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12回 衝撃!グーグルの猫論文~3日間、1000万枚の画像を見続けた結果

さて最新の人工知能研究には、脳そのものをシミュレーションする研究のほかに、もう1つの大きな流れがあります。それは、今一番ホットな人工知能の学問=ディープラーニング(深層学習)の登場です。

 

ディープラーニングとは何かを説明する前に、その成果を紹介しましょう。

 

ディープラーニングの人気に火をつけることになったのが、2012年開催された一般物体認識のコンテスト(ILSVRC)です。その後、ディープラーニングのすごさを人々に知らしめたものに2014年、Facebookの開発した顔認識技術があります。精度97.53%という人間のレベルとほぼ互角の認識精度を記録したことが発表されました。ディープラーニングを用いた顔認識の精度は今なお向上しています。

 

しかしさらに衝撃的なのは、顔認識技術の少し前の2012年に発表された、グーグルの“猫論文”というものです。ニュースでも話題になりましたが、ここで用いられたのがディープラーニングです。猫論文とは次のようなものです。ユーチューブ1000万枚の画像を1000台のパソコンに3日間、見続けさせた結果、機械が猫や人の顔を認識する仕組みを自ら獲得するようになった――。

グーグルの“猫論文”は、どこが、とてつもなくすごいのでしょうか。1000台のパソコンに1000万枚の画像を見せて、「これが猫の顔です」なんて、これまでの人工知能レベルでもできるだろうと、みなさんは思っていませんか。しかし決定的に違うのは、これまでは、「これが猫の顔の特徴です」という答えを人間があらかじめ与えていたんです。その特徴量を与えてやれば、なるほどニューロンの仕組みを使って機械は猫の判定をします。でもこの猫論文はそうじゃない。

 

例えて言えば、これまでのはみなさんが問題集を解く作業に似ています。答えを教師は知っていて、最初から与えられている。これを教師あり学習と言います。それに対してディープラーニングは、答えは与えられていないんです。最初から猫の顔の特徴はこうだということは一切!教えず、ただひたすら画像を見せていく。その中から、猫という存在を見つけ出したということが、とてつもなくすごいことなんです。

 

これからの人工知能に人からの教育は要らなくなるでしょう。それに代わって、無数の情報の中から、その意味とか概念を、機械そのものが見つけ出す。言葉では簡単に言いましたけど、それはものすごく難しいことなんです。人間の教育なしに機械が自ら大量のデータを収集し、自律的に考え、猫・人の顔を認識した。それによってディープラーニングは、この1年、空前の第3次人工知能ブームを巻き起こしたのです。

 

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?

[出版社のサイトへ]

『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。

[出版社のサイトへ]

『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。

[出版社のサイトへ]

『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。

[出版社のサイトへ] 

◆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。

[出版社のサイトへ]

『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。

[出版社のサイトへ]

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