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2007年4月13日 (金)

<384> 人工知能の機能の一部 (3)

●ブレイン・マシン・インタフェース(脳コンピュータインターフェイス)

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%AC%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%BB%E3%83%9E%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%83%BB%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%95%E3%82%A7%E3%83%BC%E3%82%B9

ブレイン・マシン・インタフェース(Brain-machine Interface : BMI)とは、脳の神経活動を入力信号としてケーブル等を介してコンピュータに入力したり、逆にコンピュータの情報を脳に入力したりするインタフェースである。ブレイン・コンピュータ・インタフェース(Brain-computer Interface : BCI)とも。

頭部に電極を接続する非侵襲式と、頭部を切開して電極を埋め込む侵襲式がある。 侵襲式には、脳に直接電極を埋め込む方法と、硬膜下など比較的安全な場所に電極を設置する方法がある。 後者は、部分的侵襲式と呼ばれる。 非侵襲式では、骨などの影響で脳波が変化してしまうが、部分的侵襲式はこの問題を回避することができる。

コンピュータ画面上のマウスポインタの操作、文字入力、ロボット・車椅子の操作などが実現されている。

(以上は脳がコンピュータを操作する例ですが、下記はコンピュータが脳を操作する例です。)

ニューヨーク州立大学のジョン・シェーピン教授によるマウスでの実験では、脳の快感を感じる場所に刺激を送って手なづければ、ほぼ自在に進行方向を命令することができるなどの、顕著な例も見られる。』

http://hotwired.goo.ne.jp/news/technology/story/20040414301.html

http://hotwired.goo.ne.jp/news/technology/story/20050118301.html

●パターン認識

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%B3%E8%AA%8D%E8%AD%98

パターン認識(ぱたーんにんしき、Pattern recognition)は自然情報処理のひとつ。 画像・音声などの雑多な情報を含むデータの中から、意味を持つ対象を選別して取り出す処理である。

音声データから人間の声を認識して取り出し命令として解釈する音声認識、画像データの中から文字を認識してテキストデータに変換する(OCR)などの技術がこのパターン認識に含まれる。

人間の脳にとっては非常に当たり前な過程でありながら、コンピュータで実現するには精度・速度どちらの面についても困難を伴う。

近年、「認識とは、結局どのクラスに分類されるかという識別問題に帰着することができる」という立場の研究が、人工知能や統計の研究と融合して大きな成果をあげている。識別器としては、ニューラルネットワーク、SVM(サポートベクターマシン)、k近傍識別器、ベイズ分類など、機械学習により大量のデータから識別パラメータを構成する非ルールベースの手法が主流である。』

音声認識

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E5%A3%B0%E8%AA%8D%E8%AD%98

音声認識(おんせいにんしき, Speech Recognition)は、ヒトの話す音声言語をコンピュータによって解析し、話している内容を文字データとして取り出す処理のこと。』

『音声認識では、統計的手法が良く用いられている。 つまり、大量の発話を記録した学習用データから音声の特徴を学習し、入力された音声信号をそれらの特徴と照らし合わせながら、 最も尤もらしい言語系列を認識結果として出力する。

一般に、音声の音響的な特徴と言語的な特徴を分離して扱うことが多い。 音響的な特徴とは、認識対象の音素がそれぞれどのような周波数特性を持っているかを表したもので、音響モデルと呼ばれる。 音響モデルを表現としてしては、混合正規分布を出力確率とした隠れマルコフモデルが広く用いられている。 言語的な特徴とは、音素の並び方に関する制約を表したもので、言語モデルと呼ばれる。 例えば、「あなた (a n a t a)」という発声の直後には、「が (g a)」や「は (w a)」などの発声が続く確率が高い、などの制約である。 言語モデルの表現として、認識対象の言語が大規模な場合(パソコン上での文書作成など)はn-gramが良く用いられ、 認識対象の言語が人手で網羅出来る程度に小さい場合(カーナビの音声操作など)は、文脈自由文法が良く用いられる。』

●思考ルーチン

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%80%9D%E8%80%83%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%81%E3%83%B3

『商用のコンピュータゲームの場合には、相手が人間であることから、娯楽性を高めるために、強すぎないこと、人間の思考パターンに似せること、敵キャラクタ間で特徴を持たせることなども必要になる。また、人間の方でも、思考ルーチンのアルゴリズムを読み取って対策を考えることが行われる。』

●人工知能はここまで進化した

http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/map/denki22/0/c-01.htm

●人工知能研究

http://www.ai-gakkai.or.jp/jsai/whatsai/AIresearch.html

●論理プログラミング

http://www.wakayama-u.ac.jp/~sakama/intro_lp.html

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