言語習得の謎に迫る―AIに「好奇心」を与えたら、子どものように学び始めた

2026-07-24 沖縄科学技術大学院大学

沖縄科学技術大学院大学(OIST)の研究グループは、脳の予測符号化理論に基づくニューラルネットワーク(PV-RNN)を搭載した仮想ロボットに「好奇心」を内発的報酬として組み込み、言語習得への影響を検証した。その結果、好奇心を持つロボットは、課題達成だけを報酬とするロボットより約半分の学習時間で言語理解に相当する能力を獲得し、指示されていない探索的・遊びのような行動を自発的に示した。さらに、多様な「動詞・形容詞・目的語」の組み合わせを経験させるほど未知の課題への一般化能力が大幅に向上し、子どもの言語習得で知られる「U字型学習曲線(過剰一般化から例外学習への移行)」も自然に再現された。これらの成果は、豊かな言語環境と好奇心が言語獲得を促進する重要な要因であることを示唆し、人間の認知発達や言語習得メカニズムの解明に加え、自律的に学習するAIやロボットの開発にも新たな指針を与える。

言語習得の謎に迫る―AIに「好奇心」を与えたら、子どものように学び始めた
「緑色の柱のそばにいて」や「左側のマゼンタ色のダンベルを押して」といった言語課題を、ロボットが6万回試行した際の成功率。© ティンカー他(2026年)を基に作成。

<関連情報>

好奇心に基づく自己探求を通じたロボットの動作と言語の発達 Curiosity-driven development of action and language in robots through self-exploration

Theodore J. Tinker, Kenji Doya, and Jun Tani
Science Advances  Published:23 Jul 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aee7533

Abstract

Infants acquire language with generalization from minimal experience, whereas large language models require billions of training tokens. What underlies efficient development in humans? We investigated this problem through experiments wherein robotic agents learn to perform actions associated with imperative sentences (e.g., push red cube) via curiosity-driven self-exploration. Our approach amortizes active inference using Q-learning, enabling intrinsically motivated developmental learning. The simulations reveal key findings corresponding to observations in developmental psychology. (i) Generalization improves markedly as the scale of compositional elements increases. (ii) Curiosity-driven exploration enables faster learning. (iii) Rote pairing of sentences and actions precedes compositional generalization. (iv) Exception handling induces U-shaped developmental performance, a pattern like representational redescription in child language learning. These results suggest that curiosity-driven active inference accounts for how intrinsically motivated sensorimotor-linguistic learning supports scalable compositional generalization and exception handling in humans and artificial agents.

1603情報システム・データ工学
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