読み方

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  1. 1. 手順を探す。専門家の知識を使う
  2. 2. データから学び、内容を作る技術へ
  3. 3. 将来への予測と、確認できたこと

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1手順を探す。専門家の知識を使う

昔のAIも、今の画像生成と同じ方法で考えていたのでしょうか。

  • 1955年の研究提案と1956年の会合を分ける
  • 探索・推論と専門知識を使う仕組みの役割を説明する
  • AIの冬を、研究が全て消えた時期と混同しない
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道を探す。規則を使う。

見るポイント 行き方の候補を探す場面と、案内の事実や規則から判断する場面を見分けます。

コマは上から下へ、横に並んだコマは右から左へ読みます。

会話を文章で読む
  1. 場面:縦長の導入、催し案内とベンチ。ハルが小さな箱を見つける

    ハル「忘れ物かな。案内係に届けよう。」
  2. 場面:ハルの肩越し。会場図と通れない通路を含む二つの経路

    ハル「この道は通れないね。別の道で行けるかな。」
  3. 場面:机の前の中景。ハルが箱を持ち、係員へ札を見せる

    案内係「電池入りですね。案内先の規則を見ます。」
  4. 場面:手元の俯瞰。ハルが箱を机へ置き、係員が規則カードを示す

    案内係「この条件なら、奥の確認窓口です。」 ハル「道を探すのとは、違う決め方だね。」
  5. 場面:係員側からの肩越し。二つのカード「候補の道」「事実と規則」

    ビット「候補を探すことと、知識から結論を出すこと。使う手掛かりを分けてみよう。」
  6. 場面:引き。箱を持ち直して確認窓口への方向へ向かう

    ハル「AIの歴史も、何で解こうとしたかで読めそうだね。」

人の案内係をAIと呼ぶ例ではありません。候補を探す/知識を使うという判断の違いを入口に、第一次と第二次の仕組み、成果と限界を本文で比べます。

研究の提案と、できあがった成果は別

ダートマス会議と呼ばれる1956年の研究の集まりは、AIの研究史の出発点の一つとして位置付けられています。もとになる提案書は1955年に書かれ、人工知能を研究する計画が示されました。提案の年と、翌夏の集まりの年を分けて読みます。

提案書に『機械で知的な働きを扱いたい』という目標があっても、その時点で人間と同じ知能が完成したという実績にはなりません。研究の目標、研究会の開催、個々の技術で実際にできたことは、別々の記録です。

探索は候補を探し、推論は知識から結論を導く

第一次AIブームでは、探索や推論が注目されました。探索は、可能な手順や候補を調べ、条件に合う解を探すことです。例えば迷路なら、現在地から進める道をたどり、行き止まりならほかの道を調べます。候補の数が急に増える問題では、調べる量も膨らみます。

推論は、与えられた事実や知識から、規則に沿って結論を導くことです。説明用の規則『電池入りの落とし物は確認窓口へ回す』と、『この品物には電池が入っている』という事実があれば、『確認窓口へ回す』という結論を導けます。この例では、大量の判断例から規則を学習したとは説明していません。

専門家の知識を、使える形で蓄える

第二次AIブームでは、専門家の知識を規則などにして問題解決へ使うエキスパートシステムが注目されました。エキスパートは専門家という意味です。判断に使う規則や事実を蓄える部分を知識ベースと呼び、その知識を使って結論を導く処理と分けます。

専門家の知識を集め、コンピュータで扱える形にし、状況が変われば更新する仕事が必要です。経験上は分かっていても言葉にしにくい判断や、知らない分野の例外まで、簡単に全部そろうわけではありません。知識ベースを持つというだけで、あらゆる分野を自律的に学べる仕組みと判断しません。

期待と成果の差も、歴史を動かした

AIの冬は、期待に対して成果や実用化が十分に伸びず、関心や期待などが冷え込んだ時期を表す言葉です。探索で扱える問題や、人が規則にできる知識には限界がありました。限られた課題で成果が出ることと、現実の複雑な問題を広く解けることには距離があったのです。

ブームや冬は、研究と社会の動きを整理する呼び方です。境目の年だけで一斉に技術が消えたり、次の時代に古い方法が全て使えなくなったりするという意味ではありません。何を得意にし、何が残る課題だったかを結び付けて覚えます。

調べる候補と、使う知識を分ける
調べる候補と、使う知識を分ける。同じ内容の文章版もあります。図を拡大する ↗
図の内容を文章で確認する

探索では進める経路の候補を調べます。推論では「電池入りの落とし物は確認窓口へ」という規則と「この品物は電池入り」という事実から、案内先を導きます。規則や事実を知識ベースへ登録・更新する作業と、登録した知識を使う処理を分けます。

学習用の模式図です。架空例は実験結果や実在施設の規則ではありません。図の条件と本文の説明を合わせて読んでください。

同じ落とし物窓口でも、使う手掛かりは違う

道順の候補を調べて窓口への経路を選ぶのは探索の例です。品物の事実と専門家が定めた規則から案内先を決めるのは、知識を使う推論の例です。過去の案内例を大量に集めて規則性を学ぶ方法は、これらの例に自動的に含まれるとはしません。

別の場面で確かめる

全て独自作成の問題です。本文の考え方を、示された条件へ当てはめてみましょう。

確認 1 · 1つ選ぶAI史の展示には、1955年の研究提案と1956年のダートマス会議の資料があります。第一次AIブームの特徴も含めた説明として、最も適切なものを一つ選んでください。

確認 2 · 1つ選ぶある案内システムは、専門家から聞き取った判断の規則と事実を知識ベースに登録して使います。新しい取扱条件が増えたときの考え方として、最も適切なものを一つ選んでください。

2データから学び、内容を作る技術へ

人が知識を規則にする方法から、何が変わってAIの利用が広がったのでしょうか。

  • データと計算資源の拡大を学習技術と結び付ける
  • Transformer・LLM・拡散モデルを同じ種類の名前として並べない
  • 技術の進歩と精度保証を分ける
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その名前、何の名前?

見るポイント 何を作りたいかに合わせて、使える機能とできたものを確かめる場面を追います。

コマは上から下へ、横に並んだコマは右から左へ読みます。

会話を文章で読む
  1. 場面:横長の机全体。空いている表紙の枠

    ミオ「案内の表紙に、こんな雰囲気の絵がほしいな。」
  2. 場面:PCを共有する手元の寄り、記事の見出しにTransformer/LLM/拡散モデル

    ハル「名前が三つも。どのアプリを選べばいいんだろう。」
  3. 場面:ミオの肩越し、ハルとBitが記事を見る

    ビット「同じ種類の名前ではないよ。構造なのか、モデルなのかを分けよう。」
  4. 場面:比較メモの小さな手元。「文章」「画像」の二つの出力枠

    ミオ「作りたいのは画像だね。機能の説明と、出せるものも見よう。」
  5. 場面:正面寄り、ノートと仮の表紙を見比べる

    ハル「新しい仕組みなら、うまくできるかな?」 ミオ「見本を作って確かめよう。採用は見てから。」
  6. 場面:少し引いた斜め上、技術名のメモに視線が戻る

    ハル「名前だけ追うより、何が変わったかをつなげてみるね。」

この場面は技術名の指す軸を分けるための架空例です。名前だけから製品の品質を判断せず、第三次以降にデータ・計算資源・学習や構造がどう関わったかを読みます。

大量のデータを扱えることが、学習を後押しした

第三次AIブームでは、データから規則性を学ぶ機械学習の活用が広がり、多層のニューラルネットワークを使うディープラーニングが注目されました。大量で多様なデータ(ビッグデータ)を扱えるようになったことと、計算資源の発展も、この広がりを支える背景です。『人が知識を一つずつ規則にする』だけでなく、例から関係を学ぶ方法を幅広い課題へ使えるようになりました。

量が多いだけで、データの偏りや誤りがなくなるわけではありません。学ぶ目的に合うデータ、計算方法、学習に使っていない例での確認を組み合わせます。既に学んだGA102・GA103のように、どんなデータで何を確かめたかが大切です。機械学習が広がっても、規則を使う処理が不要になるとは限りません。

構造の名前と、言葉を扱うモデルの規模を分ける

2017年に発表されたTransformerは、Attentionを主要な部品とするモデル構造です。GA104で見た『情報をどう参照するか』という工夫を、言葉の並びなどを扱う構造に組み合わせています。Transformerという構造の名前と、利用する人が話しかける対話サービスの名前は別です。

言語モデルは、言葉の並びの傾向を扱うモデルです。LLM(大規模言語モデル)は、多数のパラメータを持つ大規模な言語モデルを指します。パラメータは学習で調整する数値でした。TransformerはLLMを支える代表的な構造の一つです。構造の工夫と、データ・モデルの規模や学習方法の発展が組み合わさり、文章を作る用途へつながっています。詳しい学習や生成の手順は第2章で学びます。

画像では、ノイズを減らす生成の仕組みも発展した

拡散モデル(Diffusion Model)は、ノイズを加える過程と、それを逆向きにたどる変化を学ぶ考え方を使う生成モデルです。代表的な画像生成の基本例では、画像へ段階的にノイズを加える過程を用い、利用時にはノイズから少しずつ画像を作ります。生成するたびに、ある保存画像をそのまま取り出すという説明とは分けます。

GANは生成器と識別器を組み合わせる学習、VAEは潜在表現を扱う生成という特徴がありました。拡散モデルの『ノイズを段階的に減らす』流れとも区別します。2020年のDDPM論文は、その発展を示す研究の一つです。発表年や新しい方式の登場だけで、すべての用途の正確さや安全性が保証されたとは考えません。詳細な拡散・逆拡散や潜在拡散は第2章の担当です。

三つの技術名は、説明する軸が違う
三つの技術名は、説明する軸が違う。同じ内容の文章版もあります。図を拡大する ↗
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TransformerはAttentionを主要な部品とするモデル構造です。LLMは多数のパラメータを持つ大規模な言語モデルで、Transformerはそれを支える代表的な構造の一つです。拡散モデルの画像生成の基本例では、ノイズを段階的に減らして画像を作ります。三つの名前を、同じ種類のアプリ名として比較しません。

拡散の画像は利用時の基本例を表す模式図です。実験結果でも、元画像の完全復元でもありません。三つの技術名を年代の置換順には並べていません。

技術の名前を、説明する軸で並べる

Transformerはモデル構造、LLMは大規模な言語モデル、拡散モデルはノイズを加える/減らす過程に関わる生成の方法として整理します。この三つを『同じ種類のアプリ名』とせず、何を指している名前か説明してみましょう。

別の場面で確かめる

全て独自作成の問題です。本文の考え方を、示された条件へ当てはめてみましょう。

確認 3 · 1つ選ぶ第三次AIブームでの技術の広がりを説明する文として、最も適切なものを一つ選んでください。

確認 4 · 1つ選ぶ生成AIを紹介する記事にTransformer、LLM、拡散モデルという名前が出てきました。それぞれが何を指すかを整理した説明として、最も適切なものを一つ選んでください。

3将来への予測と、確認できたこと

『将来こうなる』という記事は、実際にできたことの記録と同じでしょうか。

  • シンギュラリティを将来の転換点をめぐる考え方として説明する
  • 予測・実測・確認条件を分けて情報を読む
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記録の続きに、予測がある

この話で学ぶこと:条件付きの成績と将来予測を分け、シンギュラリティを決まった日時として扱わない。予測する行為自体を否定しない。

コマは上から下へ、横に並んだコマは右から左へ読みます。

会話を文章で読む
  1. 場面:本棚と「未来を考える」の棚札。ハルが本を開く

    ハル「この先、AIで仕事が変わるんだって。」
  2. 場面:全員に見える見開きの寄り。短い札「写真の評価結果」「将来の見通し」

    ミオ「ここは写真の結果。次の文は、将来の話だね。」
  3. 場面:ハルの顔と見開きが一緒に見える中景

    ハル「同じ記事だから、どちらも確認できたことかと思った。」
  4. 場面:見開きの下に小さいメモ、Bitの片手だけで二つの欄を示す

    ビット「測った条件と、将来の予測の前提は分けて読もう。」
  5. 場面:ミオの左手が本の用語欄「シンギュラリティ」を指す

    ミオ「この転換点の話も、決まった予定ということではないんだね。」
  6. 場面:引き。共有していた本は展示台の上にあり、ハルが「できたこと」「予測していること」の二列をノートに書く。

    ハル「できたこと、予測していること。別々に書いてみよう。」

架空の記事の2文を読み分ける場面です。数字がある文なら全て正しい、予測なら読む価値がない、という判定ではありません。何をどの条件で確かめたのか、どの前提で将来へ話を進めたのかを見ます。

シンギュラリティは、将来の大きな転換点をめぐる考え方

シンギュラリティ(技術的特異点)は、AIなどの技術が人間の知能を超え、社会や技術の変化を大きく変える転換点をめぐる考え方です。いつ、どのように起こるかについては、さまざまな予測や議論があります。仮説とは、説明や将来像として示す考えで、示された日付の予定表と同じではありません。

研究者が将来の年を予測したことと、その年に必ず実現すると確認されたことを分けます。また、一つの計算や画像分類で人の成績を上回ることと、幅広い知的な仕事で人間を超えるという将来像も同じではありません。名前や年だけで、すでに転換点を越えたと結論付けません。

何を、どんな条件で確かめたかを読む

実測は、実際に測って得た結果です。例えば『指定した100枚の写真を、この評価条件で分類した結果』は、その対象と条件での記録です。そこから『将来はあらゆる仕事を代替する』へ進むと、別の広い予測が加わっています。成果の対象・条件・日付と、予測の前提・不確かさを別に書き出します。

歴史の資料にも、当時の目標と、後から分かった成果があります。今の技術を紹介するときは公式の説明や研究を確認し、対象の版や公開日、確かめた課題をそろえます。将来が不確かでも、いま学ぶ入力・処理・出力、データと評価の条件を整理することはできます。次の章では、その見方で生成AIの技術と利用を学びます。

提案・条件付きの結果・将来予測を分ける
提案・条件付きの結果・将来予測を分ける。同じ内容の文章版もあります。図を拡大する ↗
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研究の提案は、目指す課題や方法を示します。実測の結果は、対象・条件・日付を確かめます。将来予測は、前提と不確かさを確かめます。条件付きの結果から広い将来へ話を進めるときは、新たな前提が加わります。シンギュラリティの到来年の予測も、確定した予定ではありません。

学習用の模式図です。架空例は実験結果や実在施設の規則ではありません。図の条件と本文の説明を合わせて読んでください。

記事の2文を、記録と予測へ分ける

架空の記事A『指定された画像100枚で、分類の正答が95枚だった』は条件付きの結果です。記事B『この進歩が続けば、将来はさまざまな業務の形が変わるだろう』は将来の予測です。BをAの測定結果の一部として数えず、何を追加で確かめる必要があるか考えます。

別の場面で確かめる

全て独自作成の問題です。本文の考え方を、示された条件へ当てはめてみましょう。

確認 5 · 1つ選ぶAI史で扱うシンギュラリティ(技術的特異点)の説明として、最も適切なものを一つ選んでください。

確認 6 · 1つ選ぶ架空の記事には、①「指定した写真200枚を決められた条件で分類し、190枚が正答だった」、②「この進歩が続けば、10年後には幅広い業務の進め方が変わるだろう」とあります。読み方として最も適切なものを一つ選んでください。

仕組みと、その結果を確かめる条件をつなぐ

この教材では探索・推論から、データを使う学習・生成と将来予測までを読みました。第2章のGA201では、自己注意・部品の構成・拡散・情報形式を役割で読みます。