マルチエージェント シリーズAI入門 知能の相互作用・集団の知能 © FSCjJh3NeB 2021 (※ 但し画像を除く)

エージェント n エージェント…？ u 人の代わりに仕事をしてくれるプログラム p 自律性，有目的性が最低条件 • 自律性 ：外部からの指示なしに何かの判断をして動く • 有目的性 ：判断の価値基準として「XXXをする」という目的を持つ p “何らかの判断をして動く” という意味では，レベルにもよるが 一つ一つが人工知能であったりすることもある 2

例えば心理学でも… n 個別の人間の心理を分析するものと，対人関係や， 社会における人間の心理を分析するものが u 社会心理学 p 人と人，個人と集団や社会など，さまざまなレベルの組織の中で 人や集団はどのようなルールで，どのような行動をとるのか？ …を，探求する学問分野 u 知能についても，単体で存在するときと， それらが相互に影響を及ぼし合うときとで様相が異なる p 社会のような複雑なシステムを解析する上では個別の知能だけを 観察していては理解できない • ひとつの音符だけを眺めていても音楽は理解できない 3

n 群知能 u 鳥や魚は単体でも知能を有する一方，群れをなし， 集団全体としてひとつの知能を有するかのような 動きを示すことがある n マルチエージェント・シミュレーション u 知能の研究とは少し趣を異とする u 社会という複雑なシステムの理解と予測のための技術 エージェントを用いた人工知能研究 4

二重振り子の軌道解析 n “振り子” の 運動方程式 は 物理の基礎 u 教科書などでもよく取り上げられるテーマのひとつ p どのような運動法則に従うかは，よく分かっている p ある重さの振り子を，ある位置から動かしたとき， 時刻t における 振り子の位置 を算出 …というのは難しくない u 振り子の先に もう一つ振り子をつけた二重振り子では？ p 時刻t における 振り子の位置 を求めることはほぼ不可能 単振り子 二重振り子 5

群知能 n 単純な知能しか持たない個体の集合が集団として， 高度な知能を有しているかのように振る舞う u 例えば鳥の群れは単純エージェントで再現可能 p 1. 衝突は回避する，2. 近くの個体と同じ位の速度にする， 3. 群れの中心部分に近づこうとする u 群れで飛ぶことで，捕食者から身を守りつつ， かつ，飛行効率も上げることができるため， 鳥全体としてメリットがある u 分解していくと，個々のエージェントは難しいことは 何一つ考えていなく，楽をしようとしているだけだが， 全体としては複雑な処理ができている 6

群知能が役立つ場面 n 自律分散な様々なシステムに役立つ u 自動運転車同士のやりとり p 車線変更・合流などで，相互にうまく連携しながら動く u ドローンの群体飛行 p 気流などでよろけた機体がいたりしても，相互に調整し合い ぶつからないようにうまく動く u インターネット（特にP2Pネットワーク） p 複数のサーバが連携し，どこかのルートが途切れても うまく2地点（Point-to-Point）をつなぐ u 複雑な探索問題 7

マルチエージェントシミュレーション n 複雑な社会の分析・予測を行う技術 u 環境の中に複数のエージェントを放り込み， エージェント間，および環境とやりとりさせながら行う シミュレーションの一種 8

社会の予測困難性 n 多様な趣味嗜好を持った人が存在 u どのタイプの人が，どのくらいいるかもよくわからない u ある制度を導入した場合に，どこにどのような影響が起きるか不明 9 Multi-agent Simulation であれば， ある程度，推測ができる可能性

社会の予測困難性 10 A B 渋滞なし：90分 渋滞なし：45分 100台以上で渋滞 40台以上で渋滞 ■ AからBに 200台の車が移動 緑のルートは平時45分で到着できるが， 40台以上がこちらを選択すると渋滞 青のルートは平時90分で到着できるが， 100台以上がこちらを選択すると渋滞 新たに赤のルートを導入 有料。平時35分，40台を越えると渋滞 ※ 渋滞時は超過1台当たり5分加算 問題1：自分は何分で到着できる？ 問題2：何円ならみんな幸せ？

社会と知能 n 社会は知能を持つか？ n 知能の定義が定まらないのでなんとも… u ただ“神の見えざる手” のような市場調整メカニズムなど 一人一人は特になにも考えてないけど，結果として うまくいくような複雑なメカニズムは多数 u 社会，人類という大きな系でみて，うまく動いている… という意味では社会が知能を持っていると考えることも p cf. 中国語の部屋 11

人狼知能プロジェクト n エージェント研究のひとつ u “人狼” というゲームをプレイする人工知能を作る p 嘘をつく，見破る，連携する，など 人工知能や人 の間で コミュニケーションを行いながら作業を進める http://aiwolf.org/ 12

ロボカップ n エージェント研究のひとつ u サッカーのワールドカップチャンピオンチームに勝つ AIを作成しようということからはじまったプロジェクト p ロボットを使ったものや，シミュレーションなど p 現在では ロボカップレスキュー（災害救助）なども https://www.robocup.or.jp/ 13