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2017・3・11
論理プログラミングで人工知能を
体験しよう
@ ココカラKIDS(埼玉県さいたま市浦和区常盤10-2-4)
主催 埼玉大学総合研究機構プロジェクト研究センター(STEM教育研究センター)
講師 埼玉大学教育学部学校教育臨床講座、STEM教育研究センター代表、教育実践総合センター兼任
野村泰朗 (Tairo Nomura) 准教授(Ph.D) 小山航太(敬称略)
教材 ©2017 ナレルシステム株式会社(金沢市松村2-95)※当スライド&使用ソフト 3/10/2017
1
2016年夏金沢市版から進化した
豪華60ページ版(小学生~大人向け)
150分授業(途中2回休憩)用
身近な人工知能(1)
3/10/2017
2
身近な人工知能(2)
3/10/2017
3
身近な人工知能(3)
3/10/2017
4
身近な人工知能(4)
3/10/2017
5
これからの人工知能 ~より身近に~
3/10/2017
6
今日は
これを使ったプログラミングをしてみよう
3/10/2017
7
インストールの時間(USBで起動時は不要)
【Windows10のPCをおもちの方】
①32ビット版か64ビット版かを確認し、USBから該当するインストーラを起動して
ください。
②ライセンス認証されていない旨のエラーを無視して起動し、
メニューの【HELP】の【ライセンス認証】からIDとメールアドレスとパスワードを
入力してください。A3の大きい紙の上部に、IDとパスワードを記載しています。
【Windows7のPCをおもちの方】
上の①②実行する前に、以下をインストールしてください。
dotNetFrameWork4.5(ネットワークインストール)
32ビット版の方 ⇒ MS_SSPEECH_TTS_HARUKA, SpeechPlatFormRuntimeの2つ
64ビット版の方 ⇒ MS_SSPEECH_TTS_HARUKA, SpeechPlatFormRuntime
SpeechPlatFormRuntime64の3つ
3/10/2017
8
ロボットの知能を詳しく見てみると
名前、年令、
好きなものを
憶えている
刺激を感じ
新しい情報や
質問を理解する
発音する
行動する
考える
判断する
知識と経験
考え方や解き方を
憶えている
感情を決定する
参考:https://athome-kaigo.jp/wp-content/uploads/2015/07/30067b38071d65893324531229c088a2-1024x713.png
創造する
計画する
3/10/2017
9
今日ここでプログラミングしたいこと
名前、年令、
好きなものを
憶えている
知識や経験
考え方や解き方を
憶えている
刺激を感じて
新しい情報や
質問を理解する
発音する
行動する
考える
判断する
感情を決定する
創造する
計画する
3/10/2017
10
本日プログラミングする内容(①~⑦順)
①名前、②年令
③④好きなもの
を憶えている
⑤知識や経験
⑥考え方
⑦解き方
を憶えている
刺激を感じ
新しい情報や
質問を理解する
発音する
行動する
考える
判断する
感情を決定する
創造する
計画する
レベル1
レベル2
レベル3
レベル4
3/10/2017
11
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例①)
おぼえもん
自分の名前を
おぼえさせます
レベル1
下の入力欄へ
(色はつかない)
3/10/2017
12
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例①)
おぼえもん
名前は$X
ちゃんと憶えたか
たずねてみましょう!
「名前は・・・」の場合、
「なまえは・・・」では
うまく答えられません。
このように、
プログラミングでは、
言葉づかいを合わせる
必要があります。
$Xは、
人工知能に
答えをいれてもら
うための箱です。
変数ともいいます。
これも下の入力欄へ
(色はつかない)
3/10/2017
13
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例①)
おぼえもん
名前は$X
けいすけ
音がでない場合は、
上のメニューの
【操作/表示】
【音声合成】
にチェックを入れて
ください
3/10/2017
14
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例②)
おぼえもん
年令は10才
自分の年令を
おぼえさせます
レベル1
3/10/2017
15
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例②)
おぼえもん
年令は10才
年令は$X
ちゃんと憶えたか
たずねてみましょう!
3/10/2017
16
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例②)
おぼえもん
年令は10才
年令は$X
10才
3/10/2017
17
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例③)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きな
食べものを
いくつでも
おぼえさせます
※実際に好きな食べ物
レベル1
入力欄へ
(色はつきません)
3/10/2017
18
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例③)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きな食べものは$X
ちゃんと憶えたか
たずねてみましょう!
3/10/2017
19
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例③)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きな食べものは$X
アイスクリーム
ハンバーグ
3/10/2017
20
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例④)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
レベル1
好きな
スポーツを
いくつでも
おぼえさせます
※実際に好きなスポーツ
3/10/2017
21
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例④)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
好きなスポーツは$X
ちゃんと覚えたか
たずねてみましょう!
3/10/2017
22
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例④)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
好きなスポーツは$X
サッカー
水泳
3/10/2017
23
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例④)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
好きな$X
食べものも
スポーツも
すきなものを全部憶えたか
たずねてみましょう!
3/10/2017
24
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例④)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
好きな$X
さて
どうなる?
レベル1
3/10/2017
25
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例④)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
好きな$X
食べものはアイスクリーム
食べものはハンバーグ
スポーツはサッカー
スポーツは水泳 <正解>
3/10/2017
26
名前は????
自己紹介&交流+休憩タイム(5+5分)
?????
年令は??才
好きな食べもの????????
好きな食べものは?????
好きなスポーツは????
好きなスポーツは??
好きな$X
年令は$X
名前は$X
近くのお友達の
PCを借りて
どれかを
きいてみよう!
画面の枠線を
移動すれば
プログラムを
秘密に
できます
3/10/2017
27
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例⑤)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
レベル2
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い レベル2
好きな
食べものの
⑤知識や経験
をいくつでも
追加入力
入力欄へ
(色はつかない) 3/10/2017
28
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例⑥)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
レベル3
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
⑥考え方や解き方
を用語を合わせて
追加入力
「好きな食べもの」がもっている性質
⇒「ぼくが食べているもの」の性質(自然法則)
当たり前だけど
人工知能には
教える必要がある
⑥考え方や解き方
を用語を合わせて
追加入力
29
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例⑥)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
レベル3
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
ぼくが$X
たずねて
みる!
3/10/2017
30
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例⑥)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
レベル3
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
ぼくが$X
食べているものは冷たい
食べているものは熱い
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
教えてない
のに
つながってる!
3/10/2017
31
プログラミングする内容(例⑦A)
おぼえもん
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
レベル4
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
冷たいは涼しくなる
熱いはやけどに注意
$Aは$B:-$Aは$C;$Cは$B;
「・・ということは○○」を
いくつでも追加
「△ということは○」と
「○ということは□」から
「△ということは□」を導けるように
解き方(推移律)を人工知能に追加
名前、年令、スポーツ
は、今は表示を省く
3/10/2017
32
プログラミングする内容(例⑦A)
おぼえもん
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
レベル4
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
ぼくが$X
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
冷たいは涼しくなる
熱いはやけどに注意
$Aは$B:-$Aは$C;$Cは$B;
たずねてみる!
3/10/2017
33
プログラミングする内容(例⑦A)
おぼえもん
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
レベル4
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
ぼくが$X
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
冷たいは涼しくなる
熱いはやけどに注意
$Aは$B:-$Aは$C;$Cは$B;
食べているものは冷たい
食べているものは涼しくなる
食べているものは熱い
食べているものはやけどに注意
3/10/2017
34
プログラミングする内容(例⑦B)
おぼえもん
ぼくと○○は友達
○○と□□は友達
レベル4
$Aから$Bへ伝言可能:-$Aと$Bは友達;
□□と△△は友達
△△と☆☆は友達
$Aから$Bへ伝言可能:-$Aと$Cは友達;$Cから$Bへ伝言可能;
ぼくから$Xへ伝言可能
たずねてみる!
○○、□□、
△△、☆☆は
実際の友達を
入力してね
いわゆる
漸化式(ぜんかしき)
のイメージを
人工知能に
教えます
3/10/2017
35
第2回目の休憩時間(10分)
 お手洗いにいくことができます
 時間がある人は友達のパソコンに質問してみましょう!
 わからないところについて友達や先生にきいてみましょう!
3/10/2017
36
プログラミングする内容(例⑧)
おぼえもん
ぼくと○○は友達
○○と□□は友達
レベル5
$Aから$Bへ伝言可能:-$Aと$Bは友達;
□□と△△は友達
△△と☆☆は友達
$Aから$Bへ伝言可能:-$Aと$Cは友達;$Cから$Bへ伝言可能;
まずファイル保存し、
「推移律の行」以降の
「友達関係の行」を
すべて削除します!
3/10/2017
37
1)[ファイル]> [名前をつけて保存]
→適当な名前でファイル保存します
次にプログラム欄(右側・青色)で
2)「$Aは$B:-」 の行をクリック
3)SHIFTを押しながら↓キーで最終行に移動
4)DELキーを押す
名前はけいすけ
プログラミングする内容(例⑧)
おぼえもん
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
レベル5
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
38
削除すると
こんな感じで
残りました!
プログラミングする内容(例⑧)
おぼえもん
レベル5
39
名前は :# 名前は$X; [ENTER]
年令は :# 年令は$X; [ENTER]
ぼくがたべているものは :# 僕が食べるものは$X; [ENTER]
名前はけいすけ
年令は10才
好きな食べものはアイスクリーム
好きな食べものはハンバーグ
好きなスポーツはサッカー
好きなスポーツは水泳
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
アイスクリームは冷たい
ハンバーグは熱い
つぎの3行を
入力した後、
[画面]ボタン(中央)を
押します
プログラミングする内容(例⑧) レベル5
40
一時文脈(■)を
固定文脈化するため
[ファイル]>[上書き保存]
または
CTRL+S
プログラミングする内容(例⑧) レベル5
41
[画面]ボタンを
押します
[音声認識]にチェック
してから
[画面]ボタンを押す
プログラミングする内容(例⑧) レベル5
42
[画面]ボタンを
押します
さあ、
3つのうちの
どれかの【認識ワード】
を
認識させてみようさ
たとえば
一番むずかしい
これ!
プログラミングする内容(例⑧) レベル5
43
[画面]ボタンを
押します
さあ、
3つのうちの
どれかの【認識ワード】を
認識させてみようさ
辛い
汗が出る
冷たい
涼しくなる
三段論法
の
繰り返しも
できてる
プログラミングする内容(例⑧) レベル5
44
[画面]ボタンを
押します
さあ、
3つのうちの
どれかの【認識ワード】を
認識させてみようさ
[編集]ボタン
で
編集画面に
戻ります
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
45
次の例⑨では
「推移律」(10行目)は
強力すぎて時間をとるので
コメントアウトします
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
46
右クリック
で
編集を選びます
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
47
でてきた内容に
半角「/」 を
3文字入れて
[ENTER]
コメントアウト
して
無効化
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
48
変更が
保存されていない
(青色になります)
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
49
引用する
外部プログラムが
ちゃんとあることを
WEBブラウザで確認
省略可
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
50
すこし我慢して
タイプ(写経)してください
※ブラウザから一部コピペも可
[ENTER]は最後だけです
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
51
材料$Xは燃えにくい :- #req_aa "http://knowrel.com/freejpl/sozai.jpl" ; aa_$Xは燃えにくい ;
材料$Xは燃えにくい :-
#req_aa "http://knowrel.com/freejpl/sozai.jpl" ;
aa_$Xは燃えにくい ;
一行で
書くと
拡大
すると
改行
なし
改行
なし
ここで入力する内容を・・・
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
52
我慢して
タイプ(写経)して
ください
[ENTER]は最後だけです
[ファイル]>[上書き保存]
又は
[CTRL+S]
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
53
我慢して
タイプ(写経)して
ください
[ENTER]は最後だけです
インターネットや共有フォルダのテキスト(拡張子.jpl)に
ある事実を「aa_」をつけて引用し、より右の条件である
「aa_$Xは燃えにくい」・・・の根拠としてのみ用います
実行時に最新の知識を補足する
「#req_○○」文
の意味を確認します!
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
54
我慢して
タイプ(写経)して
ください
[ENTER]は最後だけです
いよいよ
質問文をいれてみる!
変数部分は
このように17行目表現より
大くくりでもよい
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
55
「$Xは燃えにくい」
が質問された
材料鉄
材料水
材料セラミック
根拠ツリー
ネット上の
テキストを
根拠に回答!
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
56
「$Xは燃えにくい」
が質問された
材料鉄
材料水
材料セラミック
[F9]を
押すと
思考の経過
も見える!
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
57
材料鉄
材料水
材料セラミック
右クリックで「:-」を「:&」に変更し
[画面]ボタンを押す
さきほどと同様の右クリック編集で
17行目の「:-」を「:&」に変更し、
↑音声認識対象
次に[画面]ボタンを押す
音声認識
チェック確認
よし!
プログラミングする内容(例⑨) レベル5
58
鉄
水
セラミック
これを発音して
みましょう!
お疲れさまでした!レベル5クリア!!59
[ファイル]>[上書き保存]
又は
[CTRL+S]
「論理プログラミングで人工知能を体験しよう」
名前は
年令は 才
好きな食べものは
好きな食べものは
好きなスポーツは
好きなスポーツは
ぼくが食べているものは$A:-好きな食べものは$B;$Bは$A;
は
は
は
は
$Aは$B:-$Aは$C;$Cは$B;
3/10/2017
60

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