情報考学　Passion For The Future

考える脳 考えるコンピューター

・考える脳 考えるコンピューター

著者のジェフホーキンスは、パームコンピューティング社とハンドスプリング社の創業者で現在はパームワン社のCTOのジェフ・ホーキンス。PalmとTreoの産みの親。シリコンバレーで最も成功した起業家の一人。2002年に脳と記憶について研究するレッドウッド神経科学研究所を設立し、脳の仕組みの解明に取り組んでいる。

脳の仕組みを解明する研究と、人間の知能と同等の人工知能を実現する研究。この二つは長く研究されているが、成果は出ていない。原因は脳とコンピュータの動作原理を同じものと考えるアプローチにあるのではないかと著者は問題提起する。

コンピュータと比べると脳の内部の情報伝達速度は500万倍も遅い。コンピュータチップなら1秒間に10億回の計算が行えるが、脳のニューロンのパルス出力では1秒間に200回程度。だが、圧倒的に処理ステップ数が少ないはずの脳の方が、高度な情報処理を瞬時に行うことができている。

だから二つは原理が違うはずだという。コンピュータの演算速度がいかに向上しても脳と同じ芸当はこれからもできないだろうと予測する。従来の人工知能は大きなトップダウン式の階層ピラミッドや、ニューラルネットのコネクショニズムのようなフラットなネットワーク構造から知能が生まれると想定している。しかし、こうした系の馬力を高めても、なかなか人間の知能同等のものは生まれてこなかった。

これに対して、記憶を使って未来を予測することが知能の本質であるというのが著者の持論である。脳のはたらきでは、大脳新皮質が大きな役割を果たすと仮定し、そこに各階層が入出力をフィードバックする階層構造があるというのが基本的アイデアである。

新皮質は、感覚や思考の入力パターンに対して

・パターンのシーケンスを記憶する
・パターンを自己連想的に呼び戻す
・パターンを普遍の表現で記憶する
・パターンを階層的に記憶する

という機能があるのではないか、とする。

つまり、パターンを特徴的なまとまりで記憶し、その記憶をつなげて普遍的な表現を構成したり、階層化したりしながら、物事を考えるということだ。ユニークなのはこのパターン処理のシーケンスの各階層が過去の記憶から、未来を予測しながら、動いているという洞察である。

「
予測と行動が緊密に連携し、パターンが新皮質の階層を上下する。奇妙に聞こえるかもしれないが、自分自身の行動が関与するとき、予測は感覚に先だつだけでなく、感覚そのものを決定する。つまり、シーケンスのつぎのパターンに移ろうと考えることで、つぎに経験するべき感覚が予測される。そして、この予測が展開されてつくられる運動の命令は、もとの予測を満たすための行動にほかならない。考えること、予測すること、行動することは、すべて同じシーケンスを展開したものの一部として、新皮質の階層をくだっていく。
」

これは直感のことを言っているようだ。直感は膨大なすべての可能性の高速な論理演算の結果ではなくて、過去の記憶から少ないステップで連想した未来の予測なのだといいたいらしい。同時にその予測が理解の本質であり、行動を決定するものなのだ。

情報がなくてもテキトーにうまくやる、だとか、常識的に振舞う、だとか、雑談をするというのは、人間には簡単にできて、コンピュータにできないことである。そうした知能を実現しているのが予測であるのかもしれない。コンピュータは処理過程で予測などはしない。ただすべての可能性の計算をして答えを出しているだけだ。計算処理の各ステップ自体が予測を含むものなのであれば、テキトーがなぜ適当に働くのか、分かる気がする。

著者は有名だが、本来はソフトウェアの設計者であって脳の研究が本流ではないはず。だから、この本に書かれている新皮質の解明理論がどの程度正しいのかは私には判断できなかったが、人間の知能のはたらきについて深い洞察にあふれている。また知的に振舞うソフトウェアをどう作るかについても、著者の長年の経験から導かれる知見がいっぱいである。

まったく新しい知能ロボットやソフトウェアを考えてみたい人におすすめ。

・アンドロイドの脳 人工知能ロボット"ルーシー"を誕生させるまでの簡単な20のトラップ
http://www.ringolab.com/note/daiya/archives/003043.html

Posted by daiya at 2005年05月26日 23:59 | TrackBack