市川伸一・伊東祐司（編）『認知心理学を知る＜第３版＞』おうふう第９章 LISP による情報処理モデル執筆者：難波和明授業者：寺尾敦 atsushi [at] si.aoyama.ac.jp Twitter: @aterao 室蘭工業大学集中講義「認知心理学」１．人工知能分野の人間の思考への関心 • 人工知能研究：コンピュータに知的なふるまいをさせる． – ちょっと気の利いた判断 – 翻訳 • 人間の知的ふるまいをヒントにできる． – ここに心理学との接点がある．人間の持つ知識と，情報処理アルゴリズムを明らかにする．室蘭工業大学集中講義「認知心理学」２．“人間はどのようにものを知るか” を考えるための道具としてのコンピュータ • 人工知能研究は，知的なプログラムを書くために人間を理解する． • 認知心理学は，人間を理解するために知的なプログラムを書く． – 人間と同じようにふるまうプログラムが書ければ，プログラムはその行動を説明するモデルとなる． – プログラムはすべてを明示しなければ動かない．うまく書けないのは，理解できていない部分．理解していたつもりが，そうではなかったと気がつくことも多い．室蘭工業大学集中講義「認知心理学」３．LISP の実例 • 人工知能研究，認知心理学の研究で使用するプログラミング言語は？ • 伝統的には，記号処理に強い言語を用いた． – 記号処理：シンボル（命題表象）とその操作 – LISP, PROLOG • 参考：ニューラルネットワーク（並列分散処理）は，明示的な記号操作をしなくてよい．むしろ数値処理．室蘭工業大学集中講義「認知心理学」 • LISP プログラムは関数の組み合わせとして書かれる． • 関数を呼び出して使うときには，括弧の最初に関数名を書く．続いて，その関数への入力（引数）を並べる． (関数名引数１引数２ ...) • 関数はいくつかの入力（引数）を受け取り，何らかの値を出力する．室蘭工業大学集中講義「認知心理学」 • データはリストで表現する． – データ要素を括弧の中に並べる． – 関数と区別するため，括弧の前に「’」をつける． ’(要素１要素２要素３ ...) • 処理のための，２つの基本的関数 – CAR（カー）：リストの先頭要素を取り出して返す． – CDR （クダー）：リストの先頭要素を取り出された残りのリストを返す．室蘭工業大学集中講義「認知心理学」ハノイの塔の解決に要する手数を返す関数 • 円盤の枚数 n を引数として，n 枚ハノイの塔の解決に要する（最短）手数を返す． (defun hanoi (n) (cond ((equal n 1) 1) (t (1+ (* 2 (hanoi (1- n))))))) 室蘭工業大学集中講義「認知心理学」 • 再帰的な hanoi 関数 • 動作 – n が 1 でないとき，(hanoi n) は (hanoi (n-1)) を呼び出す．再帰的関数 – この呼び出しは，(hanoi 1) まで続く – (hanoi 1 ) は，１を返す． – これにより，(hanoi 2) は，1*2 + 1 =3 という値を計算して返す． – 順に (hanoi 3), (hanoi 4), … , (hanoi n) の値が返される．室蘭工業大学集中講義「認知心理学」