人工知能とは

人工知能とは

  • 人間と同様な知能をコンピュータなどに実現する試み
  • 人間の知能メカニズムの表出する現象を模擬する試み

1956年 The Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence (人工知能に関するダートマスの夏期研究会)で初めて、Artificial Intelligence (人工知能)という言葉を ジョン・マッカーシーが発表しました。
50年を超える人工知能研究ですが、部分的な成果は実用化されていますが、 夢の人工知能の実用化は未だ未知です。

人工知能の作り方(概念)

人工知能は、オントロジー部知識ベース部推論エンジン部、及び利用者から人工知能への作用と利用者への帰着 いわゆるユーザインタへース部の4部を中心に構成します。4部以外には、人工知能自身が学習できる機能などがあります。

オントロジー部

オントロジーは、知識の基本的な概念や語彙を体系し、知識の意味情報を表現するしくみですが、 特定の分野(ドメイン)の知識に対し、ドメインの言語文法と語彙を定義すること、 また、この言語文法により知識を形式化することにより、人工の知識が構築できます。 前者の言語文法は、複雑な自然言語を指しません。コンピュータ言語のようなシンプルなオートマトンで表現言語か、XML(Extensible Markup Language)を基本とした情報の意味や構造を定義する言語を指します。

後者の知識の形式化は、前者の言語文法に従い知識の要素を記述したものを指します。 これは、データベースマネージメントシステムに格納され、 リポジトリや知識ベースと呼ばれます。 オントロジー、リポジトリ、知識ベースいずれも似たような言葉です。時代の流行りにより名前が変化 したとも考えられます。

  • 言語文法と語彙= ドメインの知恵(知識にある知恵を形式化する)
  • 知識の形式化 = ドメインの知識

基本的にオントロジーは半永久的に使えると考えることができますが、 実際には夢かもしれません。半永久的に使えているのは、 百科事典を始めとした自然言語で表現された辞書類や、かな漢字変換や検索エンジンで利用される 辞書ぐらいです。オントロジーの保守以上に情報通信技術の発展が早いため、 劣化してしまっています。このため最近では、シーソーラスなどを用いて、自然言語で表現された辞書類 を随時スキャンし、動的にオントロジーを作り出す手法が研究されています。

継続的な研究開発が必要な要素

  1. 言語文法
    言語要素には、
    • 情報の重み
    • 情報の距離
    • 情報のネットワーク
    • 情報の意味
    • 情報の階層
    • 情報の構造
  2. オントロジーの自動生成方法
  3. シーソーラス
  4. 電子辞書
    • 暗黙知を形式化する。形式は
      • 自然言語
      • コンピュータが認識できる図表
      • コンピュータが認識できる数式の表記
      • コンピュータが認識できるアルゴリズムの表記
      • コンピュータが認識できる統計データ (テーブルのカラム、ラインの意味)
      • ドメイン Wikipedia

知識ベース部

知識ベースは知識をコンピュータが理解できる形で表現し、知識の検索を可能にしたデータベースです。知識ベースを構成する情報は、知識の属性や個々の知識の関連付け、さらにオントロジーなどにより知識の分類基準を示す情報も含めます。

推論エンジン部

  • 理論とモデル
  • 回帰分析等の統計処理
  • 学習と知識の獲得

ユーザインタフェース部

  • イメージ
  • センシング
  • 自然言語

人工知能の利用

実用した人工知能

  • 駅スパート(路線経路の探索)
  • ゲーム(オセロ、将棋、チェス、最近ではサッカー)
  • 被写体追跡、認識
  • 自動翻訳システム
  • 情報家電(アプライアンス)の制御システム

人工知能の応用

  • 美術 絵画を描きます。
  • 作曲 自動で作曲します。検索すれば多くの研究成果が見つかります。
  • アニメ 物語を入力するとアニメが生成できます。
  • ブログ 人工無能がブログを作成します。
  • 運転 無人で自律運転を行います。
  • スパス対策 スパスを見つけ排除します。

人工知能と統計処理による応用

人工知能と統計処理との融合により、 過去の情報により将来を予測したり、サンプリングの実測だけで実測していない対象を推定するような応用もあります。

  • 予報 天気
  • 予想 競輪、競馬、TOTO、競艇、試験問題
    経済、株、選挙当落
    天気や気温からのマーケッティング

エージェントと人工知能

エージェントとは、協調、交渉、仲介、集約を行うために代理性、知性、移動性のいづれかを有するソフトウェアです。知性の思考性は真に人工知能です。

  • 代理性 人の行動を代行する
  • 知性
    • 思考性 問題解決手段を有し、その手段を自在に取り換え自己で思考する
    • 成長性 自己で学習し、エージェントの効果を高める
    • 自律性 人との関わりを最小にし、自己で行動を決定する 
  • 移動性 対象を移動しながら、結論を集約する

人工知能に関連する用語

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