Transcript 授業スライド

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
人間の試行への関心
• 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」