資料3-1 新井紀子大学共同利用機関法人情報・システム研究機構国立情報学研究所社会共有知研究センター長・情報社会相関研究系教授提出資料

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このかあみおか
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1 AI が大学入試を突破する時代に求められる人材育成国立情報学研究所社会共有知研究センター新井紀子 2016/06/30

2 ロボットは東大に入れるかプロジェクト概要成果現在および近未来の AI 技術ロボット技術が導入されることで 2030 年の社会がどのように変化するかを科学的に明確化することを目的に大学入試をベンチマークとして我が国における学際的な知識先端技術を集積しこれまで蓄積された人工知能の各要素技術の精度を高め 2016 年にセンター入試で高得点 2021 年に東大入試突破を目指す総合的知的タスクに分野横断で取り組むことで自動合意形成メカニズムデザイン意味に基づく検索や対話システム実世界ロボットのインタフェースなど様々な応用をもつ汎用的な技術を生み出すことが期待される 2014 年度に私大 80% に合格可能性 80% 達成 ( 代ゼミ模試 ) 2015 年ベネッセ模試において 78 点偏差値 66 を達成意味と根拠に基づく次世代対話的検索システム自然言語処理と数理処理画像処理の接合代ゼミ模試公開タスク

3 2011 Jeopardy Challenge by Watson MOZART'S LAST & PERHAPS MOST POWERFUL SYMPHONY SHARES ITS NAME WITH THIS PLANET

4 MOZART'S LAST SYMPHONY PLANET

5 例 ) 質問応答技術を用いた手法選択肢の文をクイズ形式に変換して解く ( 誤文 ) カール大帝はマジャール人を攻撃した ( センター 2009 本試 ) カール大帝は (PersonType) を攻撃した? 教科書 Wikipedia の検索結果本当はアヴァール人ゲルマン人の支配下に入った 8 世紀末にこの地を支配していたアヴァール人はカール大帝の攻撃を受けてフランク王国に服属した (Wikipedia) ランク単語スコア 1 アヴァール人モンゴル系 5 マジャール人 1.1 距離 :1 単語単語の距離をスコアへ 1 位との差をコストとして計算マジャール人が答えであるコストは =2.1 NTCIR-12 において世界史センタータスク 76 点 ( 偏差値 66.5) を達成!

国語 : 表層的手がかりで傍線部問題を解く選択肢を選ぶ根拠となる部分を本文より抽出文字オーバーラップ率で照合評論に対して 50% の精度本文 3300 字程度設問文選択肢 1 選択肢 2 選択肢 3 選択肢 4 選択肢 5 問 5 傍線部 D 行為と行為をつなぐこの空間の密度を下げているのが現在の住宅であるとあるがそれはどういうことかその説明として最も適当なものを次の

関係を深めていくことが少なくなってしまっていること現在の住宅では空間の慣習的な使用規則に縛られない設計がなされており居住者たちがそのときその場で思いついたことを実現できるように各自がそれぞれの行為を同時に行えるようになっていること木造家屋などかつての居住空間では居間や台所など空間ごとの特性が際立っていたが現代の住宅では居住者が部屋の用途を交換でき

6 国語 : 表層的手がかりで傍線部問題を解く選択肢を選ぶ根拠となる部分を本文より抽出文字オーバーラップ率で照合評論に対して 50% の精度本文 3300 字程度設問文選択肢 1 選択肢 2 選択肢 3 選択肢 4 選択肢 5 問 5 傍線部 D 行為と行為をつなぐこの空間の密度を下げているのが現在の住宅であるとあるがそれはどういうことかその説明として最も適当なものを次の 1~5 のうちから一つ選べ現在の住宅では仕事部屋や子ども部屋など目的ごとに空間が切り分けられておりそれぞれの用途とはかかわらない複数の異なる行為を同時に行ったり他者との関係を作り出したりするような可能性が低下してしまっていること現在の住宅ではゾーニングが普及することでそれぞれの空間の独立性が高められており家族であってもそれぞれが自室で過ごす時間が増えることで人と人とが触れあい関係を深めていくことが少なくなってしまっていること現在の住宅では空間の慣習的な使用規則に縛られない設計がなされており居住者たちがそのときその場で思いついたことを実現できるように各自がそれぞれの行為を同時に行えるようになっていること木造家屋などかつての居住空間では居間や台所など空間ごとの特性が際立っていたが現代の住宅では居住者が部屋の用途を交換でき空間それぞれの特性がなくなってきていること木造家屋などかつての居住空間では人体の運動と連動して空間が作り変えられるような特性があったが空間ごとの役割を明確にした現在の住宅では予想外の行為によって空間の用途を多様にすることが困難になっていること根拠部分たとえば先頭から傍線部を含む段落まで最もよく含意する選択肢を選ぶ = 含意認識問題 NTCIR-10 含意認識 MC サブタスクでトップ名古屋大学佐藤研との共同研究

7 数学ー自然言語処理ロジック数式処理の接合構文解析照応解析談話構造解析問題文言語理解 t が実数全体を動くとき, xyz 空間内の点 t + 2, +2, t がつくる直線を l とする. 3 点 O 0, 0, 0, A 2, 1, 0, B 1, 2, 0 を通り, 中心を C a, b, c とする球面 S が l と共有点をもつとき, a, b, c の満たす条件を求めよ. ( 北大 2011 前期理系 ) 数学知識ベース ZF での意味表現限量子消去グレブナ基底 etc. 富士通研究所との共同研究知識による書き換え RCFでの意味表現数式処理解答

8 東ロボくんの解答理系 [5] 問題文言語解析意味合成論理形式論理式の書換えソルバー入力数式処理解答代ゼミ東大模試で合格点達成

9 2015 年進研マーク模試国語数学 ⅠA 数学 ⅡB 英語 ( 筆記 ) 英語 ( リスニング ) 物理日本史 B 世界史 B 5 教科合計満点全国平均点東ロボ得点東ロボ偏差値全国平均東ロボ国語数学 IA 数学 ⅡB 英語 ( 筆記 ) 英語 ( リスニング ) 物理日本史 B 世界史 B 東ロボくんは,5 教科合計において全国平均点を大きく上回ったその中でも, 数学 IA, 数学 ⅡB, 世界史 B においては全国平均点を約 30 点近く上回ったその結果 750 大学中 474 大学 33 の国公立大学について合格可能性 80% 以上の判定を得た

10 AI で上下に分断されるホワイトカラー東ロボくん ~ ~ ~ 人間に残されるのは高度知的労働肉体労働教育を要しない低賃金労働 ( コンピュータの下処理 ) になる可能性が高い

11 なぜ意味がわかるはずの高校生が意味がわからない AI に敗れるのか?

12 中高校生は教科書を読めているか?

13 リーディングスキルテスト調査対象者中学生 ( 計 560 名 ) 埼玉県公立中学校 6 校 ( 計 340 名 ) 中学 2,3 年タブレット上で調査実施埼玉県立中学校 1 校 ( 計 240 名 ) 中学 1,2 年紙面上で調査実施高校生 ( 計 640 名 ) 高校 1,2,3 年東京都立普通高校 1 校約 100% 進学する学区トップレベル校紙面上で調査実施中高の教科書 ( 国語英語を除く全教科 ) から文章を抜粋し作問係り受け解析表象理解等 AI では解決困難な課題を 7 分野に分けて出題 2016 年度中に 1 万人規模で追加調査予定

14 オーストリア次いでチェコスロバキア西部を併合したドイツはそれまで対立していたソ連と独ソ不可侵条約を結んだうえで 1939 年 9 月ポーランドに侵攻したポーランドに侵攻したのは ( ) である中学生の選択状況高校生の選択状況 A オーストリア A 8 % 2 % 正解 B チェコスロバキア B 0 % 0 % C ドイツ C 83% 98% D ソ連 D 9 % 0 % 東京書籍中学校社会教科書新しい社会歴史 206p

15 オーストリア次いでチェコスロバキア西部を併合したドイツはそれまで対立していたソ連と独ソ不可侵条約を結んだうえで 1939 年 9 月ポーランドに侵攻したポーランドに侵攻したのは ( ) である市立中県立中等部都立高校私立大学 A オーストリア 11 % 0 % 2 % 0 % B チェコスロバキア 0 % 0 % 0 % 0 % C ドイツ 75% 100% 98% 100% D ソ連 14% 0 % 0 % 0 % 東京書籍中学校社会教科書新しい社会歴史 206p

16 Alex は男性にも女性にも使われる名前で女性の名 Alexandra の愛称であるが男性の名 Alexander の愛称でもある Alexandra の愛称は ( ) である正解 A Alex B Alexander C 男性 D 女性中学生の選択状況 A 53% B 8 % C 6 % D 33% 高校生の選択状況 78% 0 % 3 % 19% 開隆堂出版中学英語教科書 Sunshine English Course 3 ( 中 3)

17 Alex は男性にも女性にも使われる名前で女性の名 Alexandra の愛称であるが男性の名 Alexander の愛称でもある Alexandra の愛称は ( ) である市立中 A 45% B 12% C 9 % D 33% 県立中等部 69% 0 % 0 % 31% 都立高校 78% 0 % 3 % 19% 開隆堂出版中学英語教科書 Sunshine English Course 3 ( 中 3)

18 アミラーゼという酵素はグルコースがつながってできたデンプンを分解するが同じグルコースからできていても形が違うセルロースは分解できないセルロースは ( ) と形が違う正解 A デンプン B アミラーゼ C グルコース D 酵素中学生の選択状況 A 14% B 35% C 45% D 6 % 高校生の選択状況 33% 57% 8 % 2 % 東京書籍高校生物基礎教科書新編生物基礎 19p

19 アミラーゼという酵素はグルコースがつながってできたデンプンを分解するが同じグルコースからできていても形が違うセルロースは分解できないセルロースは ( ) と形が違う市立中県立中等部都立高校 A デンプン 9 % 27% 33% B アミラーゼ 29 % 47 % 57 % C グルコース 53% 27% 8 % D 酵素 9 % 0 % 2 % 東京書籍高校生物基礎教科書新編生物基礎 19p

20 誤答が導き出される過程についての推測とにかく構造上一番係り先となりうる候補が多い主語を探しに行く方法アミラーゼという酵素はグルコースがつながってできたデンプンを分解するが同じグルコースからできていても形が違うセルロースは分解できないセルロースと形が違うのはアミラーゼとにかく一番近い ( それらしい ) 名詞を探しに行く方法アミラーゼという酵素はグルコースがつながってできたデンプンを分解するが同じグルコースからできていても形が違うセルロースは分解できないセルロースと形が違うのはグルコース

21 アミラーゼ = 酵素の一種分解する分解できないデンプングルコースグルコースグルコースセルロースグルコースグルコースグルコース

22 これこそアクティブラーニングでするべきなのでは?

23 下記の文の内容を表す図として適当なものを A D のうちからすべて選びなさい原点 O と点 (1, 1) を通る円が x 軸と接している A C 1 O 1 O 1 出典 :( オリジナル ) 1 x 軸 x 軸 B D 1 O 1 O 1 1 x 軸 x 軸県立中都立高 A 46% 63% B 7 % 3 % C 0 % 8 % D 7 % 2 % A,B 0 % 2 % A,C 7 % 5 % A,D 7 % 6 % B,C 0 % 0 % B,D 0 % 0 % C,D 7 % 0 % A,B,C 20% 11% A,B,D 0 % 0 % A,C,D 0 % 0 % B,C,D 0 % 0 % A,B,C,D 7 % 0 %

24 下記の文の内容を表す図として適当なものを A D のうちからすべて選びなさい原点 O を通る円がある県立中都立高 A C O O B D O O A 18% 12% B 0 % 0 % C 0 % 5 % D 0 % 1 % A,B 0 % 1 % A,C 6 % 0 % A,D 64% 78% B,C 0 % 0 % B,D 0 % 0 % C,D 6 % 0 % A,B,C 0 % 0 % A,B,D 0 % 0 % A,C,D 6 % 3 % B,C,D 0 % 0 % A,B,C,D 0 % 0 % 出典 :( オリジナル )

25 下記の文の内容を表す図として適当なものを A Dのうちからすべて選びなさい波形の最も高いところを山最も低いところを谷と呼ぶ変位の最大値を振幅といい振動の大きさを表すつまり山の高さ ( 谷の深さ ) が振幅であるまたひとつの山から次の山までの距離あるいは1つの谷から次の谷までの距離を波長と呼ぶ A C 山山波長振幅谷山山振幅波長谷 B D 振幅谷山東京書籍高校物理基礎教科書新編物理基礎 102p 山波長谷振幅谷波長山県立中都立高 A 6 % 18% B 19 % 15% C 13 % 7 % D 0 % 0 % A,B 50 % 57% A,C 0 % 0 % A,D 6 % 2 % B,C 0 % 0 % B,D 0 % 2 % C,D 0 % 0 % A,B,C 0 % 0 % A,B,D 6 % 0 % A,C,D 0 % 0 % B,C,D 0 % 0 % A,B,C,D 0 % 0 %

26 東ロボから見えてきたこと近未来の AI にとって意味を理解することは難しい特に言葉の意味を理解することはできないだろう与信審査は AI 代替可能だが窓口業務教育は AI 代替不可能高校生の 8 割が AI に敗れた理由は人間も教科書程度の説明文の意味を理解できていないから説明文 ( マニュアルビジネス文書仕様書等 ) 理解はホワイトカラー生産性向上のために最重要教科書を読めない中高校生は AI と似たような問題解決をしている可能性が高いプログラミングを教えてもコンピュータの仕組みや仕様の理解ができない可能性が高い意味がわからず統計的判断をする人間は正確な記憶と計算能力を有する AI に敵わない

27 今後の教育改革への期待教育改革により科学的なアプローチを導入する必要があるエビデンスに基づく教育改革仮説を検証できる問題の設定全国悉皆で同じ問題を問うても仮説を検証できない例 : 学力調査 B 問題ができない理由の何割が問題文を読めていないからなのか等を検証できるような調査にすべきテストワイズネスを排除できる費用対効果が高いテストの導入を検討すべきではないかひとつのテストでテストワイズネスを排除することは困難センターテスト個別学力試験リーディングスキルテスト等複数のタイプのテストを科学的に組み合わせることによって AI 的な問題解決を効果的に排除できる教育改革の優先順位を科学的につける必要があるのではないか小学校からの英語プログラミング中学校における基本的読解力の定着のどちらのほうが優先順位が高いか中高校生が説明文を読めないまま AI と似た問題解決をし続けた場合 2030 年には労働力不足と失業の問題が同時に起こる

センター試験模試6科目で偏差値50以上／人工知能プロジェクト「ロボットは東大に入れるか」

センター試験模試6科目で偏差値50以上／人工知能プロジェクト「ロボットは東大に入れるか」平成 28 年 (2016 年 )11 月 14 日センター試験模試 6 科目で偏差値 50 以上 2 年連続で世界史の偏差値が 65 突破 / 物理は偏差値 59.0 に大幅向上論述式模試の数学 ( 理系 ) は全問完全自動解答で偏差値 76.2 を達成 ~NII 人工知能プロジェクトロボットは東大に入れるか ~ 大学共同利用機関法人情報システム研究機構国立情報学研究所 (NII 東京都千代田区

資料3-1 新井紀子 大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立情報学研究所 社会共有知研究センター長・情報社会相関研究系教授 提出資料

資料3-1 新井紀子大学共同利用機関法人情報・システム研究機構国立情報学研究所社会共有知研究センター長・情報社会相関研究系教授提出資料