Soar (認知アーキテクチャ)

Soar (SOAR) の概要

Soar（SOAR）は、カーネギーメロン大学のJohn Laird、Allen Newell、Paul Rosenbloomによって開発された認知アーキテクチャの一つです。このシステムは、人間の認識や知識の取り扱いに焦点を当てており、1983年に初めて作成され、1987年には関連する論文が発表されました。それ以来、多くの研究者がこのアーキテクチャを使って人間の行動を理解し、モデル化するためのプラットフォームとして採用しています。

Soarプロジェクトの目的

Soarプロジェクトの中心的な目標は、一般的な知的エージェントの機能を最新版まで扱えるようにすることです。具体的には、高度なルーチン処理から複雑な問題解決まで幅広く対応することが求められています。このため、Soarは、手続き的知識や宣言的知識、エピソード的知識、そして象徴的知識を含む様々な形式の知識を適切に生成・管理する能力が求められます。さらに、Soarの設計は、人間の精神の構造を再現しようとする試みも含んでおり、知能を支えるための強力な記号システムを必要とします。

認知に関する理論

Soarの基本的な考え方は、Allen Newellの著名な著書『Unified Theories of Cognition』に基づいており、さまざまな心理学的理論と結びついています。そのため、Soarは人間の認知プロセスを模倣し、さまざまな知的活動に対処できるよう設計されています。最終的には真の人工知能の実現が目指されているものの、現時点ではそれが完全に達成されたという報告はありません。

現在の進行中のプロジェクト

Soarの開発者たちは、エピソード記憶や意味論的記憶といった新たな機能を追加するプロジェクトに取り組んでおり、さらには感情を持たせることを目指す研究も進行中です。また、階層的クラスタリングを通じて新たな知識表現を自動生成する能力の強化も模索されています。

プログラムと運用の仕組み

Soarはプロダクションシステムの原則に基づいて構築されており、明示的なプロダクションルール（生成規則）によって行動が制御されます。これは、エキスパートシステムの「もし…ならば、…」という規則に似ています。問題解決は、「問題空間」と呼ばれる、システムが取りうる状態の集合を探索し、「ゴール状態」に到達することを目指して行われます。システムは、徐々にゴールに近づくように状態を遷移させます。このプロセスでは、推敲フェーズと決定手順から構成される決定サイクルが用いられます。

決定手順と戦略

もし決定手順が唯一の行動指針を特定できない場合、Soarは「weak methods」と呼ばれる他の戦略を試みます。これらの手法は、特に知識不足の際に効果的であり、手段目標分析や山登り法がその例です。解法を見つけると、Soarはチャンキングと呼ばれる学習方法を使って、その状態の遷移を新たなルールに変換します。これにより、同様の状況に直面した際には、再び袋小路に陥ることがありません。

他の認知アーキテクチャとの比較

Soarの他にも、ジョン・R・アンダーソンによって開発されたACT-Rをはじめ、CLARION、ICARUS、DUAL、Psiといった他の認知アーキテクチャも存在します。これらはそれぞれ異なる観点や用途に基づいて設計されており、認知科学の研究において重要な役割を果たしています。

外部リソース

• - Soar Homepage
• - Soar: Frequently Asked Questions List

参考文献には、Laird、Lehman、Rosenbloomによる2006年の文献『A Gentle Introduction to Soar: 2006 update』や、Newellの1990年の著作『Unified Theories of Cognition』などがあります。

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