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機械学習モデルの説明駆動開発のための基盤技術

研究課題

研究課題/領域番号 20K19860
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61030:知能情報学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

原 聡  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40780721)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード機械学習 / 深層学習 / 説明可能AI / 人工知能
研究開始時の研究の概要

実用に供するレベルの精度の高い機械学習モデルを作ることは必ずしも容易ではなく、開発者の熟練度によって出来上がるモデルの精度には大きな開きがある。本研究では説明可能AI(Explainable AI; XAI)の技術を基盤に、開発者により良いモデルの構築方法について適切にアドバイスする仕組み「説明駆動モデル開発」の研究に取り組む。本研究では特に「説明駆動モデル開発」の基盤技術として、XAIの技術を機械学習モデルの開発へと拡張することで、(i)良い学習方法、および(ii)悪いモデルの修理方法、を推定して開発者へとフィードバックする仕組みの確立を目指す。

研究成果の概要

実用に供するレベルの精度の高い機械学習モデルを作ることは必ずしも容易ではなく、開発者の熟練度によって出来上がるモデルの精度には大きな開きがある。本研究では説明可能AI(Explainable AI; XAI)の技術を基盤に、開発者により良いモデルの構築方法について適切にアドバイスする仕組み「説明駆動モデル開発」の研究に取り組んだ。
研究の成果として、モデルの性能を改善するためのデータクレンジング法やそれを拡張した類似データ説明法、そしてモデルの部分的な可読化に基づくモデルの修正技術などが得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果の学術的意義としては「説明駆動モデル開発という新たな機械学習モデルの開発の仕組みの提案」、そして「XAI技術のさらなる発展による機械学習モデルの解釈性の向上」があげられる。これらにより、モデルを効率的に改善する方法や、モデルがなぜ特定の予測や判断を下したのかを理解することが容易になり、モデルへの信頼性向上が期待される。
研究成果の社会的意義としては「高性能なモデルが効率的に開発可能になることで、機械学習モデルの社会的な活用がより一層進む」ことがあげられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Universite du Quebec a Montreal(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite du Quebec a Montreal(カナダ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite du Quebec a Montreal(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Rule Mining for Correcting Classification Models2023

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Suzuki, Hiroaki Iwashita, Takuya Takagi, Yuta Fujishige, Satoshi Hara
    • 学会等名
      23rd IEEE International Conference on Data Mining
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 決定損失の期待値と分散を用いた分類モデルの較正2023

    • 著者名/発表者名
      宗近康平, 原聡
    • 学会等名
      2023年度人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Explainable and Local Correction of Classification Models Using Decision Trees2022

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Suzuki, Hiroaki Iwashita, Takuya Takagi, Keisuke Goto, Yuta Fujishige, Satoshi Hara
    • 学会等名
      The 36th AAAI Conference on Artificial Intelligence
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Similarity-based Explanations2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Hanawa, Sho Yokoi, Satoshi Hara, Kentaro Inui
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Learning Representations (ICLR'21)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterizing the risk of fairwashing2021

    • 著者名/発表者名
      Ulrich Aivodji, Hiromi Arai, Sebastien Gambs, Satoshi Hara
    • 学会等名
      Neural Information Processing Systems 34 (NeurIPS'21)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Data Cleansing for Reinforcement Learning with Least Squares Temporal Difference2020

    • 著者名/発表者名
      藩丹青
    • 学会等名
      第23回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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