NetScience Interview Mail 1999/10/07 Vol.072 |
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【淺間一(あさま・はじめ)@理化学研究所 工学基盤研究部 技術開発促進室】
極限環境メカトロニクスチーム チームリーダー
生化学システム研究室 副主任研究員
研究:ロボット工学
著書:長田正編著『自律分散をめざすロボットシステム』オーム社,東京,1995.ほか
研究室ホームページ:http://celultra.riken.go.jp/~asama/
○自律ロボットの研究者、淺間一さんにお話を伺います。
淺間氏はロボカップと呼ばれるロボットのサッカーに出場したり、様々な分散ロボットなどをお作りになっています。
近い将来、大きな役割を役割を果たすかもしれないロボット。
その研究現場からのお話、お楽しみ下さい。
7回連続予定。(編集部)
[12: 荷運び課題を処理するために] |
■あと大きなもの運ぶというのもやっているんですよ。コンプライアントな機構を持った荷台みたいなのを作りましてね。これは試しに作ってみたパラレルリンクで。ダンパーととバネがついてましてサスペンション機構を計6個持っています。そうすると位置と姿勢が拘束されると。
こういうものはたとえばですね、以前大きなものを運ぶにはどうしていたかというとですね、片方のロボットは位置を制御すると。もう片方のロボットは力センサーを持ってまして、力で制御されている。で、引っ張られればついていく。押されれば逆に動く。つまり力をできるだけ0にするようになびいてくれるわけです。そういうふうにしとけば大きなものでも簡単に運べるだろうと思ったわけです。
○実際にはどうだったんですか。
■実際はですね、ゆっくり動かすとうまくいくんですけども速くすると車は急に止まれないじゃないけども片方がパッと止まっても、もう片方はイナーシャーを持ってますから、パッと止まれないわけです。そうすると力を検出して制御しようとしてもバキバキバキっていくわけです(笑)。 そこでどうするかというと、コンプライアンス、バネを持たせてある程度はバネで吸収しようと。まだ開発中ですが。
[13: 知的であるとは ロボットにはロボットの知能や制御がある] |
○先生のロボット、あれはいわゆる知能ロボットと呼ばれる類のものだと思いますが、先生は知能というのはどんなふうに捉えてらっしゃいますか。工学の方だと、問題なり課題なりがあって、それを解決する能力、それが知能だということになるんだろうとは思いますが。
なんでこういうことをお聞きするかというと、最近、なんだかその辺がだんだん分からなくなってきたんです。人工知能や自然言語解析の世界では、たとえばある時代には知能だと言われていたものが、できあがってしまうと違うとか言われるようになっちゃうでしょう?
■ええそうです。要するにシステムが知的であるかどうかっていうのは人間が見て、知的だと思うかどうかだと思うんですよ。昔は計算機だって高速に計算することが知能だと言われていたんだけど、そういうことが実現されてしまうとそれはもう知能じゃないと。で、人工知能もそうで、エキスパートシステムとかできて、今までのプログラミングではできないような情報処理ができるようになって、これが知能だ、というわけですけども、実際に方法論が確立して出来上がってしまうと、なんだ、ってことになる。あんなの知能じゃない、ってことになるわけですね。
それが実現してしまうと、それはもう知能じゃなくなるということを言われるわけですけども、実際にシステムが知的であるかどうかというのは、見て、その動きが知的に見えれば、知的だと思っていいと思うんですよね、僕は。
特に生物が知的知的っていうことを計算機屋がいうときには、計算機がまだ実現してないようなもの、動きなり処理なりができたときに、知的だって思うだろうと。
○ふーむ。
■ただロボット屋がやっている一つの夢は自律ってことだから、自律性があるレベルまでいったときに、それは知能っていう名前で置き換えられると思うんですよね。
○自律ですか。たとえば昆虫だと意識があるのかないのかは非常に微妙なところで、でもやっぱり何事かが起こっていると考えられているようですが、ロボットの自律っていうのが進んでいったときに、その辺っていうのはどうなるんだろうというのが一点。それと認知とかとも絡んでくると思うんですけど、あることができるようになっちゃうと途端に「知能じゃない」と言われるようになっちゃうと、その辺がね、いったい何をもって知能とか知的とかいうのかということが、さっぱり分からなくなってるんですよね…。
■そうですよね。たぶん生物とか見ててもバイオロジーやっている人、特にバイオテクノロジーやっている人から見ると、単に非常にうまくコーディングされているだけであって、基本的にDNAに備わったタンパク合成をやっていればああいうものはできるんだよと。ちっとも適応性があるんだよとかそんなことはないんだよ、ってことになりかねないですよね(笑)。
○落としていくと、それこそ生物だってローカルルールの集合体に過ぎない、ということになりかねないですよね。それはそれで正しいんだろうと思うんですけども…。
■大事なのはやっぱりそれで何ができるのかということだと思うんですよね。僕の考え方っていうのは、どんな知能であれ、必ずボディってものを介して外界とインタラクションする中で生まれてきているわけですよね。
ボディ依存性っていうのは非常に重要で、たとえばブルックスとミンスキーの考え方の違いっていうのはミンスキーっていうのは基本的に人間の知的機能って言うのは脳にあって、脳だけを保存していればそのうち人工的なボディができたときにそこに埋め込めば復活できると、こういうわけですよね。一方ブルックスのビヘイビア・ベースの考え方っていうのは常に体を通してわれわれはあるのだから、体がなければそんなものは絶対にできないと。
○はい。
■で僕はどっちかっていうと、ブルックスをそんなに信奉しているわけじゃないけどもやっぱり後者の立場をとっていて、たとえば機械の知能っていうのは、機械のボディで実現されると考えているんですよね。
だから人間の知能なり昆虫の知能なりってものがいくら解明が進んでも、それの機能的なmimeticsってことはあると思うんですけども、それの技術的に全く同じものを作るのかというと、細胞の化学反応とかまで同じように実現するというような方法はたぶん採らないと思うんですね。そこにはやっぱりエレクトロニクスであるとか機械部品で構成されたボディ──そしてボディに応じた知能っていうものがやっぱりその中にはできてくるはずだと思うんですね。
○ええ。
■またそこでの知能っていうのは、いわゆるジッと考えて──プランニングなんかまさにそうなんですけども、あそこへ行くためにここを通ってあそこを通ってなんて考える、推論をするような知能から、もっとプリミティブなレベルで、こっちでぶつかると痛いとか、リアクティブなレベルで動いているもの、いろんなレベルのものがパラレルにはしっている、という形だと思うんですよ。
でブルックスがやっているのは下のレベルで、上のレベルと繋がらなかったわけですね。従来の人工知能は逆に上のレベルでやり続けてフレーム問題みたいなので挫折した。問題はやっぱりこの間をつなぐ、リアクティブな知能と推論を行うような非常に高度な知能をつなげるようなところをどう埋めるかということであって、そこが我々の研究のこれからのターゲットじゃないかと思うんですね。
○ロボットやっている先生でも、機械に頭を持たせるとか、逆に頭に体を持たせるという考え方がありますけども、日本はやっぱりどっちかっていうと機械ベースの方が多いようですね。
■そうですね。我々はどっちかっつーとサイエンティストというよりエンジニアに近いから、役に立つロボットじゃないけども、なんかのツールとしてロボットを作りたいわけですよ。あれはやっぱり道具であって生き物じゃない。生き物のように賢く適応性高く動くけれども、常に我々のやりたいことをやってくれる機械なんだと。僕はそう思ってます。
そういう意味ではヒューマノイドみたいにできるだけ人間に似せることになっちゃってる研究もあると思うけども、僕は、それとは違うところを目標にしているつもりですけどね。
○機械には機械の制御があると。
■ええ、あれはあくまでも機械だと。ロボットっていうのはもともとロボタっていう労働力を意味するものとして出てきたわけですから、僕はそういう立場をとりたい。
○ホンダの人はそれに近いようなことを仰ってましたけどね(参照: http://www.moriyama.com/popular_science_node/backnumber/1999/PSN990622.html )。同じヒューマノイドやってても、立場はそれぞれ違うのかもしれないな、とその時ちらっと思ったんですけど。
■うん、ロボットにはロボットなりのやり方があると思うんです。
たぶん脳の研究やっている人たちは脳の研究の成果を実際のロボットで確かめてみたい、っていうのはあるんですよね。そのときにロボットというのはツールとして、解剖学的に解明していくってだけじゃなくて、モデルを作って、モデルと同じモノを構成論的に作ることによってモデルが正しいかどうか実証的に確かめたいということなんですね。そういうサイエンティストにとってはロボットっていうのはまさに人工的なボディを提供するツールになる。
ただそのときに得られた知見っていうのが、はたしてどこまで本当の生物を反映しているのかっていうのは難しいですよね。
○ええ、環境との相互作用とかで変わってくるわけですからね。だから実環境に出さないとダメなんでしょうけど、どこまでやれば証明できたことになるのかということになると、非常に厳しいですよね。
[14: 現実の環境との距離] |
○役に立つ、ということでちょっとお伺いしたいんですが、先生方もいまは原子力のお金で、極限環境ということで研究なさっていらっしゃるわけですよね。一方で実際に出てくるロボットっていうのは、いわゆるunstructured enviromentっていうんですか、こういう普通の環境にボンと出したときにちゃんと動くかというと、そういう面での信頼性っていうのはかなり低いですよね。
■そうですね。
○そういう面での現実との距離っていうのは、どういうふうに考えていらっしゃいますか。
■うん、そこは、意外に大きいんじゃないかと思うんですよね(笑)。
Unstructuredでないってことはモデルがあるって話ですから、モデルベースド・ロボティクスって言われているものです。で、それに対抗してさっきのはビヘイビア・ベースド・ロボティクスといわれているんですが、これは要するに、すべてがモデルベースでいくわけでもないし、全てがビヘイビア・ベースでいくわけでもないですよね。確かにパラダイムは違うんだけども、じゃあどちらかのパラダイムでいけるかというと、たぶん両方とも無理…。
その辺の、あいだっていうのが、意外と大きいんじゃないでしょうかね。
○先生はでも、先ほどのユビキタス的なIDCの話などからすると、無理っていうよりも、どちらかだけを採る必要はないっていう立場じゃないんですか? あれはロボットでしかあり得ない技術だし。
■そうですね。そういう意味では我々が作っているものっていうのは人工生物じゃなくて機械なんですから、機械っていうのは我々が実現できるテクノロジーっていうのがあるわけですから、それで、どのようにして間を埋めるか。もうちょっと一般的な言い方で言うと役に立つロボットを作ると。そういうことを考えることが大事だと思いますね。
で、それがないヴァーチャルな世界──物理世界がシミュレートできないようなヴァーチャルな世界でいくら議論していても、たぶん役に立つ機械は作れない。むしろわれわれのテクノロジーでどういうことが可能になったかということをどう利用していくかということを議論すべきだと思います。
[15: 創発する機械を設計するには] |
○ええ、そう伺ったあとに哲学的な話で恐縮なんですけど、たとえば先ほどのローカルなルールに従っているものから、ぜんぜん次元の違うものが創発して出てくるようなものを作るのが目標ということでしたよね。
たとえば工場の中でロボットがいっぱい動き回っていて、一個一個のロボット同士は右へ行ったり左へ行ったり、あっちへモノを運んでといったローカルなルールに従っているに過ぎないんだけど、最終的には製品がガーッと出てくる、といったものを作るのが目標なんですよね?
■ええ。
○そういうものをですね、実際にプロダクト、製品として設計するときには、どうやって設計するんですか? 生物っていうのはたぶんそこらへんはかなりいい加減で、バーッとやってて、変なものもいっぱい出て来るんだけど、たまたまうまく生き残った奴だけが残っていくという形ですよね。でも工学産物として出すときにそんなことやったら怒られますよね。
■そうですね。だから、なんていったらいいんだろうなあ。
今までの機械システムの設計に対して、そういう創発するような機械っていうのはどうやったらそういうふうに振る舞えるかということをexplecitに書くんじゃなくて、そこにそれが出るような、内的な機構、しかけをうまく作ることが大事になるわけですね。でもいずれにせよ、しかけがないとそういう行為は出ないわけですから、結局メタレベルでそれが出るようにしても、それの設計原理というのはあるはずですよね。
○はい。
■そこが非常に興味があるんですけども、えっと…、前にどうやったらそういう創発する機械が作れるかって話をしたときに(笑)、一つは創発的に設計できるような機構が、内在している、たぶんそういうことが必要になると。構造をどんどん変えていけるような、さっきもちょっと話しましたけども、そういうことが非常に大事であると。で、そのときに、頭の中だけで考えるだけじゃないと。
○どういうことでしょうか。
■まず一つ目のレベルは<思考レベル>ってあるわけですね、体を使わないで頭だけでシステムを考える。次に第二のレベルとしては<制御レベル>って話があって、今度は自分のボディを使っていろいろセンシングしながら動き回るっていう機能がある。その次に、僕は機械の場合は<ボディを設計する>っていう話があると思うんですよ。腕を3本にするのか4本にするのか、IDCみたいなデバイスを与えるのか与えないのか。生物は第二のレベルまでしか与えられてないわけですが、機械の場合は第三のレベルを考えることができる、許されるんですよ。
○なるほど。
■だからボディをどうしたらいいかということまでも自由度があって、だから面白いんです。
そのときに、常に機械を設計して、製作して、それを使うというんじゃなくて、この関係がグルグル回っているんですよ。構造が変わりうるということは、常に自分が動きながらボディのデザインを変えていけるわけですね。ボディを設計しているわけです。そして自分の体を変えていく。しかもそれが自己言及的であると。要するに自分でどうすれば、どういうふうにやったらいいのかという目標みたいなのを作りながら、それが変わっていく。そういうものをうまく内在させていくと、創発みたいなのはうまくいくんじゃないかな、と思うんですけど。
○なんか、いかにも理研の先生に話を伺ってます、って感じになってきましたね(笑)。
■(笑)。
○直観的な疑問というか、僕が伺いたいのは、たとえば、アリの巣がありますよね。アリの巣をつくりましょうと。もし人間が作ろうと思ったら、外見を見て全体を捉えてから、ガーッと掘って、形をバンバンとそろえて作るわけですよね。
で、機能を創発するロボットの話は、まわりにアリンコみたいなのをバーッとばらまいて作らせましょうと。ある意味そういう話じゃないですか。アリンコ一体一体にはローカルのルールだけ与えておいて、アリの巣っていうものを作らせようと。そういうものを一体どうやったら設計、っていうか、実際の作業としてやっていくときにどうやったら作れるのか、どういう手順を踏めばいいのかということが、全く見当もつかないんですよ。
■そうですね…。それができたら面白いでしょうね(笑)。
○(笑)。でもそれがある意味、目標なんでしょう?
■ええ、目標ですね。
一つには生まれながらに持っている先天的な遺伝情報である程度社会を維持できるメカニズムが備わっているという話と、生きていく上でのbehaviorみたいなのをうまく学習して獲得していくわけですよね。で、問題は、全部プログラムで書いちゃおうとすると、全部遺伝コードで書いてしまおうみたいな話になっちゃいますよね。だからそれには限界があって。ただ全部学習でやろうとすると、たぶん死に絶えてしまう。だからベースとなる部分はとにかく先天的に持っているんだと。その上でその状況に応じてうまく変えられるような学習機能みたいなものを持たせることで、全部遺伝コードで書かなくてもある程度は学習機能で補えると。
この割合。学習と遺伝の割合っていうのが全く分かってないですからね…。
○そういうのを見極めようというのもロボカップの目的の一つなんじゃないんですか。あらかじめ技を教えている奴と、自分で走らせまわらせて学習させた奴とでどっちが強いかというのもやっていると聞いてますが。
■ああ、そうですね。だから学習なんか、ずっとコーディングしていくとこれ以上はもう勝てませんよ、っていうところがあるわけだし、学習にしても、できるようにまた仕掛けがあるわけですよ。いきなりロボットにボール持たせても勝てるようになるはずがないし。一台でボールを出す練習を何回もしていて、次に相手のロボットを見たら避けるとか、パスするとか、相手のロボットもボールが出たときにどう動くかとか。要するにちゃんとカリキュラムを組んで学習させてやらないとうまくいかないんですよ。
そういうふうに学習の予定は人間が組んでいるんだけれども、そこが要するに遺伝的に持つようになれば、そこは書かなくてすむようになりますからね。
○ええ。
■そういう意味ではまだそんなレベルです。ていうかそういう機能を持った機械をつ くるなんて話がマジで始まったのが、まだ5年前くらいですからね。
○でもいまはけっこうマジなんでしょう?
■そうですね。創発なんかが出てきたときにも僕が感じたのが、「ロボット」っていってもイメージするモノがみんな違うんですよ。だから議論がかみ合わない。
[16: ロボットのイメージ3種 機械工学、生物、計算機それぞれの立場から] |
○どう違うんですか。
■どうも大きく分類すると──僕の勝手な分類ですが──3つあるんです。
○次号へ続く…。
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http://www.andor.co.jp/hotnews/hot/990930.html
◇学習院大学理学部 創立50周年記念講演会
http://www.gakushuin.ac.jp/~sci-www/sc50.html
◇緯度観測百年記念事業特別講演会「宇宙と地球のハーモニー」
http://www.miz.nao.ac.jp/100th.html
■URL:
◇多目的な検査に対応できるX線透視撮影システムの発売について 東芝
http://www.toshiba.co.jp/about/press/1999_09/pr_j2201.htm
◇ライフサイエンス推進事業部を新設〜バイオ関連ビジネスを本格的に開始〜 日立
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/9909/0927b.html
◇地球環境保全新活動計画「OKIエコ・プラン21」策定 沖電気
http://www.oki.co.jp/OKI/Home/JIS/New/OKI-News/1999/09/z9946.html
◇地球フロンティア研究システム、インド洋におけるエルニーニョ現象を発見
http://yyy.tksc.nasda.go.jp/Home/Press/Press-j/199909/frontier_990916_j.html
◇NTT InterCommunication No.28 ロボットの生態系 対談 浅田稔+佐倉統
http://www.ntticc.or.jp/pub/ic_mag/ic028/html/065.html
◇JEM「きぼう」のバンパ高速衝突試験
http://jem.tksc.nasda.go.jp/iss_jem/jem/develop_status_09.html
◇子供向けの通信白書
http://www.kids.mpt.go.jp/
◇BBCによる恐竜の壁紙
http://news.bbc.co.uk/hi/english/static/sci_tech/specials/dinosaurs/default.stm
◇講談社サイエンティフィクホームページ開設
http://www.kspub.co.jp/
◇Mars Climate Orbiter失敗の原因は単位ミス
http://www.flatoday.com/space/today/093099g.htm
◇パイオニアの軌道から新天体発見か
http://news.bbc.co.uk/hi/english/sci/tech/newsid_460000/460095.stm
◇東海村 ウラン燃料加工施設 臨界事故に関するURL集(PSN)
http://www.moriyama.com/popular_science_node/backnumber/1999/PSN991005.html#website
*ここは、科学に関連するイベントの一行告知、URL紹介など、
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