1. はじめに
「大森先生、この度は日本認知科学会フェロー受賞おめでとうございます」。著者は二人とも大森先生が東京農工大学に勤務されていた時代の教え子であり、かつ、ここ15年は玉川大学に勤務する同僚としてお世話になってきました。この度、ここにフェロー紹介記事を執筆することは我々二人にとって大変光栄なことです。本稿では大学入学から現在にいたるまでの大森先生が歩んできた道のりを読者の皆さんに紹介したいと思います。
2. 研究者への道
大森先生は山口県に生まれ、1974年に山口県立岩国高等学校を卒業され、東京大学に入学されました。その後、駒場での教養課程を経て、東京大学工学部計数工学科に進学されます。駒場では森下巌先生や中野馨先生に師事しました。森下巌先生は国際計測連合（IMEKO）の理事を始め関連学会の要職を務められた、計測と制御の大家であり、大森先生の理論面での素養は森下先生の教えによるところが多いのではないでしょうか。一方、中野馨先生は連想記憶モデルアソシアトロンの提唱者であり、先見性と豊かな発想で神経回路網（ニューラルネットワーク）の第一次ブームを牽引されました。このような先生方に師事されたことが、大森先生の現在に至る学際的研究の出発点になたっと考えられます。
1981年に博士課程を中途退学し、東京大学工学部助手として研究者のキャリアを歩み始めた大森先生は、1987年に「生体をモデルとした両眼立体視システムの研究」により東京大学より工学博士を授与されました。研究は生物の優れた感覚情報処理系の一つである両眼立体視を取り上げ,生物と類似したメカニズムによるその実現の可能性を検討したものであり、眼球を含む生物の視覚系を心理学・神経生理学の知見に基づいてモデル化し,視覚センサシステムと並列計算機を用いたモデルシステムを試作して評価しました(Ohmori, 1986)。生物学的知見に基づきモデル化し、工学的に試作して評価したことは学際的研究として評価されています。
3. 東京農工大学でのこと
大森先生は学位取得と前後して、1986 年 4 月に東京農工大学工学部に講師として赴任し、研究者としてまた教育者としてのキャリアを始められます。画像処理を主に研究されていた小畑先生の研究室の助教授として務められました。そうはいっても大講座制となっていた東京農工大ではＰＩとして仕事を開始しています。農工大時代の研究では、主に３つのグループに分かれて研究されていました。並列計算、視覚計算、記憶モデルの３つの柱です。1990 年代初頭なのでいまのような GPU があるわけでもなく、CPU の計算能力も貧弱だった時代に、独自のアーキテクチャの並列計算機を実現し、視覚情報処理を並列ハードウェアで加速するための研究を独自に進めておられました (大森, 1988)。ネオコグニトロンは側頭葉系の「形」を認識するネットワークであったのに対して、時間成分をとりいれ頭頂葉系の「動き」を認識する視覚情報処理原理についても研究しておられ、生理学的に忠実なモデルを情報処理としてもモデル化していました (伊藤・大森, 1995)。視覚情報処理はその原理ばかりではなく、現在のdeep learning の原型となるネオコグニトロンを並列計算機上で実現するという今いう deep learning をGPU で実現する様な研究でした (Omori, 1989; 高橋, 1995)。
この頃から、海馬と皮質の神経回路網モデルとしてエピソード記憶を扱う研究を始められています(大森・大森, 1994; 大森, 1996)。この海馬と大脳皮質をつなぐ神経回路の生理学的モデルとして考案したモデルは、後に PATON とよばれる認知モデルの研究へと繋がっていきます (望月・大森, 1996; Omori・Mochizuki, 1996)。PATON は部分空間への制限（先生は動的注意機能と呼んでいた）をもつ双方向結合連想記憶回路であり、これを用いてニューラルネットによる論理推論や木探索などの記号処理をパターン分類やパターン認識の機能の１つであるニューラルネットのダイナミクスで実現しようとする意欲的な研究でした。現在でも deep learning のようなブラックボックスのパターン認識と記号推論を統合しようとする試みは続けられていますが、その原点ともいえる意欲的なアイデアあったと思います。この記号とパターンを同様に扱い、学習するネットワークの研究は、初期には画像認識と注意操作の研究(西, 1994) であったのですが、後に言語や記号を獲得し操作する認知モデル研究 (西崎, 1998) につながり、言語発達や認知科学研究への接近へと繋がっていきます (大森・下斗米, 2000; 下斗米, 2003)。
大森先生は、ご自身のアイデアを具現化する研究をするだけでなく、当時学生であった我々の話をよく聞き、自由にテーマを決めることを推奨し、適切なアドバイスをする教育者でもありました。神経科学者や認知科学者が多く集まるシンポジウムや学会に学生を連れていっては様々なアイデアに触れさせ、そのアイデアから自由に研究を展開させておられました。強化学習や報酬系の研究を研究会などで持ち帰ってきて、大脳基底核のモデル研究を鮫島が始めたのは農工大時代からです (鮫島・大森, 1999; Samejima・Omori, 1999)。ホップフィールドモデルのノイズの効果についての研究で広池氏がアイデアを持ち込んで独自に研究を進めていた (広池・大森, 1993; Hiroike・Omori, 1995) し、岡田が移動ロボットと報酬系の研究 (岡田, 1999, 2001) で学位を取得しています。博士課程で学位を取得した広池氏、望月氏、西崎氏、は企業研究者に、伊達氏（現宮崎大）、鮫島、岡田（現玉川大）は大学で研究者となっています
4. 北海道大学でのこと
2000 年 5 月から 2006 年 3 月の約 5 年間は北海道大学大学院教授として札幌で過ごされました。この頃から大森先生は学習するネットワークの研究を本格的に進めます。内部モデルを獲得し、そのモデルが生成する予測を用いた変数選択、あるいはモデル選択をおこなう認知モデルの構築に取り組み、小川昭利君（現順天堂大学）が学位を取得しています。興味関心はまさに学習するネットワークである人に向かいます。子どもの語彙獲得調査や他者理解研究に繋がるゲーム中の行動観察など、認知科学の色合いが濃くなってきました。発達現象の記述に留まるのではなく、それを支える認知学習モデルの構築と評価をおこない、それらを通して知能の本質的理解に迫ろうとする姿勢がさらに強くなります。「幼児の動詞意味推論処理のモデルベース解析（論文奨励賞）」や「円滑な対人インタラクションを実現する対象認識に応じた認知的構え調整機構のモデル化（論文賞）」などいくつかの研究は認知科学会でも表彰され読者の皆さんにも馴染み深いと思います。これらのテーマでは、下斗米貴之君、豊村暁君、大東優君、黒崎康介君が学位を取得しています。
このように、大森先生は研究活動とともに人材育成にも熱心に取り組まれてきました。自分の方向性を押し付けることなく、好きなことを自由にやらせてくれる、そんな評判から大森研究室にはいつも多くの学生が集っていたのを覚えています。しかし、単に放任主義ではなく執筆中の論文指導の場面では原稿が真っ赤になって帰ってくるのを何度も目撃し、著者の二人も学位取得の修羅場では大変お世話になったのを今でも覚えています。時間を惜しまず対話を重ねた議論によって論理を磨くスタイルは、今でも学生が学びを深める格好のお手本となり続けています。高橋英之君（認知科学会論文賞、野島久雄賞、現大阪大学）や石川悟君（現北星学園大）などのユニークな研究は北海道大学時代の大森先生の指導によるところが大きいと考えられます。
5. 玉川大学でのこと
大森先生は 2006 年 4 月に玉川大学に移られました。著者の二人も同時期（鮫島は 2005 年、岡田は2006 年）に玉川大学で勤務することになり、教え子から同僚へと立場が変わり今日に至ります。玉川大学では大学院工学研究科長、学術研究所所長という要職を勤め、学内の研究活動を牽引してきました。また、同時に工学部の教員として多くの授業や卒業研究指導に積極的に関わり、玉川大学における研究・教育活動の中心的人物として、今日に至るまでご活躍されています。
玉川大学における大森先生の業績についていくつかご紹介したいと思います。2002 年から 5 年間に渡って実施された 21 世紀 CEO プログラム「全人的人間科学プログラム」では塚田稔リーダーのもと、乳幼児発達研究グループのメンバーとして知能モデリングプロジェクトに従事されました。知能モデリングプロジェクトでは人間における他者意図の推定に代表されるような他者理解の問題解決過程に注目し、自己に関する知識を用いて外見的な行動から他者の意図を推定する計算モデルを提案して計算機シミュレーションでその妥当性を確認しました。他者理解は心の理論に関連した発達の重要な一段階ですが、その情報処理としての理解は幼児が段階的にその能力を増加していく一過程における機能を象徴するものであり、心の発達の中に脳の情報処理として位置づけられるべきもの、という大森先生の考えは、玉川大学における認知発達研究の基礎を形作るものでした。
21 世紀 CEO プログラムに続く、グローバル COEプログラム「社会に生きる心の創生－知情意の科学の再構成－」では、人の認知過程の計算論的な理解と実現を目指し、人間の認知的な行動の背後にある脳情報処理の計算理論を明らかにするために、行動実験、脳計測、モデル構築、計算機シミュレーションなどによる研究を進めました。社会的行動、すなわち人対人のコミュニケーションにおける行動決定の過程を解明するために、基礎的なゲーム場面、現実の自動車運転場面、ロボットと子どもの遊び場面などを題材として、幅広い分野で研究成果を得られています。自動車運転からロボット、子どもの遊びなど、様々な分野融合的な共同研究を数多く成功に導いたのも大森先生の人柄の為せる技だと思っています。
著者の一人岡田とは 2006 年からロボカップ世界大会に毎年のように学生を引率して参加しました。その間、2 度の世界チャンピオンを獲得した際には海外での学生サポートに大きな力を発揮されたのを記憶しています。
海外の思い出と言えば、パリでテロ事件に出くわしたり、イスタンブールの空港乱射事件に巻き込まれる寸前まで行ったりと危険な目にも会った大森先生ですが、国際学会では常にマイペースで有意義なディスカッションをされているのを目撃したこともありました。
研究活動以外にも学会活動にも広く貢献され、2013 年の日本認知科学会第 30 回大会を大会委員長として成功に導いたことは皆さんご存じだと思います。
最後に大森先生の人柄を語るエピソードを紹介させていただきます。20 年程前から大森先生の声掛けで認知科学を中心とした学際的な研究会を定期的に開催するようになりました。企業の研究者として初めて参加した著者（岡田）は毎回のように集まる多彩なメンバーに圧倒されたのを覚えています。研究会といっても特定の目的があるわけでは無く、参加者が言いたいことを発表し、言いたいことをコメントする、不思議な研究会です。新しく参加したメンバーは自己紹介を行うのですが、その自己紹介が3 時間を越え、メインの話題提供が夜の飲み会の場になってしまうことも度々でした。飲み会の場も、主催者の大森先生は乾杯の後しばらくするとおやすみになってしまうのですが、残りの参加者は深夜まで、ともすると翌朝まで延々と議論をすることもありました。参加者同士で共同研究に発展したこともあり、大森先生の持つ学際的な雰囲気も相まって、多彩な人々が集まり遠慮の無い議論が繰り返される素晴らしい研究会だったのを覚えています。
このように、多くの人を巻き込んでコミュニティを活性化する不思議な力が大森先生にはあります。あらためて、大森先生、日本認知科学会フェロー受賞おめでとうございます。
主要論文
大森 隆司・森下 巖 (1982). 多視点ステレオ画像による物体検出 計測自動制御学会論文集, 18, 716–722. doi:10.9746/sicetr1965.18.716
大森 隆司・中野 馨 (1984). 自己組織化細胞を含む視覚系のモデル 計測自動制御学会論文集, 20, 56–63. doi:10.9746/sicetr1965.20.56
Ohmori, T. (1986). Binocular stereo vision system using an eye and neuron model. Journal of Robotic Systems, 3, 149–163. doi: 10.1002/rob.4620030204
大森 隆司 (1987a). 視覚系をモデルとした両眼立体視システムの試作 計測自動制御学会論文集, 23, 525–531. doi: 10.9746/sicetr1965.23.525
中野 馨・磯谷 亮輔・大森 隆司 (1987). 情報交換機能を自己組織的に獲得するシステム―言語発生のプリミティブモデル― 電子情報通信学会論文誌 A, J70, 806–815.
Nakano, K., Sakaguchi, Y., Isotani, R., Ohmori, T. (1988). Self-organizing system obtaining communication ability - primitive model for language generation. Biological Cybernetics, 58, 417–425. doi: 10.1007/BF00361348
大森 隆司 (1988a). 神経回路網シミュレーションのための並列計算機 電子情報通信学会論文誌 D, J71, 1461–1466.
Nakano, K., Niizuma, M., Omori, T. (1989). Model of neural visual system with self-organizing cells. Biological Cybernetics, 60, 195–202. doi: 10.1007/BF00207287
Omori, T. (1989). A parallel processor system for the simulation of the neuron network. System and Computers in Japan, 20, 36–43. doi: 10.1002/scj.4690200904
萩原 義裕・小畑 秀文・大森 隆司 (1993). 動的 n-k 最近接近傍法による画像のスムージング 電子情報通信学会 10.1016/j.neuroscience.2007.02.023
高橋 英之・石川 悟・大森 隆司 (2008). 円滑な対人インタラクションを実現する対象認識に応じた認知的構え調整機構のモデル化 認知科学 (2008 年度日本認知科学会論文賞受賞), 15, 202–215. doi: 10.11225/jcss.15.202
井上 康之・小川 昭利・荒井 宏太・松本 秀彦・松嵜 直幸・小山 幸子・豊巻 敦人・大森 隆司・諸冨 隆・竹市 博臣・北崎 充晃 (2009). 聴覚事象関連電位への神経デコーディングの適用：統計的識別手法の比較と脳波分析方法としての評価 基礎心理学研究, 28, 44–58. doi:10.14947/psychono.KJ00005878667
横山 絢美・大森 隆司 (2009). 協調課題における意図推定に基づく行動決定過程のモデル的解析 電子情報通信学会論文誌 A, J92, 734–742.
長田 悠吾・石川 悟・大森 隆司・森川 幸治 (2010). 意図推定に基づく行動決定戦略の動的選択による協調行動の計算モデル化 認知科学, 17, 270–286. doi:10.11225/jcss.17.270
石川 悟・坂本 寛之・大森 隆司 (2010). 鬼ごっこゲームを題材とした幼児の行動決定過程のモデルベース評価認知科学, 17, 650–662. doi: 10.11225/jcss.17.650
Inoue, Y., Inagaki, M., Gunji, A., Furushima, W., Okada, H., Sasaki, H., Omori, T., Takeichi, H., Kaga, M. (2010). Altered effect of preceding response execution on inhibitory processing in children with AD/HD: An ERP study. International Journal of Psychophysiology, 77, 118–125. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2010.05.002
高橋 英之・大森 隆司 (2011). 社会認知における「社会的思い込み効果」の役割とその脳内メカニズム 認知科学, 18, 138–157. doi: 10.11225/jcss.18.138
Minoya, K., Arita, T., Omori, T. (2011). Autonomous acquisition of cooperative behavior based on a theory of mind using parallel genetic network programming. Artificial Life and Robotics, 16, 157–161. doi: 10.1007/s10015-011-0902-3
渡邊 紀文・三門 裕明・大森 隆司 (2012). 前庭感覚刺激を用いた歩行誘導効果とそれに影響を及ぼす行動決定過程のモデル化 日本知能情報ファジィ学会誌, 24,501–512. doi: 10.3156/jsoft.24.501
中村 友昭・アッタミミ ムハンマド・杉浦 孔明・長井 隆行・岩橋直人・戸田 智基・岡田 浩之・大森 隆司 (2012). 拡張モバイルマニピュレーションのための新規物体の学習 日本ロボット学会誌, 30, 213–224. doi: 10.7210/jrsj.30.213
Nakamura, T., Sugiura, K., Nagai, T., Iwasaki, N., Toda, T., Okada, H., Omori, T. (2012). Learning novel objects for extended mobile manipulation. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 66, 187–204. doi: 10.1007/s10846-011-9605-1
阿部 香澄・岩崎 安希子・中村 友昭・長井 隆行・横山 絢美・下斗米 貴之・岡田 浩之・大森 隆司 (2013). 子供と遊ぶロボット：心的状態の推定に基づいた行動決定
モデルの適用 日本ロボット学会誌, 31, 263–274. doi: 10.7210/jrsj.31.263
Takahashi, H., Saito, C., Okada, H., Omori, T. (2013). An investigation of social factors related to online mentalizing in a human-robot competitive game. Japanese Psychological Research, 55, 144–153. doi: 10.1111/jpr.12007
高橋 英之・岡田 浩之・大森 隆司・金岡 利知・渡辺 一郎 (2013). エージェントの擬人化の背景にある並列的な認知処理 人工知能学会論文誌, 28, 264–271.
岩崎 安希子・下斗米 貴之・阿部 香澄・中村 友昭・長井 隆行・大森 隆司 (2013). 遊びロボットによる子どもの性格傾向の推定に関する研究 日本感性工学会論文誌, 12, 219–227. doi: 10.5057/jjske.12.219
Iwasaki,A., Shimotomai,T., Abe,K., Nakamura,T., Nagai,T., Omori, T. (2013). Using robots to estimate children’s personalities. Transactions of Japan Society of Kansei Engineering, 12, 219–227.
渡邊 紀文・森 文彦・大森 隆司 (2013). 周辺視へのオプティカルフロー刺激と身体動揺を利用した歩行者の誘導モデル 映像情報メディア学会誌, 67, 434–440. doi: 10.3169/itej.67.J434
上條 美和子・大森 隆司 (2014). 精油芳香の学習への影響とERP による検証 日本感性工学会論文誌, 13, 45–48. doi: 10.5057/jjske.13.45
Takahashi, H., Terada, K., Morita, T., Suzuki, S., Haji, T., Kozima, H., Yoshikawa, M., Matsumoto., Omori, T., Asada, M., Naito, E. (2014). Different impressions of other agents obtained through social interaction uniquely modulate dorsal and ventral pathway activities in the social human brain. Cortex, 58, 289–300.
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阿部 香澄・日永田 智絵・アッタミミ ムハンマド・長井 隆行・岩崎 安希子・下斗米 貴之・大森 隆司・岡 夏樹 (2014). 人見知りの子どもとロボットの良好な関係構築に向けた遊び行動の分析 情報処理学会論文誌, 55, 2524–2536.
小川 昭利・豊巻 敦人・大森 隆司・室橋 春光 (2015). ERP correlates of feedback processing for number of misses in gambling. 認知科学, 22, 315–325. doi: 10.11225/jcss.22.315
Takahashi, H., Izuma, K., Matsumoto, M., Matsumoto, K., Omori, T. (2015). The anterior insula tracks behavioral entropy during an interpersonal competitive game. PLOS ONE, 10, doi: 10.1371/journal.pone.0123329
渡邊 紀文・森 文彦・大森 隆司 (2016). 周辺視ディスプレイと振動デバイスを利用した歩行誘導効果と感覚統合のモデル構築 知能と情報, 28, 608–616. doi:
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Oyama, E., Shiroma, N., Watanabe, N., Agah, A., Omori, T., Suzuki, N. (2016). Behavior navigation system for harsh environments. Advanced Robotics, 30, 151–164. doi: 10.1080/01691864.2015.1113888
宮田 真宏・大森 隆司 (2019). 価値に駆動された連想記憶に基づく人の推論過程の統合モデルの提案 知能と情報, 31, 712–721. doi: 10.3156/jsoft.31.3 712
Hieida, C., Abe, K., Nagai, T., Omori, T. (2020). Walking hand-in-hand helps relationship building between child and robot. Journal of Robotics and Mechatronics, 32, 8–20. doi: 10.20965/jrm.2020.p0008
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解説・サーベイ
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大森 隆司 (1988b). 並列計算機とニューロコンピュータ テレビジョン学会誌, 42, 925–930. doi: 10.3169/itej1978.42.925
大森 隆司 (1988c). 学習的な視覚情報処理を行なうロボット日本ロボット学会誌, 6, 59–62. doi: 10.7210/jrsj.6.231
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著書など
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甘利 俊一 （編） (1989). ニューロ・コンピュータ開発戦略：神経回路網による知識の表現をどう操作していくか (分担) サイエンスフォーラム
松本 元・大津 展之（編）(1992). ニューロコンピューティング：PDP と視覚情報処理 (画像の認識と神経回路網
モデル)(分担) 培風館伊東 正安 （編） (1992). コンピュータ用語辞典, 第 2 版 (分担) オーム社 (21 件)
計測自動制御学会 （編） (1994). ファジィ・ニューロ・AIシステムハンドブック (分担) オーム社 (5 件)
甘利 俊一 ・酒田 英夫（編） (1994). 脳とニューラルネット ―高次機能の解明に向けて―：記憶における海馬と新皮質の役割分担 (分担) 朝倉書店
大森 隆司 (1996b). 脳科学ハンドブック：階層記憶システム 朝倉書店
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松本 修文 JEDS (1997). 脳と心のバイオフィジックス：ニューラルネットと心 共立出版
日本認知科学会 （編） 特集エディタ：大森隆司・澤口俊之 (2000). 認知科学 特集：シンボル使用の比較脳科学 共立出版
日本認知科学会 （編） (2002). 認知科学辞典 共立出版 古橋 武（編）(2004). パターン・記号統合 基礎と応用 ペットロボットのペットらしさを求めて 丸善出版
都築 誉史・楠見 孝（編） (2005). 高次認知のコネクショニストモデル―ニューラルネットワークと記号的コネクショニズム― 共立出版
中山 剛史・坂上 雅道（編） (2008). 脳科学と哲学の出会い―脳・生命・心 玉川大学出版部
Oyama, E., Watanabe, N., Shiroma, N., Omori, T. (2013). Medical Applications of Artificial Intelligence, Chapter 26，Wearable Behavior Navigation Systems for First Aid Assistance CRC Press
大森 隆司 （編） (2016b). 脳科学と人工知能～脳の仕組みから見る人工知能と今後の可能性 in 人工知能関連技術 活用資料集 情報機構
（岡田浩之・鮫島和行 記）