ディープラーニングの産業応用【G検定 学習】

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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!

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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】 | Apérza News(アペルザニュース)
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

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。

ホーヤサイト
家電のサブスク・レンタルサイト

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。

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。

【AI導入事例】食品工場の製造ラインにて原材料の不良品検知にAIを活用(キユーピー株式会社) | DOORS DX
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。
36Kr Japan | 最大級の中国テック・スタートアップ専門メディア
日本最大級の中国テック・スタートアップ専門メディア。日本経済新聞社とパートナーシップ提携。デジタル化で先行する中国の「…
米ロボタクシー「ズークス」が200億円調達、車両開発を加速 | Forbes JAPAN 公式サイト(フォーブス ジャパン)
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。

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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 (ジェイビープレス)
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

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
九州工業大学大学院の柴田智広教授らは、病院や介護施設向けの「着衣介助ロボット」を改良した。衣服を着せたり、脱がせたりしている最中に人が動いてしまった場合の対応動作などを人工知能(AI)に覚え込ませ、再...
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

https://marvin.news/7867

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。

https://abejainc.com/insight/retail/ja/

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...

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
最近話題のスマート農業とはどのようなものでしょうか? スマート農業とはロボットやICT技術を利用した農業のことです。 深刻な人手不足を解消するために農業でAIを活用しようという取り組みが広がっています。 農業にAIを活用すれば、大変な農作業はロボットにお任せ!という未来も実現できるかもしれません。 そこで今回は、AI×...

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
https://innovation.mufg.jp/detail/id=129

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 - ユーザーローカルの人工知能コメントシステム

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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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