2 分で読了
1 views

機械学習は数学の「面白さ」を見つけられるか

(Can machine learning identify interesting mathematics? An exploration using empirically observed laws)

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

拓海先生、最近部下から「数学の良いネタをAIで見つけられる」という話を聞きまして、正直ピンと来ないのですが、要するにどういうことなのでしょうか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!簡単に言うと、ある数列が「面白いかどうか」を数の並びそのもので判定しようという試みです。人間が注目する特徴を数学的に指紋化し、機械学習で分類できるかを確かめているんですよ。

田中専務

なるほど。でも、経営的には「面白い」とは何を指すのかを定義できないと投資判断ができません。どうやって基準を作るのですか。

AIメンター拓海

良い問いです。ここでは「面白い」や「重要」を外部の基準として持っていて、具体的にはOEISという整数列データベースに登録されているかどうかを代理ラベルとして使っています。要点は三つ、代理ラベル、数値の指紋化、分類モデルです。

田中専務

代理ラベルというのは、要するに「専門家が面白いと認めたものを正解にする」ということですか。

AIメンター拓海

その通りです。OEIS(Online Encyclopedia of Integer Sequences)は研究者が価値ある整数列を登録する場所で、ここを正解ラベルとして扱うことで何が「注目に値するか」を定義しています。実務的にはラベルの質が結果を左右しますよ。

田中専務

さて、具体的な指紋化というのはどんな手法なのですか。数字の並びから何を取り出すのか教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!本研究はBenford’s law(ベンフォードの法則)とTaylor’s law(テイラーの法則)という二つの経験則を用いて特徴量を抽出します。身近な例で言えば、数字の先頭桁の出現頻度や、分散と平均の関係といった数の“癖”を指紋にするイメージです。

田中専務

これって要するに、数列の“見た目の傾向”を数値に直して、それで機械に学習させるということ?

AIメンター拓海

その理解で正解です。専門用語を避ければ、見た目の規則性を要約した数値を作り、その要約を基に分類器で判定するという流れです。実務的には三つのポイントで説明できます。一つ目、良い代理ラベルを用意すること。二つ目、特徴量が本質を捉えていること。三つ目、分類器の選択と評価を厳格に行うことです。

田中専務

実際の成果はどうだったのですか。うちの現場に導入できるかを見極めたいのです。

AIメンター拓海

実験ではランダムな数列とOEISの数列をある程度区別できたという結果が出ています。性能には限界があり、完全ではありませんが、経験則に基づく特徴量で有意な差が出たのは期待できる兆候です。導入の成否は期待値の設定と業務目的の整合にかかっています。

田中専務

投資対効果の観点では、データ収集やラベル付けにどれだけコストがかかるのか、そして得られる価値が見合うのかが問題です。実務導入の第一歩は何ですか。

AIメンター拓海

大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。導入の第一歩は小さなパイロットです。三つの段階で進めます。まず現場で意味のあるラベルを定めること、次に特徴量がその業務の要点を捉えるかを検証すること、最後にスケールするかを評価することです。リスクを小さく始められますよ。

田中専務

分かりました。私の言葉で確認しますと、要するに「専門家が価値あると判断した数列」を基準に、数字の出方の癖を特徴量として取り出し、それで機械に学習させれば、興味深い数学的対象をある程度自動で見つけられる可能性がある、ということですね。

監修者

阪上雅昭(SAKAGAMI Masa-aki)
京都大学 人間・環境学研究科 名誉教授

論文研究シリーズ
前の記事
逐次学習による主曲線の自動要約
(Sequential Learning of Principal Curves: Summarizing Data Streams on the Fly)
次の記事
効率的なオンラインポートフォリオと対数的後悔
(Efficient Online Portfolio with Logarithmic Regret)
関連記事
大学学位プログラムの選好解析のためのベイズ非パラメトリックPlackett–Luceモデル
(Bayesian Nonparametric Plackett–Luce Models for the Analysis of Preferences for College Degree Programmes)
ゼロサムゲームに対する対数後悔量の量子学習アルゴリズム
(Logarithmic-Regret Quantum Learning Algorithms for Zero-Sum Games)
スコア最適化拡散スケジュール
(Score-Optimal Diffusion Schedules)
現実から仮想への通信重視機械学習モデルの系統的適応
(Systematic Adaptation of Communication-focused Machine Learning Models from Real to Virtual Environments for Human-Robot Collaboration)
最適kスパースGLMを保証するスケーラブルな一次法
(Scalable First-order Method for Certifying Optimal k-Sparse GLMs)
反復一階法による非凸ミンマックス問題の解法
(Solving a Class of Non-Convex Min-Max Games Using Iterative First Order Methods)
関連タグ
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