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海外から見た第五世代コンピュータプロジェクトとそこから見える未来(<特集>第五世代コンピュータと人工知能の未来)

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149 海外から見た第五世代コンピュータプロジェクトとそこから見える未来

1.は じ め に

1982年に立ち上がった第五世代コンピュータプロ ジェクトは,大規模な国家プロジェクトであり,1985 年にリリースされた最初の個人用逐次推論マシン PSI (Personal Sequential Inference Machine)の OS である SIMPOS(SIM Programming and Operating System) は Prolog にオブジェクト指向プログラミングを取り入 れた言語で記述されている.後には KL1 のような並列 論理プログラミング言語が生み出されている.我々は, 当時から述語論理や論理プログラミングを専門として最 前線でご活躍されている Robert Kowalski 氏にインタ ビューを行う機会を得て,当時をよく知る氏に第五世代 コンピュータプロジェクトに関するさまざまなお話を 伺った.氏は現在,ロンドンのインペリアルカレッジの コンピュータ専攻における名誉教授であり上級研究員で ある.当時,氏は正式なプロジェクトのメンバではなかっ たが,人材育成のために数度会議に招致されており,国 立情報学研究所教授である佐藤 健氏や奈良先端科学技 術大学院大学教授である松本裕治氏など,現在各分野の 最先端で活躍されている国内の研究者の中には,当時, 氏の研究室で 1 年間研究を共にした方も多く存在してい る. 氏は基本的に第五世代コンピュータプロジェクトの 考えを支持していたそうである.第五世代コンピュータ プロジェクトはいくつかのコンポーネントに分けられて おり,三つの主要なコンポーネントをもっていた.それ らは,並列ハードウェア,論理プログラミングによるソ フトウェア,および人工知能分野への応用である.おの おのは重要な分野であり,それらを接続するというアイ ディアは素晴らしい考えであった.特に,並列コンピュー タアーキテクチャと人工知能分野への応用にふさわし いソフトウェアを選択することは重要であり,今後も論 理プログラミングやソフトウェアの選択は絶対的に重要 で,この考え方が変わらないことを期待していると氏は 述べている. 第五世代コンピュータは欧米のプロジェクトにおい ても影響を与え,いくつかのプロジェクトの動機となっ ていたようだ.同時期のプロジェクトとして,アメリ カでは,テキサス州オースティンの Microelectronics and Computer Technology Corporation(MCC)が有 名であり,ヨーロッパでは,ミュンヘンの European Computer-Industry Research Centre(ECRC)が有名 である.ECRC は,イギリスの ICL,フランスの Bull, ドイツの Siemens による連携により設立され,氏は当時, ECRCの初代センター長である Hervé Gallaire 氏と交 流があったため,ECRC と接する機会が多かったそうで ある.ECRC は大きく三つの主要分野をもち,並列アー

海外から見た第五世代コンピュータ

プロジェクトとそこから見える未来

See the Future Through the Fifth Generation Computer Systems Project

as Seen from Abroad

松村 冬子

青山学院大学

Fuyuko Matsumura Aoyama Gakuin University. fuyuko@it.aoyama.ac.jp

玉川  奨

慶應義塾大学

Susumu Tamagawa Keio University.

s_tamagawa@ae.keio.ac.jp

Keywords:

The Fifth Generation Computer Systems Project, ECRC, logic programming, parallel architecture. 「第五世代コンピュータと人工知能の未来」

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150 人 工 知 能  29 巻 2 号(2014 年 3 月) キテクチャ領域,演繹データベース領域,制約論理プロ グラミング領域である. 本記事では Kowalski 氏へのインタビューから,当時 の第五世代コンピュータの海外からの印象と第五世代コ ンピュータや ECRC のようなプロジェクトが現在の研 究に与えた影響,もし自身が第五世代コンピュータのよ うな大規模プロジェクトを行うならどのようなことをす るか,研究者へのメッセージなどをまとめて報告する.

2. 当時の第五世代コンピュータプロジェクトの

海外からの印象と現在も続く研究者同士の交流

当時,海外には第五世代コンピュータプロジェクト が日本で始まったことを脅威に感じた人々も少なからず いたそうだ.第五世代コンピュータプロジェクトに関わ る日本の研究者はフランスやドイツなど,ヨーロッパ を中心とした研究者と多くの交流をもっていた.その ため,特にアメリカに対して危機感を与えた.しかしな がら,当時のアメリカは AI 研究について非常に慎重で あり,第五世代コンピュータプロジェクトについて懐 疑的な見解も多かった.一部の例外として,エキスパー トシステムなどの AI 技術を見て興味を示した Edward Feigenbaum氏のように大規模なプロジェクトを推進す る人々もいたが,あまり多くはいなかったそうだ.実際 に,当時のアメリカの研究者の多くはプログラミング言 語として Lisp を採用しており,Prolog についてほとん ど知識をもっていなかったそうだ. 当時ヨーロッパでは,アメリカに比べ,第五世代コン ピュータプロジェクトの技術について肯定的であり,よ り強力で複雑な論理プログラミングを目指していたこと から,ECRC はとりわけ強く論理プログラミングを志向 していた.氏は当時を振り返り「この選択は非常に刺激 的であり,我々は第五世代コンピュータプロジェクトが 多くの可能性を秘めていると確信していた.近年の事例 において,論理プログラミングを選択したことや,人工 知能分野への応用に焦点を当てたことは正しかったと証 明されているし,今後もこのような事例は増えるだろう」 と述べている. ECRCは前述したように並列アーキテクチャ領域,演 繹データベース領域,制約論理プログラミング領域の三 つの主要分野をもつ.ECRC がこれらの領域に焦点を 当てたことは,第五世代コンピュータプロジェクトの影 響を少なからず受けていたと考えられるが,演繹データ ベース領域と制約論理プログラミング領域については, 第五世代コンピュータプロジェクトに比べてより応用志 向が強かったことが特徴であった. 氏は,第五世代コンピュータプロジェクトにおいて多 くの研究者と出会い,現在,彼らの中には日本だけでな く世界において非常に有名な研究者となっている方も多 い.彼らとは現在も交流を維持し,共通の研究の興味に ついて意見交換や研究協力を行っているそうである.主 な共同研究者としては,嘉悦大学教授 古川康一氏,松本 裕治氏,東京工業大学教授 新田克己氏,佐藤 健氏,北 海道大学教授 田中 譲氏,京都大学教授 山本章博氏など があげられるが,氏はその他の研究者ともときどき交流 し,意見交換をする機会を得ているそうである.

3. 第五世代コンピュータプロジェクトや

他のプロジェクトが現在のプロジェクトや

研究に与えた影響

コンピューティングや人工知能の分野は第五世代コン ピュータプロジェクトの時代から現在までの過去 20 数 年の間に巨大に成長し,その発展を大きく見通せるのは ごくわずかな研究者だけだろう.多くの著名な研究者で すら,彼らの専門的な領域のみに関心をもって研究を 行っているのが現状である.コンピュータ企業について も,本来は過去の技術や影響を探索し,広い視野と全体 像を見通せる眼をもつことが必要とされているが,もし それらをもち合わせていたとしても第五世代コンピュー タプロジェクトのもつ幅広い野望を適切に評価すること はできなかっただろう. 近年では,第五世代コンピュータプロジェクトで志向 した技術動向が正しかったと示されるいくつかの成功例 が見受けられる.以降では氏が紹介してくださったいく つかの事例について述べる. 第一に,Datalog に関連する論理プログラミングが 再注目されていることがあげられる.Datalog はとりわ けデータベース向けの論理型プログラミング言語であ り,いくつかの企業は Datalog をビジネスアプリケー ションとして応用し始めている.一例として,企業向け の SaaS アプリケーションを提供している LogicBlox 社 があげられる.LogicBlox 社のサービスでは,汎用的な Datalogの技術を利用することで,さまざまな異なる種 類のビジネスアプリケーションを統合している.ここで ベースとなる論理プログラミング言語として Datalog が 使用されている. 次に MapReduce はしばしば関数型プログラミングの 考え方として提示されるが,氏はより論理プログラミン グに近い考え方をしていると考えている.MapReduce は Map ステップと Reduce ステップに分かれており, Mapステップにおいて各ノードに対して並列化可能な より小さな問題に分割し,その処理結果を Reduce ステッ プで集約して,元の問題の結果として出力する.このよ うな独立した並列化構造は,並列処理のためのトップダ ウン的な論理プログラミングのアプローチに非常に近い と氏は述べている. 最後に,IBM の Watson プロジェクトは人工知能開発 における良い事例としてあげられる.Watson では,ビッ グデータを解析するツールとともに,Prolog による論理

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151 海外から見た第五世代コンピュータプロジェクトとそこから見える未来 プログラミングを統合して利用している.Watson プロ ジェクトを指揮していた David Ferrucci 氏は最近のイン タビュー*1でも,「さらなる発展を目指すには,人工知 能研究はビッグデータのツールとともに,人が物事につ いての『なぜ』という問いに答えていくような推論連鎖 を特定する論理のツールも結合していく必要がある」と 主張している. いまだに確率的手法や統計的手法を,論理プログラミ ングのような論理に基づいた記号的手法の対抗馬として 捉えている人が多いが,近年では多くの研究者によって これらの手法は相補的であり,うまく結合できることが 実証されてきている.東京工業大学教授であり,論理プ ログラミングの実装方法としてテーブル探索のアプロー チを開発した佐藤泰介氏はこの分野においてもパイオニ アの一人である.これらの論理的手法と統計的手法を組 み合わせた技術は,難しくかつ異なる両分野の技術を理 解する必要があることから,現在はごく少数の人しか理 解していないが,将来的にはより単純化されることで, 多くの人々にとってもわかりやすくなることを氏は期待 している. 演繹データベース領域や制約付き論理プログラミング 領域の分野の技術については,近年においていずれもそ の有用性が証明されてきており,非常に成功したといえ るだろう.しかしながら,並列アーキテクチャ領域につ いては,粒度の粗い並列性についてはすでに実現し多用 されているが,細かい粒度での並列性を実現することに ついてはいまだ未来が見通せない状況だ.

4. もし私が第五世代コンピュータプロジェクト

をつくったら

第五世代コンピュータプロジェクトを立ち上げた研究 者達は,並列コンピュータアーキテクチャと人工知能分 野の応用ソフトウェアの橋渡しを目指し,並列論理プロ グラミングに焦点を当てることにした.しかし,その目 的に活用するためのほかの論理プログラミング言語の候 補はいくつも存在しており,中には MapReduce に類似 したものもあった.彼らは大きな重圧の中で,いくつも の選択肢を試す余裕はなく,そのうちの一つを選択する こととなった. では,この第五世代コンピュータプロジェクトを当時 の方向性以外で Kowalski 氏が企画する機会があったと したならば,どんなプロジェクトになっただろうか.こ の問いに対して,「より当時の ECRC に近い形で,コン ピュータアーキテクチャよりもアプリケーションを重視 したプロジェクトとしただろう」と氏は答えている.論 理プログラミングの効率的な実装は重要であると前置き したうえではあるが,実装を最適化していくよりも前に, 言語は価値あるアプリケーションを生み出すことができ るということを再確認すべきだという主張だ.似たよう な状況としてプログラムを書く前に仕様やプロトタイプ をつくることがあるが,この場合も最初から効率性につ いてあまり慎重になりすぎないように気を付ける必要が ある.もちろん第五世代コンピュータでも,LSI の配線 処理や,タンパク質の配列解析などいくつかのアプリ ケーションが実現されている.技術発展によって世の中 に与える効果を意識することは,理論研究や実装方法の 開発と同じように,価値ある学術的貢献だと氏は考えて いる. 氏の視点から未来をのぞいてみたいという期待を込 め,もう一つの質問として,計算機の処理能力やネット ワーク速度が向上し,Web が自在に使えるようになっ た現代において氏が新しい第五世代コンピュータプロ ジェクトを企画するとしたらどのような研究テーマに 挑むかについても尋ねてみた.その答えは,ハードウェ アとアプリケーションの溝を埋めるためのソフトウェ アを志向した,論理プログラミングのテーブル探索と MapReduceのような粒度の粗い並列処理とを組み合わ せた研究だ.その成果の応用としては,Web から知識 を論理形式として抽出し,ほかの分野の研究に適用し ていくことを目指すそうだ.第五世代コンピュータプロ ジェクトの時代においては Web が普及していなかった が,今ならばインフラとしてだけでなく,その膨大な量 のデータの中には明示的に論理構造として表現できる暗 黙的な情報が含まれているのではないかと氏は考えてい る.その論理構造はさらに,人工知能分野だけでなく, 科学やビジネスの世界で行われるさまざまな分析など, 幅広い分野のアプリケーションに対して効果的に活用さ れることが期待される.

5.全体像を意識しよう

新 し い 研 究 テ ー マ に つ い て 語 っ て い る 途 中 で, Kowalski氏には博士課程の学生をはじめとする若手研 究者に対して申し訳なく思っていることがあると打ち明 けてくださった.それは,彼らが狭い研究分野にとらわ れずに全体像を見る機会をあまりもっていないという問 題だ.当時の第五世代コンピュータプロジェクトの時代 から,コンピューティングや人工知能の分野は非常に大 きく成長しており,これらの世界をカバーするような広 範な知識をもつことは誰にとっても事実上不可能だ.若 い彼らがその専門分野で新たな貢献を生み出したいと 願っているならばなおさらだ.同じように,第五世代コ ンピュータも非常に幅広いトピックをもっていたことか ら,ごくわずかな研究者だけがその評価を行うだけの知 識と経験をもち合わせているといえるだろう. このような大幅な成長はコンピューティングや人工知 *1 http://bits.blogs.nytimes.com/2013/05/06/ david-ferrucci-life-after-watson/, May 6, 2013.

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152 人 工 知 能  29 巻 2 号(2014 年 3 月) 能分野だけでなく,どの領域においても生じており,今 日ではその全体像を見ようとする姿勢がこれまで以上に 求められている.例えば論理はコンピューティングだけ でなく,数学,言語学,法学,哲学などさまざまな領域の 基盤であり,形式論理の研究は非常に大きな貢献を成す ことができる.このように論理は広範囲に応用できるこ とから,より全体的な視点で物事を見る眼を育てるため に大いに役立つだろうと氏は考えている.論理を統一的 なフレームワークとして捉えないならば,計算機科学者 とエンジニアにとってコンピューティングは多様で,そ れぞれが独立している小分野の集合でしかない.ごく少 数の研究者だけが,論理プログラミングや第五世代コン ピュータプロジェクトのように,論理を統一的なフレー ムワークとして捉えることで,プログラミングとデータ ベースは統合可能であるという考えを支持している. このような想いから,氏は今も多様な異なる分野のア イディアをつなげていくため,コンピューティングに限 らないさまざまな分野の研究者とも交流を続けているそ うだ.このインタビューに同席いただいた佐藤 健氏との 長期にわたるコラボレーションもその一つだ.佐藤氏は 論理プログラミングをコンピュータ言語として活用する とともに,法的推論の形式化に応用している. 問題は,学会において広い視野をもつことを奨励する ような傾向がないことにある.もしさまざまな分野を統 合したような論文を投稿すると,その目的に共感するよ うな査読者がいる論文誌を探すのに一苦労することにな るだろう.しかし,その理由の中にはいくつか正当なも のも含まれる.例えば若い研究者の場合,それらのさま ざまな分野についての知識や経験,そしてそこに共通す る特徴を見極める知恵が足りない場合も十分に想定され るからだ.

6.お わ り に

このインタビューでは,第五世代コンピュータプロ ジェクトについて,論理プログラミングの礎を築いた Kowalski氏にその成果を振り返っていただいた.その 国際的な視点から見えてきた当時の第五世代コンピュー タプロジェクトの姿は,その研究テーマからわかるよう に国家プロジェクトらしい非常に野心的で,海外の他プ ロジェクトにとっての刺激になっていたことが如実に伝 わってきた.また,その方向性が正しかったことは,現 代において Datalog の再注目や,MapReduce と並列論 理プログラミングとのアプローチとの類似性,Watson での Prolog の活用などからも証明されているといえる だろう.今,第五世代コンピュータプロジェクトを企画 したらという話題では,論理プログラミングのテーブル 探索,MapReduce のような並列性,そして帰納的論理 プログラミングとしての機械学習の組合せにより,Web に蓄えられている膨大な量の知識から暗黙的な論理的関 係性を抽出するというアイディアを披露していただい た.このアイディアから派生する氏の最近の興味の対象 として,英語などの自然言語に含まれる論理がある.実 はこのアイディアは 2011 年に氏が出席した国立情報学 研究所の湘南会議でひらめいたものであるが,これは自 然言語のコミュニケーションにおいてわかりやすさを向 上させるために論理を活用するという,これまで氏が 取り組んできた研究の成果に裏付けされたものである. 2013年の秋から冬にかけた日本での 2 か月の滞在中に, すでに氏は伝わりやすい英語を書くための論理について 数多くのワークショップを開催している. インタビューを通して,氏の研究の構想が尽きない のは,論理プログラミングを軸とした全体像を見る眼を 通してさまざまな異なる領域を統合しようという姿勢を 持ち続けているからだということを実感した.氏は「も し我々も野心的な目標を見つけ,そこに異なる領域に携 わる人々とともにどのように立ち向かっていくかがわか れば,当時の第五世代コンピュータプロジェクトがずっ と先を読んでいたということが示せるだろう」と強調す る.我々も人工知能という大きな枠のもとで,特定の領 域だけでなく,その領域を超えたさまざまな人々と交流 をもち意見交換を重ねることで,いま一度第五世代コン ピュータプロジェクトに負けない挑戦的なプロジェクト が実現できるかもしれない. 2014年 1 月 26 日 受理 松村 冬子(正会員) 2010年同志社大学大学院工学研究科博士後期課程修 了.日本学術振興会特別研究員,IBM T. J. Watson Research Center客員研究員,国立情報学研究所特 任研究員を経て,2013 年より青山学院大学理工学 部情報テクノロジー学科助教.博士(工学).Web 上でのユーザとシステムの対話から感性情報を獲得 する研究を行うとともに,地域や博物館に関する Linked Open Dataの活用の研究に従事.情報処理学会 2012 年度山下記 念研究賞を受賞.情報処理学会会員.

著 者 紹 介

玉川  奨(学生会員) 2009年 慶 應 義 塾 大 学 理 工 学 部 管 理 工 学 科 卒 業. 2011年同大学院理工学研究科修士課程修了.同年, 同大学院後期博士課程進学.同年,同大学院理工学 研究科助教(有期・研究奨励).現在,日本学術振 興会特別研究員(DC2).本学会学生編集委員.セ マンティック Web とオントロジーに関する研究に 従事.

図 1 Robert Kowalski 氏と並んで

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