ディープラーニングの産業応用【G検定 学習】

AI
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ここまで取り上げてきたディープラーニングですが、実際に身の回りでどういった役に立っているのかを説明していきます。

一見地味なのですが、よく知っていくと「すげぇ!!」と思うはずです!

ものづくりのディープラーニング

不良品検出、検品

製造業では、数少ない不良品を検出するためにどうするのかがポイントになりました。

例えば、ほぼ大多数の良品データから特徴量を検出し、その特徴との差分を見ることで不良品を検出するというアプローチをとることで活用されています。

「AIを活用した外観検査」最新ソリューション&事例まとめ【2020年版】 | ものづくりニュース by アペルザ
見た目はもちろん、品質を確保するために形状や寸法、色、印刷、傷などをチェックする「外観検査」。これまでは「目視」での検査が一般的でしたが、人材不足や生産性などの観点から自動化されるケースが増えてきました。 しかし自動化するためには対象物に合わせて「カメラ」「レンズ」「照明」をそれぞれ最適な形で設定する必要があり、難易度...

予兆検知、予防保全

この領域は、熟練の技術によって品質が維持されているところがあるため作業員の熟練度に依存しない安定した生産を目指すことが必要でした。

射出成形や逆流防止弁の摩耗状態や交換時期をチェックするなどに使われています。

AIを活用した予防保全ソリューション | HOYAデジタルソリューションズ株式会社
IoTやAI、特にディープラーニングといったアプローチの実業務への適用が進んでいます。これらの最新テクノロジーのビジネスへの応用をビジネス着想から技術面までトータルにご支援致します。

バラ積みピッキング

箱にバラバラに置かれた部品をロボットにピックングさせる場合にも、複雑な教示作業なしで実現するアプローチで活用がされています。

深層学習でバラ積みロボットの0から学習 | Preferred Networks Research & Development
乱雑に積まれた物体を取り出す産業用ロボットの動作を、ディープラーニングで学習しました。 こんにちは、松元です。今回は、国際ロボット展2015にてFANUCブースで出展した「バラ積みロボットの0から学習」について解説したいと思います。 まずは次の動画をご覧ください。 背景

不良品検出(食品工場)

食品製造ラインにおいても、異物混入や不良品を判別するためにディープラーニングが使われています。

また、その他にも、

検査工程での異音検査、加工制御の最適化、音響解析など活躍の幅を広げています。

食品製造ラインに流れる不良品を人工知能(AI)で検知
製造ラインに流れる食品を撮影した動画を題材に、コンピュータが良品・不良品を見分けるルールを自ら学び不良品を判別できるアルゴリズムを開発しました。AIを良品・不良品を判定する"分類器"としてではなく、良品のみ学習し、それ以外を弾く"異常検知"としたアルゴリズムを適用し、精度と速度の両立を実現しました。

モビリティ領域のディープラーニング

ディープラーニングで実現できる「認識」が活用されます。

自動運転

今でも話題に事欠かず、実際にアメリカでは公道で走っているという段階まで来ている自動運転ですが、

日本では内閣官房IT総合戦略室で無人自動走行による移動サービスを2020年に、高速道路でのトラックの隊列走行を早くて2022年に商業化を目指しています。

ここで必要なのは、

自動運転車両の安全基準や交通ルール、保険や責任の明確化などです。

内閣官房IT総合戦略室の委員に聞く、日本における自動運転およびITS開発ついて - 自動車業界調査レポート【オートモーティブ・ジョブズ(AJ)】
近年で自動運転関連の法整備が大きく前進した日本。自動運転およびITS開発の現状と今後の取り組み方針について、内閣官房IT総合戦略室で委員として官民ITS構想の策定などに携わる東京大学の須田義大教授に聞きました。

その他、ロボットタクシーのような移動サービスについても進められています。

ロボットタクシーとは?自動運転技術で無人化、テスラなど参入 AI技術やIoT技術も搭載
AI(人工知能)やIoT技術などの発展によりさまざまな製品のロボット化が進んでいるが、その勢いは自動車領域も例外ではない。自動運転技術によるドライバーの無人化が目の前まで迫っており、ロボットカーなどの言葉を目にする機会が急増している。
中国自動運転業界を牽引する「WeRide」、ロボタクシーが広州で実用化 | 36Kr Japan | 最大級の中国テック・スタートアップ専門メディア
米ロボタクシー「ズークス」が200億円調達、車両開発を加速
完全自動運転のロボットタクシー向けの車両を開発する、シリコンバレー本拠の「ズークス(Zoox)」が2億ドル(約217億円)の資金を、Convertible Notes(新株予約権付転換社債)によって調達した。ズークスは昨年、共同創業者でCE

医療領域のディープラーニング

診断支援や創薬、ゲノム解析!

診断支援

特徴の抽出能力で、医師への負担緩和と人的見落としリスクの低減を目指して使われています。

CNNを使った内視鏡画像から胃がん診断や大腸内視鏡検査などで使われています。

国内初のディープラーニングによる大腸内視鏡病変検出用AI技術 AIを搭載した内視鏡画像診断支援ソフトウェア「EndoBRAIN-EYE」を発売:2020:ニュース:オリンパス
オリンパス : ニュース : 2020 : 国内初のディープラーニングによる大腸内視鏡病変検出用AI技術 AIを搭載した内視鏡画像診断支援ソフトウェア「EndoBRAIN-EYE」を発売のページです。

網膜剥離判定にも。

AIを用いた本物そっくりな網膜剥離画像生成技術を開発 | Ledge.ai
イーグロース株式会社 合併症例の画像生成や病変診断用AIの応用研究へ展開 イーグロース株式会社は、社会医療法人三栄会ツカザキ病院眼科と提携し、AIを用いて、広角眼底画像から網膜剥離の実症例と同等な表現力を持つ疑似症例画像の生成技術を開発しました。また、当該技術を応用し、合併症例(網膜剥離および緑内障)の症例画像の生成に...

創薬

創薬という万に1を作り出すような分野でもディープラーニング。

ディープラーニングで新薬を開発。「AI創薬」の大きな可能性 | JBpress(Japan Business Press)
開発に時間とコストがかかる新薬だが、近年、ビッグデータやAIなどを活用した創薬が著しく発展している。情報やテクノロジーの力がもたらす「薬」の未来について、東京医科歯科大学 名誉教授の田中博氏に話を伺った。

ゲノム

遺伝子の役割と病気との関係を解明することで、患者の体質や病気の特性に合わせた治療ができるようにしようとしています。

GoogleのDeepVariantは、ゲノム配列や個人を特定できるくらい詳細なレベルの遺伝子相違点を解析するためのツールです。

※DeepVariantは、オープンソースでGitHubで公開されている。GCPだと使いやすそう。

ゲノム情報の「見える化」、AIが効率的に解析 理研などが新手法開発 | 財経新聞
約30億個存在するとされるヒトゲノム。
人工知能でゲノミクスを | 理化学研究所

また、

ディープラーニングだとその推定結果の根拠がブラックボックスになりがちなことから、

説明責任が問われる医療、金融などの領域への適用に大きな課題があると言われています。

そこで、

入力データの中で推定結果に大きく影響する部分を特定することを目指すという研究が行われており、

これにより、推定理由や根拠の見える化が進んでいます。

ゲノム解析などでは、扱うデータが膨大になってきているため、計算資源の確保が課題という側面もあります。

そこは、データや計算・解析機能のシェアリングで効率化を図るという動きになってきています。

介護領域のディープラーニング

介護サポートのためのロボットや、山積する課題の解決を図るべく使われています。

介護サポート

着衣介助のロボットへ活用

洋服の着脱をしてくれるロボット、九州工大がAIでスムーズに|ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
こちらは、洋服の着脱をしてくれるロボット、九州工大がAIでスムーズにのページです。日刊工業新聞社のニュースをはじめとするコンテンツを、もっと新鮮に、親しみやすくお届けするサイトです。
熟練者の“介護ノウハウ”をAIが伝授--エクサウィザーズが提案する「コーチングAI」
2025年には65歳以上の高齢者人口は全人口の約30%に達し、そのうち20%が認知症患者になるといわれており、介護現場に携わる人々の負担は今後大きくなることが予想される。こうした現状に、テクノロジはどのような課題解決のアイデアを提供できるのだろうか。

インフラ、防犯、監視領域のディープラーニング

インフラのメンテナンスの効率化(高速道路の柱などの人が目で見きれないところなど)、監視や防犯でも活躍できるのがディープラーニングです。

道路やトンネルの維持管理の必要性が注目され、2013年の法改正で点検要領が見直され、5年に1度の近接目視による点検が義務付けられています。

報道発表資料:「定期点検要領」の策定について - 国土交通省
国土交通省のウェブサイトです。政策、報道発表資料、統計情報、各種申請手続きに関する情報などを掲載しています。

そこで、道路、トンネル、橋などのコンクリートのひび割れなどにも画像解析のCNNを使って人が目視で行うだけよりも遥かに精度を上げた点検が可能になりました。

舗装道路の損傷を判定

新潟発 舗装道路の損傷をAIで判定 点検コストを大幅削減
新潟市に本社がある道路舗装工事大手、福田道路は、道路の損傷具合を短期間で低コストに診断するサービスを、NECのAI(ディープラーニング)を活用することで実現しました。

橋梁劣化推定AI

橋梁の劣化を動画から推定:NTTドコモと京都大学が共同で「橋梁劣化推定AI」を開発 | Marvin(マーヴィン)人工知能・AIと機械学習の事例メディア
道路や橋、ダムなどをはじめとするインフラの劣化の発見と適切な補修は重要な社会課題です。これまで、鉄筋コンクリートの劣化は熟練の職人が目視やハンマーで叩いて内部の状態を音で判断する方法が主流で熟練が必要でした。 最近では、ドローンなどで撮影してひび割れなどを発見する方法も現れてきましたが、ひび割れなど表面に劣化が現れてい...

送電線の点検

東京電力パワーグリッド株式会社 | 画像解析技術を用いて電力業界の送電線の点検業務を効率化
e.g. は国内最大級の事例数を誇る、利用無料のAI活用事例の検索プラットフォームです

防犯AI監視システム

国産AI監視システムの実力とは【入店時に万引き犯を特定?】 |AI/人工知能のビジネス活用発信メディア【NISSENデジタルハブ】
2020年の東京オリンピック・パラリンピックでは、多数の外国人が日本にやってくる。観光庁の推計では、同年の訪日外国人観光客の推計は4,000万人とされる。しかしその中に「招かれざる客」が紛れ込むことはごめん被りたい。 そ...

困っている人を認識しておもてなし

カメラ映像のAI解析で困っている人を検知する新たなおもてなしサービス
三菱地所、綜合警備保障(ALSOK)、機械学習/深層学習技術に関わるアルゴリズムソリューションを展開するPKSHA Technologyの3社は1月11日、ALSOKが導入するAI/ディープラーニングエンジン(PKSHAの画像/映像認識エンジン「Vertical Vision」を活用)をベースに、街中で困っている人の動...

サービス、小売、飲食領域のディープラーニング

タクシーの需要予測で、タクシードライバーが効率的にお客さんを乗せられるように。Autoencoderの技術を使って実現。

AIがタクシー業界のドライバー不足を解決 |AI/人工知能のビジネス活用発信メディア【NISSENデジタルハブ】
AIをタクシー乗客数予測に利用するというシステムが開発されている。AIによる働き方改革はタクシー業界にも影響が及びつつある。以下では、AIによってどの様にタクシー業界は変わりつつあるのかについて説明する。

商業店舗におけるリアルデータの分析や活用。

ABEJA Insight for Retail | 株式会社ABEJA
小売の経営判断を支援する店舗解析サービス。勘と経験を脱却し、小売経営を科学する

無人レジの無人コンビニ

あなたの知るコンビニが変わる?AI(人工知能)による無人レジの仕組みとは? |AI/人工知能のビジネス活用発信メディア【NISSENデジタルハブ】
24時間365日利用できるのがコンビニの利点であるが、人材不足がこれを脅かしつつある。そこにAI(人工知能)を活用することで、問題点を解消しようという動きが「無人レジ」として始まっている。まだ実証実験段階ではあるものの、精度の向上がなされれば一気に広がる可能性がある。

物流、農業、金融、ネット領域のディープラーニング

物流画像判別による効率化。

意外と難しいAIによる物流現場の自動化への課題 | DG Lab Haus
 増える荷物、足りない人手。社会における懸案の中で、差し迫って深刻なのが「物流需給ひっ迫」だ。 NTTデータは、そんな物流現場の課題解決をめざして「物流画像判別AIエンジン」を開発した。ディープラーニング技術を取り入れたAI(人工知能)を用いて、世に流通するさまざまな荷物の荷姿、寸法、取り扱い方法、汚れ、破損の有無など...

農業における収穫や仕分け。

【農業×AI】農家が抱える課題を解決する農業AIまとめ | AI専門ニュースメディア AINOW
農業の領域でAIの活用が進んでいます。 例えば、オランダではワーヘニンゲン大学らの研究チームが開発している世界初のパプリカ収穫ロボット「スウィーパー」が温室の中を自律的に走行し、パプリカの収穫を自動化しています。 そして、他にも植え付けや育成管理など他のあらゆる部分でのAI活用が進んでいくと期待できます。 そこで今回は...

金融分野における、投資戦略の構築や、株価予測。

https://www.nri.com/-/media/Corporate/jp/Files/PDF/knowledge/publication/kinyu_itf/2015/11/itf_201511_6.pdf?la=ja-JP&hash=9AE53A26C958EFB858517C467EFF8A08590E759E
AIがディープラーニングで学ぶトレーディング | MUFG Innovation Hub
最近、IT技術をトレーディングに応用する動きが活発化しています。その中心にあるのが人工知能(AI)の活用です。すでに多くの金融機関が、AIを取引にも活用していると言われています。そこで今回は、AIがどのようにトレーディングを学習していくのか探ってみましょう。

講義動画のテキスト化や黒板の文字の識別。

ディープラーニングで講義動画テキスト化、リクルートテクノロジーズが実証実験 | Biz/Zine
リクルートテクノロジーズは、リクルートマーケティングパートナーズのオンライン学習サービス『スタディサプリ』の講義動画を対象に、音声データや動画内の文字データを検索できる機能の実証実験を行う。

ユーザーのコメントを識別し、ブロックや分析を行う。

AIコメントシステム : AIコメントシステムで媒体エンゲージメントを向上
AIコメントシステムでメディア価値を向上

画像検索

BASEアプリにおける類似画像検索の裏側 機械学習における画像とテキストの使い分け
AWS上で機械学習を運用しているデベロッパーやデータサイエンティストのためのイベント「ML@Loft」。第11回のテーマは、類似画像/テキスト検索です。ネットショップを作れるサービスBASEには、店舗を横断して類似商品を表示する機能があり、類似商品を検索するためのAPIが使われています。BASE株式会社/Data St...

チャットボット

自然なAI対話チャットボット | goo AI x DESIGN(エーアイクロスデザイン)
gooのディープラーニング技術によるAIチャットボットソリューションです。ユーザーの心を動かすAI対話ソリューションの導入を支援します。
【まとめ】こんなにある!チャットボット向けAIソリューション | モビルス サポートイノベーションラボ
チャットボットには、大きく分けて「一問一答型」と「シナリオ型」があります。 「一問一答型」は、対話型AIを活用し、人が話すような言葉(自然言語)からユーザーの意図を解釈して質問に答えます。一方で「シナリオ型」は、予め人が決めたシナリオに沿ってユーザーの質問や意図を分岐し、回答を導くしくみです。 ここでご紹介する「AIエ...

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「全国高等専門学校ディープラーニングコンテスト(DCON) 2019」の本選が4月24日、東京都内で開催された。同コンテストは日本ディープラーニン...

参考資料

深層学習教科書 ディープラーニング G検定(ジェネラリスト) 公式テキスト (日本語) 単行本(ソフトカバー)

徹底攻略 ディープラーニングG検定 ジェネラリスト 問題集 徹底攻略シリーズ Kindle版

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