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NEC、「早押しクイズ」をヒントにAI技術を開発

  2021/05/06 12:47

 NECは、時系列データのリアルタイム分析において、高い精度を維持しながら高速に判断するAI技術の開発を発表した。

 「エビデンスの強弱が多様かつ断片化された情報を総合評価して、できるだけ速く、正確に判断を下さなければいけない」といった、複雑な意思決定を行う際にみられる脳活動の知見を応用し、すべてのデータの蓄積をもたず、データを取得しながら同時に分析していく技術を開発したという。所望の信頼度(もっともらしさ)が得られたタイミングでデータ収集を打ち切り判断するため、認証や検知・分析を高速化できる。また、あらかじめ設定した量のデータすべてを取得する場合は、より高精度な判断が可能だという。

 本技術を顔認証やサイバー攻撃の検知・分析に適用した場合、既存の手法と同等の精度を維持しながら、処理スピードを最大20倍高速化することが期待される。さらに本技術は、必要な情報が集まり次第直ちに解答する「早押しクイズ」のような、複雑な意思決定を行う際にみられる脳活動の知見を応用して開発したとしている。

 このような考え方で判断する逐次確率比検定(Sequential Probability Ratio Test:SPRT)は1940年代に提案されており、製造分野の品質管理で使われてきた。しかし、必要となるデータなどの前提条件が厳しく、幅広い領域に適用することは困難だったという。近年、意思決定時における大脳頭頂葉の神経細胞がこの手法に近い計算をしていることが明らかになったことから、こうした最新の脳神経科学とNECの機械学習の知見を融合することにより、厳しい前提条件を乗り越える革新的なアルゴリズムを考案し、速度と精度を両立する技術を開発したとしている。

 NECは本技術について、NECの生体認証「Bio-IDiom」の中核技術である顔認証AIエンジン「NeoFace」への搭載を目指す。また、不正通信などサイバー攻撃の検知・分析の速度・精度の向上をはじめ、時系列データを活用する領域全般への適用を検討しているという。

図1 簡単な問題は素早く、難しい問題はじっくりと考えて答えを出す
図1 簡単な問題は素早く、難しい問題はじっくりと考えて答えを出す
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図2 顔認証入退場ゲートにおける適用イメージ
図2 顔認証入退場ゲートにおける適用イメージ
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技術の詳細

 NECは、逐次確率比検定の適用に課されるデータの厳しい制約条件を緩和し、幅広い社会実装を可能にする技術「SPRT-based algorithm that Treat As Nth-Order Markov Series:SPRT-TANDEM」を開発。本技術は、統計的判断の尺度を高速かつ頑強に推定する新たな損失関数と、損失関数を特定するディープニューラルネットワーク構造を、脳神経科学などの学際的知見に基づき設計し、アルゴリズムとしたものだという。本アルゴリズムは従来手法と比較して、目標精度を同じとした条件下で最大20倍の速度で判断を可能にするとしている。

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