『どうしてAIは赤ちゃんの学習能力を超えることができないのか?』東京大学Beyond AI 研究推進機構サイエンスカフェ Part 1「辻晶先生の研究紹介:赤ちゃんは社会環境の中でどうことばを学ぶか」

Beyond AI 研究推進機構
30 Nov 202211:00

Summary

TLDR本日のテーマは「AIが赤ちゃんの学習能力を超えられない理由」です。辻先生は、人間赤ちゃんが言語を驚くほど早く学ぶ方法と、AIがそれに匹敵できない理由を探求しています。赤ちゃんは統計的手法や社会環境からの情報を活用し、言葉と世界との結びつきを学びます。研究では、インタラクティブな交流が言語学習に不可欠であることが示され、ビデオでの学習では効果が薄れると報告されています。さらに、リアルワールドでのビッグデータを収集し解析することで、AIが赤ちゃんのように学習する可能性を模索しています。

Takeaways

  • 🧐 赤ちゃんは非常に優れた言語学習者で、10歳までに2000万から1億以上の単語を経験しますが、AIはそれ以上のデータを処理できます。
  • 👶 赤ちゃんは生まれ前から言語のリズムなどについて学び始めており、1年間には様々な言語の構造を学びます。
  • 📊 赤ちゃんは統計的な手がかりを利用して、単語を区別し言語の構造を理解します。
  • 🍼 物と言葉の結びつきは単純ではないため、言語学習には社会環境からの情報が重要な役割を果たします。
  • 👀 赤ちゃんは社会環境とのやり取りを通じて、言語学習に必要なインタラクションを促進します。
  • 📹 ビデオでの学習は真人による直接の教えより効果が低く、インタラクティブな交流が言語学習に不可欠です。
  • 👶🏻 研究によると、赤ちゃんは周囲にいる人がインタラクティブであれば学習モチベーションが高まることがわかっています。
  • 🤖 AI技術の進歩により、家庭における言語環境をウェアラブルデバイスを用いて記録し、分析することが可能になりました。
  • 😷 コロナ禍においては、マスクを着用する大人によるコミュニケーションの変化が言語学習に影響を与えるとされています。
  • 🌐 AIは膨大なデータを自動的に分析し、実際の社会環境における言語発達を理解する上で重要な役割を果たすでしょう。
  • 📚 研究者のアプローチは、言語発達を理解するためには実世界でのビッグデータの収集と分析が不可欠であると示唆しています。

Q & A

  • 辻先生がどのようなテーマで話しましたか?

    -辻先生は「どうしてAIは赤ちゃんの学習能力を超えることができないのか」というテーマで話しました。

  • 赤ちゃんはどのように言語を学習するのですか?

    -赤ちゃんは統計的な手がかりや言語の構造、世界の結びつき、社会環境からの情報を利用して言語を学習します。

  • AIと赤ちゃんの言語学習能力の違いは何ですか?

    -AIは大量のデータを扱うことができる一方で、赤ちゃんは限られたデータから効率的に言語を学習することができます。

  • 赤ちゃんはどのように単語と単語の間の区切りを見つけますか?

    -赤ちゃんは統計的な手がかりを利用して、単語と単語の間の区切りを見つける能力を発達させます。

  • 辻先生がmentionした研究では、どのような結果が出ましたか?

    -辻先生がmentionした研究では、赤ちゃんは実際の人が話すのに対し、ビデオで見せると学習しなかったという結果が出ました。

  • インタラクティブな環境は赤ちゃんの学習にどのような影響を与えますか?

    -インタラクティブな環境では赤ちゃんが新しい単語をより効果的に学習することができ、インタラクションが学習に重要な役割を果たすことが示唆されています。

  • ウェアラブルデバイスはどのように赤ちゃんの言語発達研究に役立つか?

    -ウェアラブルデバイスを利用することで、赤ちゃんの視点からの世界を捉え、言語環境を記録し、実際の言語発達を研究することができます。

  • マスクの使用は言語発達にどのような影響を与えるとされていますか?

    -マスクの使用により言語の量が減少し、代わりに音量を上げたり、繰り返しを増やしたり、非言語コミュニケーションを利用する傾向があると報告されています。

  • 辻先生はどのようにして言語発達の研究を視覚化していますか?

    -辻先生は言語発達の研究を漫画という形で視覚化し、より多くの人に理解してもらえるように努めています。

  • AIが赤ちゃんの学習能力を超えるためにはどのような課題があると辻先生は言及しましたか?

    -辻先生は、AIが赤ちゃんの学習能力を超えるためには、社会環境とのやり取りやインタラクションの重要性、実際の環境における言語発達の研究など、多くの課題があると言及しました。

Outlines

00:00

👶 赤ちゃんの言語学習能力とAIとの比較

辻先生は、東京大学のユーロインテリジェンス国際研究機構で子供の発達研究を行っている。本日のテーマは「AIが赤ちゃんの学習能力を超えられない理由」である。先生は、赤ちゃんが言語を驚くほど早く習得する能力について説明し、その過程とAIとの比較を行った。赤ちゃんは生まれる前から言語のリズムを学び、1年間には様々な音素と音の並び方を学ぶ。統計的な手がかりや言語構造と現実世界の結びつきを利用して学習を進める。社会環境からの情報と赤ちゃんのやり取りも学習に重要な役割を果たしていると強調された。

05:01

📚 赤ちゃんの学習環境とインタラクションの重要性

研究では、赤ちゃんがテレビから学ぶことができないという結果が出た。その理由はインタラクティブ性がないことが示された。赤ちゃんはインタラクティブな環境でのみ新しい言葉を学ぶことができる。また、家庭の言語環境を調べるためにウェアラブルデバイスを利用し、赤ちゃんの視点からデータを収集する。AI技術を用いてこれらのデータを分析し、社会環境と赤ちゃんの発達の関係を研究している。さらに、コロナ禍においてマスクを着用する大人に対する赤ちゃんの反応も調査されており、言語発達に影響を与える要因として社会環境の変化が重要な役割を果たしていることが示された。

10:02

🔍 赤ちゃんの言語学習と社会環境の相互作用

辻先生は、研究室のアプローチを紹介し、言語発達に関する研究を進めている。実際の社会環境における赤ちゃんの発達を研究し、言語学習におけるインタラクションの重要性を強調した。また、言語発達に関する漫画も制作しており、研究をより幅広い層に伝えている。このセミナーでは、赤ちゃんが言葉や世界のルールを学ぶプロセスにおけるインタラクティブなインタラクションの必要性と、リアルワールドでのビッグデータの収集と分析の進歩について学んだと示した。

Mindmap

Keywords

💡言語学習

言語学習とは、人が言語を習得するプロセスを指します。ビデオでは、赤ちゃんがどのように素早く言語を習得するかというテーマに重点が置かれており、彼らは統計的手法を用いて単語の区切り方や言語の構造を学習することが示されています。例えば、ビデオでは赤ちゃんが最初の1年間に多くの音素や音の並び方を学ぶ様子が説明されています。

💡AI

AIとは、人工知能の略で、人間のように思考や学習することができる技術を指します。ビデオでは、AIが赤ちゃんの学習能力を超えることができない理由について議論されており、AIが扱えるデータ量と赤ちゃんが自然に獲得する言語データの比較がなされています。

💡統計的手法

統計的手法とは、データの傾向や規則を見つけるための数学的な方法です。ビデオでは、赤ちゃんが言語を学習する際に統計的手法を用いて単語と単語の間の区切り方を見つけ出すことができると説明されています。これは言語学習における重要な手がかりの1つであり、言語の構造を理解する上で役立ちます。

💡社会環境

社会環境とは、人が生活する社会の状況や条件を指します。ビデオでは、社会環境が言語学習に与える影響について触れられており、赤ちゃんが人との相互作用を通じて言語学習を促進する様子が語されています。例えば、ビデオでは赤ちゃんが大人とのやり取りを通じて新しい単語を学習する様子が紹介されています。

💡インタラクション

インタラクションとは、人が互いに影響を与えあったり学び合うプロセスを指します。ビデオでは、インタラクションが言語学習において非常に重要であることが強調されており、赤ちゃんがインタラクティブな環境下で言語をより効果的に学習することが示されています。

💡ウェアラブルデバイス

ウェアラブルデバイスとは、身につけるタイプのコンピュータデバイスのことです。ビデオでは、研究者がウェアラブルデバイスを使って赤ちゃんの言語環境を記録し、分析する様子が紹介されています。これにより、赤ちゃんが実際にどのような言語環境下で学習しているかを把握することができます。

💡マルチメディア

マルチメディアとは、音声、映像、テキストなどを組み合わせた情報伝達の手段です。ビデオでは、マルチメディア技術が言語学習にどのように役立つかについて触れられており、赤ちゃんがマルチメディアを通じて言語を学習する様子が語されています。

💡コミュニケーション

コミュニケーションとは、人々がお互いの意思や情報を共有するプロセスです。ビデオでは、コミュニケーションが言語学習において重要な役割を果たしていると示されており、赤ちゃんがコミュニケーションを通じて言語を学ぶ様子が紹介されています。

💡マスク

マスクとは、顔の口や鼻を覆う布地のマスクです。ビデオでは、コロナ禍においてマスクが言語学習に与える影響について触れられており、言語の量が減少し、非言語的なコミュニケーションが増えたと報告されています。これは言語学習における環境変化への適応を示す例です。

💡インタラクティブ

インタラクティブとは、ユーザーとの相互作用があることを指します。ビデオでは、インタラクティブな環境が言語学習にどのように重要であるかについて語られており、インタラクティブなキャラクターが赤ちゃんに新しい単語を教える際に効果的であることが示されています。

Highlights

赤ちゃんは生まれる前から午後のリズムなどについて少し言語について習う。

12ヶ月で赤ちゃんは本当の単語を発話し始める。

赤ちゃんは統計的な手がかりを使って単語であるものと単語でないものを区別することができる。

赤ちゃんは言語の構造を手がかりにする。

社会環境と赤ちゃんのやり取りが言語発達に重要である。

インタラクティブな環境が赤ちゃんの言語習得にとって重要である。

保育者がマスクをしているとき、言語コミュニケーションの質が変わる。

赤ちゃんがテレビを見るよりも実際の人とインタラクションする方が言語習得が進む。

赤ちゃんの言語発達には社会的環境とやり取りが重要である。

AIを使って赤ちゃんの家庭の言語環境を調べている。

赤ちゃんの視点からの世界をウェアラブルデバイスを使って観察する研究が進んでいる。

社会的なインタラクションの重要性を研究するためにインタラクティブなキャラクターを使った実験を行った。

AI技術の進歩により、家庭環境での言語習得の調査が可能になった。

保育者にインタビューし、マスクの影響を調査したところ、言語量が減るが、非言語コミュニケーションが増えることが分かった。

言語発達の研究において、赤ちゃんがどうやって環境に適応するかを調べることが重要である。

Transcripts

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皆様こんにちは

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beyondAI

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研究推進機構サイエンスカフェ

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本日は

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東京大学

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ユーロインテリジェンス国際研究機構で

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子供の発達研究をされている

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辻小先生です

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本日のテーマはどうしてAIは

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赤ちゃんの学習能力を超えることができ

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ないのかです

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早速ですが辻先生

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研究内容について発表をよろしくお願いし

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ますよろしくお願いします

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人間の赤ちゃんが素晴らしい言語学習者

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ですこちらの図の左では

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赤ちゃんとか子供が10歳までに

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経験する単語の数を

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示してありますそれは文化によって違って

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2000万単語から1億以上の単語って

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大きく違うんですがもっと大きく違うのは

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人工

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知能まああの音声

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認識アイコンに住むは今でもその2倍から

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10倍ぐらいのデータを失望することが

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結構多いですそれでは赤ちゃんは一体どう

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やってそんなに素晴らしい早く言語を習う

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んでしょうか

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まずは赤ちゃんが最初の1年間に何を習っ

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ていくかを見てみましょう

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赤ちゃんは実は

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生まれる前から

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午後のリズムなどについて少し言語につい

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て習うんですでも12ヶ月であとあの本当

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の単語を

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発話する時期なんですがそれまでに実は

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近くの面で色々各種していくんです

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例えば

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午後にどういう音素があるとかどういう音

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の並びが

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可能なのを習いますではそう見ると少し

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抽象的かもしれませんのでちょっとあの

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紺野さんに

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赤3役をお願いいたしますはい

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わかりましたか何もわかりませんでした

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そうですよねでまぁ今あの言ったことは

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ドイツ語私午後ドイツ語なんですがなん

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ですが

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赤ちゃんが最初に言葉を聞くときには

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こんな感じになるともイメージできます

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つまり

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単語と単語の間はどういうふうに区切ら

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れるかもわからないしそれは何に対する

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言葉なのかわからないので

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本当にこんな状態から慣れていくので本当

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にすごいんですよねはいじゃあ赤ちゃんは

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何を手がかりにするんでしょうか一つ

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赤ちゃんが使えるのは

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実は統計的な手がかりですさっき実は私

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あの

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ボトルの話ししたんですねフラッシュなん

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ですがそのフラッシュっていうのは

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結構あの音節に分けると

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いうのは結構

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システマチックなんですなので今の例では

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例えば

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普段に続く

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確率はいつでも100%

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以外の音声はそれより低いというのが

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わかるんですが

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赤ちゃんは実はこういうものを手がかりに

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使って

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単語であるものと単語でないものを区別

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することができますつまり

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言語の構造を一つの手がかりにできます

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もう一つはこの

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ボトルは一切ある場合も結構あるんですよ

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ねなぜあのボツに対して話すかっていうと

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ボトルがあるからかもしれませんのでこの

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バトルがあることも手がかりになります

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ここで言うとじゃあ言語構造と世界の

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結びつきっていうのもある手がかりになり

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ますただそれもそう簡単なものではなくて

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その

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実際ボールの話をすると他にもいろんな

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ものが並んでことが多くて

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実際の

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赤ちゃん研究でわかったのは

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実は例えば

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ボトルがせっかく見えてる時には実は

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あんまりボトルという単語が出てこなかっ

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たりするんですね最初はパン美味しそう

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持つのが見える2番目標が見えない3番

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目標が見えない

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4番目はまた元の話にならない

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討伐が見えるなどとやっぱりあのそれも

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そんなにこうすごく簡単な1対1の

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結びつきではないですなので3つ目に

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やっぱりあの社会環境からの情報と

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赤ちゃんの自身の社会環境とのやり取りと

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いうのはすごく重要ですはいでそこでまあ

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でも社会環境っていうのはすごく大きい

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ものなのでじゃあどこからどこから

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始めようかっていう話にもなるんですが

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まあ簡単に言いますといくつかありまして

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1つは例えばもうそもそも人が周りにいる

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とモチベーションがすごく上がるっていう

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可能性がありますもう一つはさっき言った

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ようにやっぱりあの世界の中のものと

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単語の連結を例えばボットだよとかって

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言いながらやりやすくするっていう可能性

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もありますあとはこの自身がこのボトルを

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持ってこれ何とかって大人に見せることに

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よって

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学習の

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チャンスの回数が増えるっていう可能性も

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あってさらにやっぱりその他のものを関連

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するものに

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対して出すっていうこともあってやっぱり

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ボキャブラリーを拡大するなどという可能

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性もあります

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もっとあるんですがそういうことをどう

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いうふうに研究してそれを後でじゃあどう

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いうふうにこの

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地位をAIに持っていけるかっていうのは

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結構大きな課題です今から少しだけ研究を

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紹介しますね1つ目に紹介する研究はこの

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話につながりますこの話は

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結構話題になっていて

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多分皆様も

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赤ちゃんにはあんまりテレビを見せない方

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がいいということを聞いたことがあるかと

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思いますはい小さい息子さんがいますよね

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はいで実際そうですね

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研究で出たのは

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赤ちゃんに

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本当の人が中国人がアメリカの赤ちゃんに

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中国語をしていると

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実際教えると

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習えるのに

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全く同じ内容で同じ人が

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ビデオで見せると

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習えないっていう結果が出てますそうなん

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ですねそうなんですはいそれはなぜなん

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でしょうか一つの可能性は

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いろいろだとやっぱり

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インタラクティビティがないということ

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ですなので私たちがこのような研究をし

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ましたこのような

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他の

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インタラクションの

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要素を把握ためには本当にこういうキャラ

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を作ってただ

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インタラクティブであるかそうじゃない

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かっていうのを見ましたその

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インタラクティブのキャラが赤ちゃんの

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視線に合わせてあの視線を動いていったり

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したんですが

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非トラクティブなキャラはそうしなかった

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んですでそこで

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新しい単語をそれぞれのキャラが教えた

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ところで

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インタラクティブだった場合にしか

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赤ちゃんが新しい単語を習わなかったん

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ですのでインタラクティブがとても重要だ

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ということが言えますこのような感じの

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実験を使って

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どのような

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社会的環境の要素が

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鍵が発達に重要かっていうのが見れるん

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ですがそれはあくまで私たちがこの要素が

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聞いてるだろうと思って実況するという

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ところまでにしか辿り着きませんそこで

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一方じゃ

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実際赤ちゃんは環境の中でどういうものを

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たりするかっていうことを見るのも重要

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ですでそこを

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調べるために私たちは今あの家庭の言語

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環境を調べていますで最近結構小さい

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ウェアラブルデバイスを使えてこのに写っ

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てる赤ちゃんがあのウエストが来てそこに

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録音機とビデオカメラをつけるんですねで

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そこでこんな感じで

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赤ちゃんの視点からの

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世界が見えますし

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海さんが自分の

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家の環境でどういうことを経験するかって

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いうのが見えますで最近のAIを使って

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こういう拡大なデータをある程度自動的に

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分析するようになれましたのでそれも

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助かりましてこういうふうに実際の

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赤ちゃんの環境を今調べているところです

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まあそういう結果はやっぱりすごく重要で

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お子様が自分でどういう風に世界を変えて

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いくかとそれに対して大人も何かの

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インプットがあってまた大人も行動を変え

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ていくっていう

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事実がありますでそういうやっぱりその

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社会

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環境誰かのやり取りっていうのはどれだけ

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重要かっていうことをあの一つの例で今

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示したいですで最近はやっぱり私たちが

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コロナ

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世代であって私の私も今もその一切判断

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ですがあのその一切の感情の時には私

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やっぱりマスクをしてましたその子はもう

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ずっと私のマスクを見てて本当に

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朝家を出るときにもマスクっていう風に

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指示してくれるんですよねなのでそういう

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中でじゃあ言語発達はどうなるかっていう

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ことを心配してる方も多いですそこで

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私たちは

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実は保育者に聞いてきました

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保育者なぜかと言いますとやっぱり1日

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保育園はマスクなので一番当てになる人

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たちかと思いましたでそれはやっぱりあの

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言語間でどう違うかっていうのを調べる

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ためには日本とフランスの保育士にじゃあ

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マスクをつけている間にその前と比べて

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どういうふうにあなたの

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赤ちゃんに対するコミュニケーションが

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変わったかというのを聞いてみましたそこ

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でやっぱり一番左に示すように

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言語の量が減りましたそれはやっぱり

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ちょっと話しにくくなる理由がありました

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それに対してでもやっぱりあの違うところ

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が増えたんです一つは

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言語コミュニケーションの質つまり音量を

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上げたりあの

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繰り返しを

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増やしたりとかしていましたまた

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非言語のコミュニケーションつまりあの

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手とか

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顔の表情を使ったりとかっていうところも

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増えましたのでこういうふうにやっぱり人

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がすごく柔軟に環境に

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アダプとしていって

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環境によって色々コミュニケーションの

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やり方も変えていくというのがわかりまし

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たそういうことがありますのでやっぱり

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実際の人間はどういうふうにやっていく

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かっていうのを調べないと

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赤ちゃんの言語発達の

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すごさがわからないと思います

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はいで以上は私たちの研究室のアプローチ

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を紹介しましたでもっと知りたければ私の

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研究たちの研究室では実はこういう

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言語発達の

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漫画っていうのをやってますのでぜひ見て

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みてくださいありがとうございます

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ありがとう

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ございます最初の方のドイツ語の

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デモンストレーションを聞きまして

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赤ちゃんが生まれた直後は

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世界がこのように聞こえてるんだなって

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いうのをすごくよくあのイメージできまし

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辻先生のお話

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研究の発表をお伺いしまして

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赤ちゃんが

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言葉であったりとかあと世界のルールと

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いったものを学んでいくためには

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インタラクティブな

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インタラクションがあることが大事だと

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いうことそして

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ウェアダブルデバイスであったりとか人工

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知能の技術の進歩によって

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研究室の中だけではなくて

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実世界

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リアルワールドでの

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膨大なビッグデータが取れつつあってかつ

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それも解析できるようになっているという

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ことが

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重要なのだというふうに理解いたしました

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以降ではですね辻先生の研究についてより

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深く

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質問していければと思いますのでよろしく

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お願いします

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