
拓海先生、最近部下から「データから方程式を見つける研究が進んでいる」と聞きました。うちの現場でも使えますかね。正直、論文をそのまま読んでもチンプンカンプンでして。

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、一緒に噛み砕いていきますよ。今回の論文は、「データから科学方程式を見つける」手法を、現場の知識をうまく取り込んで効率的にする提案なんです。

なるほど、現場の知見を入れるのが肝心というのは理解できます。ただ、具体的にはどうやって「知見」を数学に落とし込むのですか?

いい質問ですね。要点は三つです。1つ目は、方程式を文字列ではなく「木(ツリー)」として扱うこと、2つ目は専門家の期待を「確率的ルール」として表現すること、3つ目はそれを有限の機械(オートマトン)に変換して効率的に探索することです。

これって要するに、事前知識で探索空間を絞るということ?例えば「対称な式が多いはずだ」とか「次数は低いほうが現実的だ」といった感覚を組み込めるということですか?

その通りです!まさに要点を掴んでいますよ。確率的正則木表現(Probabilistic Regular Tree Expressions, pRTE)は、そうした期待を「どの木構造がどれくらいあり得るか」という確率で表すものです。

それは良さそうですが、我々が現場で使うとなると、計算が重くなって現場判断に間に合わないのではと心配です。実用性はどうでしょうか。

大丈夫ですよ。著者らはpRTEを有限状態の機械に変換して、サンプリングと確率密度評価を効率化しています。要点を三つで言うと、1)探索空間を絞ることで無駄な候補が減る、2)有限状態化で計算を速める、3)実験で土壌や材料科学で有効性を示している、です。

ありがとうございます。最後に確認ですが、導入すると我々は何を準備すれば良いですか。現場の知識をどんな形で渡せばよいのか、現場担当に説明できる言葉が欲しいのですが。

良い質問です、田中専務。現場からは三つの情報があれば十分です。許容する演算や関数(例えば加減乗除や二乗まで)、式の複雑さの上限(次数やノード数)、そして現場で既知の関係(例えば対称性や不変量)です。私が一緒にヒアリングシートを作り、現場に落とし込みますよ。

なるほど、では短くまとめます。私の理解では、現場の知見を確率的ルールにして式の候補を絞り、計算を現実的にして成果に繋げるということですね。自分の言葉で言うと、現場の期待を数学に翻訳して無駄を省く方法、という理解で合っていますか。


