コンピュータが大量のデータから、自動的にパターンやルールを学習し、その学習結果に基づいて予測・分類・判断を行う技術である。
機械学習には、次のような学習技術が含まれている
教師あり学習: 人間が個々のデータに正解(教師値)を与えることにより作成されるモデル(データと教師値の間の関数)を自動構築し、予測が可能となる
教師無し学習: 正解データが与えることなく、データとデータの間の「距離」で、データを分類、セグメントする
強化学習:エージェント(Agent)が環境との「会話」により、自律的に最適な行動戦略を学習する
本紹介は、教師あり学習、強化学習、教師無し学習の順に、概要紹介および、AI電卓に実装されている機能を解説する
データと正解値(ラベル)の間の対応関係(関数)を作成する技術である。
関数作成は、次のようなパズル問題で例えられる。
工場で生産計画を立てるときに、いままでの経験で、投入人数(データ)と生産台数(教師値)の間に、表の最初の三つの対応関係があるとして、知りたいのが、仮に、投入人数10とした場合は、生産台数の見込み(予測)をしたい
具体的には、生産台数と投入人数の間に、2次の多項式で計算されるとして、既知のデータと教師値を代入して、連立方程式から、2次式の係数(a,b,c)を求めればよい。
連立方程式から解く方法は、与えられた学習データ(データと教師値のペア)とは完全一致するが、教師あり学習の目的は結果を未知なものを予測することにあり、学習データに完全一致したものは、必ずしも良いモデルとは限らない。生産現場は様々要因に影響を及ぼすので、同じ投入人数が必ずしも唯一の生産台数が得られるとは限らなく、誤差が生じるケースがしばしばです。また、学習データ数が多くなるに連れ、連立方程式を解く方法は明らかに非現実となる。
そこで、教師あり学習は、3つのステップをたどり、モデルを「近似的に」構築する方法を採用する。
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