人工知能/機械学習

人工知能が社会を変える ~人工知能と機械学習の挑戦

濱上知樹先生 横浜国立大学 理工学部 数物・電子情報系学科/工学研究院 物理情報工学専攻

第10回 人工知能が美術品に隠された意味合いを解釈する~人工知能と人文系のコラボ

小袖=着物
小袖=着物

私たちの研究室は、人文系分野に人工知能を使う新しい試みも行っています。その一例として、国立歴史民俗博物館と共同で、小袖屏風の染・絞りの図像アーカイブデータから、美術史学においてイコノロジーと呼ばれる学問研究を、人工知能にさせる試みを行っています。

 

イコノロジーとは、美術作品に描かれた図柄などから、歴史的な意味とか、純粋な形やモチーフ、物語、寓意などの象徴的意味を解釈、体系化する試みのことで、図像解釈学と呼ばれます。

 

小袖屏風とは、小袖を押絵貼りした屏風のこと。小袖とは、着物ですね。その着物の文様・柄を読み解いていく。小袖の文様の中は実はビッグデータの宝庫と言えるんです。いわゆるビッグデータは最初からデジタルデータですが、小袖の場合、歴史をさかのぼる方向にデータを集め、デジタルになっていないものを新たにデジタル化していこうという試みです。まず、小袖の図柄の中で意味のありそうな非常に小領域を階層的に切り出します。切り出した膨大な数の小領域を、機械学習は自ら考え、パターンを認識し、意味を抽出していくという作業を行います。

 

人工知能の計算機は、特定の物体を認識する時、これはウマ、これはトラと言った具合に、一般的な名称で認識していきます。これを一般物体認識と言います。小袖の中のビッグデータを見た時、その一般物体認識に照らして、機械には何が見えてきたのかというと、例えば、この形象はイソギンチャクが40%含んで見えるとか、そのようにして、牡丹、イソギンチャク、ウミウシ、線虫…などの形象が見えてきました。

 

さらに機械学習の自ら自律的に考える作業の中で、小袖の文様同士のネットワークを作ることも見えてくる。そこに、美術品の隠された知的構造パターンが読み取れるのでは、ということを目指した研究をしているのです。

 

つまり絵や図柄から隠されたパターンを読み解くときに、人文系の美術史学の人が自らの審美眼と頭脳が行ってきた作業を、機械学習にやらせようという大胆な試みです。こうして人工知能を歴史資料に応用することによって、文理融合領域の研究、ひいては日本美術史上の新しい発見が期待できるのでないかと私たちは考えています。

 

現実的にどんな役に立つのかと言うと、博物館展示の方法に関して、未来の展示法が期待されるのでないでしょうか。実際、私たちは小袖の文様が光のあたる角度によって、機械学習が見つけ出してきた隠されたパターンが浮かび上がるディスプレイを開発しています。画面を見ると、2次元の平面なのに、存在感がまったく異なるパターンが見えてきます。新しい美の発見ですね。このように、人工知能と人文系とのコラボは今後進むことでしょう。

 

つづく

 

動画で知る「人工知能/機械学習」

◆ディープラーニングと濱上研究室で開発の救急搬送トリアージシステム

◆人工知能って何だろう?

◆人工知能の歴史

◆人工知能の未来

動画はこちらから

人工知能/機械学習の研究者・学べる大学

興味がわいたら

『人工知能は私たちを滅ぼすのか―計算機が神になる100年の物語』

児玉哲彦(ダイヤモンド社)

2030年に暮らす女子大生のマリが、卒業論文を書くために、アシスタント知能デバイス(A.I.D.)のピートと一緒に、AIの開発史を調べる旅という設定。第二次世界大戦中のナチスの暗号装置エニグマの解読機であるチューリングマシンから、パーソナルコンピューター、スマートフォン、クラウド、IoTを経て、人工知能が一般化する2030年までの100年の物語。進化の行きつく先は?

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『脳・心・人工知能―数理で脳を解き明かす』

甘利俊一(講談社ブルーバックス)

「人工知能が人間の知能を凌駕し、社会に大変革が起こる技術的特異点が2045年頃に訪れるという説があり、脳の研究者もこれを他人事とみるわけにはいかない。脳研究は、いまや社会全体の関心事である」と語る数理脳科学の第一人者・甘利先生が、脳の誕生、その働き、さらに心や文明、人工知能についてなど、脳の世界を解き明かします。

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『知能の謎 ~認知発達ロボティクスの挑戦』 

けいはんな社会的知能発生学研究会 (著)(講談社ブルーバックス)

目に見えない「知能」を、ロボットを介して目に見える形でとらえ、これを明らかにしようとする「認知発達ロボティクス」という分野の入門書です。身体を持ったロボットが外界と係わり合いながら知的な振る舞いを獲得(学習など)していく様子からは、単なるプログラムの振る舞いという以上の知能の本質に迫る様々な可能性がみえてきます。→続きを読む

『アンドロイドは電気羊の夢を見るか?』

フィリップ・K・ディック(ハヤカワ文庫)

古い小説ですが、人工知能についていまなお多くの示唆を含むSFです。人造とそうでないものの違いはなにか、意識や心、生命とはという根源的な課題を問いかけてきます。この小説が原作である映画「ブレードランナー」もおすすめです。

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『ミンスキー博士の脳の探検 ―常識・感情・自己とは―』

マーヴィン・ミンスキー (共立出版)

高校生向けの専門分野の入門的な書物。人工知能の父、ミンスキーの著作です。濱上先生がこの分野に入るきっかけとなったのは、同著者による『心の社会』。『心の社会』は高校生にはやや少し難しいかもしれませんが、この本は、かなり高い本にはなりますが、比較的平易で読みやすいです。今こうして考えている自分とはなんであるのか、誰しもが一度は持つ疑問に、人工知能の立場から答えてくれます。

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◆ここからは、直接、機械学習分野ではありませんが、関連するものとして紹介◆

『ポスト・ヒューマン誕生―コンピュータが人類の知性を超えるとき』

レイ・カーツワイル(NHK出版)

2045年、コンピュータの計算能力が全人類の知能を超えるという説がある。その先の急激に進展する未来を描く全米ベストセラーの邦訳版。遺伝子工学、ナノテクノロジー、ロボット工学の技術革命が鍵だと言う。600ページを超える大著、価格も高めだが、著者のレイ・カーツワイルは技術的特異点などで知られるフィーチャリストで、AI(人工知能)も含めて幅広い技術の進歩と未来について知ることができる。

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『2045年問題 コンピュータが人類を超える日』

松田卓也(廣済堂新書)

上記、ベストセラー『ポスト・ヒューマン誕生』の内容を一般読者向けの解説書として最近の話題までを含めて書かれた新書。著者は日本を代表する宇宙物理学者。

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濱上知樹先生プロフィール

1966年生まれ。セコム(株)IS研究所研究員などを経て、現職。現在の研究課題は、分散電源の知的制御、社会システムの進化とそのシミュレーション技術、認知障害者のためのグローバルコミュニケーションツールなど。

※神奈川県立柏陽高校サイエンスワークショップより