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DQN(Deep Q-Network )はGoogle傘下のDeepMind社が開発した 強化学習の一手法 です。 DQNが新しい技術といわれるのは、Q学習(強化学習の一つ)と、ディープラーニングを組み合わせている点です CNN(畳み込みニューラルネットワーク)を使用した他、RMSPropのような最適化手法を適用したことも成果を上げる要因となっています。 CNNのような多層ニューラルネットワークは工夫なしには学習が遅く、また学習率を大きくしても学習が発散するため、自分でデータを集めて学習する従来型のオンライン型強化学習では高速化が困難でした。 そこでDQNはバッチ強化学習、つまり十分な数のデータがあることにしてサンプル追加せず、既存データだけで最適方策を学習することにしました。DQNで使われているNeural Fitted Q Iterationでは、各最適化中では完全に教師あり学習になっており、非常に学習が安定していると考えられます。 こうしてDQNは、予備知識のない状態からブロック崩しゲームを膨大な回数こなすことで、ゲームのルールを認識し、最終的には人間の出しうる得点を凌駕できるまでになりました。Atari 2600のゲーム49種類のうち、半数以上のゲームで、人間が記録したスコアの75%以上を獲得してもいます。
転移学習とファインチューニングは、どちらも学習済みのモデルを使用した機械学習の手法です。 よく混同されてしまいますが、この2つの手法は異なります。 それぞれの違いを見ていきましょう。 ファインチューニング ファインチューニングは、学習済みモデルの層の重みを微調整する手法です。学習済みモデルの重みを初期値とし、再度学習することによって微調整します。 転移学習 転移学習は、学習済みモデルの重みは固定し、追加した層のみを使用して学習します。 スタンフォード大学から発行されているドキュメント「CS231n Convolutional Neural Networks for Visual Recognition」によると、次の表のような手法適用の判断ポイントがあると述べられています。 転移学習は、すでに学習済みのモデルを流用し、学習に対するコストを少なくする手法です。 ゼロから新しく学習させるよりも、高い精度の結果を出せる可能性が高まります。 ただし、ラベル付けの精度など、転移学習についてはまだ課題が残されているのも事実です。しかし、今も世界中で新たな手法が模索されています。スムーズなモデルの流用が可能になれば、より広い分野でAIが活躍する未来は、そう遠くないかもしれません。
本記事では、近年の 人工知能(AI)ブームを理解するための基本である「機械学習」 について解説します。 機械学習の学習モデルは様々なものがあります。ここでは、近年話題に事欠かないディープラーニングにも触れながら解説していきます。 実用例や問題点も含めてご紹介することで、初心者でも理解できるように解説していますので、ぜひ最後まで読んで、 機械学習とは何か 理解してください。 機械学習とは?