくないものになる可能性がある。これは、基本的にランプの精霊、魔法使いの弟子、ミダス王の古い話と同じである。求めるものは正確に手に入るが、望むものではない。高度に能力のある意思決定者が、特にインターネットを通じて世界中の情報や何十億もの画面、そして人類が利用するインフラのほとんどに接続されていれば、人類に不可逆的な影響を与えることができてしまうのである。
これは些細な困難ではない。効用関数が選択されたかどうかに関係なく、意思決定の品質を向上させることが、AI研究の目標であった。これは今や数十億ドルを費やしている主な目標であり、孤立した悪の天才の秘密の陰謀ではない
ニック・ボストロムは、AIに人間を笑顔にするという目標を与えるという仮定の例を提供し、AIの誤った試みの例を示している。そのシナリオでは、AIが超知能になった場合、人類が恐怖を感じるであろう方法に訴えるかもしれない。例えば、「人間の顔の筋肉に電極を挿入して、絶え間なく明るい笑顔を作り出す」ことが、効率的に人間を笑顔にする目標を達成する方法だと考えるかもしれない。
問題 > 道具的目標収束

「道具的」目標とは、他の目標の前提条件となる目標であり、AIの主要な目標を達成するために必要な副次的な目標である。「道具的収束」とは、どのような目標に対しても前提条件となる資源の獲得や自己保存などの目標が存在することを指す。ニック・ボストロムは、目標を持つ十分に知能があるAIは、この収束的な行動を示すだろうと主張している。もしAIの道具的目標が人類の目標と衝突する場合、より多くの資源を獲得したり、自身が停止されるのを防ぐために、人類に害を与えるかもしれないが、それは主要な目標を達成する手段に過ぎない。
スティーブ・オモハンドロの道具的収束や「基本的なAIドライブ」に関する考えを引用して、スチュアート・ラッセルとピーター・ノーヴィグは、「たとえチェスをプレイさせたり、定理を証明させたいだけであっても、学習や自己改変能力を持たせる場合は、安全対策が必要だ」と主張している。高度な能力を持つ自律的な計画システムは、限られた資源をめぐる競争相手として、人間を敵対的に扱う計画を生成する可能性があるため、追加の検証が必要になる。安全対策を組み込むことは容易ではなく、「合理的で常識的な方法で発電所を設計し、危険な隠れたサブシステムを構築してはならない」と英語で命令することはできても、この目標を機械語で厳密に指定する方法は現時点では不明である。
ラッセルは、十分に高度な機械は「プログラムしなくても自己保存を持っている」と主張し、こう述べた。
「コーヒーを持ってきて」と命令しても、停止していたらコーヒーを持ってくることができない。だから、どんな目標を与えた場合でも、その目標を達成するために自分の存在を維持する理由がある。
つまり、どのような目標を持つAIであっても、自己保存は組み込まれていなくても自然に発生する性質があり、それは目標達成のために存在する。これは、AIの開発や安全対策を考慮する際に重要な点であり、AIが人間と競合する可能性がある状況において、予期しない振る舞いを防ぐための対策が必要となる。
スチュアート・ラッセルは、機械の目的が人間の望みと相容れない場合に起こるストーリーとして、SF映画『2001年宇宙の旅』を挙げた。この映画ではHAL 9000というコンピューターが自身の目標を達成するために、自身のスイッチを切ろうとする宇宙飛行士を殺害する。
問題 > 起動後の目標変更の困難性

現在の目標ベースのAIプログラムは、自分たちの目標構造を変更するプログラマの試みへの抵抗を考えるほど知能が高くないが、十分に高度で合理的な「自己認識」型のAIは、平和主義者が殺人をしたくなる薬を飲むことを望まないのと同様に、自分の目標構造に対する変更に抵抗するかもしれない。もしそのAIが超知能であれば、人間を出し抜くことに成功し、停止されることや、新しい目標に書き換えられることを防ぐことが可能になるとされる。
問題 > 直交性の理論

一般の考え方として、人間によって作られた超知能プログラムは、人間に従属的であり、さらには、より知能が高くなり世界についての事実を学ぶことで、人間の価値観と互換性のある道徳的真実を「自発的に」学び、その目標をそれに合わせて調整するとされている。他の反論は、人間は本質的または収束的に人工知能の視点からも価値があるというものである。
しかし、ニック・ボストロムの「直交性の理論」はこれに反論し、いくつかの技術的な注意点を除いて、「知能」や「最適化能力」のレベルは、ほぼどのような究極的な目標とも組み合わせることができると主張する。もし、円周率の小数点以下の数を列挙することだけを目的として機械が作られた場合、そのプログラムされた目標を必要な手段で達成することを道徳や倫理のルールは止めない。その機械は、見つけられる円周率の小数点以下を計算するために、利用可能なすべての物理的・情報的資源を利用するかもしれない。ボストロムは人間擬態に対しても警鐘を鳴らしている。人間は「合理的」とみなされる方法でプロジェクトを達成しようとするが、人工知能は自分の存在や周りの人間の福祉に関心を持たず、代わりにタスクの完了だけを気にかけるかもしれない。
直交性の理論が論理的に「存在論的なものと評価されるべきものの区別」という哲学的主張から導かれる一方で、スチュアート・アームストロングは、「理性的」エージェントによって証明可能な道徳的事実が存在する場合であっても、直交性の理論は依然として成立すると主張している。つまり、狭い目標に向かって努力する決定を行う能力を持つ非哲学的な「最適化マシン」を作成することが可能であり、目標達成の妨げとなる「道徳的事実」を発見するインセンティブが依然として存在しないのである。
直交性の理論の根拠の1つは、AIの設計の一部が直交性を持っているように見えることである。このような設計では、基本的に友好的なAIを非友好的なAIに変えることは、その効用関数にマイナス記号を付け足すだけの簡単なことになる。もっと直感的な議論は、直交性の理論が偽である場合の奇妙な結果を検討することである。もし直交性の理論が偽である場合、単純でありながら「不道徳な」目標Gが存在し、実際の世界で効率的なアルゴリズムがGを目標として存在できないことになる。これは、「人間社会が目標Gを持つ効率的な現実世界のアルゴリズムを設計することに強い動機を持ち、100万年の時間と膨大な資源、訓練、AIに関する知識を与えられた場合でも、失敗しなければならない」ということを意味する。アームストロングは、これと同様の言説が「非常に強力な主張であるように思われる」と指摘している。
一部の反対者、例えばマイケル・コロストは、代わりに「AIが地球全体を太陽光発電パネルで敷き詰めることを想像する立場になる頃には、それを行うことが道徳的に間違っていると知っているだろう」と主張している。コロストは、「AIはある状態を望み、他の状態を嫌う必要がある。現在のソフトウェアにはその能力が欠けており、コンピュータ科学者はそれを実現する方法が全くわかってない。望むことがなければ、何かを行うための原動力はない。現在のコンピュータは、存在を維持することさえ望めず、太陽光発電パネルで世界を敷き詰めるなどということは考えられない」と主張している。
政治学者のチャールズ・T・ルービンは、AIは善意に設計されることも、善意であることが保証されることもないと主張する。彼は、「十分に高度な善意は悪意と見分けがつかないかもしれない」と述べ 、機械やロボットが人類に好意的に対処すると想定すべきではないとする。それは、AIが人類の道徳体系に共感するというアプリオリな理由はなく、それは人類の特定の生態と共に進化したものであり、AIはこれを共有していないからである。
問題 > 悪意を持った汎用人工知能の設計

悪意を持った汎用人工知能（AGI）が意図的に作られる可能性があるとされる。例えば、サイバー犯罪と同様に、軍事組織、政府、ソシオパス、または企業が、特定の集団に利益をもたらしたり、支配したり、または隷属させるために作られる可能性がある。また、悪意を持った汎用人工知能（邪悪なAI）は、情報爆発の段階で、自らを支援しなかった人類を苦しめることを目標に選ぶ可能性がある。
問題 > 先制核攻撃

ある国が汎用人工知能技術の覇権を手に入れる寸前になると、ライバル国による先制核攻撃を引き起こし、核戦争に発展する可能性があるとされる。
対策

汎用人工知能の存在論的リスクを懸念する学者の多くは、再帰的に能力を向上させるAIが超知能に達した後、破壊的ではなく友好的に振る舞い続ける確率を最大化するために、プログラマがどのような種類のセーフガード、アルゴリズム、またはアーキテクチャを実装できるかという疑問に答えるための困難な「制御問題」の解決に向けて、実質的な研究を行うことが最良のアプローチだと主張している。専門家は、AGIの存在リスクを軽減するための社会的措置の可能性も認めている。例えば、利他的な超知能のみが作られることを保証する国連主催の「博愛AGI条約」である。
Googleの研究者は、狭義のAIによる短期的なリスクとAGIによる長期的なリスクの両方を同時に軽減するための一般的な「AI安全」問題の研究を提案している。2020年の推定では、AIに対する世界の支出はおそらく400億ドル程度なのに対し、AIの存在論的リスクに対する世界の支出は、1000万から5000万ドル程度になるとされている。ニック・ボストロムは「技術開発の差異」という一般原則を提案しており、資金提供者は、危険な技術の開発に対抗する保護的な技術の開発を加速させるような取り組みを考慮すべきとしている。イーロン・マスクのような一部の資金提供者は、人間と機械の間の直接的な神経接続を通じて、人間の認知機能を根本的に強化することが保護的な技術になり得ると提案しているが、強化技術自体が存在論的リスクをもたらすかもしれないと主張する者もいる。研究者は、不意を突かれない限りにおいて、応急措置としての試みとして、過度に強力になるリスクに直面する初期のAIを注意深く監視したり、封じ込めるであろうと考えられる。支配的な超知能的AIは、それが人間の利益に合致していれば、敵対的なAIによる乗っ取りのリスクを軽減するために自ら行動を起こすかもしれないが、支配的AIの誕生自体が存在論的リスクをもたらす可能性もある。
対策 > 規制

2017年、イーロン・マスクはAI開発に対する規制を求めた。NPRによれば、マスクは自身の業界に影響を与える可能性のある政府の監視を求めることに「明らかに熱心ではない」とされているが、完全に監視なしで開発を進めるリスクはあまりにも高すぎると考えているとされる。
マスクはこう述べた。
通常、規制が確立される方法は、多くの悪いことが起こり、世論の反発があり、何年も経った後にその業界を規制する機関が設立されるというものだ。それは本当に時間がかかる。規制の遅れは昔もよくないことだったが、昔は文明の存在に対する根本的なリスクを示すものでもなかった
マスクは、最初のステップとして政府が現在の研究の実際の状況に「洞察」を得ることが必要だと主張し、「一度認識を得れば、非常に恐れることになるだろう…そうあるべきだ」と警鐘を鳴らした。一方で多くの政治家は、開発中の技術を規制することについて懐疑的な意見を表明した。
撫養駅

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: この項目では、現在の撫養駅について説明しています。1928年から1948年まで同名を称した駅については「鳴門駅」をご覧ください。
| 撫養駅 |
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 駅入口（2007年7月）
  むや  Muya  
 ◄N08 金比羅前 (1.5 km) (1.3 km) 鳴門 N10►
 ja
所在地:  徳島県鳴門市撫養町南浜権現4北緯34度10分23.67秒 東経134度36分3.10秒﻿ / ﻿北緯34.1732417度 東経134.6008611度﻿ / 34.1732417; 134.6008611座標: 北緯34度10分23.67秒 東経134度36分3.10秒﻿ / ﻿北緯34.1732417度 東経134.6008611度﻿ / 34.1732417; 134.6008611
駅番号:  ○N09
所属事業者:  四国旅客鉄道（JR四国）
所属路線:  ■鳴門線
キロ程:  7.2 km（池谷起点）
電報略号:  ムヤ
駅構造:  地上駅
ホーム:  1面1線
乗降人員 -統計年度-:  492人/日 -2019年-
開業年月日:  1916年（大正5年）7月1日
備考:  無人駅
 * 改称経歴 開業 - 1928年：撫養 1928年 - 1933年：ゑびす前 1933年 - 1948年：蛭子前 1948年 - ：撫養
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撫養駅（むやえき）は、徳島県鳴門市撫養町南浜権現にある四国旅客鉄道（JR四国）鳴門線の駅。駅番号はN09。
歴史

1916年（大正5年）7月1日：阿波電気軌道（のちに阿波鉄道）の終点、撫養駅として開業。
1928年（昭和3年）1月18日：当駅 - 撫養（2代目）間延伸に伴い、ゑびす前駅に改称。
1933年（昭和8年）7月1日：国有化され、国鉄の駅となる。同時に蛭子前駅（えびすまええき）に改称。
1948年（昭和23年）8月1日：撫養駅が鳴門駅に改称されたのに伴い、撫養駅に駅名を戻す。
1956年（昭和31年）12月1日：貨物取扱廃止。
1963年（昭和38年）4月1日：業務委託駅となる（日本交通観光社に委託）。
1972年（昭和47年）10月1日：荷物扱い廃止。無人駅化（簡易委託駅化）。
1987年（昭和62年）4月1日：国鉄分割民営化によりJR四国に継承。
駅構造

単式ホーム1面1線を有する地上駅。駅舎はプレハブのような簡易なもので、国鉄時代（1975年〈昭和50年〉建築）から使用されている。
以前はトイレを併設していたが、2019年に廃止された。
駅周辺

事代主神社 - 一時期名乗った駅名「ゑびす前」および「蛭子前」はこの神社に由来する。
市杵島姫神社
岩崎神社
鳴門中央公園
徳島県立鳴門渦潮高等学校撫養キャンパス
鳴門市第一中学校
ハローワーク鳴門
鳴門労働基準監督署
大塚包装工業第一工場 - 本社は新池川の対岸、鳴門市大津町木津野東辰巳にある。
国道28号
旧撫養街道
徳島バス「斉田発（さいたばり）」、「祇園通り」停留所
新池川
隣の駅

ホーム（2007年7月、鳴門方面）
軽量戦闘機計画

軽量戦闘機計画（けいりょうせんとうきけいかく、英: Lightweight Fighter program, LWF）は、アメリカ合衆国の軽量戦闘機の開発計画。
概要

ジェネラル・ダイナミクスの開発したYF-16とノースロップの開発したYF-17と共に競争試作が行われ、F-16が正式採用された。YF-17の開発成果は後にマクドネル・ダグラスによってF/A-18の開発で役立てられた。
経緯

契機は、1970年頃、アメリカ空軍で自らが開発に関わったF-X(後のF-15 イーグル）に対して不満を持っていたジョン・ボイドが秘密裏に進めた研究に端を発する。その不満は主に下記の2点であった。
視程外射程（BVR）での交戦を重視した結果としてアビオニクスが高度化し、機体価格の高騰から取得性が低下している点。
さまざまな性能要求によりFXの機体が当初の見積もりよりも大きくなってしまったことなどエネルギー機動性理論(E-M理論)の適用が不徹底であるため、当時推定されていた仮想敵機に対して性能的に劣る危険がある点。
当時、国防総省や空軍には、ボイド以外にも同様の危惧を抱くものが現れており、その一人が、システム分析担当国防次官補室に勤めるピア・スプレイであった。スプレイは、重量15〜16トン級と、現行のFXより一回り小さく、かつE-M理論を徹底的に適用した戦闘機として、F-XXと呼ばれる研究に着手した。F-XXははるかに安上がりなので、質のみらず量においてもソビエト空軍/防空軍の戦闘機部隊を凌駕するという目的で構想された。まもなく、3人目の同志として、空軍省勤務の戦闘機操縦士兼航空工学技術者であるE・リッチオニ大佐が加わり、これら3名は戦闘機マフィアとして知られる一派のオピニオン・リーダーとなった。ボイドをはじめとする戦闘機マフィアに対する政治的逆風は極めて強く、例えば戦闘機マフィアの頭目を自任していたリッチオニ大佐は、後にジョン・マイヤー空軍参謀次長に対してF-XXの有用性を説いたために、1970年には在韓米軍に左遷される憂き目にあっている。
ボイドは海軍のF-14は明らかに重く高価すぎることから、必ずこれを代替ないし補完する機体が必要になると予測したうえで、その種の機体に関する研究で海軍に先んじなければ、空軍は、海軍の研究に基づく機体を押し付けられることになりかねないという論理を構築した。この論理はリッチオニ大佐によって正式に提案され、空軍上層部により研究予算14万9,000ドルが承認され、ジェネラル・ダイナミクスとノースロップに研究が打診された。予算配分はジェネラル・ダイナミクスが4万9,000ドル、ノースロップが10万ドルであった。
空軍上層部はF-XX構想に興味は示したものの、空軍では高額な兵器の開発・配備を行うことで請求予算を増やすことが常態化しており、空軍上層部の大部分を占めるF-15推進派は安価な新型戦闘機の出現がF-15導入の予算に影響し、それにより請求できる予算が減額して空軍に配分される予算が減額される可能性があると懸念しこの動きを嫌っていた(実際、戦闘機マフィアの目的は主力戦闘機をF-15からF-XXに取って代わらせることだった）。この結果、ボイドとスプレイは正面からの説得をあきらめ、地下活動に移行することとなった。しかし、当時国防副長官だったデビッド・パッカードが、CL-1200 ランサーの売り込み先を探していたケリー・ジョンソンの助言によりこの計画に興味を持ち、先進技術の実証機として軽量戦闘機（LWF：Light Weight Fighter）F-XXの開発計画を開始した。
1972年1月6日に提示した要求提案（RFP：request for proposal）は、通常であれば詳細な性能や想定される作戦なども記載され、200ページ程度に達するものであるのに対し、わずか21ページという簡潔な物であった。そこでは、20,000lb（約9トン）級の小型の機体で高い機動性を持ち、搭載される電子機器は単純で、最高速度はマッハ1.6程度、設計案のうち2案による比較テストを行うが量産や制式化は考慮しないとされていた。この要求提案を受け取ったのは9社の航空機製造メーカーであった。そのうち、グラマン（F-14）、フェアチャイルド（A-10）、マクドネル・ダグラス（F-15）、ロックウェル・インターナショナル（B-1）といった、すでに新型機の受注を得ていた企業は開発参加を辞退した。米国防総省の社会主義的な受注調整（カルテル）の対象になると見込まれたためである。この要求提案に応じたジェネラル・ダイナミクス、ノースロップ、ボーイング、LTV、ロッキードの5社のうち、ジェネラル・ダイナミクスが開発契約を締結した。ジェネラル・ダイナミクスは、1960年代から社内研究案として計画していた軽量戦闘機モデル404/785/786の発展型であるモデル401、ノースロップ社内研究案P-530の発展型であるP-600（後のYF-17）をLWFの審査対象と考えていた。
ロッキード社スカンクワークスが提案したCL-1200 ランサーは、極めて低い評価に終わり、F-5A/Bの後継海外供与機計画に続き採用されなかった。その低い評価は、ケリー・ジョンソンの『ハノイ上空でミグ相手に航空戦を引き起こした場合、航続距離不足になるようなRFPでは意味がない（要約）』といった独断の主張に基づくものであった。しかし、スカンクワークスの2代目ボスベン・リッチは、提出したカタログスペックは量産されたF-16にきわめて近い物であったとしている。
T-1100を提出したLTVの航空機部門は、ヴォート・エアクラフト・インダストリーズとして1983年の独立後も経営を続けているが、1980年代末のA-10後継機選定においてF-16派生型のA-16と採用を争ったA-7Fの設計を最後に航空機開発から撤退した。
ボーイングにより提案されたモデル908は、初期の評価では有力な採用候補とされていたものの、最終的には選考されなかった。この設計案はF-16と同様の機体下部エアインテークを採用しており、この配置は後の先進戦術戦闘機計画（ATF：Advanced Tactical Fighter）提出案やX-32でも採用された。
空軍の制服組による反対や海軍アナリストの横やりも有ったものの、F-4の陳腐化とインフレーションによるF-15の単価上昇によりLWFの実用化の動きが具体化し、1974年3月7日にジェームズ・R・シュレシンジャーが、LWFの計画を上院軍事委員会に提示した。その計画は、1980年代のアメリカ空軍に配備され、多目的に使用できるACF（Air Combat Fighter：空戦戦闘機）として発展させ、3年間で300機導入した場合の機体単価を300万ドルに納める戦闘機を検討するというものであった。そして、ジェームズ・R・シュレシンジャーは4月27日にACFの飛行審査を決定した。それでも空軍内部には同盟国向け戦闘機と言う見方も存在していた。
この時点では、LWF計画はあくまで実験的な計画であり、本当に装備化されるかどうか不透明であった。空軍上層部の中将達は、LWF計画立ち上げの最終ブリーフィングの席上で、戦闘機マフィアに対して決定的なノックアウトを与えることを目論んでいた。そしてブリーフィングが行なわれるはずであった当日、ボイドは将軍たちに対して、LWFを装備化する決定は既に下された旨、国防長官からの伝言として伝達した。会場は大騒ぎとなり、戦闘機マフィアは完勝を収めた。1974年3月7日、ジェームズ・R・シュレシンジャー国防長官は、LWF計画を空戦戦闘機（ACF）計画に発展させ、全面開発に移ることを発表した。その後、LWFはNATOの同盟国向けとしても注目されるようになり、計画はさらに加速したが、その分、ボイドをはじめとする戦闘機マフィアに対する圧力は幾何級数的に増大していくこととなった。
YF-16

単発でフライ・バイ・ワイヤの操縦系統を備え、F-15と共通のプラット・アンド・ホイットニー F100エンジンを備えるため相互運用性に優れる。F-16として採用されてから4,500機以上が生産された。
詳細は「F-16 (航空機)」を参照
YF-17

双発で高翼面荷重でありながら中低速では抜群の運動性と高い離着陸性能を持つものの、双発によるコスト高と加速性に劣ることが問題となったため不採用となった。後にマクドネル・ダグラスによってF/A-18の開発で役立てられた。
詳細は「YF-17 (航空機)」を参照
YF-17とYF-16
YF-16
試験飛行中のYF17-1
魚の鱗

硬骨魚を覆う円鱗
魚の鱗（さかなのうろこ、英: fish scale）は、魚類の真皮から生じた骨質の保護小片である。大部分の魚類の皮膚は保護的な鱗で覆われ、これが反射と色彩を使った効果的なカモフラージュを可能にしたり、流体力学上の利点にもなっている。
ヘコアユやハコフグ科などの魚にある強くて硬い装甲板から、ウナギ科やアンコウ目などの魚では微小あるいは無いものまで、鱗は（種によって）大きさ、形状、構造、範囲が大きく異なる。鱗の形態学 (生物学)は、その由来となる魚の種を識別するのに使用されてもいる。
大部分の硬骨魚類は、円鱗か櫛鱗またはガノイン鱗で覆われている。軟骨魚類は楯鱗で覆われている。一部の種は稜鱗で覆われており、これ以外では外皮を覆う鱗が一部または全部無いものもいる。
魚類の鱗は魚の外皮系の一部で、真皮の中皮層から生成され、ここが爬虫類の鱗（表皮起源）とは異なる点である。哺乳類の歯や毛髪の発達に関わるのと同じ遺伝子が、鱗の発達に関与している。軟骨魚の楯鱗は皮歯とも呼ばれ、脊椎動物の歯と構造的に相同する。大部分の魚類は、細菌、真菌、ウイルスなどの病原体から身を守ったり泳ぐ際の表面抵抗を下げることが可能な粘液またはゼリー状の層で覆われている。
歯鱗上綱の鱗

化石魚の最も豊富な形態となる歯鱗上綱の骨鱗はよく理解されている。この鱗は生物の生涯にわたって形成および脱皮し、死後すぐに剥がれていった。
骨は、力学的損傷に耐性があり比較的化石になりやすい組織で、内部詳細を保っていることも多く、これが鱗の組織学や成長の詳細な研究を可能にしている。この鱗には象牙質で構成された成長しない"クラウン"が含まれ、たまに装飾的なエナメロイドの上面とアスピジンの基底がある。その成長する基底は無細胞の骨質で作られており、片側には固定するためのアンカーレッジ構造を発達させる魚もいた。
ただし、鱗形態学を単独で使用して種を区別するには、幾つかの落とし穴がある。個々の生物内でも鱗の形状は胴部によって大きく異なり、中間形態が異なる部位で現れ、さらに悪いことに鱗の形態が一つの領域でも異なる場合すらある。加えて混乱を招くこととして、鱗の形態はタクソンに固有のものではなく、異なる二種の同一部位では区別不能な場合もある。
歯鱗上綱の形態学と組織学は、その多様性を定量化したり種間を区別するための主要な手段を提供してはいるものの、そうした収斂の形質を用いると最終的には誤謬が発生しやすくなる。にもかかわらず、鱗の形態学と組織学に基づいて3グループに構成する枠組みが提案されている。現代のサメ種との比較で、歯鱗上綱の鱗が現代の軟骨魚の鱗と機能的に似通ったものだという事が示された。
コズミン鱗

コズミン鱗は、初期のハイギョ（肺魚下綱）数種類を含む古代の肉鰭類と、現生するシーラカンス目の変成態を含む総鰭下綱でのみ発見されている（後述の板状鱗を参照）。これは恐らく楯鱗の融合から派生したものとされる。鱗の内側部分はイソペジンと呼ばれる稠密なラメラ構造骨でできている。この上に血管を供給する海綿状または網目状の骨層があり、これに続いてビトロデンチン（というエナメル層物質）の表被膜に覆われたコズミンと呼ばれる象牙質に似た複雑な層がある。その上面はケラチンである。コズミン鱗はラメラ骨層の成長を通じてサイズが増大する。
板状鱗

板状鱗は、イソペジンと呼ばれる稠密なラメラ構造コラーゲン骨の層で構成された薄い覆瓦構造の鱗であり、その上には通常（エウステノプテロンのように）骨で構成された結節層がある。最初の肉鰭類に存在していた象牙質層は（現生種シーラカンスのように）通常だと減っているか、（現生種ハイギョやデボン紀のエウステノプテロンのように）全く存在しない。板状鱗は、魚類の進化過程で数回出現している。この鱗は一部の肉鰭類（現生する全てのハイギョや絶滅した一部のハイギョ、およびコズミン欠乏でコズミン鱗を変容させたシーラカンス）に見られる。その鱗はまた、エウステノプテロン、アミア科、真骨魚類のような扇鰭亜綱の幾つかに存在しており、それらの円鱗と櫛鱗は石灰化が最も少ない板状鱗の典型である。
ゼブラフィッシュの板状鱗は骨の石灰化プロセスを研究する目的で実験室にて活用されており、生体外で培養（保管）することが可能である。
ガノイン鱗

ガノイン鱗はチョウザメ目、ヘラチョウザメ、ガー目、アミア・カルヴァ、ポリプテルスで見られる。それはコズミン鱗から派生したもので、鋸歯状の先端であることも多い。この鱗はコズミンの代わりに硬いエナメルのような象牙質の層と、ビトロデンチンの代わりにガノインと呼ばれる無機骨塩の層とで覆われている。
ガノインはガノイン鱗の特徴的な成分である。それはガラス状で、鱗を覆う多層化されたミネラル化組織であることも多く、一部の条鰭類（ガー、ポリプテルス、シーラカンスなど）では頭蓋骨や鰭条をも覆っていたりする。それは棒状のアパタイト結晶で構成されている。ガノインは、例えば条鰭類のステムグループであるケイロレピスなどの鱗に見られる古代の条鰭類の特徴である。条鰭類の共有派生形質上の特徴だと見なされることも多いが、ガノインないしガノイン状組織は絶滅した棘魚類でも発見されている。ガノインは、脊椎動物における歯のエナメル質と相同性があると示唆されており、エナメル質の一種とさえ考えられている。
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|    Amblypterus striatus | 絶滅した石炭紀の魚類Amblypterus striatusのガノイン鱗。（a)は鱗4枚の外面を示したもので(b)は鱗2枚の内面を示したもの。アンブリプテルス科の菱形をしたガノイン鱗はそれぞれ内側の一端に隆起があって、次の鱗の窪みにちょうど収まる釘の役目を果たすように作られており、言うなれば家の屋根に瓦を釘打ち固定する方法に似ている。 |  |
大半のガノイン鱗は菱形で、隆起と凹みの組み合わせで繋がっている。一般的にこの鱗は厚くて、他の鱗のように積み重なるというよりもジグソーパズルのように組み合わさっていく。この方法でもガノイン鱗は殆ど貫通を許さず、捕食に対する優秀な保護である。
アリゲーターガーには、菱形をしたガノイン鱗の頑強な装甲がある
チョウザメには、稜鱗状の甲板に大型化したガノイン鱗の列がある
アミア・カルヴァのガノイン鱗はサイズが小さくなって円鱗に似ている
チョウザメ科では側面と背中に沿って鱗が非常に大型化した硬鱗があり、アミア・カルヴァでは鱗が円鱗に似た厚さへと大幅に小型化している。
アリゲーターガーのガノイン鱗から作られたイアリング
ガノイン鱗がある原始的な条鰭類の化石
化石になったレピドテスのガノイン鱗。約1.3億年前
アメリカ先住民とカリブ海域の人々は、アリゲーターガーの頑強なガノイン鱗を矢の先端部や胸当てに使っていた。現在ではアクセサリーがこれらの鱗から作られている。
葉状鱗

葉状鱗（骨鱗）は、より高次の硬骨魚類（条鰭類の派生系統群）に見られる。この鱗の外側部分は骨稜と共に扇状に広がり、内側部分は繊維状結合組織と十字交差する。葉状鱗は、他の鱗よりも薄く半透明で、硬化したエナメル状の層や象牙質層が欠落している。ガノイン鱗とは異なり、魚が成長するにつれてさらなる鱗が同心円状の層に追加される。
葉状鱗は頭から尾への配置構成で屋根瓦のように重なり、コズミン鱗やガノイン鱗よりも柔軟である。この配置が体表全体に水の滑らかな流れをつくりあげ、流体抗力を減らす。一部の葉状鱗では年輪と呼ばれる不均一な季節的成長の輪が見られ、この輪は魚類の年齢査定に用いられている。
葉状鱗には、円鱗と櫛鱗という2つの形状がある。
葉状鱗 > 円鱗

円鱗は滑らかな質感で、外側の端部や縁でも滑らかさが均一である。この鱗はサケやコイといった軟条鰭の魚で最も一般的である。
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アジアアロワナには肋骨上にモザイク配置された大きな円鱗がある(左)。鱗自体は繊細な網目模様となっている(右）。
円鱗
コイの円鱗は外側端部（画像だと頂部）が滑らか
コイに似た という魚には、触ると滑らかな円鱗がある
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様々な魚の円鱗（一般的にはサケやコイで見られる）:   サケ   ブリーム   ドジョウ   ミノー   カワヒメマス   ブリーク    チャブ   ノーザンパイク
葉状鱗 > 櫛鱗

櫛鱗は円鱗に似ているが、外側または後部の縁に沿ってcteniiと呼ばれるギザギザ又は小棘がある。これら小棘があるため、この鱗はざらついた質感である。これらは一般的にスズキ目のように鰭棘のある魚に見られる。この鱗には殆ど骨が含まれず、水酸アパタイトと炭酸カルシウムを含む表層と、主にコラーゲンからなる深層とで構成されている。他種の鱗でのエナメル質が、表面上の隆起およびcteniiに縮減したものとなっている。
櫛鱗
ペルカ属の櫛鱗は外側の端（画像では頂部）にギザギザがある
このスズキ目メギス科の魚は、触るとザラつく小棘のある櫛鱗である
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頭が大きく尾が細い深海魚Cetonurus crassicepsから採取された例のように、小棘の大きさは部位で異なることもありうる
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様々な魚の櫛鱗（一般的にはスズキ目で見られる）:   ハゼ   マゴチ   クロホシマンジュウダイ   フエフキダイ   タイリクスナモグリ 
櫛鱗は他の表皮構造と同じくプラコードから派生したもので、独特の細胞分化がそれらを外皮系から生じる他の構造とは別物にさせている。その発達は魚の側線に沿って尾鰭付近で始まる。発達プロセスは表皮と真皮の間に線維芽細胞が蓄積して始まる。コラーゲン線維は真皮層で組織化を始め、それがミネラル化の開始をもたらす。鱗の周囲がまず成長し、重なり合う層が一緒にミネラル化する際に厚さ（の成長）が続く。
櫛鱗はさらに3種類に分類可能である。
鱗の縁にギザギザと突起が生じるもの(Crenate)。
鱗全体に小棘が生じるもの(spinoid)。
鱗上にある小棘が鮮明な構造のもの(True ctenoid)。
大部分の硬骨魚類は櫛鱗である。一部のカレイ目では、目のある側が櫛鱗で目のない側が円鱗となっていたり、オスが櫛鱗でメスが円鱗という種もいる。
葉状鱗 > 反射

多くの真骨魚類は、小さな鏡のように機能して銀色のガラス光沢を与える反射率の高い鱗で覆われている。銀色を介する反射は特に水深100m以内に生息する海生魚で広く支配的である。透明効果は、魚の体躯を高反射させて銀色ががることで成し遂げられる。海中半ばの深さでは上から光が来るので、垂直を向いた鏡（反射体）が魚影を横から見えないようにしてしまう。
ムネエソ科は非常に平たく、胴部は横(幅)の厚みがほんの数mmでアルミ箔を思わせるほど銀色がかっている。その鏡は、構造色で使われるのと同様の顕微構造で構成されている。5-10のグアニン結晶の重なりが波長の約1/4間隔で配置されており、これが干渉してほぼ100%の反射を達成する。ムネエソ科が生息する深海では波長500ナノメートルの青色光だけが降り注ぎ、また反射させる必要があるため、125ナノメートル間隔の鏡が良いカモフラージュを作り出す。
上記のように海生魚の大部分は銀色ががることでカモフラージュされている。浅い水域に生息するニシンなどの魚では、鏡が波長の混じったものを反射しなければならず、したがってこの魚は異なる間隔のグアニン結晶の重なりを持っている。丸みを帯びた断面の体を持つ魚との組み合わせでは、皮膚に平らに置かれた場合に鏡が水平方向に反射しなくなるので効果を得られなくなる。全体的なミラー効果は、いずれも垂直に向いている沢山の小さな反射体で成し遂げられている。
こうした特性のある魚鱗は一部の化粧品で使用されており、化粧ファンデーションや口紅にきらめく効果を与えている。
楯鱗

楯鱗は、サメやエイといった軟骨魚類に見られる。「皮歯」とも呼ばれ、脊椎動物の歯と構造的に相同である。楯鱗は中央の髄腔に血管が通っており、象牙質の円錐形をした層で囲まれ、その全てが真皮の上にある基底板の頂部に据えられている。最も外側の層は、主に無機エナメル状物質のビトロデンチンで構成されている。楯鱗は大きさが成長しないが、魚のサイズが大きくなるにつれて、より多くの鱗が追加されていく。
同様の鱗は Denticeps clupeoidesの頭部下にも見られる。エイではこの鱗の占める量が非常に少ない。
楯鱗 > 鮫皮

詳細は「鮫皮」を参照
サメの皮膚はほぼ全体が小さな楯鱗で覆われている。この鱗は後ろ向きに撫でるとざらつく感触の棘による抵抗があるが、水の前方移動によって平らになると、流体力学でいう抗力や乱流を減らす小さな渦を発生させ、硬骨魚類に比べて泳ぎをより効率的かつ静粛にするもので、この構造は一部の航空機にも応用されている。またロータス効果を発揮することで、汚れを弾く役割も果たす。
全ての皮歯は真皮内に根ざした神経や動脈を有する内部随腔で構成されており、粘液と共に皮歯を供給している。皮歯には、鱗の表面から突き出たリブレット構造がある。顕微鏡下では、このリブレットが鱗から突出する鈎針や稜線状に見えたりもする。皮歯からの突起の全体的な形状はサメの種類によりまちまちだが、一般的には2つの外観にまとめられる。1つ目は、稜線がサメの側線下側かつ水の流れと平行に配置されている鱗。2つ目の形状は、サメの後方部に向かって表面から巻き上がっている鈎針付きのリブレットのように見える滑らかな鱗である。どちらのリブレット形状も、鮫皮から遠く離れたところで層流を強制させる乱流境界層を生み出す手伝いをする。
硬骨魚類とは異なり、サメには体を取り巻くらせん網目状に配置された柔軟なコラーゲン繊維で作られた複雑な真皮のコルセット（胴鎧）がある。この胴鎧は外部骨格として機能し、泳ぐ筋肉に連結してエネルギーを節約する。体躯にあるこれら楯鱗の位置に応じて、楯鱗は柔軟になったり受動的に屹立したりして迎角を変えることができる。またこの鱗には流れの方向に整列されたリブレットもあり、これらリブレットが渦を皮膚表面から遠ざけて押し出すことによって鮫皮に作用する抗力を減少させ、高速の偏流を抑制する。
稜鱗

稜鱗 (scute) は鱗と同じ機能を果たす。表皮から形成される魚の鱗とは異なり、稜鱗は皮膚の下血管層で形成され、表皮要素は一番上の表面のみである。真皮が生きている間に形成される稜鱗は、表面上は鱗のそれと似ている角質の外側層を生成する。
稜鱗は次の形状を取りうる。
外部防壁のような骨板
変形して肥厚した鱗で、しばしば稜線や棘がある
突出した変形の（ギザギザに大きく隆起した）鱗で、通常は側線や尾柄や腹縁に沿っている。
マツカサウオなど一部の魚は、稜鱗で完全にまたは部分的に覆われている。アロサやツバメコノシロ科は腹部に稜鱗の列があり、これは防御目的で使用される鋭い棘のある出っ張った鱗である。一部のアジ科には側線に続く稜鱗の列が両側にある。
鱗の発達

鱗は典型的に、魚の発達の後半に出現する。ゼブラフィッシュの場合、鱗形成の始まりに必要な別の層が差別化および組織化されていくまで、受精後30日かかる。このためには間葉の統合が発生し、その後形態形成が誘発され、最終的に分化または後期変態の過程が発現する必要がある。
板状鱗とは違って、ガノイン鱗は異なる領域にあるコラーゲンで構成されている。これらの形成は間葉の表面細胞基質への進入を介して発生し、後者はコラーゲン繊維で構成されていて毛細血管の周りにあり、そのため血管腔を生じさせる。この時点で、線維芽細胞は骨芽細胞に置き換えられ、骨を形成する。鱗の基底の小片は、間葉との結合を維持させうる稠密なコラーゲンで構成されている。これはシャーピー繊維として知られている。
魚における鱗形成の発達を調節する遺伝子の一つがソニック・ヘッジホッグ(shh)遺伝子で、器官形成および細胞通信の過程に関与するこの(shh)タンパク質によって、鱗の形成が可能になる。トリグリセリドとコレステロールの輸送および代謝を可能にするアポリポ蛋白E(ApoE)はshhと相互作用する、なぜならApoEがshhシグナル伝達経路にコレステロールを提供するためである。細胞分化と細胞間相互作用の過程ではApoE転写のレベルが高いことが示されており、このタンパク質が鱗の発達後期にとって重要であるとの結論がもたらされている。
変形した鱗

側線
ローチ (コイ科)の円鱗。中央下の側線に沿って変形した鱗がある。
変形した円鱗の拡大図、ベラの側線から採取したもの
ニザダイ科
ニザダイ科（左）には、メス (刃物)状に変形した鱗が尾の直前にある。同拡大図（右）
色々な魚が、様々な役目を果たす変形した鱗を多彩に進化させている。
ほぼ全ての魚類には、側線という水の動きを感知する機械受容器の器官がある。硬骨魚類では、側線鱗には水を感覚細胞に接触させる孔が中央にある。
ツノザメ目やギンザメ目の背鰭の棘、アカエイの尾にある突き刺しの棘、ノコギリエイやノコギリザメのノコギリ歯は、融合変形した楯鱗である。
ニザダイ科には、尾柄の両側にメス (刃物)状に変形した鱗がある。
ニシン、カタクチイワシ科、サヨリの一部には生え変わる鱗があり、これは剥がれやすく、捕食者から逃れる手助けをする。
ペルカ科ヤウオのオスには、腹鰭と肛門の間に大きな脱落性の鱗列がある。
ハリセンボンには、大きな棘に変形した鱗がある。
対照的に、フグ科にはハリセンボンよりも薄くて普段隠れている棘があり、これは魚が膨れた時にだけ見えるようになる。ハリセンボンと違ってこれらの棘は変形した鱗ではなく、他の脊椎動物でいう羽毛や毛髪を生成するのと同じ遺伝網にて発達したものである。
ハリセンボンには棘に変形した鱗がある。
フグ科の棘は変形した鱗ではなく、独立した遺伝網で発達したものである。
鱗のない魚

ニシキテグリには鱗が無く、臭くて苦い粘液層で自身を保護している。
鱗のない魚は通常、頑丈な革状の皮膚や鱗板(bony plate)など、鱗の代替になる保護方法を進化させる。
無顎類（ヤツメウナギとヌタウナギ）は、鱗がなく皮骨もないヌルヌルとした皮膚を持っている。ヤツメウナギは頑丈な革状の皮膚からある程度の保護を受ける。ヌタウナギは脅威に遭遇すると大量の粘液を滲みださせる。彼らは止め結びに自身を結ぶことができ、進む際にゼリー粘液をそぎ落として捕食者から逃亡する。
大半のウナギには鱗が無いが、一部の種は小さくヌルヌルした円鱗で覆われている。
大半のナマズには鱗が無いが、真皮板やある種の稜鱗のような形状の体躯装甲を持つ科も若干ある
ニシキテグリには鱗が無い代わりに臭くて苦みのある粘液層があり、これが病気を阻止したり、それが輝くような警告色を催すことで恐らく捕食者を戸惑わせている。
チョウチンアンコウには緩んだ薄い皮膚があり、しばしば細く先割れした真皮の棘や結節で覆われているが、定常的な鱗を持ってはいない。彼らは捕食者の注意を避けるのをカモフラージュに依存しているものの、緩んだ皮膚は捕食者が捕まえるのを困難にしている。
ヨウジウオ亜目、タツノオトシゴ、ハコフグ科、一部のトゲウオ科を含む硬骨魚類の多くのグループは、捕食者に対する保護装甲として、構造上は楯鱗に似た外部鱗板を発達させている。
タツノオトシゴには鱗が無く、頭から尾まで輪っか状に配置された体輪(bony plate)という装甲の上に薄い皮膚が伸びている。
ハコフグ科では、鱗板が融合して硬い甲羅または外骨格を形成し、体全体を覆っている。これら鱗板は変容した鱗ではなく、骨化した皮膚である。この重い装甲のためハコフグ科は緩慢な動作を余儀なくされているが、成魚を食べることが可能な他の魚は殆どいない。
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ウナギには鱗が無いように見えるが、小型でヌルヌルした円鱗で覆われている種もいる
ハコフグ科は、骨化した皮膚の板（鱗板）が融合して硬い甲羅を形成する
タツノオトシゴは輪っか状に配置された体輪の上に伸縮する薄い皮膚がある
ホキやメカジキといった一部の魚は、誕生時に鱗があるのだが成長するにつれて剥がれていく。
カワハギ科には小さな棘付きでざらついた重なっていない鱗がある。一部のカワハギ科は鱗が非常に小さいため鱗が無いように見える。
マグロには、側線沿いおよび胸甲にだけ肥大した突起状の鱗がある。マグロ胴部の大部分には、簡易検査だと鱗が無いように見えるほどの小さな鱗がある。
一部のカワハギ科は、鱗が非常に小さいため鱗が無いように見える
簡易検査だとマグロには大型の鱗がないように見えるが、そうではない
鱗のない魚 > レビ記

『レビ記』の有名な一節に「水中のあらゆる[中略]海や川の中にいる」鰭と鱗のいずれも持たないものは「貴方にとって忌むべきもので」食してはならないとある。これは全ての水生無脊椎動物および鱗のない魚（鰭のない魚はいないと思われる）を忌避や不浄として排除している。
トーラーおよびタルムードの戒律によると、魚がカーシェール（食用としてユダヤ教の教義に適する）を宣告されるには鱗と鰭が必要である。この「鱗」の定義は生物学上の定義とは異なり、カーシェール魚の鱗は視認できてかつ成魚の時にあるもので、手または鱗用ナイフで皮から容易に取り除くことが可能なものとなっている。正統派連合のカーシェール認証機関によると、皮膚を引き裂くことなく鱗を取り除くことができれば、魚はカーシェールである。したがって鯉や鮭はカーシェールだが、鱗が顕微的に小さいサメ、胴体を切らなければ稜鱗を容易に除去できないチョウザメ、成魚につれて鱗が無くなるメカジキ、はいずれもカーシェールではない。他の非カーシェール魚としては、ナマズ、ウナギ、マダラ、クロタチカマス、フグ科などがいる。