ビームサーチ - Speaker Deck

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1 ビームサーチ 2025-01-31 第112回NearMe技術勉強会 Shunma Serizawa

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2 ⽬次 1. ビームサーチの基本概念 2. ビームサーチのアルゴリズム 3. ビームサーチの特徴 4. 活⽤例

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3 1. ビームサーチの基本概念 • ビームサーチとは？ →「ヒューリスティック探索アルゴリズムの⼀種」探索空間を効率よく絞り込むための⼿法⼀⾔でいえば... - 幅優先探索と貪欲法の間のアルゴリズム - 枝刈りを⾏う幅優先探索 - 幅を持たせた貪欲法

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4 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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5 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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6 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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7 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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8 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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9 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態ビーム幅

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10 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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11 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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12 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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13 2. ビームサーチのアルゴリズム初期状態

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14 以下のような貪欲法を考えるやらない⽅が良いこと 0 2 -2 3 1 +2 -2 +1 -1

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15 以下のような貪欲法を考える貪欲法では... 遷移と状態どちらでスコアリングしても同じ！やらない⽅が良いこと 0 2 -2 3 1 +2 -2 +1 -1

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16 ビームサーチで解くと... やらない⽅が良いこと 0 2 -2 3 1 1 0 +2 -2 +1 +3 -1 +2

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17 遷移でスコアリングしてしまうと... やらない⽅が良いこと 0 2 -2 3 1 1 0 +2 -2 +1 -1 +2 +3

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18 遷移でスコアリングしてしまうと... やらない⽅が良いこと 0 2 -2 3 1 1 0 +2 -2 +1 -1 +2 (ﾟДﾟ;) +3

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19 3. 特徴 ‧⻑所 - シンプル！ - 実装が容易 - 並列化も容易 - 応⽤させやすい ‧短所 - 局所解に陥りやすい - 分岐の多い問題に弱い

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20 4. 活⽤例 ● ⾃然⾔語処理 - Google Allo 返信⽣成プロセスで複数の候補を探索 ● ゲーム AI - PROBS ⼆⼈零和の完全情報ゲーム

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21 参考⽂献 ● Chat Smarter with Allo ○ https://research.google/blog/chat-smarter-with-allo/ ● Playing Board Games with the Predict Results of Beam Search Algorithm ○ https://arxiv.org/abs/2404.16072 ● Contextual Speech Recognition in End-to-end Neural Network Systems Using Beam Search ○ https://www.isca-archive.org/interspeech_2018/williams 18_interspeech.pdf

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22 Thank you