アナロジーによる学習・類推・発想:ニューラルネットと認知心理による同時研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12680390
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 安井 湘三 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (50132741)
• 研究分担者: 鈴木 宏昭 青山学院大学, 文学部, 助教授 (50192620) ; 下薗 真一 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (70243988)
• キーワード: アナロジー / 学習 / 類推 / 抽象化内部モデル / 刈り込み / 隠れ素子 / ニューラルネットワーク

研究概要

人間の知的精神活動で重要な役割を果たすアナロジーは論理や分析を伴わないで瞬時に頭の中で起こることが多い。これは視覚におけるパターン認識と似た特徴であり、脳のメカニズムの何かを物語るものと思われる。アナロジーは認知科学、心理学、教育学、科学史AIなどで研究されてきた。本研究の目的は、ニューラルネット工学と認知心理学の両方の方法により、アナロジーの理解に貢献することである。我々のANNは比較的シンプルであり、そこにはアナロジーを構成する事物の概念の相互関係に対して抽象化、抽象化内部表現モデルの生成、脱抽象化という自律プロセスが内在する独自のものである。その中核となるものは、本研究代表者が他の科研費研究テーマで開発したCSDFと呼ぶ多入力多出力ニューラルネットワークの構造淘汰(刈り込み)原理である。
本年度は、上記の基礎事項を「太陽系と原子」、「家系図」、「位置関係(東西南北)」などに関する簡単なアナロジーについて確認した。また、複数組アナロジーの同時学習や追加アナロジー学習についても有効性を示す結果を得た。

研究成果

• [文献書誌] S.Yasui: "Analogical learning of relational isomorphism obscured by irrelevant relationships"Proc.of 6^<th> Int'l Conf.on Soft Computing (IIZUKA 2000). (CD-ROM). (2000)
• [文献書誌] H.Fujimura: "Connectionist analogical inference on predicates and their arguments"Proc.of 7^<th> Int'l Conf.on Neural Information Processing (ICONIP 2000). Vol.1. 482-487 (2000)
• [文献書誌] S.Yasui: "Connectionist analogy processor (CAP)"Int'l Journal of Applied Mathematics and Computer Science. Vol.10 No.4. 791-812 (2000)
• [文献書誌] N.Sugimoto: "Constructive learning of context-free language with a subpansive tree"Proc.of the 5^<th> Int'l Colloquium on Grammatical Inference. 270-283 (2000)
• [文献書誌] 阿部潤一郎: "テキストデータからの高速データマイニング"人工知能学会誌. Vol.15 No.4. 618-628 (2000)
• [文献書誌] N.Kubo: "A simple and quick approximation algorithm for traveling salesman in the plane"Proc.of 11^<th> Int'l Conf.on Algorithms and Computation. 216-227 (2000)
• [文献書誌] N.Kuriyama: "The effects of abstraction instructions on mathematical problem-solving"Int'l Conf.on Psychology. 69-78 (2000)
• [文献書誌] 鈴木宏昭: "海保博之 編 瞬間情報処理の心理学 (ひらめくコツ)"福村出版. 256 (2000)