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【講演ポイント】
過去の時系列データ(例えば日々変動する気温のデータ)が手元にあるとき、ニューラルネットワークを学習することで、将来の予測を行うことができます。リザバーコンピューティング(RC)は数あるニューラルネットワークの中でも単純・高速かつ精度の良い方法として近年注目されています。
本講義はニューラルネットワークの基礎の解説からはじめ、RCの仕組みを理解した上で実際にサンプルコードを動かして使えるようになることを目標としています。
ニューラルネットワークの書籍は多数ありますが、本講義の特徴の一つは「RCのミニマルユーザーガイド」をお配りし、それをもとにRCの応用に必要な最低限のエッセンスをお伝えすることです。具体的な時系列予測問題(応用例)のデモンストレーションを通して、RCの予測精度や他の類似手法との比較(強みと弱み)、最新の研究状況までを分かりやすく解説いたします。
【習得できる知識】
・リザバーコンピューティングの仕組みと特徴の理解
・Pythonプログラムを応用した時系列予測問題の解決
・RCの予測精度や他の類似手法との比較(計算コストなどの強みと弱み)の理解
【プログラム】
1.はじめに
1-1 時系列予測のための機械学習
1-1-1 AI機械学習の基礎
1-1-2 教師あり学習
1-1-3 教師なし学習
1-1-4 強化学習
1-1-5 生成AI
1-2 最小二乗法でよくわかる教師あり学習
1-3 ニューラルネットワーク
1-4 リカレントニューラルネットワーク(RNN)
2.リザバーコンピューティング(RC)
2-1 RCミニマルユーザーガイドの解説
2-2 学習およびテストデータの準備について
2-3 RCの学習と高精度予測
2-4 学習データ量の依存性
2-5 RCの特徴と他のRNN手法との比較
3.非線形システム(カオス時系列)の学習と予測に関する最新研究
3-1 少量のデータを用いたRCの学習と予測(転移学習)
3-2 RCの高精度予測に関する理論研究〜なぜRCはうまくいくのか〜(同期現象に基づく理論解明)
3-3 大自由系に対する低次元モデルの構成(オートエンコーダ)
【質疑応答】
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