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AIの「あいまいな認識」を確率にして、安全に考えて動かす ― 確率論理エンジン「Symbolica」

LLM や VLM の認識は、本質的に“あいまい”です。「たぶん人が映っている(確率0.91)」のように、確信度つきでしか世界を捉えられません。このあいまいな出力を、そのままロボットの行動に直結させると危険です。しかも「なぜその行動をとったのか」を後から説明できません。

Symbolica は、この問題に正面から答える当社オリジナルの基盤です。あいまいな認識を《確率つきの事実》として受け取り、固定した論理ルールでゴール判定・行動選択・安全条件を決めて実行します。ひとことで言えば、「LLM時代のProlog(確率つき)」を Python だけで一貫して扱える形にしたものです。

デモ映像

※ Symbolica(言語)と SESE(エンジン)の全体像をまとめた紹介映像です。

なぜ「確率つきの論理」なのか

いまのAIエージェントは、認識(LLM/VLM)と行動を直接つなぐ構成になりがちです。しかしこの作り方には、現場で効いてくる弱点があります。

  • 危険 ― 「たぶん人(0.7)」で止まるべき場面も、モデルの気分次第で通過してしまう。
  • 説明できない ― なぜ止まったのか/なぜ動いたのかが、確率のブラックボックスに埋もれる。

Symbolica の立場は明快です。認識はモデルに任せる。しかし“判断”は、あいまいなモデルにさせない。 モデルには『認識と仮説』だけを出させ、ゴール達成・行動可否・安全条件の判断は、人が書いた固定の論理ルールが握ります

認識(あいまい・確率つき)→固定ルールで判断→安全に実行・説明の3段フロー図
Symbolica の基本思想。① あいまいな認識を確率つきの事実として受け取り → ② 固定した論理ルールで評価し → ③ しきい値を超えたときだけ、説明とともに実行する。認識はモデル、判断は固定ルールです。

全体像 ― 2階建ての構造

Symbolica は、「言語」と「エンジン」の2階建てで構成され、その上に上位のAIエージェントが乗ります。すべて当社オリジナルです。

上位AIエージェント(LUQUA)→MCP→2階SESEエンジン(Sense-Plan-Act-Verify, THINK/ACT分離)→1階Symbolica言語、の構成図
2階建ての構造。上位のAIエージェント(当社の LUQUA など)は MCP で「ゴールと観測」を与えるだけ。2階の実行エンジン SESE が確率つきの計画・実行を回し、1階の言語 Symbolica に知識と推論を書きます。
  • 1階:Symbolica(言語) ― 型つきの確率論理DSL。確率つきの「事実」と、固定した「ルール」を1本のソースに書きます。真偽ではなく確率で知識を持つ考え方(確率論理プログラミングで知られる distribution semantics)に沿っています。
  • 2階:SESE(エンジン) ― Symbolica Expert System Engine。確率つきの PDDL 風プランニングを、Sense → Plan → Act → Verify のループで実行します。
  • 上位:AIエージェント ― LUQUA などが MCP(Model Context Protocol)でゴールと観測を与えます。個々の行動は直接叩かせず、必ず受入判定・安全条件を Symbolica 側で通します

言語の実際の書き味は、こんな具合です(人が危険区域に入ったか、を確率で判定する例)。

0.91::detected(person_1).                                  % VLM/LLM 由来の確率つき事実
0.82::near(person_1, restricted_area).
restricted(P) :- detected(P), near(P, restricted_area).    % 人が書く固定ルール
@query(probability) restricted(person_1).                  % 「危険」の確率を問う

事実には確率がつき、ルールは固定。この一枚で「認識のあいまいさ」と「判断の確かさ」を同居させられます。

「確率」はどこに効いているか

Symbolica では、確率が一部ではなく全面的に効いています。

  • 世界の持ち方 ― 世界状態(belief)は、真偽ではなく確率つきの事実の集まり。
  • しきい値ゲート ― 行動の受入・タスクの終了・ゴール達成は、すべて 確率 ≥ しきい値 で判定。
  • 矛盾の構造的排除 ― 「人か、ロボットか」のように排他な認識は、相関を保ったまま矛盾(人かつロボット)や二重計上を防ぎます。
  • 確率的な計画 ― 各手の重みを コスト ÷ 成功確率 で測り、失敗しやすい手は自然に選ばれにくくなります。
  • 説明可能性 ― 「なぜこの行動か」を、使った規則と確率の出どころとともに提示できます。

あいまいさを消すのではなく、あいまいさを確率として持ったまま、確かな論理で判断する ― ここが要です。

考える(THINK)と動く(ACT)を分ける

Symbolica の安全設計の核心が、THINK と ACT の分離です。

  • THINK(熟考・副作用ゼロ) ― 仮の観測・仮の行動で先読みします。このとき世界は1bitも変わりません。順に最適な複数の計画(k-best)を仮想実行し、実行前に成功確率とリスクが分かります
THINKフェーズ。複数の候補プラン(rank0/1/2)をコストと成功確率つきで仮想評価する状態遷移グラフ
THINK(熟考)。複数の候補プラン(rank0/1/2)を、コストと成功確率つきで仮想的に評価します。世界は一切変えずに「どれが一番よいか」を先に見極めます。
  • ACT(実行・並行監視) ― 実際にプラグインを呼んで動かします。このとき複数の緊急停止(E-Stop)を並行監視し、危険を検知したら0.1秒台で中断して、必ず理由つきで制御を返します(HOLD)
ACT中に人間の侵入を検知し、緊急停止(E-STOP)して制御を返すHOLD状態の図
ACT(実行)中に人の侵入を検知した瞬間。並行監視の緊急停止が働き、即座に中断して「なぜ止めたか」の理由つきで制御を返します(HOLD)。「まず考え、危険なら即戻る」を実装で保証します。

おまけ:状態空間は「図示」できる

Symbolica のスキル(=状態遷移の断片)で世界を記述すると、変化しうる記号は有限になります。つまり、到達可能な状態遷移グラフを、ドメインを定義した時点で丸ごと列挙・図示できます

ハノイの塔3枚の到達可能な状態遷移グラフ。27状態がシェルピンスキー三角形状に並ぶ
ハノイの塔(3枚)の到達可能な状態グラフ。理論上の 2²⁴ ≒ 1,677万状態に対し、実際に到達できるのはわずか27状態(=シェルピンスキー三角形)。計画はこのグラフ上の最短路で、「ゴールに本当に到達できるか」を動かす前に静的に検証できます。

「動かしてみないと分からない」ではなく、動かす前に、到達可能性を数学的に確かめられる ― 安全が問われる現場では、これが効きます。

どう動かすか

エンジン本体は Python だけで独立して動き、ROS2 の有無に関係なく同一コードで回ります。用途に応じて、大きく4通りの動かし方があります。

  • ワンショット ― 1回だけゴールまで実行する。
  • 連続デーモン ― 常にセンシングし、ゴール違反を見つけたら自動で再計画する。
  • クエリ ― 走行中のエンジンに、Prolog 風の問い合わせをその場で投げる。
  • 統合 ― ROS2 ノードとして、あるいは MCP 経由で上位AIエージェント(LUQUA)から制御する。

外部連携も、Python から直接/他言語からは TCP の JSON-RPC/上位AIからは MCP、と揃っています。地味ですが、こうした動作形態の広さが現場導入では効きます(動作は多数の自動テストで継続的に検証しています)。

ロボットへの応用

Symbolica がロボットに効く理由は、「考えてから動く。危険なら即戻る」を、あいまいなモデル任せにせず、確率つきの論理として保証できる点にあります。

現場で動くロボットは、カメラの認識が多少ぶれても、危険側では慎重に、安全条件は必ず固定ルールで確認してほしい。そして事故やヒヤリの後には、「なぜその判断をしたか」を説明できてほしい。Symbolica は、この「認識はモデル・判断は固定ルール」という分担で、物理AIエージェントの安全な意思決定の土台を担います。

まとめ

  • 課題 ― LLM/VLM の認識はあいまい。行動に直結すると危険で、説明もできない。
  • ― あいまいさを確率つきの事実として受け、固定した論理ルールでゴール・行動・安全を判断する。
  • 2階建て ― 言語 Symbolica に知識と推論を、エンジン SESE に確率PDDLの実行を。上位のAIエージェント(LUQUA)とは MCP で連携。ともに当社オリジナル。
  • 安全THINK/ACT の分離並行E-Stopで、「まず考え、危険なら即戻る」を実装で保証。状態空間は動かす前に図示・検証できる。

Symbolica は、あいまいなAIを安全に「考えさせて動かす」ための、当社の中核基盤です。デモやご相談を承っています。

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