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11回 脳そのものをシミュレーション~最新の人工知能研究の流れ

人工知能ははたして近い将来、人間の脳を超えることができるのでしょうか。わずか60年で急激に発展した人工知能の研究の歴史を話してきましたが、最後に、人工知能の今後について話しましょう。この研究には、2つの大きな流れがあります。まず1つ目ですが、脳の生理機能を徹底的に解明する試みです。つまり人間の脳を完全にシミュレートしてみようという方向です。

 

2011年、米国の研究グループが、ネズミの脳の回路を再現し記憶をバックアップすることに成功しました。どういうことかというと、記憶をつかさどる脳の海馬をスライスし、そこにある神経回路をそのままチップにする技術です。チップの多層化により、脳回路をそのまま電子回路にしてしまうことができました。脳ってどんどん切り刻んでいくと、最終的には1個1個のニューロンとそれをつないでいるネットワークの構造が見えてきます。この脳をそのまんま計算機に写し取ってやろうという発想です。

2年後の2013年、日本の誇るスーパーコンピュータ「京」は、10兆個のニューロンの結合する様子をシミュレーション研究で明らかにしました。神戸の理化学研究所が、マーモセットという小型の霊長類の全脳の規模のニューロンネットワークの再現に成功したのです。理化学研究所のこの研究のきっかけになったのは、アルツハイマー病などの脳・精神疾患の治療に役立てたいということがあったそうです。

 

実は、脳・精神疾患のマウスを使った素晴らしい研究はあるが、マウスとヒトとでは、明らかに脳の一部の構造が異なり、高次の精神機能を担う脳の研究には、マウスのモデルでは必ずしも人の病態を反映しないという事情がありました。かと言ってiPS細胞で人間の脳そのものを作ることはまだできません。

 

そのように見ていくと、人間の脳神経のネットワークと精神神経疾患の理解に向けて、ヒトの脳に最も近い霊長類の脳を対象にした研究は必須だったといえそうです。この研究は最終的に、ヒトの心を生み出す脳の仕組みに迫ることをプロジェクトの目標に掲げています。

前にも述べましたが、もともと人工知能研究は、脳のニューロン研究から始まりました。ですから、脳の生理機能を徹底的に解明する最新の人工知能研究の流れは、もう一度研究の初心に戻ろうという回帰の方向です。こんなふうに脳の仕組みを計算機に写し取ることがまさに現実的になってきているのです。

 

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