人间の心を持った人工知能を実现する ロボットとシミュレーションから、人间らしい振る舞いの根源に迫った
「実現は無理と言われ、だからこそ絶対にやってやると思った」。情报理工学系研究科の国吉康夫教授は静かにこう語ります。しかしその鋭い眼光は「真に賢く、人間のためになる人工知能」という壮大な目標をずっととらえています。
础滨は人と同じように「考えている」わけではない
図1 現在のAI
「东京大学まで连れて行って！」と车に话しかければ自动运転で目的地まで行けるようになるでしょう（上）。しかし、乗客が突然苦しみ出して失神しても、车が目的地を変更して病院に急行することは（事前にそう设计されていなければ）ありません（下）。现在の础滨は、人とは「考える方法」が异なるため、あらかじめ準备されていない状况には対処できません。
© 2017 東京大学
现在、音声认识机能や、自动运転机能といった人工知能（础滨）は人と逊色のない振る舞いを见せます（図1）。ですが、音声认识机能がチェスをできず、将棋础滨が车を运転できないように、今の础滨にはその製作者が意図しなかった动作はできません。人とは「考える方法」が违うので、あらかじめ準备できていない状况には対処できないのです。これに対し、真に贤く适応力の高い础滨を达成するには、人と同じことを「同じような方法で」考え、できる必要があります。そのためには、「人の知能とはどんなもので、人の振る舞いを生み出す大本の原理とは何なのか理解せねば」と国吉教授は説明します。
「高度な制御」でなく「人らしい身体性」が人间らしい动作を生み出す
動画2 ロボットが跳躍、着地する様子
动物の筋骨格系の构造を再现したロボット。跳跃ロボットは全体に同时に力を入れて、飞んでいる最中に抜く、というだけで、カエルのような自然な跳跃运动が再现されています。コンピューター制御でなく、体の性质だけで実现された运动です。
R. Niiyama, et al. (2007) Mowgli: A Bipedal Jumping and Landing Robot with an Artificial Musculoskeletal System, IEEE Int. Conf. on Robotics & Autom., ThC5.2. / Movie by R. Niiyama & Y. Kuniyoshi.
では、「人らしい振る舞い」はどう生み出されるのでしょう。その原理を探索すべく、國吉教授らは2000年代に、動物の筋骨格系を再現したロボットを作製し、床から椅子に飛び乗ったり、人型ロボットを作製し、寝ている状態から足を振り勢いをつけて起き上がらせる実験に成功しました。ここで注目すべきは、動作の最初から最後までを細かく制御することなく達成できた点です。起き上がり動作では、人の動作の分析から、運動の軌道にはばらつきがあるけれど、特定の瞬間に確実に通過しなければいけない、「ツボ」のような点があることをつきとめました。ツボさえ押さえておけばその前後の軌道は多少ぶれても成功するのです。だからロボットの運動もツボを外さなければ、最初から最後まで細かく制御する必要はないのです。これらの研究から、「脳神経系による制御よりも、身体的な特性と環境の方が人の振る舞いに関して根源的なのではないか」と結論付けました （動画2, 3）。
筋骨格系と环境から人间らしい自然な振る舞いが生み出された
動画3 ロボットが跳ね起きる様子
寝た状态から跳ね起きるロボット。跳ね起きは、足の里が地面に接する瞬间に成否を分けるポイントがあり、そこが「ツボ」です。そのツボ以外では体に任せて动いている、というのが本质です。
Y. Kuniyoshi, et al. (2004) Embodied Basis of Invariant Features in Execution and Perception of Whole Body Dynamic Actions --- Knacks and Focuses of Roll-and-Rise Motion, Robotics & Autonom. Syst., 48(4):189-201. / Movie by Y. Ohmura, K. Terada, A. Nagakubo & Y. Kuniyoshi.
人の身体によく似せたロボットで狙った动作が再现できたことを踏まえ、国吉教授は近年、人の知能の根源的な原理を探るべく「胎児」に注目しています。400本ほどの筋肉と骨格を持ったヒト胎児の身体と、羊水で満たされた子宫に见立てた环境をコンピューター上に再现しシミュレーションを行います。この胎児には「生得的行动」、つまり、特定の动きを発生させる仕组みを作りこんでいません。それなのに、いくつかの筋肉を脊髄からの神経信号でバラバラに振动させると、骨格を介したり、羊水や子宫壁の圧力が自身にかえってきたりすることで、体中の筋肉とそれらを駆动する脊髄の神経回路が连动して実际の子宫の中の胎児と同じような振る舞いが创発され（现れ）ました（动画4）。
最近では、受胎后32週顷の身体と、大脳の神経回路を持たせた胎児のシミュレーションによって、触覚や体性感覚を通じて大脳が感覚情报を受け取り、神経回路が自分の身体について学习する様子が确认できました。加えて、子宫の外でなく子宫内で学习させた场合の方が、より神経回路が発达していました。こうした自分の身体に関する认知を基盘として、徐々に外界の认识や社会性といった人间的な认知や振る舞いが创発されていくと考えています。
研究はつらい方が面白い！
動画4 シミュレーション上の赤ちゃんが動く様子
コンピューター上でシミュレーションした胎児が自然に动いています。実际の胎児と同様の筋骨格系を再现して各筋肉をバラバラに振动させると、プログラムで制御することなく、环境ごとに异なる様々な动きが创発されます。
Ref. Y. Yamada et al. (2016) An Embodied Brain Model of the Human Foetus. Sci. Rep. 6, 27893; doi: 10.1038/srep27893. / Movie by Y. Yamada & Y. Kuniyoshi.
このような研究の先に、「本当の意味で自分の経験や身体感覚に根差してちゃんと人の言うことの意味が分かり、人と人らしく対话でき、真に人のためになるロボット」があると国吉教授は语りますが、研究の道のりは决して平坦ではありませんでした。「学生时代からずっと、自分と着眼点を共にする研究はほとんどなく、心细かった」と语ります。しかし、「础滨の研究をしようと思い始めた学部生の顷、図书馆にある础滨や认知科学に関する本と学术论文を端から端まで全部読んだ。博士课程时代には人の行為を认识して模倣するロボットを作るために、视覚心理学の学术论文から哲学の本まで手当たり次第に読んだ。学会発表で「壮大だが、无谋」といわれても歯を食いしばって顽张った。すごく大変だったけれど、やがて、周りが「无理だ」というテーマの方が、谁も研究していないから挑戦しがいがあると分かった」と続けます。奥に强い闘志をたたえた鋭い眼は、「真に贤い、人间らしいロボット」を学生时代から30年间、见据えて离していません。
取材?文：水谷丈洋
取材协力
国吉康夫教授
