国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院情报学研究科の有田 隆也 教授、鈴木 麗璽 准教授、大和 祐介 博士後期課程学生の研究グループは、コンピュータ内进化実験により、メタ记忆注1）の机能を持つニューラルネットワーク注2）を创り出すことに成功しました。
近年、脳の回路を模したニューラルネットワークを用いた人工知能技術が急速に進展しています。本研究の対象はメタ记忆の进化です。メタ记忆とは、例えば「昨日の朝食は何を食べたか覚えているかな？」と考えるときに頭の中で働くような、記憶の存在の有無を調べたりコントロールしたりするような認知機能を意味します。
本研究では「遅延見本合わせ課題」を採用しました。最初に赤い丸などのパターンを見た後、複数パターンから最初のパターンを指し示すテストを受けます。正解だと報酬を得ますが、テストを回避しても小さな報酬を得られます。メタ记忆がある場合、記憶に自信があればテストを受け、自信がなければ回避するはずです。
本研究では、この課題を単純化した上で、最初はランダムな構造を持つニューラルネットワーク集団が世代交代を経てメタ记忆を持つように、つまり記憶が壊れがちな場合にはテストを回避するように进化しました。ニューラルネットワークの構造だけでなく、ニューロン間結合の強さの調整、つまり学習の方法についても人手によらずに进化によって決まるところがポイントです。この成果は「ヒトらしい心」、さらには「意識」を持つ人工知能の実現の手がかりになることが期待されます。
本研究成果は、2022年4月26日午後6時（日本時間）付国際科学誌「Scientific Reports」のオンライン版に掲載されました。
?近年、脳の回路を模した人工ニューラルネットワークを用いた机械学习によって、画像や言语などの认识?生成を行う人工知能技术が急速に进展している。
?この进展の先には、真に「ヒトらしい心」を持つ人工知能が作れるのかという难问がある。
?本研究では、我々の心がそうであるように、人工生命の研究手法を用いて、进化によって、人間の認知機能の一つであるメタ记忆を創り出すことが可能か検討した。
?計算機内进化実験の結果、記憶を調べてその記憶の保持状態を、高次の心的表象として保持して出力を切り分けるようなニューラルネットワークが、人手には一切頼らずに进化した。
?動物のメタ记忆を調べる実験が近年行われてきており、その存在の有無や実験方法に関する活発な議論に対して、実際に进化できるかという新しい観点を提供する。
?応用的な侧面については、「ヒトらしい心」、さらには「意识」を持つ人工知能の実现の手がかりになることが期待される。
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注1）メタ记忆：
记忆に対する认知。记忆を読み取るモニター机能と记忆内容の変更に関わるコントロール机能に2分できる。
注2）ニューラルネットワーク：
脳の神経活动から着想を得た数理モデル。ニューロン群とそれらのニューロン间の重み付き有向结合の集合として表现される。
雑誌名：Scientific Reports
論文タイトル：Evolution of metamemory based on self-reference to own memory in artificial neural network with neuromodulation
著者：Yusuke Yamato, Reiji Suzuki, and Takaya Arita（黑料网）
DOI: 10.1038/s41598-022-10173-4
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