古典的AI理論（シンボリックAI、エキスパートシステム）

古典的AI理論 — 概要

シンボリックAI・エキスパートシステム・探索・知識表現・プランニングなど古典的AI理論全体の入門ガイド

ダートマス会議 — AI研究の出発点

1956年の提案書、人工知能という語の誕生、初期参加者の research agenda、記号処理研究の系譜

チューリングテスト — 知能判定の思考実験

模倣ゲーム、判定者と応答者、反論と限界、ローブナー賞、機械の知能をめぐる評価基準の議論

物理記号システム仮説 — 知能の記号処理説

記号構造と操作、必要十分条件としての仮説、ヒューリスティック探索仮説、認知科学への影響

GOFAI — 記号主義AIの思想と方法

明示的知識表現、規則による推論、記号操作中心主義、用語の由来、コネクショニズムとの対比

汎用問題解決器GPS — 手段目標分析の実装

現状と目標の差分、演算子選択、手段目標分析、下位目標の生成、汎用性の追求とその限界

Logic Theorist — 初期の自動証明プログラム

命題論理の定理証明、プリンキピア・マテマティカの定理、ヒューリスティック探索の先駆的応用

状態空間探索 — 問題の定式化と表現

状態、初期状態と目標状態、演算子、経路コスト、問題の抽象化、状態空間グラフによる定式化

盲目的探索 — 幅優先・深さ優先・反復深化

幅優先探索、深さ優先探索、反復深化、一様コスト探索、完全性と最適性、計算量とメモリ量の比較

ヒューリスティック探索 — A*と評価関数

A*アルゴリズム、許容的ヒューリスティック、最良優先探索、f=g+h、最適性の証明、IDA*

ゲーム木探索 — ミニマックスとαβ枝刈り

ミニマックス法、αβ枝刈り、評価関数、水平線効果、静止探索、二人零和完全情報ゲームの解法

ゲームAIの黎明 — チェッカーとチェスの研究

サミュエルのチェッカープログラム、初期チェスプログラム、開局定跡と評価関数、探索深さの工夫

制約充足問題 — 変数・領域・制約の解法

バックトラック法、制約伝播、アーク整合性、変数順序ヒューリスティック、地図彩色や時間割への応用

命題論理 — 真理値と推論規則の基礎

論理結合子、真理値表、恒真式、モーダスポネンス、充足可能性、健全性と完全性の基本概念

一階述語論理 — 量化子による知識の形式化

述語と項、全称量化と存在量化、スコーレム化、節形式への変換、知識ベースの論理的記述

導出原理 — 反駁による機械的定理証明

導出（リゾリューション）、節集合、反駁法、単一化との組合せ、探索戦略、証明の自動化の基盤

自動定理証明 — 証明探索と支援システム

定理証明器の構成、等式推論、パラモジュレーション、証明支援系との関係、数学への応用事例

Prolog — 論理プログラミング言語

ホーン節、SLD導出、バックトラック実行、カット、否定 as failure、宣言的プログラミングの実際

LISP — 記号処理プログラミングの母語

S式、リスト処理、再帰、高階関数、ガーベジコレクション、AI研究におけるLISPマシンの時代

単一化 — 項の照合アルゴリズム

代入と最汎単一化子、出現検査、単一化アルゴリズムの手順、導出とProlog実行における役割

知識表現の基礎 — 記号による世界の記述

表現と推論のトレードオフ、宣言的知識と手続き的知識、表現の粒度、知識表現仮説の考え方

意味ネットワーク — 概念とリンクの網構造

ノードとリンク、is-a階層、属性継承、活性化拡散、連想記憶モデル、概念間関係の可視化

フレーム理論 — スロットによる知識構造

フレームとスロット、デフォルト値、デーモン手続き、継承階層、ステレオタイプ的状況の表現

スクリプト理論 — 定型的出来事の知識

レストランスクリプト、役割と小道具、場面の系列、期待に基づく物語理解、概念依存理論との関係

プロダクションルール — IF-THEN規則の体系

条件部と行動部、ワーキングメモリ、ルールベース、認知モデルとしてのプロダクションシステム

前向き推論 — データ駆動のルール適用

事実からの連鎖、ルール発火、ワーキングメモリ更新、監視や設計問題への適性、実装上の工夫

後ろ向き推論 — ゴール駆動の証明探索

目標の分解、サブゴール生成、質問による事実獲得、診断問題への適性、前向き推論との使い分け

推論エンジン — ルール解釈と競合解消

認識・行動サイクル、競合集合、優先度や新しさによる競合解消戦略、知識ベースとの分離構造

Reteアルゴリズム — ルール照合の高速化

パターンネットワーク、部分照合結果の共有、増分更新、大規模ルールベースの効率的マッチング

エキスパートシステム概論 — 専門知識の移植

知識ベースと推論エンジンの分離、説明機能、専門家の役割、開発工程、適用領域と成功条件

DENDRAL — 化学構造推定システム

質量分析データからの分子構造推定、生成と検査、領域知識による枝刈り、最初期の成功事例

MYCIN — 感染症診断エキスパートシステム

細菌感染症の診断と抗生物質推奨、後ろ向き推論、確信度、説明機能、医療AIの先駆と教訓

確信度 — MYCIN流の不確実性処理

確信度CFの定義、証拠の結合規則、確率論との相違、簡便法としての利点と理論的批判

XCON — 計算機構成エキスパートシステム

DECのVAX構成業務への適用、数千のプロダクションルール、商用成功例、保守コストの教訓

PROSPECTOR — 鉱床探査支援システム

地質データの評価、推論ネットワーク、確率的な証拠更新、鉱床有望地の判定支援という応用

エキスパートシステムシェル — 開発ツール群

EMYCINに始まるシェルの発想、知識ベース差し替え、商用シェル製品、開発環境と支援機能

知識獲得のボトルネック — 移植の困難

専門家の暗黙知、インタビューの限界、知識の保守と矛盾、エキスパートシステム停滞の主因

知識工学 — 知識の抽出と体系化の技法

知識工学者の役割、インタビュー技法、プロトコル分析、ルール化と検証、知識ベース設計手順

ルールベース診断 — 故障診断への応用

症状と原因の規則化、決定表、故障木との関係、機器保守・プラント診断・ヘルプデスク応用

ブラックボード方式 — 協調的問題解決の枠組

共有作業領域、知識源の独立性、機会主義的制御、音声理解システムHEARSAY-IIでの実証

SHRDLU — 積み木世界の自然言語理解

ブロックワールド、対話による操作指示、手続き的意味論、参照解決、限定世界での統合デモ

ELIZA — 対話プログラムの原型

パターンマッチと言い換え、セラピスト模倣スクリプト、ELIZA効果、チャットボット系譜の起点

初期機械翻訳 — 規則翻訳とALPAC報告

辞書と文法規則による翻訳、語義曖昧性の壁、ALPAC報告による資金縮小、研究方針の転換

古典的構文解析 — 文法規則による言語処理

文脈自由文法、チャート法、ATN（拡張遷移網）、構文木、曖昧性の爆発と選好規則

格文法と意味解析 — 深層格による文の意味

深層格、意味役割、格フレーム、選択制限、概念依存理論、構文から意味表現への写像

STRIPS — 演算子による行為の表現

前提条件・追加リスト・削除リスト、STRIPS仮定、ロボットShakeyでの利用、プランニングの標準形式

古典的プランニング — 行為系列の自動生成

初期状態と目標、演算子適用、前進探索と後退探索、サブゴールの干渉、プラン表現の基礎

階層型プランニング — 抽象化とタスク分解

HTN（階層的タスクネットワーク）、抽象プランの精緻化、メソッドとタスク、実用プランナへの影響

半順序プランニング — 因果リンクと最小拘束

部分順序プラン、因果リンク、脅威の解消、最小拘束戦略、全順序方式との比較

フレーム問題 — 変化しないことの記述難

行為後に不変な事実の明示、フレーム公理の爆発、哲学的拡張解釈、後続状態公理による対処

記号接地問題 — 記号と実世界の結び付き

記号の意味の由来、感覚運動経験との接続、中国語の部屋との関係、ロボティクスからの批判

常識推論 — 日常知識の形式化の壁

暗黙の背景知識、物理・心理・社会の常識、質化推論、常識知識ベース構築の試みと難しさ

Cyc — 大規模常識知識ベース計画

常識の百科事典的記述、CycLによる公理化、ミクロ理論、長期プロジェクトの成果と批判

非単調推論 — 撤回可能な結論の論理

新情報による結論の撤回、サーカムスクリプション、既定論理、単調論理の限界と拡張の枠組

デフォルト推論 — 例外を許す規則の扱い

典型性に基づく推論、鳥は飛ぶの例、例外の優先、継承階層での衝突解決、既定規則の意味論

閉世界仮説 — 記述されない事実の否定

閉世界仮説と開世界仮説、失敗による否定、データベース意味論、論理プログラムでの実装

真理維持システム — 信念の依存管理

TMSによる正当化の記録、依存関係に基づく撤回、依存指向バックトラック、仮説推論支援

時間推論 — 区間代数による時間関係

アレンの区間代数、13の時間関係、合成表、時点と区間、スケジューリングや物語理解への応用

定性空間推論 — 位置と領域の記号的扱い

領域結合計算、方位・距離・位相の定性表現、地理情報や図面理解への応用、合成推論

定性推論 — 数値によらない物理挙動の推論

定性微分、ランドマーク値、定性シミュレーション、素朴物理学、装置の挙動予測への応用

モデルベース推論 — 構造モデルからの診断

設計モデルと観測の食い違い、整合性に基づく診断、複数故障の候補生成、規則型診断との対比

事例ベース推論 — 過去事例の再利用

検索・再利用・修正・保存のCBRサイクル、類似度計算、事例ベース保守、法律・診断への応用

オントロジー — 概念体系の明示的仕様

概念階層、属性と関係、公理、上位オントロジー、知識共有と再利用、領域オントロジー構築法

記述論理 — 概念とロールの決定可能な論理

概念記述、TBoxとABox、包摂判定、決定可能性と計算量、フレームからOWLへ続く理論的中核

セマンティックWebの起源 — 知識表現の継承

RDF・OWLへ流れ込んだ意味ネットワークと記述論理の系譜、リンクトデータ、推論器の役割

知識と推論の分離原則 — 宣言的設計思想

知識ベースの独立保守、手続きへの埋め込み回避、説明可能性、宣言的表現の利点と代償

ファジィ論理 — あいまいさの度合い表現

ファジィ集合、隷属度関数、ファジィ規則、言語変数、多値論理との関係、確率との概念的相違

ファジィ制御 — 規則による制御への応用

ファジィ化と非ファジィ化、制御規則表、家電や交通システムでの実用化、日本での応用ブーム

確率的推論の古典 — ベイズ規則と診断

事前確率と尤度、ベイズ更新、素朴ベイズ的診断、独立性仮定の限界、確信度方式との比較

ベイジアンネットワーク — 確率的知識表現

有向グラフと条件付確率表、条件付独立、確率伝播、診断・予測推論、規則型不確実性処理の刷新

デンプスター・シェーファー理論 — 証拠の結合

基本確率割当、信念関数と尤度関数、結合規則、無知の表現、確率論・確信度との位置づけ比較

ヒューリスティクス研究 — 発見的手法の理論

発見的知識の性質、許容性と支配関係、緩和問題からの導出、探索効率と解品質のトレードオフ

手段目標分析 — 差の削減による問題解決

現状と目標の差分検出、差分に対応する演算子表、下位問題の再帰的解決、GPSでの中核手法

問題分解 — AND/ORグラフによる探索

AND節点とOR節点、部分問題への分解、解グラフ、AO*アルゴリズム、ゲーム木・証明探索との関係

ゲーム探索の発展技法 — 置換表と反復深化

反復深化探索、置換表、ムーブオーダリング、期待値ミニマックス、確率的要素を含むゲームの扱い

パズルとAI — 定番問題による手法検証

8パズル・ハノイの塔・宣教師と人食い人種問題、状態表現の設計、ヒューリスティックの比較実験台

巡回セールスマン問題 — 組合せ最適化の壁

経路最適化の定式化、厳密解法と近似解法、分枝限定法、AI探索手法の性能限界を示す試金石

組合せ爆発 — 探索空間の指数的増大

分岐因子と深さ、指数的計算量、枝刈り・抽象化・知識による削減策、初期AI楽観論の挫折要因

計算複雑性とAI — NP困難性の含意

P対NP、NP完全問題としての充足可能性・プランニング、近似と発見的手法、扱いやすさの理論

第五世代コンピュータ計画 — 並列推論の国家計画

日本の1980年代国家プロジェクト、論理型言語と並列推論マシン、成果と評価、国際的な反響

AI冬の時代 — 期待後退と資金縮小の歴史

過剰な期待と成果の乖離、研究資金の削減、エキスパートシステム産業の縮小、二度の冬の比較

ライトヒル報告 — 英国におけるAI批判

1973年の評価報告、組合せ爆発の指摘、英国AI研究費の削減、第一次AI冬との関係

中国語の部屋 — 理解なき記号操作の批判

サールの思考実験、構文と意味の区別、強いAIへの反論、システム応答などの再反論と論争

記号主義対コネクショニズム — 学派論争

明示的規則対分散表現、体系性論争、ハイブリッド化の提案、両陣営の盛衰と歴史的教訓

パーセプトロン批判 — 線形分離可能性の限界

単層パーセプトロンの表現限界、XOR問題、ミンスキーとパパートの解析、記号主義優位への影響

ニューウェルとサイモン — 認知科学との架橋

人間の問題解決のプロトコル分析、プロダクションシステムによる認知モデル、限定合理性との接点

マッカーシーの貢献 — LISPと形式化の推進

LISPの設計、常識推論の形式化提唱、サーカムスクリプション、AIという分野名の命名

状況計算 — 行為と変化の論理的記述

状況・流動命題・行為、後続状態公理、フレーム問題への対処、行為の論理と推論の基盤

心の社会 — エージェント集合体としての知能

ミンスキーの理論、単純なエージェントの相互作用、心の階層構造、フレーム理論との連続性

古典的エージェント論 — BDIモデルと合理性

信念・願望・意図のBDIアーキテクチャ、実践推論、コミットメント、エージェント指向設計の源流

包摂アーキテクチャ — 表現なき知能の提唱

行動層の積み重ね、内部表現の否定、ブルックスによるGOFAI批判、行動ベースロボティクス

Deep Blue — チェス専用機による世界王者戦

大規模並列探索、専用評価ハードウェア、1997年の対局、探索型AIの到達点としての意義

汎用ゲームプレイング — ルール記述からの対局

ゲーム規則の宣言的記述、未知ゲームへの汎用対応、汎用性研究としての位置づけと競技会

ビジネスルールエンジン — 産業への系譜

業務規則の外部化、ルール管理システム、与信・保険査定への応用、エキスパートシステムの後継

レガシー知識システムの保守 — 運用の現実

知識ベースの陳腐化、ルール矛盾の検出、検証と妥当性確認、移行・廃止判断、教訓の体系化

ニューロシンボリックAI — 記号と学習の融合

記号推論とニューラル学習の統合、知識注入、論理制約付き学習、古典理論の現代的再評価

知識グラフへの継承 — 現代に生きる知識表現

意味ネットワーク・オントロジーから知識グラフへ、エンティティと関係、検索・質問応答での活用

認知アーキテクチャ — SoarとACT-R

汎用認知の統一理論、プロダクション記憶と宣言的記憶、チャンキング、認知モデリング研究

強いAI・弱いAIの哲学論争 — 知能観の対立

強いAIと弱いAIの区別、意識と志向性、機能主義、思考実験群、古典的AIが提起した哲学課題

古典的AI理論 — 退避・古典資料archive

旧版資料、歴史的文書、廃止された分類項目など古典的AI理論領域の退避・アーカイブ置き場