
拓海先生、最近部署から『欠損データが多くて分析が進みません』と相談されまして、どう対応すべきか困っております。要するにデータの空白を埋めれば良い話ではないのですか。

素晴らしい着眼点ですね!欠損データとは文字通り『データが抜けている状態』であり、その埋め方次第で分析結果が大きく変わるんですよ。今回扱う論文は、欠損値の埋め方(イムピュテーション)を自動で見つけ出す方法について述べていますよ。

自動で見つけるといっても、色々な方法があるのでしょう。現場では『どれを使えば良いか』を決められずに止まっているのです。コスト対効果の観点で教えてください。

大丈夫、一緒に整理すれば必ずできますよ。要点は三つです。第一に、欠損値の埋め方は単なる前処理ではなく、最終的な分類精度に影響する点、第二に、この研究は複数の埋め方と分類器の組合せを自動的に探索する点、第三にその探索に遺伝的プログラミングという手法を使っている点です。

遺伝的プログラミングというと少し難しそうですが、現場で使えますか。これって要するに『最適なやり方を試行錯誤させて見つける』ということですか?

その通りです!遺伝的プログラミング(Genetic Programming、GP)とは、生物の進化のように多様な候補を生成し、良いものを残して世代を重ねる手法です。身近な例で言えば、試作を大量に作って市場で勝ち残る設計だけを次に残すようなプロセスを自動で回すイメージですよ。

なるほど。で、実際にはどんな『埋め方』を候補にするのですか。単純な平均値で埋める方法や、もっと賢い方法もあるのでしょう。

はい。単純なものでは平均値や最頻値で埋める方法があり、統計的にもう少し高度な多重代入法や、最近傍の観測値を使う方法、さらには学習アルゴリズムそのものを用いて予測する方法まで含めます。論文ではこれらを混ぜて、どの組合せが最終的に良い分類結果を生むかを自動探索しています。

導入の手間や計算コストが心配です。結局、試行錯誤を大量に回すと時間も資源も使うはずで、われわれのような中小製造業でも現実的に運用できるのでしょうか。

良い懸念ですね。ここでの実務的な整理は三点です。最初は小規模なデータで探索し有望な候補を見つけること、次に候補を限定して再評価すること、最後に本運用ではその候補を定型化して監視運用に移すことです。つまり探索は段階的に投資を増やす設計で抑えられますよ。

分かりました。では最後に、私の言葉で整理しても良いですか。要するに『欠損データへの対処方法を自動で探し、段階的に投資して実用化する流れを作る研究』ということで合っていますか。

その通りです!素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

それでは、まずは小さなデータセットで候補をいくつか自動探索してみて、効果があれば手順を標準化して現場に展開してみます。ありがとうございました。


