機械学習モデル解釈

記事数:(3)

機械学習の解釈：SHAP値の活用

近ごろ、人工知能、中でも機械学習はめざましい進歩を遂げ、様々な分野で役立てられています。買い物でのおすすめ商品の表示や、病気の診断支援など、私たちの生活にも身近なものになりつつあります。しかし、多くの機械学習の仕組みは複雑な計算に基づいており、なぜそのような結果になったのか、その理由を人間が理解するのは難しいという問題があります。例えるなら、まるで中身の見えない黒い箱、ブラックボックスのようです。このブラックボックスの中身を解き明かし、人工知能がどのような根拠で判断を下したのかを人間が理解できるようにする取り組みが、説明可能な人工知能、あるいは説明可能なえーあいと呼ばれています。説明可能なえーあいは、人工知能の信頼性を高める上で重要な役割を担っています。なぜなら、人間は理由も分からずに提示された結果を簡単には信用できないからです。例えば、医者が診断結果だけを告げ、その理由を説明してくれなかったら、患者は不安に感じるでしょう。人工知能も同じで、判断の根拠が分かれば、その結果への信頼感や納得感が高まります。また、誤った判断をした場合でも、その原因を特定しやすく、改善にも繋がります。さらに、人工知能がどのように判断しているかを理解することは、新たな知識発見の可能性も秘めています。例えば、人工知能が病気の診断を支援する際に、人間の医者が見落としていた重要な要素を捉えているかもしれません。このように、説明可能なえーあいは、人工知能をより安全で信頼できるものにし、社会に広く受け入れられるために不可欠な技術と言えるでしょう。

機械学習の解釈：SHAP値

近ごろ、機械学習、とりわけ深層学習はめざましい発展を遂げ、様々な分野で活用されています。病気の診断や車の自動運転など、私たちの生活を便利にする技術が多く生まれています。しかし、これらの技術は複雑な仕組みで動いているため、なぜそのような結果になったのかを人が理解するのが難しいという問題があります。これは「ブラックボックス」と呼ばれ、まるで中身の見えない黒い箱のようなものです。たとえば、自動運転車が事故を起こした場合、なぜその事故が起きたのか原因を特定できなければ、再発防止策を講じるのが難しくなります。また、融資の審査をAIが行う場合、なぜ融資が却下されたのか理由が分からなければ、利用者は納得できないばかりか、AIに対する不信感を抱くでしょう。こうした問題を解決するために、「説明できるAI（説明可能なAI）」が注目を集めています。説明できるAIとは、AIが出した結果について、その理由を人が理解できるように説明する技術のことです。たとえば、画像認識AIが「猫」と判断した際に、猫の耳やひげといった、どの部分に着目して判断したのかを明らかにすることで、AIの判断根拠を人が理解できるようになります。説明できるAIは、ブラックボックス問題を解決するだけでなく、AIの信頼性を高め、安心して利用できるようにするための重要な技術です。AIが出した結果だけでなく、その根拠も示すことで、利用者はAIの判断をより深く理解し、納得することができます。また、AIの開発者も、AIの仕組みをより深く理解することで、AIの精度向上や公平性の確保といった改善に繋げることができます。このように、説明できるAIは、AIが社会に広く受け入れられ、より良い形で活用されていくために不可欠な技術と言えるでしょう。

LIME：機械学習の解釈

近ごろ、機械学習、中でも深層学習といった技術がめざましい進歩を遂げ、様々な場面で使われるようになってきました。医療診断や自動運転など、私たちの生活に密着した分野でも活躍しています。しかし、これらの技術は複雑な仕組みで動いているため、なぜそのような結果になったのか、その理由を人間が理解するのは難しいという問題があります。これは、まるで中身の見えない黒い箱のようなので、「ブラックボックス問題」と呼ばれています。このブラックボックス問題を解決するために注目されているのが、「説明可能な人工知能」、略して「説明可能なAI」です。英語ではExplainable AIと書き、XAIと呼ばれることもあります。説明可能なAIとは、人工知能の判断の理由を人間が理解できるようにする技術のことです。たとえば、ある画像を見て人工知能が「猫」と判断した場合、なぜ猫だと思ったのか、耳の形やひげの様子など、根拠を分かりやすく示してくれるのです。説明可能なAIは、人工知能の信頼性を高める上で重要な役割を果たします。なぜその判断に至ったのかが分かれば、安心して利用することができます。また、人工知能が間違った判断をした場合でも、その原因を特定しやすくなります。これは、人工知能の改善に役立ち、より正確な判断ができるように学習させることができます。さらに、説明可能なAIは、私たち人間に新たな発見をもたらしてくれる可能性も秘めています。人工知能が注目した点や、判断の根拠を分析することで、私たちが気づかなかった新たな視点や知識を得ることができるかもしれません。 LIME（ライム）は、このような説明可能なAIを実現する技術の一つです。LIMEを使うことで、複雑な人工知能の判断プロセスを分かりやすく解釈し、そのブラックボックス問題を解決する糸口となります。