
拓海先生、最近部下から『深層学習で生徒の成績を予測するのがすごいらしい』と聞いたのですが、実務で導入する価値は本当にあるのでしょうか。正直、私には何が新しいのかが掴めません

素晴らしい着眼点ですね、田中専務!大丈夫、これから順を追って整理しますよ。結論を先に言うと、この論文は『深さが必ずしも必要ではない場合がある』と示していますよ

要するに、深層学習を使わなくても同じ効果が出るという話ですか。それなら投資対効果が悪くなりませんか

素晴らしい着眼点ですね!概ねその通りです。ただ重要なのは三つの要点です。第一に予測性能、第二に解釈性、第三に導入コストです。論文はこれらを比較して、場合によっては簡潔なモデルの方が有効だと述べていますよ

解釈性という言葉が気になります。現場の指導に活かせる形で出てくるのでしょうか。ブラックボックスだと現場は使いにくいはずです

その通りですよ。専門用語を一つだけ使うと、Bayesian Knowledge Tracing(BKT、ベイズ知識追跡)はパラメータが心理学的な意味を持つため『なぜその予測をするか』を説明しやすいです。一方でDeep Knowledge Tracing(DKT、深層知識追跡)は再帰型ニューラルネットワークを使って高い精度を示しますが、中身が分かりにくいのです

再帰型ニューラルネットワークというのは何ですか。難しい言葉は苦手でして、現場に説明できる言い方を教えてください

素晴らしい着眼点ですね!簡単に言うと、Recurrent Neural Network(RNN、再帰型ニューラルネットワーク)は時系列データを扱う道具で、『生徒が今まで何を間違えたかの履歴』を自動で特徴として使えるものです。もっと親しみやすく言えば、過去の行動の積み重ねを自動で読み解く電卓のようなものですよ

それでも現場では、結局『何をしたら点数が上がるのか』が欲しいんです。DKTは精度が高くても、実行可能な提案に結びつくのでしょうか

素晴らしい着眼点ですね!論文はここに答えを提示しています。拡張したBKTは忘却率や生徒能力など心理的に意味のあるパラメータを持つため、介入の方針を説明しやすいと報告しています。DKTの出力を無理に現場ルールに変換するのは難しいのです

これって要するに、精度だけで飛びつくのではなく、解釈できて運用に結びつくモデルを選んだ方が得だということですか

その通りです。まとめると三つです。第一、DKTは自動的に表現を発見する利点がある。第二、拡張BKTはほぼ同等の予測性能を示しつつ解釈性を保つ。第三、現場導入では解釈性とコストがしばしば優先されるのです。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ

なるほど、よく分かりました。では私の言葉でまとめます。要するに、『深層で自動発見する力は魅力的だが、業務として役立つ形にするには解釈可能でコストの合理的なモデルが重要だ』ということですね


