目的 : 人型　　　　ロボット即時応答 , 　知性 , 　ネットワーク連携 , その他 .

目的: 人型　　　　ロボット即時応答,　知性, 　ネットワーク連携, その他. • 高齢者介護 • Intelligent car • 脳型計算機 PC 　人より高度な (記憶力、計算力）　知性型機械 • 名前:Vocalibot

目的: 人型　有脳ロボット即時応答,　知性, 　ネットワーク連携, その他. • 高齢者介護 • Intelligent car • 脳型計算機 PC 　人より高度な (記憶力、計算力）知性型機械 • 名前:Vocalibot

進化型仮想再構成回路Evolved virtual Reconfigurable Circuit D.Dhanasekaran, **K.Boopathy Bagan and ***S.Ravi Fault Tolerant System Design using Evolved Virtual ReconfigurableCircuit IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, VOL.6 No.5A, May 2006

パルス列を用いた神経回路Neural Network approach with pulse stream :similar to real neural network P. Lysaght, J. Stockwood, J. Law and D. Girma Artificial Neural Network Implementation on a Fine-Grained FPGA

パルス論理回路 • “HNOTP” 演算:AND の負入力で実現、NOTは使用禁止 . • 通常の設計ツールを使い　通常の論理回路と同じようにPulse logic circuitの設計が可能! [13]M.Sekine,"Pulse Logic with Pulse Half-Negation Restricted on negative Input of AND Gate," IEICE Trans. Vol.J89-D No.3 pp.14-421 2006

脳の設計方針　 • 遺伝子に組み込まれた設計手法による脳設計 • 初期回路が組み込まれているが、他の部分は　　　　各設計段階で設計され追加 • 異なる設計方法が各設計段階で選択 • 入力情報にあった調整 • 遺伝子のみが神経回路生成に直接関与するわけではない • 入力情報や周辺との相互作用の考慮が必要

目的：設計戦略をどうするか • 単純な遺伝子アルゴリズムやEVHでは不十分 • 学習アルゴリズムも時間がかかりすぎる • 遺伝子に組み込まれた設計戦略は何か？ • 脳処理の機能を作成：機能モデルを作成

連続データ: 音声, 画像, センサー入力 仮想論理回路 (hardware module) 前処理部: 連続データから離散データへ変換 hw/sw複合体による脳型システムプログラム(software module) 内部像(Zou) 言葉:　記号,言の葉学習、探索、認識, D.B., etc. 意味空間像ネット記憶空間知識ネット認識処理計画作成実行処理出力部仮想論理回路(hardware module) 後処理: 離散データから連続データへ変換出力器へ : 手, 足, スピーカー

脳知能処理 • 知能処理ソフト • 可変・拡張機能、自律性 • Query-Answering 問題: Equivalent Transform, etc. • 充足問題(SAT)回路の利用 • 学習アルゴリズム: SOM, EHW, etc. • 回路制御の容易性、回路化への容易性

脳型計算機　概念図 • 神経回路網を支配し制御する制御機構は？神経回路網

脳型計算機　概念図 • 神経回路網を支配し制御する制御機構 • 回路の結線構造、重みなどはハード的な情報神経回路網制御構造や制御情報は神経回路網に埋め込まれている

脳型計算機　概念図 • 神経回路網を支配し制御する制御機構 • 回路の結線構造、重みなどはハード的な情報 • 回路全体の制御はどうするか？神経回路網制御構造や制御情報は神経回路網に埋め込まれている

脳型計算機　概念図 • 神経回路網を支配し制御する制御機構 • 回路の結線構造、重みなどはハード的な情報 • 回路全体の制御はどうするか？制御に関する記憶神経回路網制御構造や制御情報は神経回路網に埋め込まれている

脳型計算機　概念図 • 神経回路網を支配し制御する制御機構 • 回路の結線構造、重みなどはハード的な情報 • 回路全体の制御はどうするか？ OS風制御ソフトで可塑性を持ち学習能力がある制御に関する記憶神経回路網制御構造や制御情報は神経回路網に埋め込まれている

神経回路制御ソフトの構成要件 • 人の精神構造を反映 • 知、情、意の構造を持つ • 可塑性 • 学習、成長による機能獲得と拡張 • 自律性 • 自律的に自己を構成、知識を構成

神経回路制御ソフトの構成要件 • 人の精神構造を反映 • 知、情、意の構造を持つ • 心理学や精神医学の知見が組み込み可能 • 可塑性 • 学習、成長による機能獲得と拡張 • 自律性 • 自律的に自己を構成、知識を構成

神経回路制御ソフトの構成要件 • 人の精神構造を反映 • 知、情、意の構造を持つ • 心理学や精神医学の知見が組み込み可能 • 可塑性 • 学習、成長による機能獲得と拡張 • 理論モデルとの整合性、逐次設計論の基礎 • 自律性 • 自律的に自己を構成、知識を構成

神経回路制御ソフトの構成要件 • 人の精神構造を反映 • 知、情、意の構造を持つ • 心理学や精神医学の知見の組み込み可能 • 可塑性 • 学習、成長による機能獲得と拡張 • 理論モデルとの整合性、逐次設計論の基礎 • 自律性 • 自律的に自己を構成、知識を構成 • 未解決のテーマ

神経回路制御ソフトの構成要件 • 人の精神構造を反映 • 知、情、意の構造を持つ • 心理学や精神医学の知見を組み込み可能 • 可塑性 • 学習、成長による機能獲得と拡張 • 理論モデルとの整合性、逐次設計論の基礎 • 自律性 • 自律的に自己を構成、知識を構成 • 未解決のテーマ • 不要な探索を回避、創造性の発言

脳型計算機　機能構成図 意識（意）　我輩（情）　私（知）　中枢制御系知識ネット入力意味解析意味づけ初期解析不明既知中断私評価選択実行制御出力出力系私

脳型計算機　機能構成図 意識（意）　我輩（情）　私（知）　中枢制御系知識ネット知識ネット入力意味解析意味づけ初期解析不明既知中断・・・選択実行私評価制御制御出力出力系私

意識部の下位構造例 意識（意）　我輩（情）入力目的設定意味解析意味づけ初期解析不明既知中断目的評価計画立案制御計画選択制御出力出力系計画実行結果評価

意識部の制御構造例 意識（意）　私（知）　中枢制御系制御プログラム入力目的設定初期解析不明既知中断実行・・・選択評価設定私目的評価計画立案計画選択出力出力系計画実行結果評価私

表現要素 • 入力語→言の葉→”心”像：像(Zou)ですべて表現 • 連想：像の三つ組 rensou：opeZou(srcZou→ dstZou) • 連想列： rensouretsu:{rensou0, rensou1 , …,rensouN} 　　　　　　　　回路と対応付け可能　　　　　　データ・コードによる実現　 • 想念：sounen:{rensouretsu, controls, data} • 文節：bunsetsu{sounen0, sounen1, …, sounenM} • 文：bun{文0, bun1, …, bunK}

神経回路と像の対応関係 • 神経素子で構成された部分回路の出力＝像(zou) • 神経部分回路が出力　→　zouが発火 • 像は言の葉 kotonohaでアクセスする事が出来る • 像はネット構造の節出力｛笑っている、男、若い｝ Go kotonoha zou

神経回路と像の対応関係 Go kotonoha zou 神経回路網と対応 zou zou zou

神経回路の発火と像の活性化 Go kotonoha zou 神経回路網と対応 zou zou zou

連想 • ひとつの像が別の像を想起、その連続で思考が発生 • 連想：像の三つ組 rensou：opeZou( srcZou → dstZou) • opeZouは関係を示す像：未定、述語、積項，．． • 制御信号に対応する opeZou srcZou dstZou

連想と神経回路との対応 opeZou srcZou dstZou srcZou dstZou ZouExec() srcZou dstZou

連想列 • 連想を逐次的に実行すること一連の動作を実現 • opeZouを発火させることで全体の制御を行う opeZou opeZou opeZou opeZou srcZou dstZou srcZou dstZou srcZou dstZou srcZou dstZou sounen 制御データ

想念から文 • 想念はデータでありプログラムを構成する単位 • 想念のリストで“操作文”を作成 • 文を解読して私(知）システムが動作 sounenExec( ){ .. flg=rensouExec() .. } rensouExec( ){ … flg=zouExec( ) … } zouExec( ){ … switch(code){case c0: {func1();}..} …} func1( ){ }; func2( ){ }; … … … Sounen_A Sounen_B Sounen_C Sounen_D

想念から文 • 想念はデータでありプログラムを構成する単位 • 想念のリストで“操作文”を作成 • 文を解読して私(知）システムが動作、制御信号を発行 Sounen_A 　私（知） Sounen_B Sounen_C Sounen_D 制御信号

想念から文 • 想念はデータでありプログラムを構成する単位 • 想念のリストで“操作文”を作成 • 文を解読して私(知）システムが動作、制御信号を発行 • 想念文を改変 Sounen_A Sounen_A Sounen_BB 　私（知） Sounen_B Sounen_C Sounen_C Sounen_D Sounen_D 制御信号

想念から文 • 想念はデータでありプログラムを構成する単位 • 想念のリストで“操作文”を作成 • 文を解読して私(知）システムが動作、制御信号を発行 • 想念文を改変：想念文を追加する Sounen_A Sounen_A Sounen_BB 　私（知） Sounen_B Sounen_X Sounen_C Sounen_C Sounen_D Sounen_D 制御信号

想念から文 • 想念はデータでありプログラムを構成する単位 • 想念のリストで“操作文”を作成 • 文を解読して私(知）システムが動作、制御信号を発行 • 想念文を改変：想念文を削除 Sounen_A Sounen_A Sounen_B 　私（知） Sounen_B Sounen_X Sounen_C Sounen_C Sounen_D Sounen_D 制御信号

私（知）サブシステムの処理手順 • 入力像と記憶像から自己要素像を活性化？

私（知）サブシステムの処理手順 • 入力像と記憶像から自己要素像を活性化？自律的に自我を生成？自我は何をするか？ • 自己を認識 → 自己の要求を生成・実行 • 自己の目標設定が必要、どのように？ • 思考・評価・選択が必要、どのように？　　　　　　実現方法は不明！

私（知）サブシステムの処理手順 • 入力像と記憶像から自己要素像を活性化？自律的に生成できる？　活性機構？：活性値、重要度、履歴、学習機能？どれをどの順序で処理するのか？ opeZou opeZou opeZou srcZou srcZou srcZou dstZou dstZou dstZou zou zou zou zou zou zou zou zou zou

目標：操作・記憶の完全性、高速性 • 私(知)サブシステムWの時系列を考える • W(t, z0,…, rensou0,…, sounen0, …,), W(t-1,…), … • 満足S(t,w,…)を最大化させる • S(t, W(t),W(t-1),…), S(t-1, W(t-1),..), S(t-2, W(t-2),…),… • ΔS(t)>0;ΔW(t) = f ( Δz(t), Δrensou(t), Δsounen(t) ); • 単純にそれぞれの評価値の和、評価値は任意に設定満足Sを減らす変化は削除、または棚上げして分離する

私（知）サブシステムの処理手順 • 入力像と記憶像から自己要素像を活性化？自律的に自我を生成 → 満足Sを最適化自我は何をするか？ • 満足Sの評価関数の作成・更新 • 自己を認識 → 満足Sの時系列を評価 • 満足Sを最大にする要求を生成・実行

私（知）サブシステムの処理手順 • 入力像と記憶像から自己要素像を活性化 • 複数の自己要素像から自己像を生成 • 自己像を活性化して文を解読 • 解読の影響を調べて要求を選択 • 要求を意サブシステムに発行　　　　　実行結果を評価し、１へ

意サブシステムでの処理手順 • 入力・記憶、知の制御(要求)から情報を選択 • 選択情報から複数計画を立案 • 複数計画を評価して、計画を選択 • 選択した計画を実行、満足Sを計算 • 実行結果を評価、知へ出力し、１へ

自律性の課題 • 受動性　常に（思考）処理をし続ける。 • 意識があるか無いかは関係なく継続する機構 • 制御文を無限に解読し続ける • 能動性　対象の選択は自律的にする。何処で？ • 制御文の処理で私(知)中枢制御系の記憶に発生？ • 自己に関する記憶=意識が生成？ • 評価系生成　探索処理の組み合わせ爆発を回避する • 外部知識の模倣、修正判断　

自律性の課題 • 受動性　常に（思考）処理をし続ける。 • 意識があるか無いかは関係なく継続する機構 • 制御文を無限に解読し続ける • 能動性　対象の選択は自律的にする。何処で？ • 制御文の処理で私(知)中枢制御系の記憶　　　　　　　　W(t, z0,…, rensou0,…, sounen0, …,)に発生？ • 自己に関する記憶列 …,W(t-1),W(t),→ 意識が生成？ • 満足S評価系：自律的に生成。探索処理の組み合わせ爆発を回避する • 外部知識の模倣、修正判断　

まとめ • 生体脳は多様な設計手法を進化の過程で発見 • 生体脳の処理回路と人工の論理回路の差は回路設計手法の手がかりになる • 構成的な設計手法を踏襲することで、脳の処理回路に論理回路の設計自動化技術(EDA)と設計ツールを用いる事が可能になる。 • 大規模、より可変なFPGAが必須。 • パルス論理回路、パルス列表現の利用

まとめ • 連想を基本とする可変型システムを作成中 • 言葉、連想、連想列、想念、文による構成法 • OS制御プログラムに対応する脳の高次構造 • プログラムのような記憶されている制御機構 • 自律的な構造の実現手法と安定性の理論化 • 像オブジェクトと神経回路との対抗付け

最適設計　in Brain • 遺伝子に組み込まれた設計手法によって脳は設計されている。 • 脳には初期回路が組み込まれているが、他の部分は各設計段階で設計され追加される。

目的 : 人型 ロボット 即時応答 , 知性 , ネットワーク連携 , その他 .