岩波講座ロボット学 ６ ロボットフロンティア

岩波講座ロボット学　６　ロボットフロンティア

この本は、ナノマシンの話であったり、医療用ロボットだったり、人工知能やヒトの機能・知能を興味の中心にしている私のような者にとっては多少退屈。

しかし、２章の「脳科学とロボティクス」は単に脳を手本としたロボット学や人工知能研究への導入文として読んでも面白そうだ。

脳科学とロボティクスが共発達していくことも書かれている。

また、David Marrの「ビジョン」、伊藤正男の「脳のメカニズム」が紹介されている。

５章では「認知力学系とロボティクス」と題して、記号接地問題は、そもそも存在しない、という立場を紹介している。

６章の「デジタルヒューマン」も結構面白い。

元々は自動車の衝突実験で使われるダミー人形をコンピュータシミュレーション上で用いるためのもののようだが、人間のサイズ、構造、硬さ柔らかさ、動きなどの蓄積された情報はヒューマノイドロボットを作る際に大いに参考にされるべきものだと思える。

意外に、ヒューマノイドロボットの開発者が人間の行動、体の特徴を研究していないということがわかる。

これだけ二足歩行のヒューマノイドロボットが開発されている日本なのに、SHIN-WALKのような、言われてみれば当たり前のようなことが天才高橋智隆さんの登場までわからなかったという…

HRP-4Cの歩行はかなり良くなっているが、モデルウォークにはあと一歩及ばない。

ロボットの動きがメカメカしいのは、モーションの作成が面倒くさいというのもあると思うけど（モーション作成者のセンスの問題？）、使っている動力の違いによるものが大きいと思います。脱力するだけでぶらぶら受動的に動く筋肉は、同時に、電気モーターに比べればかなりの瞬発力を発揮します。電気モーターでは颯爽とした動きが難しいのはこの点に問題があると思うのです。また、能動的に制御しなければ筋肉のあの受動的な「ぶらぶら」感は表現できません。高橋智隆さんにモーションの生成プログラムの作成指揮をとってもらえば、「ぶらぶら」感を自動的に再現できるモーションエディタができるかもしれませんね。 

以下、記号接地問題について、わかってない奴が寝言を言ってます。

自分が、記号や抽象的な概念を、どうやって「納得」しているか、というような問題だと、大雑把には理解している。

認知力学というものがまた雲をつかむような概念なような気もするが…

というか、あんまり理解できてません。

自分が初めて目にする図表があるとして、その数値やグラフの意味を理解するためには、頭の中でその図表のタイトルや情報の出てきた背景・分野などの既知の情報との接点を探していると思う。

そんな難しいことでなくて、「自分に向かうある方向（例えばベクトルｘ）を持ち、ある距離dからある速度ｖで飛んでくるボールがあるとき、状況に応じてこれを避けるのか、つかむのか、蹴飛ばすのかを選択し、体を適切に運動させ、選択した行動を達成する」というようなときを例にすると…

この時に、ただ記号的にベクトルの軸の定義やベクトルの各要素の値、速度とその単位、自分までの距離などを文字として見せられたり、コトバで聞かされたりしても、すぐには動けないと思う。でも、自分の目で直接そのボールを見れば、そんな記号や数字を知らされる必要はなく、ほぼ自動的に体は動く。

記号で与えられたときは、自分の内部情報や内部座標系を用いて理解できるように翻訳しなければ体は動かせない、この翻訳が記号と認識を繋ぐための操作だと思う。

それに対してはじめから自分の内部情報や内部座標系を用いて認識されたボールに対する対応は素早い。翻訳の必要がないということは、記号接地問題が存在しないということだと思う。

ということで…　さっぱりわからんな。

翻訳の必要がないと言うよりは記号を用いていないような気がする…

GS02のクレードルも作っていた！

さきほど、iPod touch 5th のクレードルを投稿したばかりですが
かなり前に作っていて、投稿していなかったことに気づいたので、いまさらですがGS02のクレードルをお目にかけましょう（誰か見てんのか？　よーう、元気？）。

材料はやはりLaQ。
Lightningケーブルはしっかりしているので、コネクタ部分だけ隠れてればOKでしたが、Ariaの時といい、今回といい、Micro USB はちょっとぐらつく感じなので、位置合わせが面倒。ということで、Ariaのときと同様に、スマホの左右と背面をしっかり導くための構造となっています。
中身は、Ariaのときに作った向きを変えるための組み合わせ↓

正面 ちなみに後ろの円筒の中はワンピースのナミさん

右から。全体が傾いているのがわかります。

斜め後ろから

正面ななめ上から、＆ナミさんの御御足

隙間がグルーガンでタプタプに埋まってます

LaQの面白いところは、サイズを合わせることができる、ということ。

上のGS02にはシリコン製のカバーをつけているのですが、カバー込みでジャストフィットするように作りました。
左右と背面をしっかりホールドしているので、下に隙間があってもぐらつきません。
おかげで、ストラップがたっぷりついていても大丈夫。
背面をピタッと納めて滑らせれば装着完了です。

カバーを替えることがあれば…　クレードルも作り直しですな。

iPod touch 5th の充電台を作ってみた

iPod touch 5th には、言わずと知れた「Lightning」コネクタが使われていますが、
このコネクタで使用出来るクレードルがあまりない。
いや、複数選べてたとしてもきっと気に入らない。変わり者だから。

ということで、以前にも

HTC aria (S31HT) のクレードルを自作してみたりしたように、

iPod touch 5th用のクレードルを作ってみた。

以前と同様、使うのはLaQです。

正面

画面左が正面です

 ↑の写真の左から２つ目、下から３つめの四角のところに、Lightningコネクタがあります。一番高い所の天板に指を置いて、抜き差しするときに力を入れやすくします。

画面右前が正面

斜め後ろから

背面

載せてみました

良い感じ。

ちなみに、Micro USB→Lightning変換器を使ってます。
ケーブルは、長さを変えたくなったりするので買い替えが予想されます。
高額なLightningケーブルを直接ひっつけてしまうと、替えたくなった時に被害甚大。
ということで変換機の出番です。

実は変換機の脇にちっちゃく穴を開けてビスを通すという荒業でしっかり固定。
隙間は得意のグルーガンで埋める！


あ、ケータイをGS02に買い替えたので、そっちのクレードルも新しくしてたんだ…
あとで投稿しよう。→したよ！

コーヒーにドライアイス！で、妖怪人間誕生か？

えー、馬鹿げてるんですが。
ホットコーヒーにドライアイスの欠片を突っ込んでみました。
アホですね〜

コーヒーにストローで息を入れても、こんなに泡、でないよね？　ね？

ヒト型脳とハト型脳

本日のお題は、「ヒト型脳とハト型脳」
著者 渡辺茂

脳・（人工）知能関係の入門書を読んだ方に、オススメしてもいい本だと思う。

著者はあとがきで、

鳥関係の研究集会で話をする。脳の話題は歓迎されない。血にまみれた研究だからである。脳の研究集会で講演する。面白がってはくれる。しかし、それは所詮鳥の脳の研究だろう、という雰囲気を感じる。かくして僕はあてどなく漂う。

という記述をしている。

分野の隙間、あるいは交わる所だからこそ面白いという気がするのだが、各分野の「王道」を行く研究者には王道ならではの自負があるのだろう。
（まあ、それが「バカの壁」だと思うのだが）

ヒトの脳や人工知能の本を読んでいると、知能の発現、あるいは人工知能の構築には、ヒト型脳が必要なのではないかと思いがちだ。

だが、カラスは人間社会の近くで暮らしているからだと思うが、よく遊んでいる姿が目撃されている。YouTubeなど、ちょっと検索してみるとおもしろい。滑り台、ボール遊び、雪すべり、ソリ遊び、、、。

人は、姿が違う鳥の行動を見て、何がしたいのか、何をするつもりなのかを類推することができる。犬でも猫でも、ハイハイしかできないゼロ歳児でも、その行動から何かしら意図のようなものを汲み取ることができる。
ということは、鳥の脳が十分に発達していた場合、人の意図を彼らが推察することも可能だと思う。

人社会で人間に混じって役割を演じるロボットというのは、実はもう結構存在すると思う（ロボットの定義によるだろう）。
エアコン、炊飯器、テレビ、冷蔵庫、スマートフォン、自動車…
みな、固定的に与えられた昆虫のような知能だが、状況に応じて自らの機能を調節しているという点で、ロボット掃除機の例を引かなくても、それらはロボットだと思う。

人間と並んで歩いて荷物を持ったり道案内をしたり家を作ったり。
そのようなロボットに、はたして人間の心の機微を知るような、そんな種類の知能が必要だろうか。５０年後ならいざしらず、現在のコンピュータは哺乳類の脳内での情報処理を実時間内でシミュレートするには能力不足であろうから、人と異なるアプローチでも同等の事ができるという事実を以って、視野を広く保ち続けていたいものである。

もちろん、人と同じ種類の知能を備える必要のあるロボットも考えられる。
教師、医師、看護師、ヘルパーと呼ばれる人達、セクサロイド。

コウモリとトリと飛行機
イルカ・クジラとサメと潜水艦
ヒト型脳とハト型脳と…

つぎはぎだらけの脳と心

さて、本日2冊め、行きます。

つぎはぎだらけの脳と心

副題は「脳の進化は、いかに愛、記憶、夢、神をもたらしたのか？」
著者はデイビッド・J・リンデン、訳者は夏目 大。

読みやすい本です。
人の心の不思議に近づける気がします。

これまで読んだ本で、ヒトの脳には、トカゲ的視覚野と新皮質上の視覚野が共存していることは知っていましたが、やはり、進化は増築に次ぐ増築でヒトの脳を作ったようです。
まるで、少し大きめで歴史のある温泉宿に行くと、本館、別館、新館、などと複数の建物が渡り廊下などでつながっていて、さっきまで１階にいたのに、進んだ先は２階だった、というようなことがよくありますが、まるでそんな感じです。

鳥類の脳は哺乳類と違っていて配線の効率がいいので、小さくても知能が高い、ということを見聞きしたのですが、そうだとするなら、進化の過程でどんなドラマがあったのか、興味あるところです。

ものすごく精緻に設計された、スーパーコンピュータをも凌駕する脳があるから人間らしいのではなく、ありあわせの材料で建て増しを繰り返して非効率きわまりない脳を効率的に使おうと苦しんでいるのが、人間、という感じらしいです。

稀代の天才が現れ、人工知能をゼロから設計して作動させたら、人間の知能とはかけ離れていて、友達にはなれない。それどころか、人類を殲滅してしまう、ということもあり得ると思います。
うまく人間と付き合っていける知能を育てなければならない。そんな気がします。


以下、一部、これまでに読んだ本の内容とごちゃまぜになっちゃってますが…

神経細胞というのは、クラゲのものと、人の脳のものとで、基本的に同じらしいです。
哺乳類では軸索が髄鞘化しているものもあって効率は高くなっていますが、それでも人間が情報伝達のために発明した導線のすごさに比べたら、雲泥の差です。

経験を効率的に明日の生活に活かすために、エピソード記憶を発達させ、時に捏造してまで辻褄の合った物語を必要とするヒトの脳。このエピソードを作る副産物が意識、特に自意識、自由意志といった表現で知られる感覚や現象の素になっていること。

オトナになるのに時間がかかる子供を育てるために、また、群れを作ることのメリットを享受するために、ヒトは集団で暮らすが、そのときにある程度上手くやっていくためには「道徳」のようなものが必要で、というか、道徳を持っていた個体が上手く子孫を残したんでしょうね。
集団で仕事をするために必要なものとして、「共感」もあると思います。
あるヒトはそっちに灌漑のための溝を掘ろう、と言う。自分はもうちょっと山に近いほうがいいと思うけど、それほど根拠もない。それならアイツの言うことも悪く無いか、と思わないことには意見が集約せず、共同作業ができないからです。
そして、共感の能力はロクに話せもしない幼児の頃から、ふたり以上で遊ぶことができる年齢になれば、自然と発揮していると思うのです。
「なんだかわからんがスゴそうなもの」を信じたいという気質も人間は持っているらしく、私はそれも集団生活のために獲得した機能だと思います。

長年にわたって擁護し続け育てなければならない子供のために、ヒトは最小単位として夫婦による子育ての方式を選んでいるように思います。特定の人と長期間一緒に暮らすためには、共感や尊敬や愛や快感が重要だという考えには容易に賛同できます。

脳内での記憶の整理やなんやらに役だっているらしいといわれる夢。
結局複雑すぎてなんだかわかってないみたいです。が、これもヒトになってから突然獲得したものと考えるのは難しいと思います。
我が家には犬が一匹いますが、寝ていると眼球が激しく動くときがあるし動かないこともある（レム睡眠、ノンレム睡眠がある）し、寝言も言います。いや、もちろんコトバじゃないけど、キュンキュン泣いてみたり、なんか食べてるみたいにクチャクチャと口を動かしたりしながら寝てます。つまり夢を見ていると思うのです。
睡眠中は前頭葉など、物事の確からしさを吟味する機能が低下しているらしいです。そのせいで、夢のなかでは現実ではありえない展開が起こるようです。

宗教については、さすがにヒトになってから得た機能が原因だと思いますが、犬や猫が、なにか超常的な畏怖すべきものを信じているかどうかは、彼らがコトバを話さないので知る由もないことです。
宗教の素は、夢を見ている時のように現実ではありえないものも信じてしまう精神状態、あるいは分からないことを切り捨てて自分に都合のいい物語を作ってしまう機能により「意識」が「実体験した」と勘違いしたいろんなことを更に物語として語ってしまうこと、および、「なんだかわからんがスゴそうなもの」を信じたい気質、「共感」の能力が集まっているのでしょう。
ただし、世の中で幅をきかせている宗教には、政治的に利用しつくされ元のものとはかなり変容しているものも多いと思いますし、宗教というより道徳だったり、戒律を守らせるための脅しだったりするものもあり、神仏や自然を崇拝するという意味での宗教ではないものが多いと思います。

心をもつ機械

今日は2冊ご紹介しようと思います。
1冊めは、「心をもつ機械」です。
副題は「人工知能の誕生と進化」、著者はスタン・フランクリン氏、訳は林一氏。

本編619ページの厚めの本ですが。。。

とにかく、読みにくい。
文章が独特すぎる。
あくまでも私個人の感想ですが、ものすごく読みづらい。
ちっとも内容がわかりません。

まだ私には早かったということかもしれません。
使用されている用語にもっと慣れ親しんだら、読めるようになるのかもしれません。
そういう意味で、上級者向けの本、という分類にしておきましょう。

ですので、実は読破できませんでした。300ページくらいでgive upしました。

内容は…

よく二元論的に言われているように、知能は「ある」か、「ない」かのどちらかではなく、その間のどの状態でも取りうる、ということ（何を以って知能というかはまた別問題）。（同様に、「生物」と「非生物」も連続的に考えることができる）

単細胞生物でも、餌や避難すべき毒物、光や温度に対応して向かって行ったり逃げたりするが、これも単細胞生物なりの知能だろうとのこと。

この辺りの考えには賛同できる。

また、私の今までの感覚では、エキスパートシステムのように、システム自身は単語や文章の意味を知らないが、質問（入力）に応じて適切そうな回答（出力）を行う、記号を記号のまま扱うシステムでは生物のような知能は生まれないのではないか、と思っていたが、そうとも言えないのではないかと思えてきた。

ニューロンモデルでできることはすべて記号を扱うシステムを用いて再現できる、というような記述が、あったように思う。思う、というのは、今このコンピュータの隣にこの本を開いて探したのだが、見つけられない。逆の記述は発見できた。「テューリング機械で実行できるいかなる計算も人工ニューラル・ネットワークで実行できる」

何を以って知能というか、言葉の意味を解釈していると言えるのか、そういう問題はもちろん残っている。ニューロンを模したシステムなら言葉の意味を解釈していると言えるかといえば、おなじように分からない、と答えるしかない。
その意味で、ニューロンを模したシステムが人工知能を組み立てるのに良い材料だという断言はできない気がしてきた。


本の続きをパラパラとめくってみると面白そうな図が目に入る。ので、また機会があれば読んでみたいと思います。