AIアプリ開発に「目的設定」が大切な理由

バイオスブートキャンプでの講義「PythonでAIアプリを作ってみよう」での登壇資料です。

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1. PythonでAIアプリを作ってみよう
   AIアプリ開発の進め⽅を学ぼう１
   @hidefkn
   2019-05-30@デジタルハリウッド⼤学院
   

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2. ⾃⼰紹介
   ぬるさくAIアプリ開発勉強会 1
   • ふかの ひで @hidefkn
   • 現職：某AIスタートアップ（7→14名?）
   • 経歴：コンサル→エンジニア→データサイエンティスト
   • プログラミング歴：およそ2年
   • 趣味：ネトフリにハマってます。
   

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3. AIアプリ開発の本を書きました
   ぬるさくAIアプリ開発勉強会 2
   技術書典6にて、Nuxt.jsとPythonでつくる『ぬるさくAIアプリ開発⼊⾨』という技術書を書きました。
   プログラミングスクールの同期と⼆⼈で書きました。
   https://booth.pm/ja/items/1296418
   

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4. ⼤切にしたいこと
   ぬるさくAIアプリ開発勉強会 3
   戦わずして勝つ
   まずはできる範囲でやってみて、楽しむ！
   難しく考えて、無理にすべてを理解しようとしないこと！（戦わない）
   

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5. 講義の構成
   ぬるさくAIアプリ開発勉強会 4
   【前提編】 ⼈⼯知能と機械学習とデータ分析
   【理論編】
   第１章 AIアプリ開発の進め⽅
   第２章 スコアリングモデル概論
   【実装編】
   第３章 スコアリングモデル構築
   第４章 NuxtでAIアプリのフロントを作ろう
   第５章 PythonでAPIを作成しよう
   第６章 AIアプリをデプロイしよう
   本⽇の学習範囲
   

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6. ぬるさくAIアプリ開発勉強会 5
   AIアプリ開発の進め⽅
   AIアプリ開発をするために必要な7つのステップ
   

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7. AIアプリ開発の7つのステップ
   ぬるさくAIアプリ開発勉強会 6
   AIアプリを作るためには、1つずつステップを踏んでいく必要がある。AI開発に王道なし。
   

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8. AIアプリ開発の7つのステップ
   ぬるさくAIアプリ開発勉強会 7
   AIアプリを作るためには、1つずつステップを踏んでいく必要がある。AI開発に王道なし。
   本⽇の講義範囲
   

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9. 何を解決するために、AIアプリを開発するのか？
   ぬるさくAIアプリ開発勉強会 8
   予測
   モデル
   データ
   ⼊⼒
   予測結果
   出⼒
   モデルは課題を
   解決するための⼿段
   予測結果をもとに、
   実現したい状態 = ⽬的
   AIは課題を解決するための⼿段であり、⽬的ではない。
   

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10. AIアプリ開発は⼿戻りコストが⼤きい
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 9
    STEP1 ⽬的設定
    データ分析
    モデルが変われば、
    データ分析も変わる
    DB設計
    ⽬的に適した
    クラウドDBを選定する
    AI投資対効果
    アプリ開発・データ分析・運⽤
    コストがかかる
    通常のWebアプリ開発（Webサービス開発）よりも、
    考えるべきことが多い ≒ ⼿戻りコストが⼤きい
    

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11. ⽬的に必要なデータセットを作ろう
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 10
    データ量よりも前に、データ品質が重要である。モデル構築に必要なデータセットを作ることができるのか？
    たくさんのデータベースを
    保有していても、AIは作れない
    機械学習⽤のデータセットを
    ⽤意できるか？が重要
    

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12. ⽬的設定とは、何のために何をどうするのか？を明確にすること
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 11
    STEP1 ⽬的設定
    • 分類 未知のデータからクラスを予測
    • 回帰 未知のデータから連続値を予測
    • クラスタリング データから何かしらの基準でグルーピング
    • 次元削減 ⾼次元のデータを低次元にマッピング
    初学者は、分類と回帰の2つの違いを
    しっかり理解すれば⼗分
    

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13. 事例: 幸せになるために、私の理想の結婚相⼿を⾃動的に判別したい
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 12
    STEP1 ⽬的設定
    • 分類 未知のデータからクラスを予測
    • Aさんは理想のタイプ「優しい系」Bさんは「オラオラ系」
    • 回帰 未知のデータから連続値を予測
    • Aさんは理想の結婚相⼿ではない(0),である(1)
    • Bさんは理想の結婚相⼿である確率は78%
    

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14. 私の理想の結婚相⼿を⾒極め⽅が異なる
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 13
    ⽬的設定とは、どんなAIを作りたいのか？を明確にすること。
    • 分類 未知のデータからクラスを予測
    • Aさんは理想のタイプの「優しい系」Bさんは「オラオラ系」
    • 回帰 未知のデータから連続値を予測
    • Aさんは理想の結婚相⼿ではない(0),である(1)
    • Bさんは理想の結婚相⼿である確率は78%
    

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15. 事例: 私の理想の結婚相⼿を⾒極める
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 14
    STEP1 ⽬的設定
    • 分類 未知のデータからクラスを予測
    • Aさんは理想のタイプ「優しい系」Bさんは「オラオラ系」
    • 回帰 未知のデータから連続値を予測
    • Aさんは理想の結婚相⼿ではない(0),である(1)
    • Bさんは理想の結婚相⼿である確率は78%
    

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16. ⽬的に合わせて、作りたいモデルを具体的にしよう
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 15
    STEP1 ⽬的設定
    • 推薦 ユーザーの好みに合わせた提⽰
    • 異常検知 不審な挙動を検知
    • 頻出パターンマイニング ⾼頻度で出現するパターンを抽出
    • 強化学習 正解が不明確な状況で⾏動⽅針を学習
    

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17. 難しい⾔葉は、具体例と紐づけて理解しよう
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 16
    STEP1 ⽬的設定
    • 推薦 ユーザーの好みに合わせた提⽰
    • 異常検知 不審な挙動を検知
    • 頻出パターンマイニング ⾼頻度で出現するパターンを抽出
    • 強化学習 正解が不明確な状況で⾏動⽅針を学習
    

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18. まとめ
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 17
    なぜ、具体化させる必要があるのか？ それは、分析⽅法もモデルの作り⽅（構築⽅法）も変わってくるから。
    • ⽬的によって、構築するモデルは変わる
    • モデルが変わると分析⽅針が変わる
    • 事例：
    • 理想の結婚相⼿を確率予測するモデル
    • 理想の結婚相⼿のタイプを分類するモデルは、似て⾮なるモデル
    

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19. ⽬的設定のおさらい
    ぬるさくAIアプリ開発勉強会 18
    曖昧な理解を、ざっくりでいいから、はっきりと理解しよう。
    • AI開発で⼤切なことは何ですか？
    • 機械学習で作れるモデルには、どのような種類がありますか？
    （２つ以上挙げてみよう）
    • なぜ、⽬的やモデルを具体的にする必要がありますか？
    

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