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2007年4月12日 (木)

<383> 人工知能の機能の一部 (2)

ニューラルネットワーク

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%83%AB%E3%83%8D%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%82%AF

ニューラルネットワーク(Neural network)は、脳機能に見られるいくつかの特性を計算機上のシミュレーションによって表現することを目指した数学モデルである。生物学や神経科学との区別のため、人工ニューラルネットワークとも呼ばれる。

シナプスの結合によりネットワークを形成した人工ニューロン(ノード)が、学習によってシナプスの結合強度を変化させ、問題解決能力を持つようなモデル全般を指す。狭義には誤差逆伝播法を用いた多層パーセプトロンを指す場合もあるが、これは誤った用法である。』

コネクショニズム

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%8D%E3%82%AF%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%8B%E3%82%BA%E3%83%A0

コネクショニズム(connectionism)とは、人工知能研究においてニューラルネットワークモデルに基づいた知能体を実現・実装する立場のこと。あるいは認知科学・心理学において、同モデルでのシミュレーションなどの研究手法によって人間の認知や行動をモデル化しようとする立場のことである。

概説

コネクショニズムの知能体の特徴は、学習の方式である。コネクショニズムの知能体へは、前もってカテゴリの分類基準を与えたり、前もって作業手順を与えておく必要はない。いわゆる人間の成人が持っている"概念体系"や"常識作法"に相当するものを事前に与えておく必要はない。コネクショニズムの知能体は、最初は"白紙"の状態であり、多数の事例を与えられ、"経験"することで、自らゆっくりと「学習」してゆく。

コネクショニズムは、人間の中枢神経系(なかでもニューロン)での情報処理を抽象化して、擬似ニューロンを構築し、それを層状に多数集めることで知能体を構築する。それはソフトウェアで擬似的に実現する場合もあれば、ハードウェアで実現する場合もある。そのようにして制作した知能体に"経験"を繰り返し与えると、多数の擬似ニューロンが、互いに結合したり、その結合度の値(パラメータ)を次第に変化させてゆく。コネクショニズムの知能体は、最初はあまり正しい反応を示すわけではなく、間違いも犯すが、ある程度の回数の経験を経た後に、次第に知能的な反応が現れる率が増えてゆく。

このシステムにおいては、いわゆる"知識"や"経験知"は、知能体全体の挙動として現れるのであり、多数の擬似ニューロンのパラメータ全部がそれを支えている。逐次実行型のPCのプログラムのように「記号」や「文字列」として物理的にどこかの局所一箇所にだけ存在しているわけではない。コネクショニズムの知能体が学習した状態を説明しようとしても、もはやそれは人間が日常的に用いている言葉や文章で離散的に簡潔に表現できるようなものではない。例えば1000個の擬似ニューロンで作動している知能体があったとして、あえてそれの学習状態を記述しようとしたならば、1000個分の擬似ニューロンのパラメータ(数字)を全て列挙する必要があろう。仮にそのような多数の数字の羅列を目前に提示されたとしても、人間にとってはどのような状態なのか直感的に理解できるものではない。

コネクショニズム出現以前の、離散的な記号論理の上に人工知能を構築する手法が真似ようとしているのが、言うなれば人間が通常時意識レベルで感じている心像(シンボル、文字、数字など)のレベルであるとするならば、このコネクショニズムの手法が真似ようとしているのは、人間の「脳」のレベルの物理的な挙動である、と言えよう。

人工意識

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%84%8F%E8%AD%98

人工意識(じんこういしき、Artificial Consciousness、AC)は、人工知能と認知ロボット工学に関わる研究領域であり、技術によって作成された人工物に意識を持たせることを目的としている。Machine Consciousness (MC)、Synthetic Consciousness などとも呼ばれる。

人工的に知覚を持った「存在」を作る話は、古くは様々な神話など、数々存在する。ゴーレム、ギリシアのプロメテウス神話、クレティアン・ド・トロワの機械人間、メアリー・シェリーの『フランケンシュタイン』などが例として挙げられる。サイエンス・フィクションでは、人工的に意識を持った存在としてロボットや人工知能が描かれてきた。人工意識は哲学的にも興味深い問題である。遺伝学、脳科学、情報処理などの研究が進むにつれて、意識を持った存在を生み出す可能性が出てきた。

生物学的には、人間の脳に必要な遺伝情報を適当なホストの細胞に組み込むことで、人工的なゲノムを生み出すことも可能かもしれないとも言われており、そのような人工生命体は意識を持つ可能性が高い。しかしながら、その生命体の中のどういった属性が意識を生み出すのだろうか? 似たようなものを非生物学的な部品から作ることはできないのか? コンピュータを設計するための技術でそのような意識体を生み出せないだろうか? そのような行為は倫理的に問題ないだろうか?という諸問題を孕んでいる。

脳科学では、脳の各部分の相互作用によって意識が生まれると仮定する。これを「意識と神経の相関; Neural correlate of consciousness」(NCC) と呼ぶ。脳はホムンクルス誤謬と呼ばれる問題にも陥らず、次節で解説する問題をも克服する。人工意識の研究者は、この(まだ完全には解明されていない)相互作用をコンピュータによってエミュレート可能であると信じている。(以下サイト文のコピーは省略しますが全文非常に参考になりますので読んでみてください。)

チューリング・テスト

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%BB%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%88

チューリング・テスト (Turing test) とは、アラン・チューリングによって考案された、ある機械が知的かどうか(人工知能であるかどうか)を判定するためのテストチューリングテストを機械が意識しているか、機械が理解しているかの基準とする考えもある

実際には、見識のある人間の判定員とそれから隔絶した場所に判定したい機械と本物の人間を用意し、(機械が音声や仕草まで模倣する必要を避けるため)キーボードを使って会話をしてもらう。そして判定員は判定対象にどんな質問をしても構わない。もちろん判定される対象はきちんと回答してもよいが、適当なことをいったり無視しても構わない。そうして、もしも判定員が機械を人間だと取り違えれば、その機械は十分知的な存在であると判定される。 この中で、隔離された人間は判定員に人間であると確信させようとすることはもちろん、機械も人間らしく思わせるためにいろいろな人間の模倣を行う。具体的には、わざと質問をはぐらかす、間違った回答を示す、答えるまでに余分に時間をかけるなどである。

このテストではしばしば、そこまで知性を備えていないコンピュータプログラム(精神科医のプログラムが有名)でも人間をだますことが可能で、テストによればそういったものも知的存在と判定されるべきであるが一般には認められていない。(このような一見人工知能のように見えるものをサールは"弱い人工知能"とした)』

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