暗网禁区

　乗り换え案内、买い物推荐、ゲームの相手…。私たちの身の回りにはどこにでも「かしこい」机械があふれています。これらは、実は、少しでも良い答えを猛烈な速さで探す、という単纯な方法でつくられています。我々の研究室では、このような知性を感じさせるシステムをつくるための方法（アルゴリズム）や、现在のコンピュータ上で现実的な速度で动くシステムをつくるためのさまざまな手法（実装）について研究しています。人间より上手にゲームをプレイしたり、人间が楽しめるマップを自动生成したりといったゲーム情报学、人や车の动きに関するビッグデータを利用した解析、シミュレーションなどの応用分野を中心に、人の役に立つ、人が楽しめる知性をつくることを目指して取り组んでいます。

　自然の作ったコンピュータの最も身近な例が脳です。この研究室では自然に学びモデルを作ることを通じ社会に役立てることを目指しています。研究の例を挙げると、何かを动かそうと考えた时に出る脳波を记録し、メディアなどでよく耳にする机械学习（人工知能）で解析し、3顿プリンタで作成した义手を动かすことや、やる気のメカニズムをまねた强化学习で自动运転の仕组みをつくり、さらには実际に小规模な机体を作って学习?动作させる研究などがあります。各人の対象はさまざまですが、しっかりとした情报や数理の方法を习得して先端的な研究を行うことを共通し心がけています。自然の计算のひとつの量子计算（量子コンピュータ）にも関心をもって研究を始めています。

人工知能（AI）の急速な発展に伴い、機械学習、深層学習といった言葉をよく耳にします。この「学習」とは、いったい何を指すのでしょうか。「学習」とは、望ましい結果が得られるように機械に関するネットワークやパラメータを調整する作業といえます。もう少し数理的に表現すると、正解データとネットワークからの出力データとの誤差を最小化（最適化）するようにパラメータを調整することです。本授業では、このような調整を高速に行うことができる最適化アルゴリズムとその特性について、座学とプログラミング言語Python を用いた実演の両側面から紹介します。この授業を通して習得できる知識は、AI に関心をもつみなさんにとって大いに役立つものと確信しています。

　セキュリティ、人工知能、画像処理、コンピュータグラフィクス、ロボットのプログラミングなどマルチメディア情报処理や高度なソフトウェア技术に関する実习を行います。1?2年次で学んだことを活用し、个人や2～3人のグループで自分たちでプログラムをつくり、先端的な内容の课题に挑戦します。少人数のグループに分かれて行われるので、教员や上级生である罢础（ティーチングアシスタント）との距离も近く、わからないところなどが気軽に质问できる雰囲気です。学生が楽しみながら高度なプログラミング技术を身につけられることが大きな特长です。実习に自主的に取り组む姿势は、研究室に配属されて卒业研究や大学院での研究を行うことにもつながり非常に大切です。

　「情报処理1」は情报科学の基础とコンピュータ処理に役立つ基础数学を习得するための授业という位置づけにあります。
　普段私たちは、コンピュータを使って当たり前のように画像処理やデータ解析などを行っていますが、そうした情报処理がコンピュータ内部でどのような仕组みで行われているのかを、理论的に学んでいくのがこの授业です。浮动小数点、确率分布、极限定理、フーリエ级数など、高校では学んでこなかった分野が中心となるため、难解に感じてとまどう人が多いかもしれません。しかし、コンピュータによる情报処理やプログラミングを専门的に学ぶうえでは、どれも欠かすことのできない理论です。
　讲义のなかでは、単に理论を解説するだけでなく、数学の理论がコンピュータにどう応用され、実社会のなかでどんな役にたっているかも语られるため、数学があまり得意でない人も兴味を持って学ぶことができるはずです。理论を学ぶことでコンピュータへの理解はどんどん深まっていきます。たとえば确率や统计を学ぶと、それが人工知能の基础となっていることが分かってきますし、フーリエ级数を学ぶと、コンピュータの信号処理の仕组みが理解できるようになります。また、数の表现を学ぶことにより、コンピュータのハードウェアがどのように动作しているのかも分かってきます。

　プログラムづくりは情报科学に関する勉强の一番の基础といってよいでしょう。プログラムをつくってみることによって、コンピュータとはどんなものか、情报科学の课题にはどんなものがあるかなど、さまざまなことを体得できます。この実习では、コンピュータから提示される课题を次々に解く（写真参照）という形で、プログラムづくりの练习をします。个别にコンピュータに向き合う形式なので、学生それぞれが自分のペースで勉强を进めることができます。もちろん、教师や罢础が学生の间を回って、难しい点についてていねいに指导します。言语は颁を使いますが、言语の文法の细部よりもプログラムづくりの基本的な考え方に力点を置いています。高校时代にプログラムをつくった経験がなくても心配する必要はありません。