人工知能 (AI, Artificial Intelligence)



















今日（４月７日）は何の日？












人工知能 (AI, Artificial Intelligence)

人工知能学会

計算機の役割と人工知能

  • 実世界（人） vs 計算機（機械） 
    
実世界　　	問題 ------------->解？
　　		│　　	　　　　　 ↑
　　		│表現	　　　　　 │「逆」表現
　　		↓　　	　　　　　 │
計算機世界	問題'──────→解'
	　　　　     「計算」
  • 「計算」とは何か？：計算から問題解決へ
    • 数値計算、数式処理、記号処理、問題解決、推論、…
    • 人間に近いことを「計算」したい

  • 表現の重要性：問題表現、問題解決、解の表現
    • 辞書、百科事典、人の知識の曖昧性 (東、因果関係、…)
    • 知識の体系化は可能か？

  • 象徴的な応用
    • チェスの世界チャンピオン vs. コンピュータ (将棋)
      1997/5ガルリ・カスパロフDeep Blue (米IBM)0勝4敗
      2002/10ウラジミール・クラムニクDeep Fritz (独)引分
      2003/ 2カスパロフDeep Junior1勝1敗4引分
      2003/11カスパロフX3D Fritz1勝1敗2引分
      2005/11人間チーム
      (カシムジャノフ, カリフマン, ポノマリョフ)      		コンピュータチーム
      (ヒドラ. Fritz, Junior)      		4勝8敗
      2006/11クラムニDeep Fritz0勝2敗4引分

      　　　Deep Blue (2億手/秒) は人工知能か？

    • 「知的」ロボット(QRIO,キュリオ,ASIMO)
      鉄腕アトム(1952-68→2003/4/7)、「知的」対話

    • 2005.4.9NHK

    • ロボカップ



    用語

    • 人工頭脳 (artificial brain) と人工知能 (artificial intelligence)
      • 1956 ダートマス大学の研究会 (10名)
      • 1961 Minsky, "Steps towards Artificial Intellegence"
        • 探索: 盲目的探索ではなくす
        • パタン認識: 見方の違いとノイズがあっても対象を認識
        • 学習: 過去の経験や類似の知識を利用
        • 問題解決とプラニング: 分割や道筋

    • 人工遅能


    知能とは何か？

    • 頭が良い？

      • 記憶：記憶力に優れている
      • 学習：理解が早い
      • 連想：学習方法が効率的である
      • 汎化：応用力がある
      • 創造性：独創的な思考力をもっている
      • …

    • 「わかる」？

      • 富士山は日本一高い山である？

      • 冬になると寒い？
        • 冬になると太陽が高く昇らない
        • 太陽が高く上らないと光がななめからさす
        • 光がななめからさすと太陽エネルギーの量が減少する
        • 受ける太陽エネルギーの量が減ると温度が下がり寒くなる
        • したがって冬は寒い

      • 風が吹くと桶屋がもうかる？

      • 平行線は交わらない？

      • 天才科学者には長男が多い？

    • 知的会話？



    機械は思考するか？

    • アプローチ
      • ハード vs. ソフト
      • 分析 vs. 合成
      • マクロ vs. ミクロ
      • 現象 vs. 構成
      • シミュレーション vs. 構造
      • 生理学
      • 心理学
      • 数学
      • 工学
      • …


    • システム

      • インタフェース：システムの動作が知的にみえる

      • 工学：人間の知的能力をコンピュータに与える。 システム自体が知的振る舞いをする

      • 科学：人間の知能のメカニズムを解明する。 コンピュータは理論を確かめるシミュレーション


    歴史

    • 興隆期 (1955-65)
      楽天主義(コンピュータ=人工頭脳)
      実用化への過信

    • 反省期 (1965-70)
      人間とコンピュータの隔たりの大きさを認識
      人工知能は冬の時代へ

    • 再興期 (1970-75)
      着実な一歩→新しい成果

      • 言語理解(SHRDLU)
        ブロックの世界を対象にした対話システム
      • 物体認識
      • 教育支援(SCHOLAR)
      • 数式処理(MACSYMA, REDUCE2)
        • (a+2x)3　→　a3 + 6a2x + 12ax2 + 8x3
        • df(log(2x+1),x)　→　2/(2x+1)
        • int(ax,x)　→　ax2/2
      • コンサルテーション(DENDRAL)
        質量スペクトルデータ→分子構造を推定
        既知物質のスペクトルデータ→ルール (META-DENDRAL)

      おもちゃ作りか？

    • 拡充期 (1975-80)
      研究の広がり（言語学、数理論理学、心理学、哲学、…）
      エキスパートシステム (MYSIN)
      自然言語処理研究→機械翻訳

    • 展開期 (1980-90)
      第五世代コンピュータ
      • 技術の発展を反映した
      • 人とコンピュータの距離を狭めた
      • より難しい問題(知識処理)の解決に役立つ
      • コンピュータ
        • 良きアシスタント
        • 問題解決タ簣税塾ﾏ
        • 知識ベース
        • 会話機能
        • 高度のマンゥ泪轡鵐インタフェース
      • 人工知能百科
      商品化→AIビジネスの登場

    • 反省期 (1990-)
      限界を直面（エキスパートシステム、機械翻訳）
      理論から例題ベースへ


    人工知能の分野

    解けない問題を解くのが人工知能、解ければ人工知能とはいわない！

    • 定理証明

    • ゲーム
      • 1947 Shannon: チェスを機械に行わせる方法 (ミニマックス法)
      • 1951 Turing: 上のプログラミング方法
      • 1956: MANIAC で実行
      • 1958 Newell, Shaw, Simon: 本格的プログラミング
      • …
      • 1997: Deep Blue が世界チャンピオンを破る


    • 知能ロボット

    • 自然言語処理、機械翻訳、質問応答・自由会話

    • 知識工学

    • プログラム合成、プログラミング言語

    • ビジョン、画像・音声処理


さまざまなパズル