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AI技術に連なるものずしおの機械孊習のECぞの応甚 - 教垫なし孊習


    本皿は、機械孊習の初歩的な内容をECの芳点で敎理した蚘事の続きになりたす。前回の蚘事は、教垫あり孊習を扱いたした。



    ■ 教垫なし孊習
     ECぞの機械孊習の適甚は、ものすごく幅広いわけですが、初孊者がその手法ずしおたず知る必芁があるのは、「教垫あり孊習」ず「教垫なし孊習」ずいう代衚的な分類です。

     教垫あり孊習に察し、教垫なし孊習ずは、事前にサンプルずなるデヌタがない状態で、実デヌタ自䜓を解析するこずで、デヌタに存圚する本質的な構造や特城を抜出する手法です。䟋えばECにおける代衚的な機胜であるレコメンデヌションでは、掚薊を行う顧客や商品を分類するために教垫なし孊習手法ずしおのデヌタクラスタリングがずおも倚く䜿われおいたす。たた教垫ありず同じくセキュリティでも䜿われるこずがあり、ログむンアタック怜知の際に、どのようなアタックパタヌンがあるのかを知るためにクラスタリングをしおいくこずがありたす。

    さお、そんな教垫なし孊習の手法ですが代衚的なのは、みなさんご存知のk平均法K-Meansやテキストマむニングの朜圚意味むンデックスLSI、トピックモデル手法LDA等です。k平均法K-Meansずは代衚的なクラスタリング手法の䞀぀で、蚈算を反埩的に行ない぀぀、デヌタを䞎えられたクラスタ数個に分類したす。単玔なアルゎリズムで誰もが通る道でもありたすので、応甚もずお぀もなく倚いわけです。ずりあえずナヌザヌを3タむプに分けたい、みたいなずきに䟿利です。だからこそ䜕の芳点で分けるのかずいう軞が倧事になるずもいえたす。


    朜圚的意味むンデックスLSI / Latent Semantic Indexは類䌌した文曞やデヌタをたずめおいき、その共通性トピックを芋぀けおいくのに圹立぀手法で、トピックモデルず蚀われたすが、その敷衍ずしお、類䌌した顧客や商品、あるいは類䌌したレビュヌ等をたずめおいくこずに応甚ができたす。テクニカルに話すず、文曞類䌌床を比范する最初の第䞀歩であるTF/IDFに次元圧瞮を加えお効率を高めたものずもいえたす。文曞やデヌタ内の違う単語や倀でも、近い意味を持぀等の類犠牲を考慮するこずができ、たたそこから倚矩性の問題をもある皋床解消できお、デヌタの意味を考え぀぀分類するこずを可胜にさせおくれたす。そのため、違う衚珟だが䌌たような商品等の類犠牲を反映しおいく圢で、商品怜玢やレコメンドの拡匵等にももっおこいではありたす。もちろん人手で䜜った蟞曞、シ゜ヌラスを利甚するこずもできたすが、あらゆる蚀葉を網矅するのは倧倉なので、時に重宝したす。


    LDALatent Dirichlet AllocationもLSIず同じくトピックモデルず蚀われる手法の䞀぀で、文曞やデヌタに甚いられる語や倀がそもそもどういう意味を持っおいるのかを掚定したす。次元をトピック単䜍に圧瞮するずいう芳点ではLSIに近いです。が、LSIはそもそも偶然察象ずしたデヌタの䞭に存圚しなかった類犠牲のある語に぀いお考慮するこずができたせん。そこで語の確率分垃を意識しながらデヌタ分類を行うこずできるようにした、pLSI (Probabilistic LSI)ずいう拡匵があり、曎に文曞で衚珟されおいるトピック、぀たりたずめられた文曞の共通性をも揺らぎを持っお扱うこずができるようしたものがLDAです。説明が難しいですが、蚀葉の倚矩性に぀いお文曞内の語でも文曞のたずめ方でももっず包含できるようにしたのがLDAずいうこずで、ざっくり「LSIの確率的拡匵版」ずいうような理解でいいでしょう。

    LSIやLDAはテキストマむニングの代衚的手法、自然蚀語凊理の文曞分類の技法ず玹介されるこずが普通で、そのため、ECでの甚途はあたりないのではないかずいうむメヌゞをもたれるこずも倚いです。なのですが、レコメンドだけでなく商品デヌタや評刀情報の解析でも、倚くは自然蚀語凊理の文曞分類タスクずみなすこずができるため教垫あり孊習の刀別分析が䜿われるこずも圓然倚いですが、教垫なし孊習はよく䜿われたす。もうちょっず蚀っおしたいたすず、トピックモデルずいうず、語、文曞、そしお文曞の共通性「トピック」ずいう関係になるわけですね。語ず文曞から、共通のトピックをもった文曞を分類しおいく。ここで、語を䟋えば商品に眮き換え、そしお語によっお圢成されおいる文曞を、商品矀を買ったり、閲芧したり、怜玢したりしおいるナヌザヌの情報の総䜓に眮き換えるず、文曞のトピックは、そのナヌザヌ・消費者の持぀ある皮の朜圚的「目的」や「嗜奜性」「スタむル」、蚀っおしたうずただ衚珟されきっおいない「隠れたニヌズ」に眮き換えるこずができたす。そういうメタファヌを働かすず、文曞分類はニヌズの発芋に応甚できる、぀たり、マヌケティングにも掻甚できるわけです。


     そもそも、教垫なし、ずいうのはサンプルデヌタを必芁ずする技法ではない、ずいうこずになるわけですが、ビゞネスにおける問題解決のための態床ずしおの意味は、ビゞネス䞊の暗黙の前提や先入芳から離れるこずができる、ずいうこずです。䟋えば、どのEC、どの小売ビゞネスでも、顧客をリピヌト率や賌入額でグレヌド付をするロむダリティプログラムを導入しおいお、それに基づいお様々な斜策を䜿い分けおいるず思いたす。ですが、教垫なしで、玔粋に斜策に察する有効性が最倧化するような圢でグルヌプ分けをしおみるず、ロむダリティプログラムのグレヌド分けずは党く関係のないセグメンテヌションの軞が抜出され、実は、特定のゞャンルにおいおはグレヌド別の斜策っお本質的に意味がないのではないか、ずいうこずが刀明したりするこずもあるのです。教垫なしは、そういう意味で、適切にビゞネス知識・ドメむン知識ずの距離を保ちながらも、時に倧胆に掻甚しおいけば埓来のマヌケティングの垞識を芆しおいくポテンシャルがそもそもにあっお、トピックモデルの応甚等は実はずおも゚キサむティングなテヌマではないかず蚀えたす。特にここ10幎はむンタヌネットの発展、モバむルの普及、゜ヌシャルサヌビスの進展によっお消費者の技術環境は倧きく倉化し、その賌買行動も劇的に倉容しおしたいたした。それゆえに今たでのビゞネス䞊の暗黙の前提が実はもう厩れおいるこずも倚く、ビゞネス知識・ドメむン知識をあえお無芖するこずは極めお倧事な詊みです。

     LSI のずころで次元圧瞮に぀いお觊れたしたが、ニュヌラルネットワヌクを甚いた Autoencorders 等の手法もあり、教垫ありず違っおサンプルデヌタを甚意しないでいいずいうこずもあり、教垫なし孊習は桁の違う倧芏暡なデヌタぞの適甚においおも積極的に掻甚されるでしょう。今たでにないビゞネス䞊の発芋も、教垫なし孊習から次々にもたらされるのではないかず期埅したす。

     以䞊、今回は、教垫なし孊習を扱いたした。次回は、教垫あり孊習の拡匵的な手法を取り扱いたす。



     
     
    博報堂DYホヌルディングス グルヌプCAIO / 東北倧孊 特任教授、慶應倧孊 X Dignity センタヌ・日本ディヌプラヌニング協䌚 ・メルカリR4D 顧問 / 元・楜倩 執行圹員、元 デロむトトヌマツ グルヌプパヌトナヌ https://twitter.com/emasha

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