Transcript 1． はじめに
知識工学 白 井 豊 １．初めに 旧約聖書 創世記から 神は地面の塵で人 を形作り、その鼻 孔に命の息を吹き 入れられた。する と人は生きた魂に なった。 知的な器械は人類初源の夢… 古代からの言い伝えや物語 ブラスブレイン（真鍮の頭脳） 言葉を話す器械 計算する器械 自ら考えて行動する人形（ピノキオ） Ｏｎ ＭＣ ＭＲ Ｍ－ Ｍ＋ ７ ８ ９ ％ C ４ ５ ６ × ÷ １ ２ ３ ＋ － ０ ００ ・ GT ＝ ・ ・ ・ 「計算＝知的な作業」と捉えらていた時代 1234567890123456789012345678901234567890123456 000000000000000000000000000000000000000000000 1111111111111111111111111111111111111111111111 22222222222222222222222222222222222222222222222 33333333333333333333333333333333333333333333333 44444444444444444444444444444444444444444444444 555555555555555555555555555555555555555555555555 555555555555555555555555555555555555555555555555 「計算＝知的な作業」と捉えらていた時代 古代～中世 メソポタミア ： ｶﾙｸﾘ（小石）。Calculateの語源 ギリシャ ： アバカス（平板）。カルクリとの組み合わ せが算盤に発展。3桁の位取り。 中世ヨーロッパ ： ジュトン。偽造コインによる計算。公衆電 話用にコインとして名前を残す。 中国、日本 算木、算盤。正負の概念を取り入れた計 算用具。そろばんに発展。 ： 「計算＝知的な作業」と捉えらていた時代 １７世紀～19世紀 17世紀初頭 1642 1694 1820 1883 ： ： ： ： ： 1887 1887 ： ： 1889 1994 1994 ： ： ： ネビアの計算機（対数による乗除算） パスカルの計算機（歯車の組み合わせ） ライプニッツの計算機（加算の繰り返しによる乗算機） トーマスの計算機（四則演算可能） バベジの解析エンジン（世界最初の自動計算機、未完 成）バベジの協力者エイダ夫人は最初のプログラマ ボーレの直接乗算計算機 ホレリスのパンチカードシステム（PCS：IBMの前身） パワーズがPCSを電動式に改善（UNIVACの前身） バローズ社鍵盤式加算機（会計機への発展） ベル電話研究所 リレー式大型計算機 ハーバード大学 リレー式大型計算機 「計算＝知的な作業」と捉えらていた時代 電子（的）計算機の登場（真空管式） 1945 1946 1949 1950 1951 1956 ： ファンノイマンによるプログラム記憶方式の提唱 ： ENIAC（弾道計算の微分方程式）ペンシルベニア 大学 ： EDSAC（プログラム記憶方式、2進数計算） 東大リレー式分類集計機試作 ： EDVAC （プログラム記憶方式、2進数計算） ： UNIVAC 1（初めての商用機） ETLマークⅠ 通産電気試験場（後藤氏ら） ： 真空管式電子計算機 富士写真フイルム（株） 「計算＝知的な作業」と捉えらていた時代 電子計算機の登場（トランジスタ／IC型） 1957 ： ETLマークⅢ，Ⅳ（トランジスタ型） ムサシノⅠ 電電公社電気通信研究所 1958 ： USSC（トランジスタ型） PC Ⅰ 東大 SENAC Ⅰ 東北大 1964 ： IBM-360（ＩＣ型） TAC 東大 1965 ： PC Ⅱ 東大 1970 : IBM-370(LSI) 人工知能とは… 知的振る舞いを行う機構を人工的に作 り出すこと 二つの立場 工学的立場 科学的立場 人間の知的振る舞 いを機械で実現する 人間の知能のメカニ ズムを解明する 人工知能の分野 応用分野 自然言語処理 エキスパートシステム ビジョン ロボット 認証 基礎分野 探索 知識表現 計画と行動 学習 認知科学 機械は思考することができるか？への反論 「計算する機械と知能」1950年、アラン・チューリングの論文 神学的反論 頭が悪いふりをする反論 数学的反論 意識からの論難 様々な能力からの反論 ラブレス夫人の反論（バベジ解析機関についてのラブレ ス夫人の回想記） 神経系の連続性に基づく議論 行動の無定型に基づく反論 超感覚的知覚に基づく反論 人工＝疑似＝まやかし 知的な反応をもって、知的とみなす。 パリー 医者 パリー 医者 パリー 医者 パリー 医者 パリー 医者 パリー 医者 パリー 医者 ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： あなたの動機が私には分かりません。 なぜ私の動機を理解しないのですか？ あっちゃいけないんですか？ ジョセフ・ワイゼンバウムのＤｏｃｔ なぜ今ごろそういうのかね？ ｏｒ（精神分析医の模擬）とケネ そういうものなんです。 そういうものでないと考えなさい。 ス・コルビーのＰＡＲＲＹ（偏執症 患者の信念構造模擬）の会話 そうですか？ あなたをよく理解しているという自信はありません。 同じ質問ばかりしすぎます。 その類似性をどう思いますか？ おっしゃることがよくわかりません。 私を理解したいとあなたは希望しますか？ 私の感情にいくらか関心を示してもよい頃です。 えっ、あんたの感情に関心を示したって？ ラリー・テスラーの定理 AI AI 何らかの心的機能が一旦プログラム化さ れると、人々はそれを「真の思考」の本質 的な成分とみなすことをたちまちやめてし まう。知能の不可欠の核心はつねに、次 の未だプログラムされていない事柄の中 にある。（中略）「人工知能とはなんであれ、 まだ為されていないところのものである」 「ゲーデル、エッシャー、バッハあるいは不思議の環」、ダグラス・Ｒ・ホフス タッター著、野崎、はやし、柳瀬訳、白揚洋社刊 知識工学 知識獲得 知識をどう表現し、 どう蓄積するか？ 知識の表現形式と その獲得方法 知識の利用 既存の知識を使って どう結論を導き出す か？ 推論方式と 新しい事実の理解 Intelligent ？ 「知」とは… 語源 言葉を連ねて神に告げる 現代的な意味 物事の理を認める さとる わきまえる 見分ける 知識 ＝ 知恵 ＋ 識見 知恵 「身に備わった賢さ」 識見 「事物を観察し是非を識別する能力」 知っている（分っている）こと 表現できる（説明できる）こと 全世界 分ってはいるが、表現できない 分っていて、 かつ表現できる 分ってはいないが、表現できる 知っていることと表現できることの 違いの例 分ってはいるが、表現することができない 経験、勘、コツ、感じ、雰囲気 分っていて、かつ表現できる 完全に理解している知識 分ってはいないが、表現（喋ったり、書いたり）す ることはできる 棒暗記、お経、オーム返しなど 理解の手順 ①「個々の対象・事象」を識別するための「名前付け」 個々の対象・事象に名前付け（識別のための記号 化） 特徴づけるための性質（属性）を選択する。 個々の対象・事象を識別する必要がない場合は、 ある特徴を持った一群として全体として把握する。 個々の対象物の性質をあるがままに把握することは困難である ↓ ②「理解」するための「分類」 複数の対象・事象を分類し、それぞれの分類に 属する対象物を特徴付ける性質を列挙する。 中間的な範囲が広くなる場合は、①に戻って分 類するための性質を選び直す。 グループＡの性質 数 中間的 グループＢの性質 ③分類して名前付け（記号化） 分類されたグループが識別できるように、グルー プに名前を付ける（識別のための記号化）。 「性質」を特定できるよう、「性質名」（属性名）を 付ける（性質特定の記号化）。 性質＝プＡの性質 数 名前＝「Ａ」 中間的 性質＝Ｂの性質 名前＝「Ｂ」 ④特徴づけるための性質が多い場合は 更にグループ分けを行う。 特徴づけるための性質（属性）を選択する。 ③以降をそれぞれのグループ別に行う。 グループＡ１の性質 数 中間的 グループＡ２の性質 ⑤自然言語、図表等の方法で分類結果を表現 「ライオンという動物は、鹿を襲うものである」 「男とは、ずぼらである」 注意 分類の際、中間的な部分が広いと、しばしば差 別的な誤解を生じる。 分類する際、対象物が少ないと、「思い込みの強 い知識」あるいは「疑り深い知識」となる。 表現≠真実 知識は、表現可能となって初めて他者へのメッセージ となるが、表現されたものは全てを表現していない。 思い描いていることは異なる 知識表現の交換 （メッセージ） 表現形式とは「モデル」である 記号化、形式化 知識表現とプログラミング言語 自然言語 解 決 す べ き 問 題 形式的仕様 記述言語 図表 記 号 化 、 形 式 化 データベース 記述言語 フレーム 型 論理型 ルール型 オブジェクト 指向型 Prolog デ ー タ の 抽 象 化 伝 統 的 プ ロ グ ラ ミ ン グ 言 語 Lisp, SNOBOL ア セ ン ブ ラ 機 械 語 知識ベースとプログラム エキスパートに 仕事を依頼 手順書に 従って作業 システムに 問い合わせ 問題解決 要 求 知識 （人） 明確化 納得 仕様 （手順書） 言語化 プログラム （知識ベース） 解読 問題解決 結 果 自動化の度合 低 高