科学・技術の世界：ロボットは感情を持つかーロボット（人工知能）は学べるか？ • 5/12 情報理工学コース（旧CS，現情報理工学）（原口） 5/19 情報理工学コース（旧CS，現情報理工学）（有村） 6/9 情報理工学コース（旧CS，現情報理工学）（工藤） • 本日分のミニレポート：１週間後の５月１９日火曜１２：００ • 分量は４００字程度で可（たくさん書きたい人はそれ以上でもOK） • 「ロボット（人工知能）は学べるか？，感情を持てるか？」を，講述された内容に即して論じること． ● 提出先：教務レポートボックス担当教員原口誠（情報科学研究科）原口分の講義資料は http://www-kb.ist.hokudai.ac.jp/~mh-j/robot.pdf 感情を持てたことの証，もしくは結果物語を理解する，理解・要約の仕方は様々．人によって悲しく，人によっては楽しくそしてそれを身体的に表現する文書要約・理解 • 文書の全体像把握に向けた重要文抽出のために概要をつかむための視点を追加猪が国を荒らしました。文書は複数の話題から構成誰も猪のいる森には入りませんでした。森森猪王様は猪を倒すように頼みました。兄と弟は森を探しました。森兄・弟兄・弟単語による文の関係兄は弟の命を狙っていました。話題兄は弟を襲いかかりました。話題間の構造橋兄は弟の遺体を橋の下に埋めました。ひとりの羊飼いが歩いていました。羊飼い羊飼いが橋で骨を拾いました。橋話題をつなぐ役割に重要度文脈語羊飼いは骨で笛を作りました。橋シーンへの分節化（セグメンテーション） 1 2 3 4 5 6 7 A A A A B B B B C C C C D D E E E F F F F k =3 Point to compare the left and right k sentences 類似度 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 基準点出現する単語の出方（パターン、分布）が位置により変化する。同じ話題の中では、その変化は少なく、異なる話題・シーンへ移ると、その変化は極大化（類似性極小）文脈的な言葉：トピックを繋ぐトピック：中心語彙群：… 兄と弟のシーン w1 兄と弟は森を探しました。兄兄は弟の命を狙っていました。兄は弟を襲いかかりました。兄は弟の遺体を橋の下に埋めました。中心的な役割を演じるもの、人、で、相互に共起しあう語彙群 w2 弟共起グラフにおけるクリーク（密結合な部分）目立たない語もシーンを繋ぐことがある場所，文脈等を表す言葉は，省略されることが多いシーンの最初で述べておけばわかる．．．． OR 次のシーンに移動する前に一言述べておく．．．多くの中心語彙と結合される、中心語彙ではない言葉猪が国を荒らしました。誰も猪のいる森には入りませんでした。森森猪－森－兄・弟兄・弟－橋－骨(笛) 猪王様は猪を倒すように頼みました。兄と弟は森を探しました。森兄・弟兄・弟兄は弟の命を狙っていました。兄は弟を襲いかかりました。話題連結語（キーグラフ）キーワード：中心語彙群と話題連結語の２種類橋兄は弟の遺体を橋の下に埋めました。ひとりの羊飼いが歩いていました。羊飼い羊飼いが橋で骨を拾いました。橋羊飼いは骨で笛を作りました。橋マルコフ連鎖による、確率的重要度の付与： PageRank モデル近接性の重み兄、弟、森共起語を介して、文から文へ渡り歩く：マルコフ過程兄、弟、橋    q = (1 − α )Mq + αp 猪が国を荒らしました。猪誰も猪のいる森には入りませんでした。森森王様は猪を倒すように頼みました。兄と弟は森を探しました。森兄・弟兄・弟兄は弟の命を狙っていました。羊飼い、橋、骨話題連結語を含む文に一定の重要度を与える骨、王、歌う兄は弟を襲いかかりました。橋兄は弟の遺体を橋の下に埋めました。ひとりの羊飼いが歩いていました。羊飼い羊飼いが橋で骨を拾いました。橋羊飼いは骨で笛を作りました。橋新聞社説の要約：文脈語の重要性圧縮率 12/33 = 36 % 2. 8. 会談では，○○半島の恒久的平和体制の確立が，主要議題になる．これを平和の状態に変えるには「平和協定」の締結が不可欠だ．感情の身体表現モーションデータベース標準動作重たい気分で歩いていた。悲しさ、憂鬱さの身体表現体がだるいとき、膝を痛めたときも、外形的にはそうなる。変換「歩く」動作データ： real robot と同じ座標系 • 動作データ M はフレームF i の列 M = ( F ,, F ,, F ) i 1 F = { p ,θ ,,θ } i i 0 i 1 j K i 22 pelvis j+1 – Pi0: 腰の基本座標系に関する位置 – Θij: 関節jの方向（体節の姿勢：相対座標系） – 間節（に筋肉駆動のモータがついていたとして、力やトルクの値を、座標系列から計算できる：ロボット工学における動力学） F1 F2 Fi 状態列とエネルギー,実コスト d W = P = Fv dt t2 W = ∫ Fvdt t1 関節を動かしたときに生じる力： Newton-Euler 法など体節の動きは隣接した体節に影響を及ぼし … コスト：仕事量：エネルギー使用量コストは，状態系列（力，速度）を時間に関して足しこむ（トルク，角速度）人工知能を用いたモーションプランニング標準的な動作負荷のかかる（たくさんのエネルギーを要する）関節に対して、負荷分散すべく、隣接した関節を少しづつ動かし、負荷分散に寄与する動作系列があればそれを挿入する F1 例：膝のコストが最大 g(F0 ,F1) 見積もりコスト：体節の相互作用を無視した近似的なコスト h(FV,F1) 実コスト Fｖ腰を曲げる F0 g(F0 ,FV) If g(F ,F ) > g(F , F ) +h(F ,F ) 0 1 0 V V 1 FVを経由状態の候補とする筋骨格系パラメータが異なる場合に適用標準キャラクタＳ強度パラメータを変えた場合の処理：強い人はそれなりに、弱い人もそれなりに …. Ｓの仕事/Ｓの強度膝が弱い人の歩行において、膝への負荷を減らすプランニングを行う悲しげに、重たげに見えるだろうか …. 膝の弱い人 = Ｔの仕事/Ｔの強度目標キャラクタＴまとめ • 感情の身体表現の可能性（認知的には重要だが、情報処理技術としては未発達。要素技術・理論：ロボット工学。ヒューマノイド工学、３Ｄ表現） • シナリオ、要約の可能性（言語処理の中心課題。現在進行中。要素技術・理論：計算言語学、グラフ理論、データマイニング，機械学習） • シナリオ、要約に基づき、アニメーション表現する可能性（開発途上。試験的研究はあるが、これといった決定版は未だない