強化学習とは? 3つの具体例・活用事例について詳しく解説

はじめに 近年ではAIや機械学習の進展が広がっており、その中で強化学習という技術が注目されています。強化学習は、システムにあらゆる環境でのシミュレーションを行わせ、状況ごとに最適な行動ができるよう人工知能(AI)に学習させる技術です。 強化学習は、入出力などの情報を与える必要はない代わりに、人間が報酬を与える必要があります。報酬とは、いわゆる行動に対するスコアであり、システムはこのスコアを高めようと試行錯誤するのが特徴です。 システム自身が試行錯誤を重ねるという方法により、さまざまな状況に対応できる人工知能(AI)を作り出すことができます。強化学習では入出力データを用意する必要がない性能から、自動運転やゲームAIなどの業界に導入され始めています。 しかし、自社で強化学習の導入を検討する際、どのような特徴や事例があるのか気になる方が多いはずです。今回は強化学習は具体的にどのようなものなのか、何ができるのかを現代社会での活用事例を交えながら解説します。 本記事では、強化学習の特徴と3つの具体例・活用事例について詳しくご紹介していきます。 強化学習とは 強化学習は、AIやコンピューターなどの「エージェント(学習者)」にデータを与えて学習させる「機械学習」の手法の一つです。エージェントが与えられたデータを手掛かりに試行錯誤して学び、データの価値を最大化する学習方法を指しています。 エージェントの学習方法には、「教師あり学習」と「教師なし学習」の2種類があります。教師あり学習はエージェントに正解を与えてパターンを学習させる手法で、教師なし学習は、正解がない状態からエージェントが自ら正解を探して学習する手法が特徴です。 プログラム自体が与えられた環境の観測を行い、一連の行動を踏まえた上で、より価値のある行動を学習していきます。 例えば、所有している株式では売却で最も得られる時期を見極めたり、テトリスで最も高いスコアを得られる消し方を予測したりする学習法などが代表的です。近年では掃除ロボットにも強化学習にも活用されています。掃除ロボットは、掃除を実行しながら多くのゴミを効率的に取れるルートを学習することで、継続的に適したルートを選択できることが強みです。 このように強化学習はこの環境を観測した技術を用いて、さまざまな分野で活用されています。 強化学習の基本用語 強化学習には、「エージェント」と「環境」・「アルゴリズム」と呼ばれる3つの構成要素が存在します。エージェントとは、環境内で行動を選択し、それに基づいて報酬を受け取るAIを指します。エージェントは、行動の選択を通じて報酬を最大化することを目指します。 […]

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