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AIモデルのガイド:概要とメカニズム

人工知能(AI)は、ビジネスの運営方法を変革し、意思決定の迅速化、インサイトの強化、スケーラブルな自動化を実現しています。このガイドでは、AIモデルとは何か、機械学習(ML)やディープラーニング(DL)との違い、そして実際の成果を促進するためにリード企業がどのような用途でAIモデルを使用しているのか、といったことを詳しくご紹介します。

  • 概要
  • AIモデルとML/DLモデルの違い
  • よく使用されているAIモデルと実際の用途
  • 関連リソース

概要

人工知能は、モダンビジネスオペレーション、特にデータドリブンなビジネスオペレーションの中核となりつつあります。AIモデルは、データを理解して解釈するプロセスを加速します。このような強力なプログラムはデータ分析、パターンの発見、予測を迅速に実行する能力を持ち、効率的で時にして自動化された意思決定に不可欠となっています。

AIモデルとML/DLモデルの違い

人工知能(AI)は、機械を使用して人間の心の仕組みをシミュレーションするテクノロジー群を指す幅広い用語です。機械学習(ML)とディープラーニング(DL)はAIのサブセットであり、人間のような認知プロセスを実行する機械のトレーニングには、それぞれ独自の処理セットが必要です。

MLモデル

機械学習は、経験から学習するように機械をトレーニングするAIの一分野です。MLモデルには、ラベル付けされたトレーニングデータ(教師あり学習)、またはラベル付けされていない生データ(教師なし学習)を提供します。MLモデルは、人間の学習方法を模倣して試行錯誤を繰り返します。時間の経過とともに、適切にトレーニングされたモデルは予測の精度が向上します。MLモデルは、予測(翌月の売上予測など)、セグメンテーション(トランザクションが不正かどうかの判断など)、クラスタリング(類似の顧客が買い物した商品の特定など)、その他のレコメンデーションシステムに関連する用途で広く使用されています。

DLモデル

ディープラーニングは、機械学習のサブセットです。DLモデルは本質的にマルチレイヤーのニューラルネットワークであり、各レイヤーは相互接続された一連のノードで構成されています。ディープラーニングモデルの「深度」は、その目的によって異なります。高度なDLモデルの中には1,000以上のレイヤーで構成されたものもあり、レイヤーが多いほどモデルの予測精度が向上します。このタイプのAIモデルは、自動運転車テクノロジー、デジタル音声アシスタント、ソーシャルリスニングソリューションなど、大量の非構造化データ(画像、動画、ドキュメントなど)を使用する多くの用途を強化しています。

よく使用されているAIモデルと実際の用途

現在では、さまざまなAIモデルが使用されています。以下に、最も一般的な6つのモデルとその実際のユースケースについて簡単にご紹介します。

線形回帰

線形回帰は、入力変数と出力変数の間の線形関係を求めるように設計されたMLモデルです。この2つの変数の間の最適な直線を特定することで、線形回帰モデルをトレーニングして、任意の入力変数に基づいて出力変数の値を正確に予測できます。線形回帰モデルは、リスク分析で人気の高い選択肢です。たとえば金融機関がリスクを評価し、過剰エクスポージャーの可能性を特定するうえで重要な役割を果たします。

ロジスティック回帰

線形回帰に近いものとして、ロジスティック回帰は分類ベースの問題の解決によく使用されます。この手法は、独立変数のセットを使用してイベントの発生確率を推定するのに最適です。ロジスティック回帰の応用分野の一つに、医学研究があります。研究者たちは、がんなどの特定の病気が遺伝的要因によってどのように影響されているかを把握できるため、より精度の高い疾患の検査法の開発が可能になります。

決定木

決定木は、一連のif-else構文を使用してデータをセグメント化します。決定木は、本質的に、前の質問への回答に基づいて分類または決定を行う、アルゴリズムによって生成されたフローチャートです。特に、パーソナライズされたサービスの作成、チャーンの削減、競争力の維持に使用できる粒度の高い顧客セグメントの生成に役立ちます。

ランダムフォレスト

ランダムフォレストは、複数の決定木をまとめたもので、それぞれの決定木が独自の結果や決定を生成します。すべてのツリーからの入力を集約して、より精度の高い単一の意思決定や予測を作成します。小売企業は、このモデルが提供するインサイトを使用したランダムフォレストを使用することでバイヤーの行動を正確に予測し、売上を向上させることができます。

ニューラルネットワーク

ニューラルネットワークはディープラーニングの基盤となる技術です。これらのモデルは、相互接続された多数のノードレイヤーで構成されています。これらの各ノードは、少なくとも1つの重み付き入力接続、入力を組み合わせる伝達関数、および出力接続を持つ計算ユニットです。ノードは接続されたレイヤーに編成され、人間の脳のシナプスの構造をミラーリングしています。ニューラルネットワークは複雑さの管理に優れており、大量かつ多様なデータの分析に非常に役立ちます。サプライチェーンのマネージャーの意思決定支援、需要予測、在庫レベルの最適化によく使用されます。

大規模言語モデル

大規模言語モデル(LLM)はディープラーニングの一種で、言語を理解して生成します。膨大なデータセットを使用してトレーニングされたAIモデルは、驚くほど汎用性が高く、質問に対する文書応答の生成、言語翻訳、ドキュメントの要約など、さまざまなタスクを実行できます。LLMは、さまざまな業界の企業が顧客サービスの強化に利用しており、センチメントや感情の検出に非常に有用です。組織はLLMを活用して、ソーシャルメディアのアクティビティ、オンラインレビュー、カスタマーサービスでのチャットのやり取りを分析することで、顧客の意見に対する理解を深め、ブランドがどのように認知されているかを監視し、製品やサービスオファリングを改善できます。