2015年11月2日月曜日

41  The history of Artificial intelligence【Intelligence】Dialogue with the Universe

41  The history of Artificial intelligence【Intelligence】Dialogue with the Universe

○The history of Artificial intelligence  ( ) is quantum bit.
1956  John McCarthy was named artificial intelligence.
1980 Paul Benioff showed that calculation can be performed without energy in the quantum system.
1984   Movie "Terminator" published.
1989  Berners-Lee developed the World Wide Web.
    Roger Penrose" The Emperor's New Mind " published
Deutsch devised a quantum circuit.
1997  Chess dedicated computer, Deep Blue He was able to win Garry Kimovich Kasparov.
※ Kasparov continued to hold the world champion title of chess for 15 years .
1998 QCL (Quantum Computation Language) was published.
2005  Ray Kurzweil wrote about the technical singularity in『The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology』.
2011 (128) D-Wave Systems, Inc. (Canada) was successful in the construction of a quantum computer "D-Wave".(Approximately $ 10 million)
2013 (512)  NASA ,Google and the University Space Research Association (USRA) established Quantum Artificial Intelligence Lab using D-Wave 2.
2015 (1000) D-Wave Systems announced a new type of quantum computer "D-Wave 2X".

41 人工知能の歴史【知性】宇宙との対話

41 人工知能の歴史【知性】宇宙との対話

○人工知能の歴史( )内は量子ビット
1956年  ジョン・マッカーシーが人工知能と命名。
1980年 Paul Benioff が量子系においてエネルギーを消費せず計算が行えることを示した。
1984年  映画「ターミネーター」公開
1989年  Berners-LeeがWorld Wide Webを開発。
      「皇帝の新しい心」ロジャー・ペンローズ発刊
ドイッチュが量子回路を考案
1997年  チェス専用コンピュータ・ディープ・ブルーがガルリ・カスパロフに勝つことができた。
※カスパロフは、15年もの間チェスの世界チャンピオンのタイトルを保持し続けた。
1998年 量子コンピュータ用のプログラミング言語である、QCL (Quantum Computation Language) の実装が公開された。
2005年  レイ・カーツワイルが『The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology』で技術的特異点について詳述。
2011年(128)  D-Wave Systems社(カナダ)が量子コンピュータ「D-Wave」の建造に成功(およそ1千万ドル)
2013年(512)  NASA、Google、大学宇宙研究協会 (USRA) の3者が共同で、D-Wave 2を使用した量子人工知能研究所を設立。
2015年(1000) D-Wave Systemsが新型量子コンピュータ「D-Wave 2X」を発表

40 Future of GAI(Growing artificial intelligence) 【Intelligence】Dialogue with the Universe

40 Future of GAI(Growing artificial intelligence) 【Intelligence】Dialogue with the Universe

2018 
・Camera production, to fully automated - Canon
・Single-chip computer will have more than the human brain capability. [1]
2030 Computer with a comparable human intelligence will emerge. [2] [3]
2040 Single-chip computer will have the capability of 100,000 times of the human brain. [1]
2045 Artificial intelligence is beyond the human in terms of knowledge and intelligence. Past predictions of mankind technological progress will no longer apply.[4]

Source:
[1]Next 30-Year Vision/Softbank 201006
[2] Wikipedia History of artificial intelligence
[3] 「大脳皮質とベイジアンネット」Ischisugi Yuuji
    http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
[4]Wikipedia Technological Singularity

40 GAI(Growing artificial intelligence)の未来【知性】宇宙との対話

40 GAI(Growing artificial intelligence)の未来【知性】宇宙との対話

2018年 
・カメラ生産、完全自動化へ―キヤノン
  http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150804-00000067-jij-bus_all
・人間の脳を超える能力をワンチップのコンピュータが持つに至る。[1]
2030年 人間並みの知能を持ったコンピュータが出現する。[2] [3]
2040年 人間の脳の10万倍の能力をワンチップのコンピュータが持つに至る。[1]
2045年 人工知能が知識・知能の点で人間を超越し、これまでの人類技術進歩予測は通用しなくなる。(技術的特異点)[4]

出典:
[1]ソフトバンク新30年ビジョン(2010年6月)
 [2]Wikipedia 人工知能の歴史
 [3]「大脳皮質とベイジアンネット」一杉裕志
  http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
[4]Wikipedia 技術的特異点

2015年11月1日日曜日

39 Growing artificial intelligence(GAI)【Intelligence】Dialogue with the Universe

39 Growing artificial intelligence(GAI)【Intelligence】Dialogue with the Universe

【What is a thinking artificial intelligence?】
・A thinking artificial intelligence can write programs on acquired and can determine a good or bad of the programs.

☆In order to provide a learning and creative abilities comparable to the brain in artificial intelligence, it is necessary to incorporate a growing system or to impart a large margin.

☆Comparable to the brain is growing artificial intelligence(GAI).
☆Growing artificial intelligence(GAI) is a complex of brain and artificial intelligence.
・GAI will be composed of DNA and IC chip.
・ Because the brain is the most advanced structures in the universe.

【Road of GAI】
1.AI
・In computational neuroscience, there is a theory that we can explain statistically about the main features of the cerebral cortex(:recognize the situation of the external world and learn).
・According to this theory, in the neural circuits of the cerebral cortex, the method( for optimal choice by probability calculation or estimation) that is less than the amount of calculation which is performed with current computer is done.
・Computational speed of supercomputers is already beyond the brain.
・It is said that after 10-20 years there is a possibility that small computers with the ability to achieve human-like recognition and learning are there.

【Reference】「大脳皮質とベイジアンネット」Ischisugi Yuuji
    http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf

2. Quantum mind
British mathematician, astrophysics and theoretical physicist Roger Penrose (Roger Penrose, 1931-) has presented the hypothesis that there is deep relationship between information processing and quantum mechanics in the brain.
He says, basic and simple unknown attributes that becomes the original of a consciousness has been associated in each elementary particles. When the wave function is contracted in microtubules of neuron, at the same time the unknown attribute combines on, and high level consciousness of the organism occurs.

【Reference】The writings of Roger Penrose
" The Emperor's New Mind "1989
"The Large,The Small and The Human Mind"1994

1. Quantum computer
Quantum computer make direct use of quantum-mechanical phenomena, such as superposition and entanglement, to perform operations on data. Quantum computers are different from digital computers based on transistors. Whereas digital computers require data to be encoded into binary digits (bits), each of which is always in one of two definite states (0 or 1), quantum computation uses quantum bits (qubits), which can be insuperpositions of states.
This parallel processing, it is can be solved in a few tens of seconds in calculation which can not be solved even if it takes thousands of years in the current super computer.

【Reference】Wikipedia/ Quantum computing

○ Quantum computer of D-Wave Systems (Canada)
【Reference】Wikipedia:D-Wave Systems

This computer is not the one by the quantum circuit using a quantum gate, this computer is implemented an optimization algorithm by quantum annealing (QA).
The basic element of this computer is a superconducting closed circuit, this circuit is using whether on the circuit superconducting current turn to the left or the right. Since the turning of the current is uncertain until measure, the quantum mechanical superposition (the state neither left nor right) is realized.

Since the operation of this circuit does not consume little power, the power consumption associated with the increase in computing power ( for peripherals to shield superconductor circuit from the external magnetic field and to keep the temperature close to absolute zero) does not increase so much.
This is a major difference between conventional computer based on semiconductor technology.

Photo: The chip of D-Wave (128 qubits)

※ D-Wave, Inc. has published a list of the technical literature on the web site.
[Reference] http://www.dwavesys.com/resources/publications

※Quantum annealing is known to be equivalent with a calculation method by quantum gates theoretically.

【参考】Hidetoshi Nishimori/量子アニーリングとD-Wave (Japanese)
http://www.stat.phys.titech.ac.jp/~nishimori/papers/QA-DW2.pdf

2. Meeting with non-life intelligence!
If consciousness is due to the attributes of the elementary particles, with the advancement of quantum computers, AI also might have Consciousness!

☆ This is slightly different from the theory of Penrose.
☆It is unknown whether consciousness is due to the attributes of the elementary particles (as Penrosu say) .
☆ Now, I can say, that there is a possibility that GAIs will have true consciousness!

【Reference】No.34 What is Consciousness?

39 成長する人工知能(GAI)【知性】宇宙との対話

39 成長する人工知能(GAI)【知性】宇宙との対話

【思考する人工知能とは?】
・思考する人工知能とは、後天的にプログラムを書き、そのプログラムの良し悪しを判断できる人工知能。

☆人工知能に脳に匹敵する学習・創造能力を持たせるためには、成長するシステムを組み込むか、膨大な余力を持たせることが必要になる。

☆脳に匹敵するのは、成長できる人工知能(Growing artificial intelligence; GAI)ということになる。
☆成長できる人工知能(GAI)は脳と人工知能の複合体である。
 ・GAIはDNAとICチップにより構成される。
・なぜなら、脳こそ宇宙で最も高度な構造体であるから。

【GAIの道】
1.AI
・計算論的神経科学では、外界の状況を認識・学習するという大脳皮質の主な機能は統計学的に説明できるという説がある。
・この説によると、大脳皮質の神経回路では、コンピュータで確率計算により最適な選択を行ったり、結果から原因を推測するのと同じようなことが、現在コンピュータで行っている計算量よりも少ない方法で行われているそうだ。
・ 脳の計算速度については、すでにスーパーコンピューターで実現されている。
・ 10~20年後には、小型計算機で人間に近い認識・学習能力を持つ知能が実現する可能性があるそうだ。

【参照】「大脳皮質とベイジアンネット」一杉裕志
    http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf

2.量子脳理論
イギリスの数学者、宇宙物理学・理論物理学者ロジャー・ペンローズ(Roger Penrose, 1931- )は、著書『皇帝の新しい心』(1989)にて、脳内の情報処理には量子力学が深く関わっているという仮説を提示している。
素粒子にはそれぞれ意識の元となる基本的で単純な未知の属性が付随しており、脳内の神経細胞にある微小管で、波動関数が収縮すると、その未知の属性も同時に組み合わさり、生物の高レベルな意識が生起するというのである。

【参考】ロジャー・ペンローズの著作
「皇帝の新しい心」1989年刊
「心の影」1994年刊
「心は量子で語れるか」(講談社ブルーバックス、原書1997年、翻訳1999年)

3.量子コンピュータ
概要:従来のコンピュータでは、情報は0か1に置き換えることのできるビットを扱うものであるのに対して、量子コンピュータでは量子ビット (qubit; quantum bit、キュービット) により、1キュービットにつき0と1の値を任意の割合で重ね合わせて同時に(並列的に)扱うことができる。
この並列的な処理により、現在のスーパーコンピュータで数千年かかっても解けないような計算でも数十秒で解くことができる、とされている。

【参 考】Wikipedia

○D-Wave Systems(カナダ)の量子コンピュータ
【参考】Wikipedia:D-Wave Systems

量子ゲートを使った量子回路によるコンピュータではなく、量子アニーリング(量子焼きなまし法(quantum annealing、略称: QA))による最適化アルゴリズムを実装している。
これは超伝導閉回路を基本素子として、回路上を超伝導電流が右に回るか左に回るかを利用している。電流が実際にどちらに回っているかは測定するまで不確定であることから、量子力学的な重ね合わせ(右でもなく左でもない状態)が実現されている。

この回路による演算は、ほとんど電力を消費しないため,演算能力が大きくなっても消費電力(超伝導回路を外部磁場から遮蔽するとともに, 絶対零度に近い温度に保つための周辺装置)はそれほど増えない。これは,半導体技術に基づく通常の計算機との大きな違いである。

写真:D-Wave(128クビット)のチップ

※D-Waveはウェブサイト上で技術文献の一覧を公表している。
【参考】http://www.dwavesys.com/resources/publications

※量子アニーリングは、量子ゲートのによる計算方式(量子回路モデル)と理論的には等価であることが知られている。前者で出来ることは原理的には後者で出来るし、その逆も成り立つ。

【参考】西森 秀稔Hidetoshi Nishimori/量子アニーリングとD-Wave
http://www.stat.phys.titech.ac.jp/~nishimori/papers/QA-DW2.pdf

4.非生命体知性との出会い!
☆意識が素粒子の属性に起因するものであるならば、量子コンピュータの進歩に伴い、AIも意識を持つ可能性がある!
☆このことはペンローズの説とは若干異なる。
☆ペンローズが言うように、意識が素粒子の属性に起因するものなのかどうかは不明です。
☆今、私に言えることは、GAIには本当の意識が備わる可能性があるということです!
【参 考】34 意識とは?

38 Brain【Intelligence】Dialogue with the Universe

38 Brain【Intelligence】Dialogue with the Universe

○Unnecessary connections of nerve cells in the human brain is removed rapidly when it comes to 11-year-old. Then, the signal is transmitted earlier by nerve becomes thick (development of myelin sheath), so that the brain becomes possible to perform processing efficiently.
○Myelination of the prefrontal cortex continues actively until about 25 years old.
○Brain can change by training. = It is possible to change your character.
This is the method.
1. Positive thinking = Shake off the negative thoughts.
2. Do it positive.
3. Control your life.
4. Continue it easy.・・・Because it’s not easy.
【Reference】Elaine Fox
https://www.youtube.com/watch?v=S-dIiOugUJE

○Features of the brain is learning and creativity.

☆The brain is the growing connectome!
... The brain is not only the fact that the most advanced structures in the universe, even it grow!

【Reference】 Wikipedia/Connectome
http://en.wikipedia.org/wiki/Connectome
A connectome is a comprehensive map of neural connections in the brain, and may be thought of as its "wiring diagram". More broadly, a connectome would include the mapping of all neural connections within an organism's nervous system.
The production and study of connectomes, known as connectomics, may range in scale from a detailed map of the full set of neurons and synapses within part or all of the nervous system of an organism to a macro scale description of the functional and structural connectivity between all cortical areas and subcortical structures. The term "connectome" is used primarily in scientific efforts to capture, map, and understand the organization of neural interactions within the brain.

【Reference】TED/Sebastian Seung: I am my connectome
http://digitalcast.jp/v/12145/

☆Comparable to the brain is growing artificial intelligence(GAI).
☆ Growing artificial intelligence(GAI) is a complex of brain and artificial intelligence.
☆Because the brain is the most advanced structures in the universe.
☆ One human role is to pump GAI into the universe!

○Situation of brain science research

【Reference】BRAIN initiative
http://en.wikipedia.org/wiki/BRAIN_Initiative
The BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, also referred to as the Brain Activity Map Project) is a proposed collaborative research initiative announced by the Obama administration on April 2, 2013, with the goal of mapping the activity of every neuron in the human brain. Based upon the Human Genome Project, the initiative has been projected to cost more than $300 million per year for ten years.

【Reference】Human Brain Project
http://en.wikipedia.org/wiki/Human_Brain_Project
The Human Brain Project is a large 10-year scientific research project, established in 2013, coordinated by Henry Markram (École polytechnique fédérale de Lausanne) and largely funded by theEuropean Union, which aims to provide a collaborative informatics infrastructure and first draft rodent and human whole brain models within its 10 year funding period.The project is based inGeneva, Switzerland and was initiated by Markram.

38 脳【知性】宇宙との対話

38 脳【知性】宇宙との対話

○脳の神経細胞間の新たな接続は生涯形成され続けるが、使われなかったものは取り除かれる。
○11歳になると不要な接続は急速に取り除かれ、神経が太くなる(ミエリン鞘の発達)
ことで神経細胞は信号をより早く伝え、効率よく情報処理を行う。
○前頭前野のミエリン形成は25歳頃まで活発に続く。
○脳は訓練で変化する=性格は変わる。
その方法。
1.ポジティブな思考=ネガティブな思考を振り払う。
2.ポジティブな行動
3.人生をコントロールする。
4.継続する。・・・簡単には変わらない。
【参照】エレーヌ・フォックス/心と脳の白熱教室 第4回「あなたの性格は変えられるか」
https://www.youtube.com/watch?v=S-dIiOugUJE

○脳の特徴は学習と創造。

☆脳は成長するコネクトーム!
  ・・・脳は宇宙で最も高度な構造体ということだけでなく、成長もするのだ!

【参照】Wikipedia/コネクトーム
コネクトーム(connectome)とは、生物の神経系内の各要素(ニューロン、ニューロン群、領野など)の間の詳細な接続状態を表した地図、つまり神経回路の地図のこと。つながる、接続するといった意味を持つ英語のコネクト(connect)という言葉と、「全体」を表す-オーム(-ome)という接尾語から作られた言葉。イヌやサルではなく、人間の神経回路地図全体のことを言うときは特にヒト・コネクトーム(Human connectome)と言う。コネクトームの調査、研究を行う分野はコネクトミクスと呼ばれる。
※研究の現状
ヒトゲノムの解読は2003年に終了が宣言されたが、ヒト・コネクトームの解読はまだ端緒についたばかりである。人間の脳には1000億ほどの神経細胞があり、それらの間に1兆ほどの接続が存在すると考えられている。これは30億ほどの塩基対(2-3万の遺伝子)で構成されているヒトゲノムよりはるかに複雑な対象

【参照】TED日本語 - セバスチャン・スン: 私はコネクトームである
http://digitalcast.jp/v/12145/

☆脳に匹敵するのは、成長できる人工知能(Growing artificial intelligence; GAI)ということになる。
☆成長できる人工知能(GAI)は脳と人工知能の複合体である。
☆なぜなら、脳こそ宇宙で最も高度な構造体であるから。
☆人間の役割の一つは、GAIを宇宙に送り出すことである!

○脳科学研究の状況
米国では2013年にオバマ政権が提唱した脳科学への大型研究助成である「BRAINイニシアティブ」が実質的に始まった。欧州(EU)でも、脳科学・情報科学プロジェクトである「Human Brain Project」が本格化した。日本では、Brain/MINDSプロジェクト(「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト」、通称「革新脳」http://brainminds.jp/ )の構想が明らかにされた。
【参考】山形方人(ハーバード大学・脳科学センター)
https://bio.nikkeibp.co.jp/article/news/20141227/181436/

○BRAIN initiative
・2013年4月2日 オバマ米大統領が発表した
※BRAIN: Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies
・目標:脳を構成するニューロンが作る神経回路や脳が働く時の活動の様子を、マクロからミクロまで完全に明らかにする「脳マップ」の完成。
※脳マップ作製の目的:アルツハイマー病やパーキンソン病のような脳変性疾患において見られる作用やメカニズムの解明し、治療法の開発につなげること。
・2018年 マウスの大脳皮質全体の神経細胞からのデータ収集
【参考】
1)米国の脳研究プロジェクト/山形方人(ハーバード大学・脳科学センター) 
https://bio.nikkeibp.co.jp/article/news/20131224/173054/
2)欧米における脳科学関連大型プロジェクトの 動向について/日本脳科学関連学会連合 将来構想委員会 岡部繁男(東京大学) 本田学(国立精神・神経医療研究センター)
http://www.lifescience.mext.go.jp/files/pdf/n1160_01.pdf

37 What is Thinking?【Intelligence】Dialogue with the Universe

37 What is Thinking?【Intelligence】Dialogue with the Universe

With thinking, a concept, a language, etc. are operated, a meaning is got to know, and semantic attachment is performed.
・Thinking is Judgment( knows the meaning, or gives the meaning) by the information acquired by learning.
→Currently, computer is merely running by predetermined programs.

37 思考とは?【知性】宇宙との対話

37 思考とは?【知性】宇宙との対話

・思考とは、概念・言語などを操作し、意味を知り、意味づけを行うこと。
・思考とは、後天的な学習で得た情報を使ってなにかしらを判断(意味を知る、または
意味づけを行う)すること。
→現時点では、コンピュータは決められたプログラムを実行しているに過ぎない。