
拓海先生、最近部下に「オープンセット半教師あり学習(Open-set SSL)って分野が熱い」と言われまして、正直耳慣れない言葉で困っています。要するに現場でどう役立つんでしょうか。

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、順を追って整理しますよ。まずは結論を短く三点でまとめますと、(1) 未知のクラス(現場で見たことがないデータ)を見分けられる、(2) ラベルが少なくても学習できる、(3) 不確かさを量として扱うので誤検知を減らせる、という利点がありますよ。

うーん、未知クラスを見分けるというのは、お客様の製品でいうと「これまで見たことのない不良」を検出するようなイメージですか。これって要するに、未知の不良と既知の不良をちゃんと区別できるということ?

その通りですよ!例えるなら既知の不良は台帳に載った取引先、未知の不良は新規の取引先のようなものです。台帳にない相手には特別な検査をするように、この手法は“知らないもの”を見つけ出す工夫をします。

具体的にはどうやって「知らないもの」を見分けるのですか。機械学習のモデルがただ自信を持つだけで誤認してしまいそうで心配です。

良い懸念ですね。今回の論文は「Evidential Deep Learning(EDL)=エビデンシャル深層学習」という不確かさを数値として出す仕組みを使います。これは単に確率を出すのではなく、どれだけその確率を信じて良いかの『証拠』(evidence)を計測するので、過信を抑えられるんです。

なるほど、それなら誤検知が減りそうです。ただ現場のデータはラベル付きが少ない。そういう状況でも効果があるのですか。

大丈夫です。論文は半教師あり学習(Semi-supervised Learning, SSL)という、少ないラベルと大量の未ラベルデータを組み合わせる枠組みで議論しています。特に「オープンセット(Open-set)」という、未ラベルの中に未知クラスが混じる現実的な状況に対応していますよ。

現場導入で懸念しているのは、システムが勝手に学習してしまって現場の良品まで異常判定してしまうことです。運用面での注意点はありますか。

良い質問ですね。導入では三点注意するだけで十分です。第一に、不確かさの閾値を事前に業務要件で決めること、第二に、自己学習(self-training)で採用する未ラベルを慎重に選ぶこと、第三に、定期的に人がサンプル検査してモデルを補正する運用フローを組むことです。これだけで現場との齟齬を大きく減らせますよ。

分かりました。要は「証拠を使って未知を見分け、自己学習の際に誤まるものを小さくする」ことで現場で使えるようにするということですね。自分の言葉で言うと、未知の不良を見つけつつ既存の良品を守る仕組み、という理解で合っていますか。

その通りです、素晴らしいまとめですよ。大丈夫、一緒に段階的に進めれば必ずできますよ。まずは小さなパイロットで不確かさの閾値と自己学習ルールを決めるところから始めましょう。


