AI時代のLiberal ArtsとComputational Thinking
中島秀之
NAKASHIMA Hideyuki
札幌市立大学 学長

略歴（本講演に関する部分のみ）• 1978 MIT AI Lab (東大との交換留学）• 2004-2016 公立はこだて未来大学 学長• 2016 東京大学先端人工知能学教育
寄附講座 特任教授• 2018 札幌市立大学 学長

2021/7/10

3

大学教育＝学問体系の継承（本日の前提：これでは良くない）
国富論

マルクス経済学
MMT

アリストテレスニュートン力学
儒教

キリスト教

相対性理論
量子力学

チューリング大学

学生
2021/7/10© Hideyuki Nakashima

4

石井裕＠北大(2018/8/7)

AIとSTEAM

2021/7/10© Hideyuki Nakashima

6

文科省資料

2021/7/10© Hideyuki Nakashima

7ART=芸術？技術？

S

2021/7/10

TE© Hideyuki Nakashima

A M

8リベラルアーツ• ギリシャ・ローマ時代のオリジナル– 市民であるために必要な技術– 文法，修辞学，論理学，算術，幾何学，天文学，音楽• 池上彰『現代の教養』(2014)版リベラルアーツ– 宗教，宇宙，人類の旅路，人間と病気，経済学，歴史，日本と日本人• 中島版(2018)リベラルアーツ– AIとITを使いこなすために必要な技術– 情報技術，デザイン学，統計，日本語，哲学，人類の歴史，
芸術– 作法，道徳，体育などの躾はベースとして仮定

計算論的思考コンピュータサイエンス
プログラミング的思考
ソフト

計算論的的思考OS

ハードウェア2021/7/10© Hideyuki Nakashima

10中島秀之訳：計算論的思考
情報処理 56(6)584-587, 2015
論旨：
情報を専攻した学生は卒業後どの分野でも活躍できる＋全ての学生に教養として教えるべし（中島注）
計算論的思考（具体的手続き）≠
論理的思考（抽象的）Communications of the ACM Vol 49 Issue 3, 2006

キーワードAI
デザイン
アート

2021/7/10© Hideyuki Nakashima

12

なぜAIか？
• 歴史上初めて，人類の叡智（≠能力）を超える部分があるシステム– アルファ碁– 深層学習による新しいサイエンス• 巨大パラメータ空間の扱い– 計算や顔認識などの特殊能力は問題にしていない

2021/7/10© Hideyuki Nakashima

13

AI時代の到来

2021/7/10© Hideyuki Nakashima14

『人工知能とは』近代科学社• コンピュータを用いて人間の知能を研究する• 知的な作業のできる機
械を作る

2021/7/10(c) H. Nakashima

「知能」の定義• 情報が不足した状況で適切に処理する能力– 中島秀之：『知能の物語』 2015, p.154– 情報が不足→ヒューリスティクス→AI– 情報が完全→アルゴリズム→IT

2021/7/10加速する歴史(Society 5.0)
1.0 狩猟採集社会（百万年）

2.0 農耕社会（一万年） 物質の制御
3.0 工業社会（数百年）
4.0 情報社会（数十年）
5.0 超スマート社会
2021/7/10

エネルギーの制御
情報の制御
シンギュラリティ！

社会の制御？

ソサエティ4.0はICTの時代（日本は未だデジタル化すらできていない）

ソサエティ5.0はAI/IT(AIT)の時代（DX？）
2021/7/10

Linear技術 vs. Exponential技術
1200

1000

800

600

400

Exponential技術の立ち上がりが遅く見過ごされがち

2000
Linear2021/7/10

Exponential(c) Hideyuki Nakashima19人間とAIの得意分野• 人間（生活している）– 創作料理– 判決– リベラルアーツ– 街医者

2021/7/10• AI（計算が速い）– 料理の模倣– 条文や判例の積み重ね– 専門教育– 手術(c) H. Nakashima

T型人材/アトム型人材• T型– 縦棒：深い専門– 横棒：広い知識/興味• アトム（原子）型– 自分の専門分野が核– 電子の雲が周囲の原子と相互作用してより大きな分子を構成

2021/7/10

AIは有能な助手：IBM Watson•

IBMの人工知能「Watson」が、特殊な白血病患者の病名を10分ほどで見抜き、その生命を救ったと東京医科学研究所が発表しました。患者は当初、医師に急性骨髄性白血病と診断され抗癌剤治も受けていたものの、まったく効果が現れていませんでした。東京医科学研究所は「AIが命を救った国内初の事例ではないか」とのこと。
– http://japanese.engadget.com/2016/08/07/ibm-watson-10/•

Watsonの学習方式– https://youtu.be/2K3rjIMasRc

2021/7/10(c) Hideyuki Nakashima24

はこだて未来大の立ち位置• 地域貢献– 知の中核となる• そのための教育– リーダーを育てる• そのための研究

地域貢献
教育研究

国立大学の立ち位置（私見）• 次世代のリーダーを育てる– グローバル人材• そのための研究• 地方に国立大学があるのはキャンパスに通う利便性であって，地域貢献のためではない（はず）

教育
研究AITはすべての分野の礎
デザインはすべての工学の礎＝計算論的思考
バイオイン
フォ
マテ
ィクス

天文学

社会
工学

自動車／航空機

医療・
看護

教
育…

デザイン
AIT

2021/7/10

交通・
運送© Hideyuki Nakashima

計算論的思考27

札幌市立大は：DNA• Design• Nursing
*
• AIT

看護学

デザイン学

AIT

*AIT=AI+IT

原田初代学長の図から拝借
2021/7/10© Hideyuki Nakashima

29

これからの教育

教育は技術の急激な進歩に対応できるか？

デザインと使用のループ（アジャイル技法）

目標（デザイン）創造（次のデザイン）
分析結果
構成
サービス（使用）
モノ

構成のFNSモデル（中島・藤井・諏訪）

アジャイル教育• 従来はウォーターフォールモデル– 教育が終わってから仕事に就く• 今後はアジャイル教育– 教育と実践の早いループ

2021/7/10(c) Hideyuki Nakashima

36例：認定看護管理者教育課程サードレベル• 認定看護管理者の受験資格– 看護師免許– ５年以上の実務経験– 以下のいずれか• 認定看護管理者教育課程サードレベル修了• 修士＋実務経験３年以上• 大学の正規教育課程– 札幌市立大では１ヶ月×３回

2021/7/10© Hideyuki Nakashima

37

AI時代の教育• 深い専門はAIが得意• 広い視野とデザインは人間が得意• 今の教育はAIの得意なことだけ教えていないか？
– リベラルアーツが重要に• AIによる個人別専門教育を考える– CBT (Computer-Based Test) 採点しながら出題– IRT (Item Response Theory) 理解度に応じた課題
2021/7/10

AI人材育成AI• AI戦略– 25万人／年25• 誰が教えるの？

2019/11/82021/7/10© Hideyuki Nakashima

38
39

2021/7/10© Hideyuki Nakashima40

AIによる教育• 能力に応じた個別教育– CBT (Computer-Based Test)– IRT (Item Response Theory)– 知的MOOC

cf. The Diamond Age:Or, a Young Lady's
Illustrated Primer• 専門知識を教える– 実務時にもサポート

2021/7/10© Hideyuki Nakashima

41

AIでAIを教える• 現在，大学入試に備えるための教育システムは存在する（例：河合塾One）が– あらかじめ用意された設問と答え• 自由な問題設定と記述式解答への対応は可能か？
– システムがドメインを理解している必要がある– プログラムは走らせれば良い

2021/7/10© Hideyuki Nakashima422021/7/10© Hideyuki Nakashima43

Ed-AI研究会発足2021/7/10© Hideyuki Nakashima44

蛇足：大事なこと普通の人

イノベーター

こちらだけ無くせない

悪い

良い(c) H. Nakashima

質の保証
学生数

平均的な教育こちらだけ無くせない

優れた教育も同時に減る

悪い

良い(c) H. Nakashima

イノベーターは育てられるのか？
育てられるとすれば、誰が、どう教えるのか？
• イノベーションとは結果であって目的ではない• したがってイノベーターは育てられない• できるのはイノベーションの芽を摘まないこと• ただし（イノベーターかどうか分からなくとも）サポートすることは大事(c) H. Nakashima

教育とは型にはめること
訓練は教育者（星一徹）

大リーグボールを考えたのは本人（星飛雄馬）(c) H. Nakashima

イノベーター創出を促進するためには、どういう環境・機会を用意するか？
• 数値目標を立てさせない– 数値目標は手段を矮小化する• 事務書類を書かせない(c) H. Nakashimaはこだて未来大の例• １期生がすごい• プロジェクト学習– GP: 解がない問題への自己組織的アプローチ• イグ・ノーベル賞受賞者が２人いた• 未踏人材発掘・育成事業– PMが３人– クリエータ多数（クリエータ出身の教員も多数）(c) H. Nakashima最後に：私の考える理想の大学• 学生は大学に所属しない– 入試という悪習からの解放• 単位を任意に（カリキュラムに従って）取得

2021/7/10© Hideyuki Nakashima51

アル＝アズハル大学（Al-Azhar University）• 970年カイロに設立• イスラーム法学を志す者に対して誰にでもいつでも門戸を開放するという趣旨から、入学随時・出欠席随意・修業年限なし、という3原則を守っていた2021/7/10© Hideyuki Nakashima

52

Singularity University (by Google)• カーツワイルが始めた• 正式な大学ではない• プログラム– 研究開発プログラム（GraduateStudies Program）• 世界中から学生を集め，学費は全部Google持ち• 700倍の狭き門– エグゼクティブ・プログラム– グローバル・インパクト・コンテスト

2021/7/10© Hideyuki Nakashima

53

Max Planck’s virtual graduate school• A new graduate program
offered through Germany’s
Max Planck Society incollaboration with leading
German universities andother German researchorganizations, such as theFraunhofer Association, isturning the scienceeducational system on its
head by breaking away fromthe established approach inwhich disciplines are isolated
in ivory towers.
2021/7/10© Hideyuki Nakashima

54

MINERVA大学
2014年創立。アメリカ
キャンパスのない大学。4年間で7都市を移動しながら学ぶ
1. 講義は全てオンラインによるアクティブラーニングにより実施•講義を受ける場所は特定されておらず、パソコンとインターネット接続環境があればどこでも受講可能

2. 20名以下の学生による少人数制クラス
3. 世界から集う学生が全寮制で学びあう （およそ80％が留学生）
4. 4年間で世界7都市をめぐる（各都市で寮生活を行う）
5. 学生は各地でインターンシップに参加する
6. 授業料がリーズナブル••

1,2年次は12,950ドル、3，4年次は10,950ドル（寮費等を含めると22,950～24,950ドル）※アメリカトップクラスの大学の1/4～1/3（例：ハーバード大学の授業料は約46,000ドル）

7. 合格率は２％未満とされ、世界で最も合格率の低い大学とも言われている
海外進学・留学ラボ「新しい大学の形、ミネルバ大学とは」より抜粋
https://www.benesseglc.com/lab/blog/%E6%96%B0%E3%81%97%E3%81%84%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E3%81%AE%E5%BD%A2%E3%80%
81%E3%83%9F%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%83%90%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E3%81%A8%E3%81%AF/
55

MINERVA大学（続き）
カリキュラムを組み立てている4つのコア技能
１．クリティカル（批判的）思考２．クリエイティブ（創造的）思考
３．プレゼンテーション能力
４．コミュニケーション能力

56

大学教育再考
アリストテレス

国富論

キリスト教

マルクス経済学
MMT

研究

チューリング

儒教
知識クラウドニュートン力学
相対性理論
量子力学

大学
教育

教育
学生
2021/7/10© Hideyuki Nakashima

57