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AIの進化:記号論理から生物学的にインスパイアされた計算へ
香港理工大學 COMP5511第7講義
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人工知能の進化は、明確なパラダイムシフトを示している。それは記号的AI(GOFAI)から結合主義へと移行した。歴史的に、AIは「トップダウン」的な帰納的推論に依存しており、人間がコード化したルールがすべての結果を支配していた。このアプローチは論理パズルには正確だったが、モラベックの逆説——高レベルな推論は計算上容易である一方で、低レベルの感覚運動技能(顔の認識など)をハードコードするのはほぼ不可能であるという事実に気づいたことだ。

一方、生物学的にインスパイアされた計算は「ボトムアップ」的な誘導学習戦略を採用する。固定された指示に従うのではなく、人工ニューラルネットワークは分散表現を使って原始データからパターンを識別する。これらのアーキテクチャは人間の脳の並列処理や可塑性を模倣しているが、それらが数学的抽象であることを認識することが重要だ。彼らは線形代数と微積分を利用して機能的な結果を得ており、生物学的忠実度よりも計算効率を優先している。

Pythonによる実装
質問1
なぜロボットに歩行をハードコーディングすることはチェスをプログラムすることより難しいのかを説明する概念はどれか?
A. チューリングテスト
B. モラベックの逆説
C. 結合主義の二元性
D. 誘導バイアス
ケーススタディ:機械翻訳の進化
以下の状況を読んで、質問に答えなさい。
2000年代初頭、機械翻訳は「統計的フレーズベース」モデル(記号的/統計的ルール)に依存していた。2016年にGoogleが「ニューラル機械翻訳」(GNMT)に移行した際、システムは単語を個別のトークンとして扱うのをやめ、文を高次元空間内のベクトルとして捉えるようになった。
Q
なぜニューラルアプローチはルールベースアプローチよりもスラングや文脈をより良く処理できたのか?
解答:
ニューラルアプローチは「ボトムアップ」的な誘導学習を利用している。何百万ものドキュメントを処理することで、文脈内の単語間の確率的関係を特定するが、スラングや文法の流動的な性質に対応できない人間定義の辞書に頼らない。