第五世代コンピュータ

第五世代コンピュータ（だいごせだいコンピュータ）とは、当時の通商産業省（現経済産業省）所管の新世代コンピュータ技術開発機構（ICOT）が、1982年から1992年にかけて進めた国家プロジェクトの計画名称であり、いわゆる人工知能コンピュータの開発を目標にしていた。総額で540億円の国家予算が投入されている。非ノイマン型のハードウェア、知識情報処理と仕様定義されたソフトウェア、並行論理パラダイムのプログラミング言語の三方針が開発の理念にされた。このプロジェクトの結果には賛否両論があるが、実用的なアプリケーションの生産段階まで進捗できなかったという点で概ね否定的に論評される傾向がある。他方で論理プログラミングに関する数々の研究成果を残した学術振興をもたらして情報工学分野の後進育成に寄与したとする肯定的な見方もある。

第五世代とはICOTが定義した電子計算機の分類に由来しており、第一世代（真空管）第二世代（トランジスタ）第三世代（集積回路）第四世代（大規模集積回路）に続く、人工知能対応の次世代テクノロジを意味していた。

経緯

1970年代後半になると日本のコンピュータ産業の輸出を含めた市場規模は当時の金額でおよそ2兆円まで成長した。通産省は1983年頃まで貿易自由化対策の一環としてコンピュータ開発企業に助成金を出していたが、産業構造の成熟に伴い従来のままの支援制度継続の意義が問われるようになっていた。IBM互換機の輸出で利益拡大を続ける日本への風当たりも強くなっており、1982年にはかのIBM産業スパイ事件が発生している。こうしたコンピュータ貿易摩擦事情の中で、従来のIBMテクノロジとは異なる日本独自のコンピュータ技術の確立が望まれるようになり、またIBMマシンに追い付き追い越すことを目標にした人工知能対応の新世代コンピュータ開発が模索されるようになっていた。

その具体的な検討作業が始められたのは1979年であった。当時の電子技術総合研究所（現:産業技術総合研究所）の渕一博博士らは「Prolog」を中心にした論理プログラミングの潜在力に大きく注目していた。60年代から70年代にかけての人工知能研究は「LISP」プログラミングが中心になっていたが、欧米の後追いをせずに日本独自の人工知能技術確立を望んだ電総研は、論理プログラミングを新世代コンピュータの基幹パラダイムに据えることを提案した。70年代に確立されていた第四世代コンピュータ技術の更に一歩先を行くという展望から第五世代と命名され、1981年に京王プラザホテルで第五世代コンピュータシステム国際会議（FGCS1981）が開催された。招待された欧米の研究者たちに日本側の抱負が語られ、同時に意見が求められた。人工知能研究の第一人者であったファイゲンバウム博士からの「何故すでに数十年の研究実績があるLISPではないのか？」という問いかけに、渕博士は「私たちは技術的に若いがゆえに何でも取り入れる柔軟さがある」と答え、先方の数十年来のLISP研究を知識の硬直化になぞらえてあえてその既存概念に囚われないというスタンスを示した。

1982年に通産省所管の新世代コンピュータ技術開発機構（ICOT）が設立され、第五世代コンピュータ計画が始動された。人工知能システムソフトウェアは知識情報処理と定義され、それを運用するためのコンピュータハードウェアは要素プロセッサを並列的に搭載した並列推論マシンと仕様定義された。計画の要点である人工知能構築のパラダイムにはPrologベースの並行論理プログラミングが採用された。多額の開発研究予算と各機関各企業からの推薦人材が集まった一大プロジェクトが動き始めると、第五世代コンピュータの目標がより具体化され「述語論理を規範にした自動推論を高速実行する並列推論マシンとそのOSを構築する」というものになった。自動推論とは自動定理証明、自然言語処理、エキスパートシステム、人工知能といったものを漠然と包括する基礎分野である。当初の予定から1年延びた1992年、第五世代コンピュータ計画は「当初の目標を達成した」として完了した。

結果

1981年に開催された第五世代コンピュータに関する国際会議の中で、日本側は意欲的かつ野心的な数々の目標を掲げており、それらはいずれも人間の頭脳を越えるための人工知能の開発実現に集約されるものであった。例を挙げると、医学診断や金融判断や高度な機械制御に役立てられるエキスパートシステム、自然な機械翻訳と的確な言語解析を支える自然言語処理などである。他方でICOT運営側は一貫して並列推論マシンの開発が目標であると明言しており、プラットフォームが高性能化すれば自然にその応用が出てくると考えていた。日本側の野心的な説明には、人工知能分野で著名な計算機科学者エドワード・ファイゲンバウムらが興味を示していた。当時の欧米の受け取り方は「日本が官民一体で高度な人工知能マシンの開発を試みている」というものだった。また朝日新聞などのマスコミも大々的に取り上げた。

1992年、およそ11年の歳月と540億円の予算が費やされたプロジェクトの完遂後に判明したのは、今後の有益なアプリケーションの実装と運用が期待される将来性を後世に託した並列推論マシンの数々のモデルとそのOSと日本発の並行論理型言語だけが誕生したという事実であった。ICOT運営側が掲げていた目標は達成されていたが、その達成結果に肩透かしを感じた人も少なくなかったと言われる。プロジェクトは確かに完遂されていたが、同時に今後の産業分野への本格的な活用が待たれるという課題も残されていた。また、論理プログラミングの国際学会では日本の研究成果が注目されたとは言い難く、日本が特に研究したPrologのISO規格化の際にもそれほど大きな影響力を持てなかった。

IDC社のウィリアム・ザックマンは「The Japanese Give Up on New Wave of Computers」（International Tribune、東京版、1992年6月2日）で次のように述べている。

AI型の応用の進展を阻んでいるのは、十分な知性を持った AI ソフトウェアが存在しないからであって、強力な推論マシンがないからではない。AI型の応用が既にたくさんあって、第五世代コンピュータのような強力な推論エンジンの出現を待ちわびていると思うのは間違いだ。

また、ファイゲンバウムの談話として同じ記事で以下のように述べられている。

第5世代は、一般市場向けの応用がなく、失敗に終わった。金をかけてパーティを開いたが、客が誰も来なかったようなもので、日本のメーカはこのプロジェクトを受け入れなかった。技術面では本当に成功したのに、画期的な応用を創造しなかったからだ。

年譜

• 1982年: （財）新世代コンピュータ開発機構（ICOT）設立。第五世代コンピュータプロジェクトが開始され、5年分の予算が与えられた。
• 1985年: 最初の個人用逐次推論マシン PSI（Personal Sequential Inference Machine、パーソナルPIMとも）とそのオペレーティングシステム SIMPOS（SIM Programming and Operating System）がリリースされた。SIMPOS は Prologにオブジェクト指向プログラミングを取り入れた ESP で記述されていた。
• 1987年: 複数台のPSIを相互接続した形態の最初の並列推論マシン PIM（Parallel Inference Machine）が構築された。プロジェクトはさらに5年分の予算を与えられた。核となる言語も Guarded Horn Clauses（GHC）に基づいた KL1 にバージョンアップされ、OS は PIM の OS ということで PIMOS と名づけられた。
• 1991年: 実際に動作する PIM が完成した。
• 1992年: プロジェクトは当初の予定から一年延長され、この年に終了した。PIMOS のソースコードはパブリックドメインとして公開されたが、PIM でしか動作しないものだったため、KL1 を一般のUNIXマシンで動作させるためのプロジェクトが別途開始された。その成果はKLICとして公開されている。

プロジェクトの成果

• ハードウェア
  • PSI（Personal Sequential Inference Machine）：シングルユーサー向けの逐次推論マシン
    • PSI-I：最初の逐次推論マシン。30KLIPS（Logical Inference Per Second、三段論法的推論を一秒間に実行できる回数）。CPUはワンチップ化されていない。
    • PSI-II：PSI-I のCPUをVLSI化して小型化・高速化したバージョン。
    • PSI-III：
  • CHI（Co-operative High-performance Inference machine）
    • CHI-I：285KLIPS
    • CHI-II：490KLIPS
  • PIM（Parallel Inference Machine）：並列推論マシン
    • PIM/p：512プロセッサ(RISC)
    • PIM/m：256プロセッサ(CISC)
    • PIM/c：256プロセッサ(CISC)
    • PIM/k：16プロセッサ(RISC)
    • PIM/i：16プロセッサ(LIW)
• プログラミング言語
  • KL0：PSIの機械語に相当する言語。
  • ESP：PSIのシステム記述言語
  • KL1：並列型言語
• オペレーティングシステム
  • SIMPOS：PSIのOS
  • PIMOS：PIMのOS
• 応用例
  • 並列データベースマネジメントシステム Kappa
  • 法的推論システム
  • 並列VLSI-CADシステム
  • 遺伝子情報処理システム
  • 並列定理証明システム

参考文献

• 「第五世代コンピュータの計画」渕一博、廣瀬健（著）、海鳴社、1984年、NCID BN02618600
• 「第五世代コンピュータ」村上国男、内田俊一（著）（『国産コンピュータはこうして作られた』p225 - 240、共立出版、1985年、ISBN 4320022785）
• 『日本のコンピュータ発達史』情報処理学会（編）、オーム社、1998年、ISBN 4274078647
• 高橋茂(著)、『コンピュータクロニクル』、オーム社、1996年、ISBN 4274023192

関連項目

• 人工知能
• 論理プログラミング
• 並行論理プログラミング
• Prolog
• Guarded Horn Clauses
• LISPマシン
• 新世代コンピュータ技術開発機構
• Σプロジェクト
• TRONプロジェクト

外部リンク

• 一般財団法人日本情報経済社会推進協会 JIPDEC
• AITEC・ICOTアーカイブス
• 第五世代コンピュータ プロジェクト アーカイブ
• KLIC 協会 KL1 の処理系 KLIC の普及を目的とした団体
• 第五世代コンピュータ・プロジェクト 最終評価報告書(PDF)