数学偏差値は76.2に！ 人工知能プロジェクト「ロボットは東大に入れるか」数学と物理の偏差値が大幅に向上

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、株式会社富士通研究所、サイバネットシステム株式会社は、国立大学法人名古屋大学、国立大学法人東京大学と共同で、NIIの人工知能(AI)プロジェクト「ロボットは東大に入れるか」（東ロボ）において、東京大学第2次学力試験に向けた論述式模試とマークシート式の大学入試センター試験模試に挑戦し、論述式模試の数学(理系)で偏差値76.2、センター試験模試の物理では偏差値59.0と、昨年度を大幅に上回る成績をあげたことを発表した。

NII、富士通研究所、名古屋大学を中心に構成する「東ロボ」数学チームは、学校法人高宮学園 代々木ゼミナールの論述式模試「東大入試プレ」に挑戦。数学(理系)では、問題文を入力後、問題文の解釈から自動求解、解答の作成までをAI により完全に自動で行い、6問中4問を完答した結果、偏差値76.2(得点80点＝120点満点)を獲得した。昨年度は、学校法人駿河台学園 駿台予備学校の論述式模試を受験し、数学（理系）は偏差値44.3（20点）だった。数学チームには平成24年度（2012年度）に富士通研究所、平成25年度（2013年度）に名古屋大学が参加し、3団体を中心に共同研究を行っている。解答プロセスの前半にあたる自然言語処理部分を名古屋大学を中心とするグループ、後半の数式処理部分を富士通研究所を中心とするグループが担当した。

一方、富士通研究所、サイバネット、東京大学を中心に構成する「東ロボ」物理チームは、従来の技術に数学チームで確立した技術を加えて、昨年度に続いて株式会社ベネッセコーポレーションのセンター試験模試「進研模試 総合学力マーク模試」に挑戦。シミュレーションの設定において一部で人が介入したが、現時点の自然言語処理技術と画像処理技術を用いれば生成可能と想定される内部形式から、AIによる自動求解の結果、偏差値59.0（62点＝100点満点）を達成した。昨年度と比較すると、偏差値で12.5ポイント、得点は20点向上しているという。物理チームは昨年度までNIIを中心に研究開発を行っていたが、今年度から、富士通研究所、サイバネット、東京大学の3団体を中心にした新体制で共同研究を行っている。

大学入試問題は問題文を解析する自然言語処理をはじめ様々な技術が求められる統合的な課題で、点数と偏差値により成果を定量的に評価することが可能なタスク。こうした特性を持つ大学入試問題にAIが挑戦することで、「AIが人間に取って代わる可能性のある分野は何か」といった問題を考える際の指標となりうるAIの進化の客観的なベンチマークを指し示すことが、「東ロボ」プロジェクトの目的だ。

平成23年（2011）年4月にスタートし、平成25年度（2013年度）から毎年大学入試の模試に挑戦。各年度の研究成果を評価・検証しながら技術課題を抽出しています。今年度までに大学入試センター試験で高得点をマークすることを目標の一つとしていた。

数学は、人間にとって理解しやすい自然言語や数式で表現された問題文を、計算プログラムで実行可能な形式に変換して、数式処理のプログラム(ソルバ)で問題を解き、人間にとって理解しやすい自然言語で解答する。一方、物理は、現実の問題に近い問題設定になっている。例えば、「問題のテキスト」はロボットにおける「人間からの命令」、「図」は「カメラ映像」、「問題で要求される物理量」は「モーターなどの制御値」といった具合に対応する。同プロジェクトでは、これらの成果は、コンピューターやロボットと人間の協調を必要とするAIの開発につながると考えている。

今後の展開

「東ロボ」の数学・物理チームでは、構文解析処理や文間関係解析処理といった個々の言語処理ステップのさらなる高精度化や、言語処理と数式処理の中間段階での処理手順の工夫、また、言語処理と数式処理のさらなる融合によって、「考えながら読む」技術の研究開発を進め、より多様な問題に対して正確に解答する技術の開発を目指していくという。

産学連携での研究推進の下、名古屋大学、学校法人東京理科大学、国立大学法人筑波大学、学校法人立教学院立教大学の自然言語処理や数式処理などの異なる専門分野の研究者による共同研究が進められており、「東ロボ」は、このような学際的研究を通して、高度な専門性、横断的な知識や研究推進力などを有するπ型人材・問題解決型高度人材育成にも貢献していきたいと述べている。

また、富士通研究所は、「東ロボ」を通して、深い言語処理の技術や高度な数理技術の開発を推進し、富士通株式会社のAI技術「Human Centric AI Zinrai（ジンライ）」に活用していくとし、サイバネットは、本プロジェクトを通じて得た技術を、子会社 Maplesoftの製品である Maple / MapleSim の開発へ応用し、数理技術の産業応用に寄与していくと述べている。

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