第９章LISP による情報処理モデル

執筆者：難波和明授業者：寺尾 敦

atsushi [at] si.aoyama.ac.jpTwitter: @aterao

市川伸一・伊東祐司（編）『認知心理学を知る＜第３版＞』おうふう

　室蘭工業大学 集中講義「認知心理学」

１．人工知能分野の人間の思考への関心

• 人工知能研究：コンピュータに知的なふるまいをさせる．– ちょっと気の利いた判断– 翻訳

• 人間の知的ふるまいをヒントにできる．– ここに心理学との接点がある．人間の持つ知

識と，情報処理アルゴリズムを明らかにする．

　室蘭工業大学 集中講義「認知心理学」

２．“人間はどのようにものを知るか”を考えるための道具としてのコンピュータ• 人工知能研究は，知的なプログラムを書くた

めに人間を理解する．• 認知心理学は，人間を理解するために知的な

プログラムを書く．– 人間と同じようにふるまうプログラムが書ければ，

プログラムはその行動を説明するモデルとなる．– プログラムはすべてを明示しなければ動かない．

うまく書けないのは，理解できていない部分．理解していたつもりが，そうではなかったと気がつくことも多い．

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３． LISP の実例• 人工知能研究，認知心理学の研究で使用

するプログラミング言語は？• 伝統的には，記号処理に強い言語を用い

た．– 記号処理：シンボル（命題表象）とその操作– LISP, PROLOG

• 参考：ニューラルネットワーク（並列分散処理）は，明示的な記号操作をしなくてよい．むしろ数値処理．

　室蘭工業大学 集中講義「認知心理学」

• LISP プログラムは関数の組み合わせとして書かれる．

• 関数を呼び出して使うときには，括弧の最初に関数名を書く．続いて，その関数への入力（引数）を並べる．

• 関数はいくつかの入力（引数）を受け取り，何らかの値を出力する．

( 関数名　引数１　引数２　 ...)

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• データはリストで表現する．– データ要素を括弧の中に並べる．– 関数と区別するため，括弧の前に「’」をつける．

• 処理のための，２つの基本的関数– CAR （カー）：リストの先頭要素を取り出して

返す．– CDR （クダー）：リストの先頭要素を取り出さ

れた残りのリストを返す．

’( 要素１　要素２　要素３　 ...)

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ハノイの塔の解決に要する手数を返す関数

• 円盤の枚数 n を引数として， n 枚ハノイの塔の解決に要する（最短）手数を返す．

(defun hanoi (n) (cond ((equal n 1) 1) (t (1+ (* 2 (hanoi (1- n)))))))

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• 再帰的な hanoi 関数• 動作– n が 1 でないとき， (hanoi n) は (hanoi (n-1)) を

呼び出す．再帰的関数– この呼び出しは， (hanoi 1) まで続く– (hanoi 1 ) は，１を返す．– これにより， (hanoi 2) は， 1*2 + 1 =3 という値

を計算して返す．– 順に (hanoi 3), (hanoi 4), … , (hanoi n) の値が返さ

れる．　室蘭工業大学 集中講義「認知心理学」