コンピュータによる知識の獲得 – http://www.pirika.com/wp/

(2021.3.28改定) 2003.10.18

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情報化学 > 情報化学ツール > コンピュータによる定性的知識の獲得

私の双子のチビズは保育園っ子です。
彼らの持ち物には一人にはバナナ、もう一人にはキャンディーの印がついています。
彼らは多少へたくそな絵でもバナナとキャンディーを認識して自分の持ち物、場所だと理解します。

JAVAScriptが許可されているなら、（ボタンの形状は異なりますが）下図の様になるはずです。
ZigZagの代わりにBanana, KuneKuneの代わりにCandyと入れて、Startボタンをクリックしてください。

以下、使い方の説明になります。

(以下の例はJAVA版なので表示は少し異なります。)

このような画面が出てきます。まず、Stratボタンを押します。

自分がバナナと思う絵をマウスで書きます。
書き方は一筆書きで行います。
そしてBananaの下のLearnボタンを押します。コンピュータはマウスの動きを解析して、この動きの時にはバナナであると覚えます。

Clearボタンを押して次にはキャンディの絵を描きます。そしてCandyの下のLearnボタンを押します。それでこの図形はCandyだよ、Bananaじゃないよってコンピュータに教えたことになります。

それを正しく認識できるまで繰り返します。大きく書いたり、ひねったり、向きを変えたり。そのうちにどんな書き方をしても正しく認識するようになります。

どうですか？

だんだん正しい答えを返せるようになってきたら大成功です。
これが学習による知識獲得の例です。

うまくいったら、ブラウザーをリロードして、ジグザグとくねくねやマルと三角とか他のパターンをやってみましょう。

この例題は、近代科学社、Cでつくる脳の情報システム、中野馨著にあるCのプログラムをJAVAで書き直して（さらにJavaScriptに書き直して）ついでにちょっとモディファイしたものです。
詳しい説明は原著を紐解いて下さい。非常にいい本です。

今までのプログラミングの技法では曲率がどうのこうのとか鋭角がどうのとかで認識させようとしてきたのですが、その場合には認識させる物ごとにプログラムが必要になります。
ここでのポイントはクネクネとジグザグを認識するプログラムがまったく同じプログラムでマルとサンカクを認識できることです。

ニューラルネットワークはこの例でお判りのようにプログラムは同一で学習によって機能が変わっていきます。

今までの手続き型のプログラムでは考えられない事です。人間の脳でも同じように、どの脳細胞がクネクネとジグザグを認識しているわけではないのと似ています。

どういうメカニズムでこうなっているのかを知りたい場合には原著をお読みください。といっても完全に絶版ですが。。。