ASCII.jp：機械学習の訓練を「分割」、MITメディアラボがプライバシー保護で新手法
グーグルがディープマインドの医療部門を吸収すると発表したとき、データ・プライバシーを巡る大論争を巻き起こした。ディープマインドは患者データをそのままグーグルに委ねることはないと明言したものの、詳細で私的な医療記録が巨大テック企業に渡ると考えるだけで人々は 不安に陥ったのだ。大量の質のよいデータを得るのに伴うこの問題が、機械学習を医学に応用する上で最大の障壁となっている。 こうした問題を回避するため、AI研究者はデータの機密性を保持しながら機械学習モデルを訓練できる新しい方法の開発を進めてきた。マサチューセッツ工科大学（MIT）が発表した最新の方法は、「スプリット・ニューラル・ネットワーク（split neural network）」と呼ぶもので、深層学習モデルの訓練を始める人と、それを完成させる人を分けるというものだ。 スプリット・ニューラル・ネットワークでは、病院などの医療機関が各所で保
量子機械学習の一歩踏み出す、伊チームがパーセプトロン実装に成功
イタリアのパヴィア大学の研究チームは、IBMの5キュービットの量子プロセッサー上にパーセプトロンを実装し、単純なパターンの初歩的な分類ができることを確認した。その後、IBMは16キュービットの量子プロセッサーをWeb上で利用できるようにしており、量子パーセプトロンの性能が飛躍的に向上するのは時間の問題だ。 by Emerging Technology from the arXiv2018.12.12 294 279 18 0 コンピューティング革命超初期の1958年、米海軍海事技術本部（ONR：Office of Naval Research）は記者会見を開き、コーネル航空研究所（Cornell Aeronautical Laboratory）の心理学者フランク・ローゼンブラットが考案した装置を発表した。ローゼンブラットはこの装置をパーセプトロンと呼んだ。ニューヨーク・タイムズ紙はパーセプ
MIT Tech Review: 「爪の写真」で貧血症診断、スマホ医療で新成果
貧血症はもっとも一般的な血液疾患であり、健康な赤血球やヘモグロビンが不足した貧血症の人は20億人いると推定されている。通常、貧血症は血液検査によって診断されるが、新しいスマホアプリでは人の爪の写真だけで診断できるという。ネイチャー・コミュニケーションに掲載された新しい論文が報告している。 エモリー大学のウィルバー・ラム助教授ら研究チームが作成したアルゴリズムは、スマホで撮影した指の爪の根元の写真の色から、ヘモグロビンの濃度を分析することで貧血症を検出する。爪には色を覆い隠すメラニン色素を生成する皮膚細胞が含まれていないため、爪の色は身体全体のヘモグロビン値を判断する良い指標となるからだ。 4週間にわたる研究は、72人の健康対照者群を含む337人のさまざまな血液状態を対象とした。その結果、このアプリはヘモグロビン値を身体検査から評価した医師よりも優れていた、と研究チームは報告している。血液検
MIT Tech Review: 不要な写り込みをGANsで自動削除、マックス・プランク研など開発
私たちの古き良き友である、競争式生成ネットワーク（GANs）を覚えているだろうか？ GANsは2つのニューラルネットワークを互いに競わせることで、芸術的かつ現実的な画像を合成する人工知能（AI）アルゴリズムである。GANsを使って実現した新機能をここで紹介しよう。他の写真編集用ソフトウェアを使うことなく、写真からフォトボマー（思いがけず写り込んでしまったもの）を削除するのだ。 ドイツのマックス・プランク研究所とCISPAヘルムホルツ・センターの研究者たちは、2つの別々のGANsを使用して、フォトボマーを消す処理を実現する手法を開発した。1つ目のGANは、いわゆる「マスク生成器」を利用して、目標となる対象の画素を大まかに覆い隠す作業を、「マスク識別器」がそれと判別できなくなるまで繰り返す。2つ目のGANは、「イン・ペインター（内なる画家）」を利用し、1つ目のGANsで大雑把に覆い隠された部分
強化学習の壁「ビッグ・ベビー問題」に挑む新ベンチマーク
強化学習は、いわゆる「ビッグ・ベビー問題」に直面している。 強化学習は、設定した目標を達成するために報酬と罰を用いる機械学習の手法の1つだ。だが、強化学習アルゴリズムの効果を測るためのベンチマーク・タスクとなっているアタリのビデオゲームやシミュレーション環境は自然界の複雑性を反映していない。 その結果、強化学習のアルゴリズムは現実世界の問題と向き合うことなく洗練されていき、決定論的で狭義に定義された環境の外で活動するにはあまりに脆弱になってしまう（「ビッグ・ベビー」と呼ばれる意味がお分かりいただけるだろうか）。 これでは、変化し続ける物理環境に適応できるロボットを最終的に開発するという強化学習の目的を達成できない。たとえば、水を注ぐようにロボットを訓練するのであれば、どんな流し台でも水を注げるようにしたいはずだ。だがビデオゲームで強化学習アルゴリズムのベンチマークをすることは、「1つの流し
セキュリティ対策に新潮流、「教師なし」機械学習で内部不正検出
英国の情報機関出身者らが創業したサイバーセキュリティ企業は、教師なし学習の手法を用いて、情報漏洩などの内部不正を発見するアルゴリズムを開発している。一般によく用いられている、教師あり学習を用いた不正侵入検知アルゴリズムの弱点を補完するものだ。 by Karen Hao2018.11.20 114 31 16 0 2013年、英国情報機関のあるグループが奇妙なことに気づいた。デジタルインフラの保護対策の大半は犯罪者の侵入を防ぐ目的に固定されており、その反対に情報漏洩の阻止を狙ったものは少ないということのだ。この考え方を基に、先ほどのグループは「ダークトレース（Darktrace）」という名の新たなサイバーセキュリティ企業を立ち上げた。 ダークトレースはケンブリッジ大学の数学者と提携し、内部不正を捕捉するための機械学習用ツールの開発に着手した。彼らには過去の攻撃の例を基にアルゴリズムを訓練する
強化学習ベースの価格設定アルゴリズムに「談合」の恐れ
アマゾンで買い物をするとき、購入したサービスや商品の価格を設定したのは、おそらく人間ではなくアルゴリズムだ。自動化システムがますます手ごろで簡単に実装できるようになるにつれ、価格設定アルゴリズムはあらゆるオンライン販売で使われるようになってきた。 航空会社やホテルは長らく機械を使って価格を設定してきたが、価格設定システムは進化しており、ルール・ベースのプログラムから強化学習ベースのプログラムへと移行し、価格を決定するロジックはもはや人間がコントロールするものではなくなった。 強化学習はAI（人工知能）エージェントに対し、特定の目標に向けて罰と報酬を使って動機付けする機械学習のサブセットである。アルファ碁（AlphaGo）が、囲碁で最強の棋士を打ち破るのに強化学習を使ったのは有名だ。価格設定システムは、たとえば、全体的な利益を最大化するなどの目標を与えられ、その後、シミュレーション環境でさま
エヌビディアの新研究所、イケア製キッチンでAIロボットを訓練中
エヌビディアの新しいロボット工学研究所は、イケアのキッチンで訓練を重ね、工場や病院、家庭で役立つ産業用ロボットの開発を目論んでいる。ロボット工学分野でのAIの活用が加速しそうだ。 by Will Knight2019.02.12 54 14 1 1 最近の人工知能（AI）の進歩にもかかわらず、産業用ロボットは驚くほど愚かで危険なままだ。たしかに産業用ロボットは根気のいる作業を正確に繰り返し実行できるが、環境の変化への対応や新しい何かに取り組めない。そのため、職場でのロボットの活用は大幅に限られている。 エヌビディア（Nvidia）は、機械学習を利用してこの問題を解決しようと考えている。AIに欠かせない専用コンピューター・チップの世界トップメーカーが、人間と協力して働く「コボット（co-bots＝協調ロボット）」の賢さと能力の向上のため、新しいロボット研究所をシアトルに開設したのだ。研究所の
遺伝子ドライブでマラリア蚊を「絶滅」、英研究チーム
性別を変異させるDNAを蚊の遺伝子プールに解き放つと、ブンブン音を立てる蚊でいっぱいだったケージは「崩壊」し、死に絶えた。英国の研究チームはこの「遺伝子ドライブ」と呼ばれるテクノロジーを使って、いずれマラリアを媒介する蚊をアフリカで絶滅させたいと考えている。 ロイター通信によると、蚊が媒介するマラリア原虫は、2016年に世界で約2億1600万人をマラリアに感染させ、うち44万5000人を死に至らしめた。ワクチンは存在しない。 遺伝子ドライブは、動物が繁殖するにつれて通常よりも速く拡散する人工の遺伝構成物だ。要するに、野生生物の間に遺伝子変異を拡散する技術なのだ。 英インペリアル・カレッジ・ロンドン（Imperial College London）の研究チームは遺伝子ドライブを利用して、蚊が雌雄どちらになるかを決める遺伝子の劣化コピーを拡散したという。劣化コピーの遺伝子は雌の蚊に作用し、人を
健康状態を「壁越し」でも追跡できる新装置、MIT教授が開発
マサチューセッツ工科大学（MIT）のカタビ教授は、計測用装置を身に着けることなく、電波の反射を使って個人の生理信号を収集する装置を開発している。被験者の負担を大きく軽減できるヘルスケア用品としての商品化を目指し、スタートアップ企業も立ち上げている。 by Rachel Metz2018.09.25 163 43 3 0 Wi-Fiルーターのようなボックスが自宅に置いてあって、家の中を動き回っている間に、呼吸や心拍、睡眠、歩行といったあらゆる生理信号を追跡しているとしたらどうだろう。 マサチューセッツ工科大学（MIT）で電気工学・コンピューター科学を研究するディナ・カタビ教授の研究室は、まさにこうしたボックスを作成した。現在、身体の臨床データを得ようとすると、高価で、かさ張って、着心地の悪い装置を身につけなければならない。このボックスがそういった一連の装置に取って代わる日はそう遠くない、とカ
医用画像の大規模データセットをAIで自動生成、エヌビディアなど
米国の研究チームが、医療用人工知能（AI）を訓練するために、さらに大規模かつ多様なデータセットを作り出すシステムを構築した。 AIの有効性は訓練に使われるデータセットの持つ有効性に左右される。ほとんどのAIプログラムにとって、学習に用いる大量の情報が有効性の拠り所となっているからだ。データが全人口や全環境を表すものではない場合、AIが偏りのあるものとなったり、役に立たないものになったりする可能性がある。 半導体メーカーのエヌビディア（Nvidia）、メイヨー・クリニック（Mayo Clinic）、MGH＆BWH臨床データ科学センター（MGH and BWH Center for Clinical Data Science）による新たな研究では、多様性に優れた医療データセットを出力するアルゴリズムが作成された。競争式生成ネットワーク（GAN）を使い、 既存の脳腫瘍のMRIを基にして異常な状態
MITTRが2018年に紹介した「arXiv発」のユニークな発明ベスト10
MITテクノロジーレビューの記事で2018年に取り上げたエマージング・テクノロジーの中から、とりわけ奇抜なものトップ10をご紹介しよう。近々の実用化は難しいかもしれないが、将来の可能性を秘めたテクノロジーの数々である。 by TR Staff2019.01.04 51 20 3 1 MITテクノロジーレビューはあらゆるエマージング・テクノロジー（萌芽技術）を扱っているが、中には「萌芽」の域を超えないまま終わってしまいそうなものもある。MITテクノロジーレビューが2018年に掲載した記事の中から、なかなか意味深で難解な発明をいくつか紹介しよう。その多くが未発表学術論文のデータベース『アーカイブ（arXiv）』で公開されたものだ。 人工シナプス
MIT Tech Review: 映像から3Dモデルを自動生成、エヌビディアがトップ学会で発表した驚きの新技術
AI software can dream up an entire digital world from a simple sketch 映像で3Dモデルを自動生成 エヌビディアがトップ学会で 発表した驚きの新技術 本物のような3DCG映像を作るには、高いスキルと創造性、忍耐が必要だ。エヌビディアが開発したソフトウェアは、GANを使って映像から3Dモデルを生成し、レンダリングまで自動化する画期的なものだ。 by Will Knight2018.12.12 106 40 4 1 本物のように見えるバーチャル環境を作るには時間とスキルが必要だ。 3Dシェイプや適切なライティング、質感をレンダリングするグラフィックス・チップを使い、手作業でディテールを作り込む必要がある。たとえば、最新の大ヒットビデオ・ゲームの「レッド・デッド・リデンプション2（Red Dead Redemption 2）」は
MIT Tech Review: ゲイの遺伝子はなぜ引き継がれるのか？大規模調査が導く1つの仮説
同性愛者であることに遺伝子が関連しているのなら、なぜこれらの遺伝子は存在し続けられるのだろうか。大規模なDNAデータベースを用いてこのパラドックスの説明を試みる、史上最大規模の遺伝子と性的指向の調査が実施された。 by Antonio Regalado2018.10.30 71 188 10 0 あらゆる文化において、男性の2～5%はゲイである。ここから進化のパラドックスが生じる。ゲイの男性が子どもを持つことがほとんどないため、その性的な特徴は世代を経るにつれて消えるはずだと思うだろう。しかし現実はそうではない。 最近になり、ある研究チームが、性的指向に関する史上最大規模の遺伝子調査を実施し、1つの説明可能性のある矛盾しない証拠を見つけた。ゲイになる素因である遺伝因子を持つ異性愛者は、性的パートナーを見つけやすく、より高い「性交の成功度」につながる可能性があるというのだ。 未発表のこの研究
バイドゥが機械翻訳で新手法、「同時通訳」実現への道開く
バイドゥが、より自然でリアルタイムな機械翻訳の新手法を開発した。 「同時」翻訳システムの開発はこれまで一筋縄ではいかなかった。言語が違うと単語の並び方が違ってくるからだ。たとえば、次の文を英語、そして中国語で考えてみよう。 The US president meets with the English prime minister. 美国总统与英国首相会务. 英語では「meets」という単語は文頭近くに置かれる。しかし、対応する中国語の単語「会务（huiwu）」は、文の最後に置かれる。このため商用の「リアルタイム」翻訳システムは、話者が文を最後まで話し終わるまで翻訳できない。その結果、ぎこちない遅れが生じ、ユーザーの使い勝手があまりよくないのだ。 バイドゥの新しい手法は、話者が文を話し終わる前に翻訳を始めることで、その遅れを短縮しようというものだ。たとえば、このシステムが上記の文を中国語か
AIは目の錯覚を学習できるか？GANを使って生成を試みた結果
機械学習システムの競争式生成ネットワーク（GAN）は、本物と見まがうような画像を自ら作り出せるようになった。米ルイビル大学の研究者はGANを使って、人間に目の錯覚を起こさせるような画像を作成させようとしたが、実験は失敗に終わった。 by Emerging Technology from the arXiv2018.10.18 62 45 2 0 人間の視覚は驚くべきものだ。特有の環境で途方もない時間をかけて進化してきたとはいえ、初期の視覚システムが決して経験しなかったようなタスクすらこなすことができる。自動車、飛行機、道路標識などの人工物を識別するといった「読み取り」がよい例だ。 だが視覚システムには、よく知られた一連の弱点もある。それは、私たちが目の錯覚として経験するものだ。実際、研究者たちは、錯覚が色、大きさ、配列、動きを人に誤認識させる多くの方法を確認している。 錯覚自体は興味深いも
老化細胞の除去で 脳の「アンチ・エイジング」 マウス実験で実証
Clearing out old cells might help the brain 老化細胞の除去で 脳の「アンチ・エイジング」 マウス実験で実証 マウスの脳から老化細胞を除去したり、老化細胞の蓄積を予防したりしたすることで、脳の退化を防げたとの研究結果がネイチャーに掲載された。まだ人間の脳に対して試せる段階ではないが、膝の関節炎などの疾患に対象を絞った初期実験が進行中だ。 by Karen Weintraub2018.09.27 42 83 5 1 ユニティ・バイオテック（Unity Biotech）やクリラ・バイオテック（Cleara Biotech）、オイシーン・バイオテクノロジーズ（Oisín Biotechnologies）といった多数の新興アンチエイジング会社は、分裂しなくなった、いわゆる「老化細胞」が老化現象に関連していると見ている。 彼らの考えによると、この眠ったような
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