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知能 ロボット

知能 ロボット. 2012 年度後期 第２回. ロボットにおける知能. ロボット： 知能 （らしきもの）を持つ自動機械. 知的行動を行えない“ロボット”はただの 自動機械. パズルを解く ゲームをする 命令通りに動く 一人 で仕事をこなす. 「人工知能」のはじまり. ダートマス会議 1956 年 「人工知能」 (Artificial Intelligence) という言葉が初めて使われた． 考える機械（思考機械） 生物や人間の頭脳のメカニズムの解明は先の話 学習，知能の特徴は原則としてそれを模擬する機械（チューリングマシン）によって正確に記述できると予想

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Presentation Transcript

  1. 知能ロボット 2012年度後期 第２回

  2. ロボットにおける知能 ロボット：知能（らしきもの）を持つ自動機械 知的行動を行えない“ロボット”はただの自動機械 パズルを解く ゲームをする 命令通りに動く 一人で仕事をこなす

  3. 「人工知能」のはじまり • ダートマス会議1956年 • 「人工知能」(Artificial Intelligence)という言葉が初めて使われた． • 考える機械（思考機械） • 生物や人間の頭脳のメカニズムの解明は先の話 • 学習，知能の特徴は原則としてそれを模擬する機械（チューリングマシン）によって正確に記述できると予想 • 論理推論，パターン認識，ゲームを可能にするプログラム開発

  4. ダートマス会議の人々 John McCarthy, Marvin Minsky, Allen Newell, Herbert A. Simon J.McCarthy http://www-formal.stanford.edu/jmc/personal.html A.Newell http://diva.library.cmu.edu/newell/access.html Herbert A. Simon http://www.famouspeopleinfo.com/herbert-a-simon-artificial-intelligence-pioneer/ M.Minsky http://en.wikipedia.org/wiki/Marvin_Minsky

  5. ダートマス会議の人々 John McCarthy, Marvin Minsky, Allen Newell, Herbert A. Simon • 人工知能用言語　LISP(LISt Programming)の開発：J. McCarthy, 1958 • ニューラルネット(ANN: Artificial Neural Network) を用いた論理推論：M.Minsky, 1969 • フレーム理論：計算機の知識表現に関する枠組みとそれに属する情報で記述する理論：M.Minsky, 1975 • 世界初の人工知能プログラム “Logic Theorist” を開発: A. Newell, H.A.Simon, 1955-1956 • 初期の人工知能プログラム “GPS”(1957), “SOAR” (1983)を開発：A. Newell, H.A.Simon

  6. 脳の神経ネットワーク http://www.alz.org/brain_japanese/05.asp http://gallery.designtope.net/ nextmaruni/ref2_2.html http://www.ric.hi-ho.ne.jp/htsbono/home69.html

  7. パーセプトロン 形式ニューロン： 神経生理学者・外科医であるウォーレン・マカロックと論理学者・数学者であるウォルター・ピッツによって考案された x1 x2 xは0 ～ 1 の入力信号 wは重み係数 h ：閾値 H:ヘヴィサイド型関数 出力 xN

  8. ニューラルネットワーク 入力層と出力層の２層のみのネットワーク 線形非分離な問題は解けないことが M.Minskyらによって証明された a1 w11 x1 S1 a2 R1 V1 w22 S2 x2 a3 出力 SN VM xN aM wNM R層 S層 A層

  9. ファジー推論 ファジィ推論は，命題論理の演算に，あいまいさ（ファジィネス）を用いることにより拡張を行った推論法 IF-THEN 形式のルール推論 ＩＦ　ｘ is Ａ　ＴＨＥＮ　ｙ is Ｂ ファジー推論 ＩＦ　（ｘ1 is Ａ1）AND（ｘ2 is Ａ2）　ＴＨＥＮ　ｙ is Ｂ X1 が A1 である割合が　0.8 X2 が A2 である割合が　0.6 このとき， 0.8 AND 0.6 なので，Y が B である割合は0.6 となる．

  10. エキスパートシステム Edward Albert Feigenbaumらによって開発されたシステム 初期のシステム：Dendral (1965-) ，Mycin (1972) 知識ベース(knowledge base, KB)： 知識の検索を可能とし，知識を組織化し，知識をコンピュータ上に集合させたもの 推論エンジン(inference engine)： 規則群を使って推論を行うプログラム アプリケーション： 医療診断システム 情報検索システム 財務管理システム などなど

  11. 知識表現におけるフレーム理論 (M.Minsky,1975) 人間は記憶の中からフレームを呼び出すことで，外界の事象を認識する． 森他、グラフィック認知心理学、サイエンス社より

  12. 問題解決アルゴリズム A.Newell, J.C. Show, H.A. Simon (1958)　ら 一般問題解決プログラム（GPS：General Problem Solver） というプログラムを開発した GPS においては，手段―目標分析(means-ends analysis) と呼ばれる手法が用いられる １．目標達成のための手段を調べる ２．その手段を実行するためには，対象がどんな状態か調べる ３．手段を実行する状態にするための手段を調べ，順次繰り返す ハノイの塔ゲームを解く

  13. 人工知能の研究 • 考える機械（思考機械） • チューリングマシン • 脳型計算機 • ルールベースト知能機械 計算機と人間のチェス勝負 ハノイの塔ゲームを解く

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