【大学研究室Vol.34】最先端AI技術で、知の拡張に挑む。人間の高次認知活動の謎を追究し、多様な分野の熟達支援に貢献する

カーリングの戦略分析を支援

ＡＩ技術の急速な進歩により、囲碁や将棋などの「マインドスポーツ」の分野では、ＡＩが人間の実力を凌駕するに至った。囲碁や将棋は、プレイヤーの手順や持ち駒などがすべて明らかになる「完全情報ゲーム」で、ゲームをプレイするＡＩは、過去の棋譜など大量のデータを解析し、次の局面の最善手を確率的に導くアルゴリズムで構成されている。データが多いほど優れた手を打てるため、コンピュータが強みを発揮しやすい。

一方、最近では不確定性の高い分野でＡＩを活用する動きも広がっており、例えば、ＡＩをスポーツの戦略分析に生かす試みが散見される。その一例が、近年人気の「カーリング」だ。

「カーリングは〝氷上のチェス〞に喩えられるほど戦略性が高いスポーツですが、口伝による戦略継承がほとんどで、以前まで戦略の科学的研究がほとんど進んでいませんでした。戦略を議論する場すら存在しなかったのですが、当研究室では、カーリングの戦略をコンピュータ上で解析する『デジタルカーリング（コラム参照）』というシミュレータを開発し、その場を提供しています」

そう話す伊藤毅志准教授は、ゲームＡＩ研究のトップランナー。伊藤氏が開発した「デジタルカーリング」は、人間またはＡＩがプレイヤーとなってコンピュータ上で対戦を行うためのプラットフォームだ。ここでＡＩ同士が対戦を繰り返して無数の局面を学習、各ＡＩはあるストーンの配置において次のショットを投じた際の勝率を深層学習で数値化。無数のショットを数値化したなかで、最も勝率の高いものを最適な選択肢と判断する。人間では思いつきにくいショットを提案するＡＩも現れるなど、より強いＡＩを開発できれば現実世界におけるカーリングの戦略考案への貢献が期待できるという。

「カーリングは、極めて不確定性の高いスポーツ。変化する氷の状況に対し、トップ選手でも常に狙いどおりのショットを放つことはできませんし、投じられたストーンがなぜ曲がるのかも解明されていません。運に左右されるケースも多く、意図したようにゲームが進行しないことが特徴です。人間にとってもＡＩにとっても難度の高いゲームといえるでしょう」　そのカーリング競技の戦略を科学的に支援する目的で研究者らによって「カーリングを科学する」プロジェクトが２０１５年に立ち上がっており、伊藤氏も参画。競技の普及やアスリートを支援する組織も発足し、22年の北京冬季五輪での金メダル獲得を目指してサポートを実施しているという。

「世界的に見ても、カーリングＡＩによる戦略支援は日本が先行しています。代表チームが金メダルを獲得し、普及に貢献できれば嬉しいですね。カーリングに限らず、今後はあらゆる分野で人間が思いつかないような戦略をＡＩが提案し、ＡＩを使って学習したプレイヤーなり人間がオリンピックや実社会で活躍することが当たり前の世界が到来すると思っています」

強いＡＩから賢いＡＩの時代へ

「トップ棋士に勝つコンピュータ将棋プロジェクト」「人狼プレイ中の生理データ計測」「不確定ゲームのＡＩ研究」「身体運動の学習支援」「好勝負を演出するゲームＡＩ」など、伊藤氏が手がけた研究は幅広いが、一貫して追究してきたのは、認知科学の手法を使ってゲームＡＩの研究に取り組み、人間が行う高度な問題解決プロセスを解明し、認知メカニズムを明らかにすることだ。

「囲碁ＡＩなどの成果を見てもわかるように、強いＡＩを開発する研究は区切りを迎えたといえます。現在は、強いＡＩを進化させた〝賢いＡＩ〞を活用して、人間の能力をどのように拡張していくかというテーマを追究しています。例えば、ＡＩと人間の認知過程を可視化して比較し、ＡＩが重要視する部位を抽出して人間に理解させるために役立てる研究などですね。それにより、ＡＩを使って人間の能力を拡張する、すなわち知識の素早い獲得や熟達化などの支援ができると考えています」

そう力を込める伊藤氏の原動力は、純粋な好奇心と探求心だ。「以前は〝研究の社会貢献〞について真面目に考えたり意識したりすることもありましたが、現在では、『今は役に立たないように見えても、追究したいテーマについて最善を尽くして良い結果を出せば、いつか誰かが活用してくれるだろう』と、気負わず取り組むようにしています。実際に、かつて『将棋ソフトの合議アルゴリズム』の研究成果を発表したところ、遺伝子研究者が発病予測器を合議させるという想定もしていなかった分野で応用する動きがあり、驚いたことを覚えていますから」