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本記事はロボットとAI技術の専門誌『日経Robotics』のデジタル版です
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 人や動物が空間をどのように理解し処理しているかについてある程度わかってきている。例えば、ネズミを使った実験では、脳内には特定の位置にいるときだけ反応する場所細胞、特定のグリッド上に存在する時に反応するグリッド細胞が存在し、これらを組み合わせて空間中のどこにいるのかを表現したり、ナビゲーションできることがわかっている。

著者の岡野原大輔氏
著者の岡野原大輔氏
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 これらを発見した研究者らには2014年、ノーベル生理学・医学賞が与えられている。さらに、頭がどの方向を向いているのかを表す頭方位細胞、特定の距離と方向に壁などの境界が存在する時に反応する境界細胞もある。余談だがグリッド細胞は異なる周波数の三角関数を使った位置符号化手法(NeRFなど)、境界細胞は符号化付き距離関数とよく似ている。さらには、速度情報から現在の位置を予測するようにRNNを学習させた場合、RNNの各ユニットはグリッド細胞と同じような役割を果たすようになることもわかっている1)

 一方で大きな謎として残っているのは人や動物は視覚や加速度などを自己中心表現(egocentric representation:カメラ座標系といってよい)で得るのに対し、これらの位置情報やナビゲーションは他者中心表現(allocentric repre-sentation:世界座標系といってもよい)で実現されており、自己中心表現を他者中心表現にどのように変換できるかが解明されていない。