ダイナミックメモリ：視覚・行動・通信の動的統合モデル

担当：松山　隆司（京都大学）

本プロジェクトでは，従来の人工知能研究で用いられてきた

知能　＝　知識　＋　推論

という図式に代り，外界・他者とのインタラクションに基づく知能のモ デル化，あるいは知覚，行動^2.1，通信機能の統合による知能の創発という考え方， すなわち

知能 ＝ 知覚 ＋ 行動 ＋ 通信

という図式を知能の基本モデルとして提案している．

昨年度は，この基本モデルを具体化するために，視覚，行動，通信機能を備え た自律システム（能動視覚エージェント，Active Vision Agent，略し てAVA）の機能モデルを設計し，視覚，行動，通信機能の間の相互関係につい て検討した（図2.2）．

Figure 2.2: 能動視覚エージェントの機能モデル

１９９８年度は，AVAを構成する視覚，行動，通信の３モジュール間の動的な 情報伝達・交換を実現するための機構としてダイナミックメモリという 考え方を提案し，プロトタイプシステムによってその実用的有効性を示した．

ダイナミックメモリは，それぞれ独自のダイナミックスに従って動作する非同 期なプロセス群を動的に結合するための共有メモリで，視覚，行動，通信の３ モジュールの動的統合が以下のようにして実現される（図2.3）．

Figure 2.3: ダイナミックメモリを介した機能モジュール間の動的相互作用

Figure 2.4: イベント駆動の非同期なモジュール間の相互作用

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固有の時間特性を持つ視覚，行動，通信機能モジュールは，互に独立・ 並行に動作できる並列プロセスとして実現する．すなわち，図 2.4に示すように，各機能モジュールのダイナミックス はそれぞれ独立した時間軸で規定され，イベント駆動の非同期な相互作用によっ てモジュール間の情報交換が行われる．

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機能モジュール間の柔軟な動的相互作用を実現するため，並列プロセス 群に共有メモリを持たせ，プロセス間の情報交換はすべてこの共有メモリを介 して行う．

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共有メモリはダイナミックメモリと呼ばれ，以下の特徴を持つ．

$\bullet$

メモリに記録される情報は，変数の過去から未来に渡る値の時間的変化 として記録される（図2.3）．言い換えると，変数は時系列デー タを値として持つ．この考え方は，MackworthらのConstraint Netsでも用いられたものであるが，将来の予測値が記録 されることがダイナミックメモリでの大きな拡張点である．

$\bullet$

視覚，行動，通信プロセスは，それぞれの持つ情報をダイナミックメモ リに書込む．その際，観測・計算された変数値の記録のみならず，将来におけ る値の変化予測も併せて行われる（図2.3中のグラフの破線部分）．

$\bullet$

ダイナミックメモリ中の変数間には，微分$\frac{dv}{dt}$，積分 $\int{}{}v(t)dt$のような時系列データに対する変換関数を定義することがで き，v(t)の値の書き込みと同時にその微分や積分値が自動的に計算・記録さ れるようにすることができる．

$\bullet$

視覚，行動，通信プロセスは，他のプロセスが記録した情報や変換関数 によって変換された情報をダイナミックメモリから読出す．ダイナミックメモ リからは，任意時刻における変数の値だけでなく，変数同士が指定された制約条 件を満す時刻を読み出すこともできる．