4 分で読了
0 views

視覚トランスフォーマにおけるKolmogorov–Arnoldネットワーク拡張による継続学習の忘却抑制

(Exploring Kolmogorov-Arnold Network Expansions in Vision Transformers for Mitigating Catastrophic Forgetting in Continual Learning)

さらに深い洞察を得る

AI戦略の専門知識を身につけ、競争優位性を構築しませんか?

AIBR プレミアム
年間たったの9,800円で
“AIに詳しい人”として
一目置かれる存在に!

プレミア会員になって、山ほどあるAI論文の中から効率よく大事な情報を手に入れ、まわりと圧倒的な差をつけませんか?

詳細を見る
【実践型】
生成AI活用キャンプ
【文部科学省認可】
満足度100%の生成AI講座
3ヶ月後には、
あなたも生成AIマスター!

「学ぶ」だけではなく「使える」ように。
経営者からも圧倒的な人気を誇るBBT大学の講座では、3ヶ月間質問し放題!誰1人置いていかずに寄り添います。

詳細を見る

田中専務

拓海さん、お忙しいところすみません。最近、部下から「継続学習(Continual Learning)が重要だ」と言われているのですが、正直ピンと来ていません。要するに、うちの現場で新しい不具合パターンを学ばせても、以前学んだことを忘れてしまう問題のことですよね?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!それはまさに「カタストロフィック・フォーゲッティング(catastrophic forgetting)=壊滅的忘却」と呼ばれる現象です。簡単に言えば、新しい仕事を教えると前に教えた仕事を上書きしてしまうということですよ。大丈夫、一緒に整理すれば必ずできますよ。

田中専務

うちの検査カメラに入れているモデルはVision Transformerという聞き慣れないものだと言われました。Transformerって自然言語の技術ですよね?カメラに使う利点が分かりません。

AIメンター拓海

いい質問です。Vision Transformer(ViT)はTransformerの仕組みを画像処理に応用したもので、画像を小さなパッチに分けて注意(self-attention)で全体を把握します。言い換えれば、一枚の写真のどの部分が重要かを模型が自分で見つけられるのです。要点を3つにまとめると、汎用性が高い、局所と全体を同時に扱える、だが学習時の忘却に弱い、ということです。

田中専務

なるほど。しかしそのViTの弱点を、この論文はどうやって解決しようとしているのですか?難しい話は苦手なので、できれば現場に入れるときの効果とリスクで教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!この研究は、従来ViTで使われるMLP(Multilayer Perceptron=多層パーセプトロン)をKolmogorov–Arnold Network(KAN)に置き換える提案です。KANはスプライン(滑らかな曲線)を使う局所的な可塑性を持ち、1サンプル毎に更新されるパラメータは部分的に限定されるため、学習時に以前の知識が上書きされにくくなります。要点を3つにまとめると、記憶の保持が改善する、適応性を保ちながら安定する、実装は既存構造の置換で済む、という利点です。

田中専務

これって要するに、部品の一部だけを書き換えるように学習させることで、古い知識を残しつつ新しい知識を入れられるということ?それならうちの現場にも使えるかもしれませんが、コストや運用はどうでしょうか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!実務面では三点だけ押さえれば導入判断がしやすいです。第一に、推論時(実際の稼働)では構造が変わらないため運用コストは大きく増えにくい、第二に、学習フェーズでの計算負荷はKANの実装次第で増加する可能性がある、第三に、既存のViTを置換する形で実験的に導入でき、段階的に評価できる、という点です。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

田中専務

分かりました。最後に確認ですが、実験で本当に効果が出ているのですか?数字ベースで分かる範囲で教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!論文ではMNISTとCIFAR100という標準ベンチマークで評価し、KAN置換によって従来のMLPベースのViTよりも過去タスクの精度維持が有意に改善されたと報告しています。コードは公開予定であり、再現性を確かめられる設計です。要点3つ:実験的に有効、再現性に配慮、現場移行は段階評価で安全に可能、です。

田中専務

分かりました。自分の言葉で整理しますと、KANを使うと学ぶ部分を局所的に限定できるため、新しい不具合を学んでも今までの判定が消えにくく、段階的に試せるから現場導入のリスクも抑えられる、ということで間違いないでしょうか。ありがとうございました、拓海さん。

論文研究シリーズ
前の記事
点群を用いた微分可能な高性能レイトレーシングベースの電波伝搬シミュレーション
(Differentiable High-Performance Ray Tracing-Based Simulation of Radio Propagation with Point Clouds)
次の記事
ハングルの音素表現学習による韓国語の語彙外単語
(OOV)処理(Handling Korean Out-of-Vocabulary Words with Phoneme Representation Learning)
関連記事
確率的モデルによる非コントラスト学習の理論的接続/A Probabilistic Model for Non-Contrastive Learning
ポーランド語→英語の音声統計的機械翻訳
(Polish – English Speech Statistical Machine Translation Systems)
AI生成テキストの検出に関する研究
(Detecting AI-Generated Text Based on NLP and Machine Learning Approaches)
自動採点における大規模言語モデルの活用
(Automated Assignment Grading with Large Language Models)
Information-theoretic Model Identification and Policy Search using Physics Engines with Application to Robotic Manipulation
(物理シミュレータを使った情報理論的モデル同定と方策探索:ロボット操作への応用)
ϕ4理論におけるファインマン周期の予測
(Predicting Feynman periods in ϕ4–theory)
この記事をシェア

有益な情報を同僚や仲間と共有しませんか?

AI技術革新 - 人気記事
ブラックホールと量子機械学習の対応
(Black hole/quantum machine learning correspondence)
生成AI検索における敏感なユーザークエリの分類と分析
(Taxonomy and Analysis of Sensitive User Queries in Generative AI Search System)
DiReDi:AIoTアプリケーションのための蒸留と逆蒸留
(DiReDi: Distillation and Reverse Distillation for AIoT Applications)

PCも苦手だった私が

“AIに詳しい人“
として一目置かれる存在に!
  • AIBRプレミアム
  • 実践型生成AI活用キャンプ
あなたにオススメのカテゴリ
論文研究
さらに深い洞察を得る

AI戦略の専門知識を身につけ、競争優位性を構築しませんか?

AIBR プレミアム
年間たったの9,800円で
“AIに詳しい人”として一目置かれる存在に!

プレミア会員になって、山ほどあるAI論文の中から効率よく大事な情報を手に入れ、まわりと圧倒的な差をつけませんか?

詳細を見る
【実践型】
生成AI活用キャンプ
【文部科学省認可】
満足度100%の生成AI講座
3ヶ月後には、あなたも生成AIマスター!

「学ぶ」だけではなく「使える」ように。
経営者からも圧倒的な人気を誇るBBT大学の講座では、3ヶ月間質問し放題!誰1人置いていかずに寄り添います。

詳細を見る

AI Benchmark Researchをもっと見る

今すぐ購読し、続きを読んで、すべてのアーカイブにアクセスしましょう。

続きを読む