人工知能（AI）分野の研究開発動向は、2回に分けて解説する。1回目の今回は、まず、深層学習およびそれを用いたパターン認識・自然言語処理に関わる最近の技術トピックを概観する。さらに、現状の深層学習が抱える問題に触れ、その克服に向けた取り組みとして、脳科学や認知発達ロボティクスなど人間の知能に関する理解をヒントにした次世代AIの方向性・関連動向について述べる。

知能が汎用的になれば、より反脆弱性を高められる。それを実現する汎用人工知能は、世界における様々な部分からより確実な知識を獲得しつつも、それら知識を柔軟に組み合わせて活用できる必要がある。扱いうる知識の範囲が広がるほどに汎用性は高まるが、知識の膨大な組み合わせへの対処が困難となる。よってその設計には何らかの適切な制約が必要となる。特定のタスクを解決するための一般的なソフトウェア開発であれば、これは分割統治方略によって対処できる。しかしその方略を汎用人工知能の開発に適用すると、汎用知能の本領である、異なる知識領域間での知識をうまく行えない。そこで人間と同程度の汎用性を目指すのであれば、脳のアーキテクチャにおける制約を流用する、全脳アーキテクチャ・アプローチが有効となる。現在このアプローチでは、機械学習装置を脳に似た形で統合してゆくために、脳参照アーキテクチャ(BRA)を軸とした開発を推進している。まず、様々な認知機能を脳構造にそって分解してBRAを設計する（SCID法）。次にBRAを参照しながらソフトウェアを開発・統合を行う。

ロボティクスは、Society 5.0時代においてサイバー空間とフィジカル空間とをつなぐ重要な役割を担う研究開発分野です。本講演では、技術の発展、実社会への浸透、人間との共生、という３つの観点からロボティクス分野の俯瞰を行います。工場内の工程の自動化の実現を目指した産業用ロボットは、画像認識や学習機能を実装することで定型的な作業を正確に休まず実施することが可能となり、さらに技術の発展により、複雑な非定形作業や協調作業が可能となりつつあります。また、一般社会や家庭で働く知能ロボットの研究開発が盛んになり、自動運転車、配送用2足歩行ロボット、インフラ点検用ドローンが実用化されています。さらに、人間との知的なインタラクションが可能なパートナーして、自らの行動を判断、決定し動作する知能ロボットへの期待が高まるとともに、VRやハプティック技術によるアバターを介した新たな共生も現れています。

コンピューティングアーキテクチャの分野においては、コンピューターの使い方から見た、大きな構造について技術動向を俯瞰する。CPU のインストラクションセットや、コンピューター単体の構造などには立ち入らない。性能向上、計算負荷に応じた構成、新しい応用の開拓などについて以下のような領域に分けて技術動向を俯瞰する。
(1) 布線論理型やニューロモーフィックなどの新しいアーキテクチャのプロセッサ
(2) 計算機科学の観点から、ソフトウェアも含めた量子コンピューター
(3) 大規模なデータセンターを運用し、ビジネスに活用するための技術
(4) 大規模データ処理のための計算処理そのものとデータベース
(5) IoT をどのように設計すべきかというアーキテクチャ
(6) データの収集・配信とその利活用を行い、社会のデジタルトランスフォーメーションを進めるためのデジタル社会インフラ
(7) 分散システムやP2P ネットワークとしてのブロックチェーン