人工知能アルゴリズム探検隊

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わりとよく使われるタイプは動かしてガッテン!
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人工知能アルゴリズム探検隊
第2回
パターン認識でよく使われる「サポート・ベクタ・マシン」
牧野 浩二,渡邉 寛望
人工知能
PC用カメラ
最近話題の
ディープ・ラーニングは
ニューラル・ネット
ワークの仲間
図 1 今回の人工知能アルゴリズム…パターン認識でよく使われ
るサポート・ベクタ・マシン
● 今回の人工知能アルゴリズム…サポート・ベ
クタ・マシン
入力したデータが A 群に属するのか B 群に属するの
かをスパッと判断してくれるアルゴリズム「サポー
ト・ベクタ・マシン」を紹介します(図 1).今回はこ
れを利用して,お菓子,「きのこの山」と「たけのこの
里」
(ともに明治)を分別してみます(写真 1).
サポート・ベクタ・マシンは英語で書くと Support
Vector Machine で あ る た め, そ の 頭 文 字 を と っ て
「SVM」と書かれることがよくあります.「マシン」と
いわれると,車とかロボットとかを想像してしまうか
もしれませんが,入力データを二つにうまく分ける
(データ・マイニングの)手法の一つです.
サポート・ベクタ・マシンは非常に強力で,パター
ン認識の分野でよく使われています.応用として,以
下があります.
・指紋認証
・文字認識
・人物照合
・ジェスチャ判別
・コンピュータ将棋
たけのこ
写真 1 パターン認識でよく使う人工知能アルゴリズム「サポー
ト・ベクタ・マシン」を用いて「きのこ形のお菓子」と「たけのこ
形のお菓子」を分別してみる
パターン認識向き
サポート・ベクタ・マシンの仕組み
● 境界線を機械的に探してくれる
サポート・ベクタ・マシンがやっていることを模式
的に表すと図 2 のようになります.ここでは具体的に
説明するために,横軸を体重,縦軸を足の長さとし,
トラとシマウマのデータを入力します.
サポート・ベクタ・マシンは図 2 に示すように,こ
の 2 種類のデータをうまく分けるような線を機械的に
120
二つに分ける線
100
80
60
40
幅が広いほうが
良い分け方
20
また,今後の人間の動作判別や医療データへの応用
なども研究されています.
2016 年 10 月号
きのこ
足の長さ[cm]
─ニューラル・ネットワーク
─教師あり
─パーセプトロン
─バックプロパゲーション
─アソシアトロン
─教師なし
─自己組織化マップ(SOM)
─ボルツマン・マシン
─データ・マイニング
─主成分分析
今回はこれ
─クラスタ分析
─サポート・ベクタ・マシン(SVM)
─強化学習
─Qラーニング
0
0
判別したいデータ
100
200
体重[kg]
300
図 2 トラ■とシマウマ●のデータを分類
第 1 回 PICで試せちゃう! なんとなーく思い出せる人工知能記憶装置「アソシアトロン」
(2016 年 9 月号)
107