AI開発「開発計画の策定」における留意点
AI初心者
「開発計画の策定」について教えてください。
AI研究家
AI開発では、従来とは異なる開発方式が採用されています。ウォーターフォール型の開発とはどのようなものかわかりますか?
AI初心者
はい。ウォーターフォール型は、すべての機能や要件を事前に決定してから開発を進める方法です。
AI研究家
そうです。それに対して、AI開発では「探索的段階型」を採用しています。これは、開発初期段階で最終的な要件を確定せず、追加の訓練データに基づいてモデルを再学習していく方法です。
開発計画の策定とは。
人工知能(AI)開発における「計画策定」という用語についてご説明します。
AI開発では、従来のソフトウェア開発とは異なる点に留意する必要があります。まず、AI開発では、契約締結時点で最終成果が得られるかどうかは不確定です。また、AIモデルの精度は、ユーザーからベンダーに提供されたデータに依存します。さらに、開発完了後も、追加のトレーニングデータで再学習する必要がある場合があります。
そのため、開発手法としては、あらかじめすべての機能や要件を決定してから進める「ウォーターフォール型」ではなく、開発初期に最終的な要件を確定させない「探索的段階型」が望ましいとされています。
従来のソフトウェア開発との相違点
-従来のソフトウェア開発との相違点-
AIの開発は、従来のソフトウェア開発とは異なるアプローチが必要です。まず、AIは対話型のプロセスであるという点です。要件定義では、エンジニアとドメイン専門家が緊密に連携して、AIの目的と期待される動作を決定します。
また、AIは予測モデルに基づいているという点が異なります。従来のソフトウェアは明確なルールに従って動作しますが、AIはデータを学習してパターンを認識し、予測を行います。そのため、AI開発では、高品質で関連性の高いトレーニングデータの収集と準備が不可欠です。
さらに、AIは継続的な開発と改善を必要とします。AIシステムは、新しいデータや環境の変化に対応するために、継続的にトレーニングと更新を行う必要があります。これにより、従来のソフトウェア開発における一過性のプロジェクトとは異なり、AI開発は継続的な取り組みとなります。
成果が不確実なAI開発
-成果が不確実なAI開発-
AI開発においては、プロジェクトの成果が不確実な場合が少なくありません。技術的な課題やデータの品質、経営環境の変化など、さまざまな要因が不確実性に影響します。このような状況では、プロジェクトのスコープを明確に定義し、柔軟性のある計画を立てることが重要です。
技術的な課題がある場合は、適切なリスク管理対策を講じる必要があります。データの品質に問題がある場合は、データのクリーニングや補強に十分な時間を確保する必要があります。経営環境の変化に対応するためには、定期的に計画をレビューし、必要に応じて調整する必要があります。
また、成果が不確実なAI開発プロジェクトでは、段階的なアプローチを採用することも有効です。段階的に進めることで、リスクを軽減し、適宜フィードバックを得ながら開発を微調整できます。このアプローチにより、プロジェクトが軌道から外れるのを防ぎ、成果の可能性を高めることができます。
データ依存性の高いモデル精度
データ依存性の高いモデル精度はAI開発における留意点の1つです。AIモデルの精度は、学習に使用されるデータの質と量に依存します。データに偏りやノイズが含まれていると、モデルも偏った結果やエラーが発生する可能性が高くなります。
さらに、データが十分に多様でなければ、モデルは特定の条件でのみ正確に動作し、他の条件では失敗する可能性があります。したがって、AI開発では、多様性のある高品質なデータセットの確保が不可欠です。
データ依存性の高いモデル精度を克服するには、データ収集戦略の慎重な計画、データのクレンジングと前処理、データ拡張手法の使用などの対策を講じることが重要です。また、データのバイアスやノイズの影響を軽減するために、ロバスト性のあるアルゴリズムやエンスブル学習を検討することも有効です。
開発後の再学習の必要性
開発後の再学習の必要性
AI開発計画において、開発が完了した後も、再学習が必要になるケースがあります。これは、AIが日々進化し、新しいデータや技術が登場するためです。AIに適応し、最新の進歩を反映させ続けるために、再学習が不可欠となります。
再学習によって、AIはより正確かつ効率的にタスクを実行できるようになります。また、新しいデータやユースケースに対応し、時間の経過とともに変化する環境に適応することもできます。さらに、再学習は、AIが偏りやバイアスを軽減し、より公平で透明性のあるものにするのに役立ちます。
再学習の頻度は、AIシステムの目的やデータの動向によって異なります。ただし、一般的には、定期的な再学習スケジュールを策定し、システムの最適なパフォーマンスを確保することが推奨されます。再学習プロセスを自動化することで、開発者が継続的なメンテナンスタスクから解放され、効率を向上させることができます。
探索的段階型の開発方式の推奨
-AI開発における探索的段階型の開発方式の推奨-
AI開発の初期段階では、探索的なアプローチが推奨されます。これは、AIシステムの要件や制約がまだ明確でない場合に特に有効です。この方法では、小さな実験的なプロジェクトから始めて、そこから得られた情報を活用して徐々にシステムを洗練させていきます。
探索的段階型開発では、以下のような利点があります。
* 柔軟性が高く、変化する要件に適応できます。
* リスクが低く、大きな投資を行う前にシステムの有効性を検証できます。
* 知識の獲得が促進され、AIシステムの設計と実装に関する理解を深めることができます。