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清風発表_増補版230520

 清風発表_増補版230520

2023年5月20日に、清風高校の高校一年生向けに発表した内容です。

Yuya Ohbayashi

May 20, 2023
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Transcript

  1. はじめに|AI(⼈⼯知能)とは︖ 6 l 東京⼤学の松尾教授による定義 l ⼈⼯的につくられた⼈間のような知能ないしはそれをつくる技術 l ドラえもん l 22世紀のネコ型ロボット

    l 四次元ポケット l ひみつ道具 ©藤⼦プロ『ドラえもん』⼩学館 松尾豊(2015)『⼈⼯知能は⼈間を超えるか』⾓川EPUB選書
  2. はじめに|ドラえもんのひみつ道具 8 l 1980年 l 『ドラえもん』19巻発売 l ひみつ道具「おこのみボックス」 l 2007年

    l 初代iPhone発売 https://iphone-mania.jp/ ©藤⼦プロ(1980)「てんとう⾍コミックス『ドラえもん』19巻」⼩学館
  3. はじめに|⾃⼰紹介(1/2) 9 l 学歴と職歴 2007年度〜2012年度 清⾵中学校 清⾵⾼等学校 理Ⅲ6か年コース 2014年度〜2016年度 ⼤阪府⽴⼤学

    ⼯学域 電気電⼦系学類 情報⼯学課程 ⾶び級 2017年度〜2222年度 DFKI(ドイツ⼈⼯知能研究センター) トビタテ7期⽣ 2017年度〜2018年度 ⼤阪府⽴⼤学⼤学院 ⼯学研究科 知能情報⼯学分野 分野⾸席 2019年度〜現在〜2222ヤフー株式会社 エンジニア職・企画職 2022年度〜現在〜2222⼤阪公⽴⼤学 ⽂書解析・知識科学研究所 客員研究員 l 趣味 読書 ニンテンドースイッチ アニメ鑑賞 映画鑑賞 資産運⽤(株式投資、不動産投資) 美少⼥フィギュア集め l スキル ⾔語(Python) Webフレームワーク(Django) モバイルアプリ開発(React Native) 競技プログラミング(AtCoder緑⾊) Twitter︓ @oh884U8
  4. はじめに|⾃⼰紹介(2/2) 10 l 好きなアニメ 1995年〜 エヴァンゲリオン 2011年〜 魔法少⼥まどか☆マギカ 2013年〜 進撃の巨⼈

    ©カラー(2021) 「シン・エヴァンゲリオン劇場版」 ©Magica Quartet(2013) 「劇場版 魔法少⼥まどか☆マギカ」 ©諫⼭創(2010) 「進撃の巨⼈」
  5. ⽬次 11 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在 3.

    未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  6. ⽬次 19 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在 3.

    未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  7. 前半|現在|グリゴリー・ペレルマンの功績 23 l ロシアの数学者(1966〜) l 2002年〜2003年︓ リッチフローにおけるエントロピーの公式と リーマン多様体の崩壊理論という微分幾何学の⼿法を⽤いて、 ミレニアム問題であるポアンカレ予想を証明した論⽂を発表した。 l

    2006年︓ 他の数学者達によって 論⽂の内容が基本的には正しいと判定された。 l 2007年︓ 多様体学習や情報幾何学を背景とした scikit-learnを始めとするPythonライブラリがリリースされた。 https://opc.mfo.de/ https://github.com/scikit-learn
  8. ⽬次 26 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在 3.

    未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  9. 前半|未来|シンギュラリティ(2045︖︖︖2029︖︖︖) 34 RAY KARZWEIL(2005) 『THE SINGULARITY IS NEAE』Penguin Books l

    Singularity(技術的特異点) l When humans transcend biology with the power of technology l ⼈間が技術の⼒によって ⽣物学的な限界を超越する時 l 2045年問題(2029年問題) l ⼀部の職業がAI(⼈⼯知能)に置き換わる l BI(ベーシックインカム)が導⼊される l 脳や臓器が⼈⼯化・代替可能になる
  10. ⽬次 35 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在 3.

    未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  11. 後半|数学×AI(2/3)|微積分学、複素解析、フーリエ解析 38 l 情報系学部において「微積分学」「複素解析」「フーリエ解析」を使う例 l JPEGの画像圧縮は、 フーリエ変換によって得られる「周波数の偏り」を利⽤している。 https://www.slideshare.net/ginrou799/ss-46355460 信号(⾮周期)を 𝑓

    𝑡 とし、 ⾓周波数を 𝜔 とする。 フーリエ変換 ℱ(𝜔)は 以下で定義される。 ℱ(𝜔) = 2 #$ $ 𝑓 𝑡 𝑒#%&' 𝑑𝑡 尚、 𝑒#%&' = cos 𝜔𝑡 − 𝑖 sin 𝜔𝑡 である。 ⾼校指導要領の関連分野︓数学II「三⾓関数」数学III「積分法」数学C「複素数平⾯」
  12. AI(⼈⼯知能)と基礎学⼒ 中学と⾼校で⼤学受験に備える必要性 40 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在

    3. 未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  13. 後半|物理×AI(2/2)|熱⼒学 42 l 情報系学部において「熱⼒学」を使う例 l 熱⼒学におけるエントロピー︓ 断熱条件下での不可逆性を表す指標 l 統計⼒学におけるエントロピー︓ 系のミクロな視点の「乱雑さ」を表す物理量

    l 情報理論におけるエントロピー︓ 各事象の「起こりにくさ」を表す情報量の期待値 https://kenkidryer.jp/ ⾼校指導要領の関連分野︓物理「熱」数学A「確率」数学II「対数関数」 熱統計エントロピー: 系の巨視的視点のエントロピー 𝑆 は、 系の微視的状態の確率分布 𝑝(𝜔) が与えられるとき、 𝑆 = −𝑘( ∑& 𝑝 𝜔 log) 𝑝 𝜔 (𝑘( はボルツマン定数) と表される。 情報エントロピー: Ω 上の確率分布 𝑃 が与えられたとき、 H(P) = − B *∈, 𝑃 𝐴 log" 𝑃(𝐴) と表される。
  14. AI(⼈⼯知能)と基礎学⼒ 中学と⾼校で⼤学受験に備える必要性 43 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在

    3. 未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  15. 後半|教育×AI|⽣体データを⽤いた映像授業視聴時の理解度の推定 44 出典︓⼤林由弥の修⼠論⽂ 授業 問題演習 理解度の確認 復習 スキップ 授業を理解していると推定 …

    問題演習をスキップして時間短縮 授業を理解していないと推定 … 映像授業を復習するよう指⽰ ⼊⼒ 視点情報・筆記状況・顔の動き 出⼒ 授業を理解しているか否か
  16. ⽬次 45 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在 3.

    未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  17. 最後に|情報系学部を卒業した後の国内の就職先 46 l ⼤学院(修⼠・博⼠) l SIer(システムインテグレーター) l Web系 l メーカー(⾃動⾞・家電・ゲーム)

    l 通信(ソフトバンク・docomo・au) l 広告(電通・博報堂) l ⾦融(野村證券・JCB) Web系(重要なのは技術⼒) Zホールディングス(ヤフー)+LINE リクルート 楽天 サイバーエージェント メルカリ SIer(重要なのはコミュニケーション能⼒) NTT系列(特にNTTデータ) 野村総研(NRI) 富⼠通 NEC SCSK https://www.it-career-navi.com/entry/
  18. ⽬次 50 1. 前半| AI(⼈⼯知能)の過去・現在・未来 1. 過去 2. 現在 3.

    未来 2. 後半|⼤学の情報系学部で⾏う勉強 1. 数学×AI 2. 物理×AI 3. 教育×AI 3. 最後に 4. Ex|トビタテ︕留学JAPAN
  19. × Produced by Alue Co., Ltd. 留学経験のモチベーショングラフと出来事 モチベーション 留学初期 9月:

    しょっぱなから英語プレゼン 飛行機の中でも作業 初めてのヨーロッパ 初めての一人暮らし シェアハウスが超楽しい ルームメイトが親切 入学手続きが済む 銀行口座の開設が終わる ビザの取得手続きが終わる 生活が安定してくる オクトーバフェスト@ミュンヘン 10月: 研究が本格的に開始 シェアハウスからアパートへ 留学先の日本人とも食事会をした 奈良先の学生と合流 ヤフーと楽天にESを出す(就活) フランス観光 11月: 研究の解析があまりうまくいかず モヤモヤしたまま休暇(フランス旅行) 3DSに手を出してしまう(遊び) ヤフーのWEBテスト受験勉強(就活)
  20. × Produced by Alue Co., Ltd. 留学経験のモチベーショングラフと出来事 12月: 論文投稿の話が出る 研究所のクリスマスパーティに呼ばれる

    この辺りから毎週のミーティングがきつくなる (成果が出ていない・スランプ) メンターの先輩が気にしてか、 1on1のミーティングの時間を設けてくれた。 年末年始は休み返上で論文を書かないといけない・・・ (あまり筆が進まず・・・) ニュルンベルクのクリスマスパーティ イギリス観光 1月: 正月が明けても論文が書けなかったので、 メンターの先輩がかなり手伝ってくれて、 3日徹夜しつつも論文が完成。投稿完了。 (もっと早めに相談しておけばよかったと反省) 2月: 最終成果報告会 残念ながら、1月の論文がrejectされたので、 もう一回別の学会に投稿。 最後にベルリン観光