人工知能特論2007

人工知能特論2011
Tokyo University of Technology
Hiroyuki KAMEDA
KE304 9:00~10:30
Introduction
• 科目名:人工知能基礎
• 担当者:亀田弘之(CS学部)
• 研究分野:
– 思考と言語(計算言語学・認知科学)
– 工学教育
– 認知機能のシステム的解明とその工学的応用
• 認知リハビリテーションのためのゲーム(真の脳トレ)
• 心のモデルに基づく音声対話型癒し系ロボット
– 言語獲得・知識獲得(機械学習)
• 未知語獲得、文法獲得 など
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Tokyo University of Technology 2011
人工知能とは?
What is Artificial Intelligence?
What should we study?
How should we study it?
人工知能の定義例
• 計算機が考えるようにする…
真の意味で心を持った機械を造る刺激的
で新しい試み。(Haugeland, 1985)
• 人間の思考に関連した活動:意思決定、
問題解決、学習、...[の自動化]
(Bellman, 1978)
「エージェントアプローチ人工知能」 Russel&Norvig より抜粋
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人工知能の定義例(No.2)
• 人間が行う場合には知能を必要とする機能を
達成する機械を造る技術。(Kurzweil, 1990)
• 今のところ人間の方が上手くできる事柄を
計算機にさせる研究(Rich & Knight, 1991)
「エージェントアプローチ人工知能」 Russel&Norvig より抜粋
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人工知能の定義例(No.3)
• 計算機モデルを用いた心の機能の研究
(Charniak & McDermott, 1985)
• 認識、推論、行為を可能にする計算の研究
(Winston, 1992)
「エージェントアプローチ人工知能」 Russel&Norvig より抜粋
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人工知能の定義例(No.4)
• 知能を計算プロセスとして説明・模擬すること
を目的とする研究分野(Schalkoff, 1990)
• 知的行動の自動化に関する計算機科学の
1分野(Luger & Stubblefield, 1993)
「エージェントアプローチ人工知能」 Russel&Norvig より抜粋
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AIの定義例の分類
人間のように
考えるシステム
人間のように
行動するシステム
合理的に
考えるシステム
合理的に
行動するシステム
「エージェントアプローチ人工知能」 Russel&Norvig より抜粋
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AIの定義例の分類
人間のように考える
システム
合理的に考えるシステム
(思考法則によるアプローチ)
(認知モデルアプローチ)
人間のように
行動するシステム
合理的に
行動するシステム
(Turing Test アプローチ) (合理エージェントアプローチ)
「エージェントアプローチ人工知能」 Russel&Norvig より抜粋
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(メモ)
•
•
•
•
•
人間的  合理的
人間的  機械的
非合理的  合理的
柔軟な  型にはまった
???  ???
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Tokyo University of Technology 2011
人間
vs
機械
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Tokyo University of Technology 2011
人間
• 人間的
• 非合理的
• 柔軟な etc.
vs
機械
• 機械的
• 合理的
• 定型的 etc.
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空を飛びたい!
鳥のように空を飛ぶ
• 鳥のように柔軟に飛びたい
未だに実現していない。
揚力 (Lifting force) の発見
• 飛行機の実現(地球の裏ま
で飛んで行ける)
今や宇宙に飛び出すことも
できる!
トンボのように飛びたい。
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人間のように
知的なシステムを創りたい!
• Is it feasible? (fundamental theory; Logic)
• How?
(Methodology)
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人工知能
• 定義:人間のように知的な処理能力を
持つソフトウェア
• 検証方法:チューリングテスト
• 応用分野:
– ロボット
– 機械学習
– 認識(文字・音声・画像)
– 自然言語処理 などなど
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人工知能の基底をなすものは?
• 人工知能の基盤となっている
主要要素の1つは「論理」
一方
• 学問 = 真理の探究
⇒ 思考
思考過程
・法則性
⇒ 論理学!
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そこで…
• 本講義「人工知能特論」では、
– 「論理」を真正面からとりあげ、
– 論理に対する見識を深めるとともに、まさに
– 21世紀の論理学を概観し、
– 論理学・人工知能・諸学問の
より一層の発展を目指す素養を身に付ける。
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Tokyo University of Technology 2011
論理学について
• まずは、その歴史的発展を概観する。
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論理学とは何か?
• 思考の法則に関する学問?
• 思考のプロセスと
言語の形態に関する学問?
• 概念に関する学問?
• 関係に関する学問?
• 説明のための学問?
• 発見のための学問?
Q:考えてみよう!
• それとも?
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論理学の歴史
古代・中世の論理思想
• アリストテレス(論理学の父)
– パルメニデス
– ゼノン
(思考の形式と
それを表現する言語の形式との関係)
– プラトン(論理の形式の分析)
– 同時期に、ユークリッド幾何学も発展
(論理学創設に寄与)
「合理主義」がその背景にあった。
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アリストテレスの業績
• 論理的思考の成果を体系化
• 初期の論理学を確立
(特に、「三段論法」)
Aristotle
• 演繹推論の体系化
• 帰納推論の重要性も指摘
(おまけ)
是非「ニコマコス倫理学」も読んでください。
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演繹推論(deduction)の例
• 人はすべて死ぬ。
• ソクラテスは人である。
• ソクラテスは死ぬ。
– 普遍的な認識 ⇒ 部分的認識
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帰納推論(induction)の例
• [事例] これはハクチョウという鳥です。
• [推論結果] 白鳥とは
白い鳥のことなんだね。
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その後
• スコラ学派
• キリスト教的神学
– 三段論法を中心とする推理形式の整備
– 普遍的概念の理解のための
「実念論 vs 唯名論」論争
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近代の帰納的論理学
• 合理主義的立場
デカルトやパスカル
– 人間的知識の源泉は理性・悟性
– 演繹推論
• 経験的・実証的主義
ベーコン、ロック
– 人間的知識の源泉は感覚的経験
– 帰納推論(ミル)
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形式論理学の現代的形態
• 記号論理学(形式的論理学)
– ライプニッツ(17世紀)
– ブール、ドモルガン、シュレーダ、フレーゲ、ラッセ
ルら
– 数学基礎論
– 論理学の整備・再構成
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弁証論理学の成立
• 古代ギリシャからある
– ヘラクレイトス(万物は流転する)
(運動の概念への挑戦)
– 物事を全体的に見る思考法
• ヘーゲル、マルクス、エンゲルス
– 自然科学と社会科学との合流
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現状のデモ(例)
• 演繹推論器
– Prolog
• 帰納推論器
– Progol
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参考文献情報
• http://kameken.clique.jp/KameWiki/index.p
hp?%BB%B2%B9%CD%BF%DE%BD%F
1%A1%CA%CF%C0%CD%FD%B3%D8
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休講情報
• 10月21日は休講です。
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