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人工知能

まる暗記と ほんとうの りかい、かじょうてきごう

しけんの まえのひ、もんだいしゅうの こたえを まるごと あんきした ともだちが います。おなじ もんだいが でれば ぜんぶ あたります。でも すうじだけ すこし かわった あたらしい もんだいが でると、がらがらと くずれます。あんきしただけで、げんりを りかいしたわけでは ないからです。きかい がくしゅうにも おなじ おとしあなが あります。モデルが くんれんデータを まるごと あんきすると、みた もんだいは 100てんでも あたらしい もんだいは まちがえます。これを かじょうてきごうと いいます。では ほんとうの じつりょくは どう はかる?

01

まるごと あんきすれば くんれんの てんすうは まんてん

ここに てんが ちらばっています。
モデルの しごとは この てんを せつめいする
なめらかな きょくせんを みつけること。
でも よくばって
てん ひとつひとつを のこらず とおるよう
くねくねと きょくせんを まげることも できます。
すると くんれんの てんは ぜんぶ きょくせんの うえ。
くんれんの てんすうは まさに 100てん。
かんぺきに みえても、じつは あんきしただけ。

なめらかな すうせい きょくせん: てんを あんきしません
くんれん せいかくど: ~70%

ボタンを おして てんを まるごと あんきする くねくねした きょくせんを つけてみて。すべての てんを とおるので くんれんの せいかくどは 100パーセントに なります。

きょくせんが すべての てんを ぴったり とおりましたね。
くんれんの てんすうが 100てんに なりました。
うれしいけれど ここで とまっては だめ。
この きょくせんは てんの いちを
ただ あんきしただけに ちかいのです。
ちらばった てんの あいだを ながれる
ほんとうの パターンを とらえては いません。
あんきが なぜ もんだいなのかは
あたらしい もんだいを なげると すぐ あらわれます。

02

あたらしい データが くると がらがら

あんきした きょくせんの ほんとうの しけんは
いちども みた ことのない あたらしい てん。
あたらしい てんは くんれんの てんと おなじ パターンから きました。
だから なめらかな きょくせんなら
あたらしい てんも だいたい あてるのが ふつう。
でも あんきした きょくせんは
くんれんの てんの あいだで げきしく ゆれて、
あたらしい てんの ちかくでは とんでもない たかさを さします。
みた もんだいは 100てん、あたらしい もんだいは れいてん。

くんれん てんあたらしい てん
あいた まるを おして あたらしい てんを いれて
0 / 6

あいた ところを おして あたらしい てんを いれてみて。あんきした きょくせんは そこで おおきく はずれ、みていない データには よわいと わかります。

あたらしい てんで きょくせんが おおきく はずれましたね。
くんれんの てんでは あんなに かんぺきだったのに
みていない てんの まえでは てもあしも でません。
これが かじょうてきごうの しょうたいです。
こたえだけ あんきした ともだちが
すうじの かわった もんだいで くずれるのと おなじ。
だから わたしたちが ほんとうに しりたいのは
くんれんの てんすうでは なく
みていない データでの てんすうです。

03

くんれん、けんしょう、テストに わける

みていない データで じつりょくを はかるには
データの いちぶを まえもって かくしておく ひつようが あります。
だから もっている データを みっつに わけます。
くんれんデータで モデルを まなばせ、
けんしょうデータで まなぶ とちゅうに
うまく いっているか てんけんします。
テストデータは さいごまで てを つけず
いちばん さいごに いちどだけ みます。
こうして はじめて ほんとうの あたらしい もんだいを
まねた さいてんが できます。

くんれん0
けんしょう0
テスト0
てんを おして みっつの はこに わけて

てんを おして くんれん、けんしょう、テストに わけてみて。みっつの はこが バランスよく うまると、みていない テストデータで ひょうかする じゅんびが おわります。

データを みっつの グループに わけましたね。
かなめは テストデータを
がくしゅうの あいだ ぜったいに みせない こと。
しけんの もんだいを まえもって といたら
それは もう しけんでは ないからです。
くんれんで まなび、
けんしょうで とちゅう ほうこうを さだめ、
さいごに テストで ほんとうの てんすうを つけます。
この てんすうが モデルの ほんとうの じつりょくです。

04

たんじゅんすぎず ふくざつすぎず、ちょうど よく

では モデルを みっつ くらべてみましょう。
たんじゅんすぎる モデルは
まっすぐな ちょくせん いっぽんで すませようとして
てんが えがく きょくせんに ついていけません。
これが かしょうてきごう、まなびが たりないのです。
ふくざつすぎる モデルは
てんを ぜんぶ あんきして あたらしい データに よわい。
その あいだの ちょうど よい モデルは
てん ひとつひとつでは なく
ぜんたいに ながれる パターンを やわらかく とらえます。

みっつの モデルを おして くらべて

みっつの モデルを じゅんに おして くらべてみて。かしょうは ちょくせんで あわず、かじょうは あんきして ゆれ、ちょうど よい モデルだけが あたらしい データでも うまく いきます。

みっつの モデルの ちがいが ひとめで みえましたね。
たんじゅんすぎると パターンを のがし、
ふくざつすぎると あんきして ぐらつきます。
ちょうど よい モデルだけが
くんれんでも みていない データでも
ムラなく うまく いきました。
よい がくしゅうとは てんすうを 100てんに
おしあげる ことでは なく、
みていない データで あんていして うまく やる ことです。

05

まとめて みましょう

ひとことに まとめると こうです。
てんを ぜんぶ あんきした くねくねした きょくせんは
くんれんの てんすうだけ 100てんで あたらしい てんに よわい。
これが かじょうてきごうです。
ほんとうの りかいは ぜんたいに ながれる パターンを とらえる こと。
だから データを くんれん、けんしょう、テストに わけて
みていない データで じつりょくを はかります。
たんじゅんすぎず ふくざつすぎない
ちょうど よい ぐあいが いちばん よく いっぱんかします。

かなめを じゅんに おして ふりかえって

かなめを じゅんに おして ふりかえって。(まるごと あんきすると くんれんだけ 100てん -> あたらしい データに しっぱい -> くんれん/けんしょう/テストに わける -> みていない データで じつりょくを はかる)

これで まる暗記と ほんとうの りかいの ちがいが わかりました。
くんれんの てんすうが たかいから よい わけでは ありません。
たいせつなのは いちども みた ことのない
あたらしい データの まえでも ぐらつかない こと。
だから わたしたちは データを わけて、
みていない データで しょうじきに さいてんします。
あんきせず パターンを とらえる、
この ひとつが かしこい きかいを つくる
いちばん たいせつな こころがまえです。

一言でいうとかじょうてきごうとは、モデルが くんれんデータを あんきしてしまい、あたらしい データに よわく なること。てんを のこらず すべて とおる くねくねした きょくせんは、くんれんの てんすうは 100てんでも、あたらしい てんが くると とんでもなく はずれます。ほんとうの りかいは、てん ひとつひとつでは なく ぜんたいに ながれる いっぱんてきな パターンを とらえること。だから データを みっつに わけます。くんれんデータで まなび、けんしょうデータで とちゅう てんけんを し、テストデータは さいごまで かくしておいて さいごに いちどだけ みます。みていない データで うまく できるかが ほんとうの じつりょくだからです。モデルは たんじゅんすぎると パターンを とらえられず(かしょう)、ふくざつすぎると あんきしてしまう(かじょう)。その あいだの ちょうど よい ぐあいが いちばん よく いっぱんかします。まとめると、あんきさせず パターンを とらえさせ、みていない データで じつりょくを はかるのが かなめです。
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