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2017年3月17日 (金)

人の思考を目指して、開発が進む脳型コンピューター(4/4)

将来的には「脳」と同様に汎用的な処理を担う可能性も

市瀬:人間の脳の働きの中でも、脳型コンピューターがまだ得意でないジャンルもあります。思考、物語、常識、組み合わせといったものです。知的活動が全て脳型コンピューターですぐに実用化できるかというと、そう簡単ではありません。とはいえ、最近では確率と論理的な思考を組み合わせてコンピューターで処理するような取り組みも始まっています。また、ディープラーニングにより言語や語彙など人間の思考の要素となるものを学習し、その要素を組み合わせることで、思考するコンピューターが作れるのではないかという考えもあります。
脳型コンピューターについても、2014年8月に米IBMが新しいチップを作成するなど、積極的に研究に取り組んでいます。これは従来型のコンピューターの電力消費問題を解決する、1つの有望な方法だと考えているからでしょう。人間の脳そのものは、汎用的な情報処理を少ないエネルギー消費で実現しています。脳型コンピューターの技術が進展することで、より消費電力が少なく汎用的な利用へと道は開けていくと考えています。

脳型コンピューターの研究は、日本を含めて世界で取り組みが続いている。資金と人材を投入して開発が進む脳型コンピューターだが、現在どのような研究が進んでいるのか。また、実用化のめどは立っているのだろうか。

市瀬:脳型コンピューターの実現に向け、さまざまな取り組みがなされているところです。例えば、大脳新皮質の基本単位である「新皮質カラム」を全てシミュレーションするという取り組みがあります。これはスイス連邦工科大学ローザンヌ校の「BlueBrainプロジェクト」、EU(欧州連合)による「HumanBrainプロジェクト」で、スーパーコンピューターを用いてシミュレーションします。
神経細胞の微細な挙動にも目が向けられています。実際の脳のシナプスが情報を伝えるときに使う「イオンチャネル」を、チップ上で再現するという研究も進められています。脳の中で神経細胞が他の神経細胞とつながるときは、カリウムイオンやナトリウムイオンなどのイオンをやり取りして信号を伝達します。イオンを受け取った側の神経細胞は、受け取ったイオンを細胞内に取り込み、取り込んだ量がしきい値を超えると神経細胞が「発火」し、次の神経細胞へとイオンを伝達します。イオンを取り込んだり放出したりする動きをイオンチャネルと言います。スタンフォード大学では、イオンチャネルの働きを組み込んだ「Neurogrid」というチップの研究を進め、2014年5月には新しいチップの試作に成功しています。
また、脳科学の分野では、シナプスの両側にあるニューロンの発火する「スパイク」のタイミングと、人と脳における学習との間に関係があるのではないかという議論もあります。スパイクのタイミングが学習に関わっているとすれば、脳型コンピューターの構造にも関わってきます。こうした脳科学との連携でも、大きな成果が得られる可能性があります。

実用化のタイミングはまだ不明技術進歩がその日を引き寄せる

市瀬:ただし、今の時点で「何年後に脳型コンピューターが実用化する」と予測するのはまだ難しいのが実情です。現段階は、「脳型コンピューターがなんとかつくれそうだ」という方向性が見えてきて、世界中の研究者が頑張っているところです。いつかは実現するという目標に向かってまい進しているのです。
そうはいっても、技術の進歩は目を見張るものがあります。脳型コンピューターや人工知能に関する研究では、この10年ほどで大きな進展がありました。2007年にマウスほどの脳をスーパーコンピューターでシミュレーションしたときは、実際の脳の動きに比べて10倍の時間がかかっていましたが、2014年にはリアルタイムで画像を認識するハードウエアができているほどです。こうした技術の進展のスピードを考えると、必ずしも脳型コンピューターは夢物語の中のものではなくて、想像しているよりも速く、私たちの役に立ってくれるかもしれません。

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以上は「comware plus」より

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