AIの進化：「テクノロジーは2つの道に分かれる」

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1. レビュー

前回の記事では、AI の歴史における先駆者 2 人についてお話ししました。

マービン・ミンスキー: 世界初の強化学習ニューラルネットワーク SNARC を発明

フランク・ローゼンブラット: AI 史上最も基本的な画像認識を可能にした世界初のパーセプトロンを発明しました。

マーヴィンとフランクは高校の同窓生でもあり、二人とも有名なブロンクス科学高校（ノーベル賞受賞者を輩出していることで知られる米国のトップ高校）の出身で、学友でもあります。

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しかし、時が経つにつれ、二人は学問的に別々の道を歩むことになった。実際、AI の初期の頃は、知能を実現する方法は、シンボリズムとコネクショニズムの 2 つの陣営に分かれていました。

シンボリズム: 簡単に言えば、「プログラミング言語 (シンボル)」を通じて機械に知能を「教える」ことです。言い換えれば、すべての機械操作のルールは、プログラムにルールを注入することで生成される知能です。
コネクショニズム：簡単に言えば、人間の脳のニューロンの「接続」プロセスをシミュレートすることで、機械が自ら「学習」し、知能化の目的を達成できるようにするというものです。これは、前回の記事で述べた「パーセプトロン」から始まるニューラルネットワークアルゴリズムです。現在よく知られている ChatGPT および AIGC ツールは、主に最下層でコネクショニストアルゴリズムを使用しています。

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2. 象徴主義の誕生

記号化の誕生の最も代表的な産物は、ジョン・マッカーシー（1971年チューリング賞受賞者）が作成したLISP言語です。コンピュータ言語を研究した友人たちは、LISPを「先祖」を崇拝するかのように語ります。2000年代にも、LISPの「ルネッサンス」がありました。類推すると、LISPとコンピュータ言語の関係は、幾何学における「要素」の関係と同じです。 Python、js、その他皆さんがよくご存知の言語も、LISP にまで遡ることができます。

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オブジェクトプログラミングの父 (2003 年チューリング賞受賞者) であるアランケイは、「オブジェクト指向プログラミングのインスピレーションの一部は LISP から得た」と述べています (アランケイの自伝を参照)。

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今日、LISP と人工知能の関係を理解するのは難しいかもしれません。ある友人は、LISP 言語はおもちゃのようなものだとさえ言っていました。しかし、ACM（Association for Computing Machinery）の公式ウェブサイトを見ると、ジョン・マッカーシーが60年前に人工知能の研究のための重要なツールを作成するためにLISPを作成したことがわかります。

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もしジョン・マッカーシーがタイムトラベルして今日まで生きていたとしたら、彼はおそらくプログラマーの肩をたたいてこう言うだろう。「おや、君が今やっていることは、当時の私の「人工知能」よりずっと優れているね。」

もちろん、その後の記号の発展は、LISP プログラミング言語に限定されるものではありません。大まかに言えば、2010 年代以前は、シンボリズムとそこから派生したさまざまな機械学習アルゴリズムが AI の歴史の大部分を占めており、コネクショニズムの発展の余地はわずかしか残されていませんでした。象徴主義については今は脇に置いて、まずはコネクショニズムがいかに大きな打撃を受けたかを見てみましょう。

3. コネクショニズムが打撃を受ける

もともと、1956年にAIが誕生した後、学術界が2つの派閥に分かれ、両派閥が米軍から「後援」資金を受け取っていたのは当然のことでした。1960年代には、2つの派閥間の力の差はそれほど大きくなかったと言えます。

【注釈】前回の記事で触れたフランク・ローゼンブラットの「パーセプトロン・マークI」に関するニューヨークタイムズの記事の当時のタイトルは「海軍の新装置は実践で学習：心理学者が読み取り、賢くなるように設計されたコンピュータの胚を披露」であり、「パーセプトロン・マークI」が軍事用に開発されたものであることがわかる。マービン・ミンスキーは晩年のインタビューで、1970 年以前には米国防高等研究計画局 (DARPA) が科学研究に多額の投資を行っており、この時期は「AI の黄金時代」と呼ばれていたとも述べています。

しかし、時が経つにつれ、マーヴィンが属していた象徴主義陣営はますます勢力を増し、その中でも 3 人の偉大な人物について言及しなければなりません。

ジョン・マッカーシー: 彼とマーヴィンはプリンストン大学博士課程の同級生で、彼はMITで教鞭をとり、マーヴィンの同僚でもありました。マッカーシーはLISP言語の発明者であり、後に1971年にチューリング賞を受賞しました。
アレン・ニューウェル: 世界トップ 3 のコンピュータースクールの 1 つであるカーネギーメロン大学 (CMU) を設立し、1975 年にチューリング賞を受賞しました。
ハーバート・サイモン: アレン・ニューウェルとともに CMU (カーネギーメロン大学) を設立。後に 1975 年にアレン・ニューウェルとともにチューリング賞を受賞。1978 年にはノーベル経済学賞も受賞。

この3人にマービン・ミンスキーを加えたものが当時のAI分野の4大巨頭と言え、その地位は今日のディープラーニングの3大巨頭（ヒントン、ベンジャミン、ルカン）に劣らない。フランク・ローゼンブラットのコネクショニズムに関する研究は主にコーネル大学で行われており、そこでは彼は孤独な人物であるように思われる。

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この力の不均衡は、1969 年にマービンミンスキーの著書「パーセプトロン」で頂点に達しました。この本はフランクが発明した「パーセプトロン」にちなんで名付けられましたが、コネクショニズムを支持する声明ではありませんでした。この本で、マービンミンスキーはコネクショニズムの欠陥を明確に指摘しており、それは「理解していないのではなく、理解しているので十分ではないと思う」という意味のようです。同年、マービン・ミンスキーはコンピュータ業界最高の賞であるチューリング賞を受賞しました。

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当時、人工知能は学術界ではまだ「インキュベーション」段階にあり、市場には登場していなかったと考えられます。チューリング賞受賞者に対抗する意志のある科学研究者はほとんどいませんでした。コネクショニストの論文が発表された場合、査読者はそれを直接拒否すると予想されます。

さらに悪いことに、1970 年に「コネクショニズムの父」フランクが事故で突然亡くなりました。コネクショニズムの唯一の「討論者」もまた没落したスーパースターであり、コネクショニズムの厳しい冬の到来を予兆していました。

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4. コネクショニズムの欠点は何ですか?

学術的な議論はさておき、マービン・ミンスキーがコネクショニズムに反対する理由を見てみましょう。マービン・ミンスキーの「パーセプトロン」では、コネクショニズムでは最も単純な XOR 問題さえも解けないと述べられています。次に、XOR 問題を例にとり、マービンの視点を見てみましょう。

4.1 XORとは何か

XOR は論理計算であり、数学記号では A (XOR) B と表されます。たとえば、試験問題を採点する際、機械は標準解答と受験者の解答を比較します。両者が矛盾している場合は誤りとしてマークされ、矛盾していない場合は正解としてマークされます。簡単にするために、以下に示すように、真偽の質問（答えは Y または N）を例に挙げてみましょう。

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このロジックは、次の 2 つの入力値を使用してモデル化されます。