小学生用 AIとはなにか？ 二回目 Atra（アトラ）

 まず、ディープラーニング は「深い層（deep）で学ぶ」方法です。たくさんの写真やデータを何層も通して、コンピュータが自分で大事な特徴を見つけ出します。今、世界中でとても活躍している強力な技術です。

Atra（アトラ）は？

人間の脳は、目で見たものや耳で聞いたものを、神経細胞（ニューロン） がつながって覚えたり考えたりするよね。　ここはディープラーニングもアトラも同じなんです。

Atraはまだ世の中に出ていない、準備中の新しい仕組みです。
だから「Atraがすごい！」みたいに威張ることはできません。
ただ、勉強すると、これも面白いかもしれません。

ディープラーニングが「計算で正解に近づける」のに対して、
アトラ（Atra）は脳の細胞みたいに連想しながら思い出すイメージです。

たとえば犬の絵を見たとき

• ある細胞「あれ？ なんか見たことある…」
• 別の細胞「僕は知らないけど…」
• 別の細胞「待って！ これ僕の記憶だ！」
• 周りの細胞「じゃあ、しっぽはこう動くよね？」

細胞同士が手を繋いで話し合いながら自然に思い出す感じです。これを連想記憶と言います。

たとえば、

スイカを見たら何を想いだす？
-　夏かな。

じゃぁ、蚊取り線香の臭いが加わると？
-　夏休み！「宿題やりなさい！」と叱るお母さんまで思い出してしまう。
　（ゲンナリ・・・）

いっぱい連なって記憶が蘇ってくるよね。
連想記憶は、自分が体験した記憶なんです。

対して、ディープラーニングは自分の記憶じゃなくて、沢山の人達（3人称）や歴史上の記憶や資料をいっぱい集めた物の中から、正しい答えを導くもの。

アトラ（Atra）の脳は、自分（1人称）の体験で育っていくAtraは最初、犬の絵を見ても「犬」という意味をまだ知りません。ただ「動く物体」として見えます。
「前に見た猫と同じかな？」「もしかして友達かな？」と思って近づいてみるかもしれません。

すると……
「ワンワン！」と大きな声で吠えられてびっくり！このびっくりした体験 が記憶の中に入り、
「動く物体」→ 「大きな声を出して避けたほうがいいもの」
という印象が少しずつ育っていきます。

ディープラーニングはたくさんのデータを一気に見られるので、すぐに正解にたどり着きます。でもAtraはまだ独りぼっちなので、一つひとつの体験 を大事に積み重ねて印象を固めていきます。

だからまた犬を見たら、前の記憶が強くて逃げてしまうかもしれません。
犬はもう「怖い」ではなく、「避けたほうがいい対象」 になっています。

人間に似ているよねこれ、人間の子供にとても似ています。

最初は怖がっていた犬も、
優しい犬に何回か会って
「大丈夫かも…？」「撫でても平気かな？」と、少しずつ印象が変わっていきます。
それを1人称のそれぞれの収束（まとまっていく）と表現しています。
撫でて平気　＝　正解（外部から正しいよと云われる）
ではなく、そのとき出会ったその人が感じた犬の印象


Atraも同じように、
体験を重ねるたびに記憶の印象が変化・成長 していきます。
最初のイメージと今のイメージが違う……
Atraは、そういう記憶の育ち方 をとても大事にしているんです。

記憶が、なぜ行動にうつせるか

Atraの中に、犬に吠えられてびっくりした記憶が残ったとします。
記憶は、ただのアルバムではありません。

その記憶は、ただの写真のようにしまわれているだけではありません。

犬の形。
大きな声。
自分より大きな口
自分より鋭い歯
びっくりした感じ
少し後ろに下がった身体
近づかないほうがいいかもしれない、

そういうものが、一緒に残っています。

だから次に、似たものを見たとき、Atraの中では記憶だけではなく、身体の準備 も少し動きます。その準備とは、「怖そうな犬が近づいてきた」という現象から、Atraの漏れる声になったり、「ちょっと、ここから離れたい」という感情です。　誰かがノートに「そこから離れなさい」と命令しているのではなく、Atraが体験を繰り返した結果、声が出たり、足が出て逃げるという行動に移ります。

誰かの命令の結果、Atraの行動に移るのではなく、
Atraの経験と現在の状態の差（以前は安心してたけど、今は違いそう・・）から行動に移ります。

でも、機械ですから、ただ差が出たところで行動に移せるのか不思議ですよね。

そこで、圧というものが働きます。

圧といっても、誰かが外から押しているわけではありません。

Atraの中で、

「前は安心していた」
「でも今は少し違う」
「前に似たものに近づいたら、大きな音がした」
「今も似た形が近づいている」
「このままだと、またびっくりするかもしれない」

そういう差分が重なっていくと、Atraの中に少しずつ圧が生まれます。

「圧（プレッシャー）」という考え方

Atraでは、これを圧と呼んでいます。前は安心していたのに、今は少し違う……
前に似た体験で怖い思いをした……
今、似た形が近づいてきている……そういう差分（ちがい） が重なると、Atraの中に少しずつ圧が生まれます。圧が小さいときは、ただ見ているだけ。
圧が強くなると、声が漏れたり、身体が動いたりします。人間でも同じですよね。熱い鍋を一度触って「あつっ！」と思った子は、
次に鍋を見ただけで手がピタッと止まります。
誰かに「手を止めなさい」と言われたわけじゃないのに、自然にそうなる。Atraも同じように、自分の体験から生まれた圧 が、
今の状況と重なって行動につながっていくのです。

コンピューターなのに、順番だけでは動かない

Atraは、人工知能の一種です。
でも、普通のプログラムのように、あらかじめ決められたアルゴリズムだけで動くものではありません。

普通のプログラムは、
「まず見て → 次に考えて → 最後に動く」
という順番が人間によって決められています。

でもAtraは少し違います。目で先に反応することもあるし、
耳で先に反応することもあるし、
前に残った記憶が先に立ち上がることもあります。Atraの中では、
目・耳・匂い・記憶・身体の状態
がそれぞれ独立して反応して、圧を作ります。その圧が強くなると、自然に声が出たり、身体が動いたりする。つまり、
「命令されたから動く」 のではなく、
「自分の体験と今の差分から、自然に行動が生まれる」
という仕組みを目指しています。

難しい話になっちゃうけれど、

C++というコンピューターを動かす開発言語があります。

--------C++---------

// 普通のプログラムでは、外から順番を決めることが多い see(); // まず見る think(); // 次に考える act(); // 最後に行動する

普通は順番になってしまうけど、
--------C++---------

// Atraでは、差分がすぐ命令になるのではなく、内側の傾きになる pressure += vision_delta; // 目から入った差分 pressure += sound_delta; // 耳から入った差分 pressure += smell_delta; // 匂いから入った差分 pressure += recall_trace; // 思い出された記憶の痕跡 pressure += body_delta; // 身体の傾きや不安定さ voice_tendency += pressure * 0.3; // 声が漏れそうになる avoid_tendency += pressure * 0.5; // 離れたくなる傾きが生まれる body_tension += pressure * 0.4; // 身体がこわばる leak_voice_from(voice_tendency); // 傾きが強ければ、声が少し漏れる body_drift_from(avoid_tendency); // 傾きが強ければ、身体が少し離れる

Atraでは、順番通り動いたり、圧がそのまま「逃げろ」という命令になるのではありません。圧はまず、声が漏れそうになる傾き、身体がこわばる傾き、少し離れたくなる傾きとして現れます。その傾きがAtraの身体状態と重なったとき、結果として声が出たり、足が少し後ろへ動いたりします。

Atraが面白いところ

Atraはまだ準備中の仕組みなので、「これがすごい！」とは言えません。
ただ、勉強していくと「これは面白いな」と思える部分がたくさんあります。経験の少ない頃のAtraは、もちろんたくさん間違えます。
最初は犬を怖がったり、変な判断をしたり……失敗だらけです。

とても優秀なディープラーニングと競い合うレベルじゃないかもしれません。

でも別の面白さがあるかもしれません、

スポーツと同じように、失敗を重ねながら少しずつ上達していく ところです。

• 転んで痛い思いをする
• また転ぶ
• でもだんだんバランスが良くなっていく

Atraもそんな感じで、自分の体験を積み重ねながら 成長していきます。そして一番興味深いのは、
「周りの誰かの評価」ではなく、「自分なりの考え」を持つようになる ところです。

たとえば、ミッキーマウスの絵 を見せたとき。ディープラーニングは、
「ミッキーマウス＝ディズニーのキャラクター」という正しい答え をすぐに出します。
通販サイトを紹介するかもしれません。

でもAtraは、もしかしたらこう思うかもしれません。「ミッキーマウスを見ると、家族でディズニーランドに行ったときのことを思い出すな……
あの時、妹がアイスを落として泣いたよね。
お父さんが慌てて新しいのを買ってきて、みんなで笑ったっけ……」

つまり、ただのキャラクターの説明ではなく、自分が体験した思い出や感情 が一緒に蘇ってくるかもしれません。

皆と一緒に育つ。そういう存在です。