【じこきょうしありがくしゅう】

自己教師あり学習 とは?

最終更新:
💡 自分で問題を作って自分で解く、AIの自習スタイル

データ自体から学習の手がかりや予測対象を作る機械学習の手法。文章の一部を隠して元の内容を予測するなど、対象データの構造を利用して学習する。

📌 このページのポイント
学習の手がかりはどこから? 教師あり学習の例 画像 + 正解ラベル 写真 +「猫」 学習 自己教師あり学習の例 元の文:今日は晴れだ 入力:今日は[?]だ 予測対象:晴れ 元の文から課題を作る 別途ラベルを付けず、データ自体を使う
文章の一部を隠す例。元の「晴れ」が予測対象になる。ラベル付けの負担を減らせるが、データ整備や計算が不要になるわけではない。
ひよこ ひよこ
自分で自分を教えるってこと?
ペンギン先生 ペンギン先生
データから問題と答えを作る、というイメージだよ。たとえば元の文が「今日は晴れだ」なら、「今日は[?]だ」を入力にして、隠した「晴れ」を予測対象にできる。別の人が正解を書き足さなくても、元の文を使えるんだ。
ひよこ ひよこ
教師あり学習とはどう違うの?
ペンギン先生 ペンギン先生
教師あり学習では入力と正解ラベルの組を用意する。自己教師あり学習では学習の手がかりをデータそのものから得るよ。ラベル付けの負担を減らせるけれど、データの収集や整備、学習の計算が不要になるわけではないんだ。
ひよこ ひよこ
BERTやGPTも使っているの?
ペンギン先生 ペンギン先生
事前学習の例だね。BERTでは隠したトークンを予測し、GPT系では前までの内容から次のトークンを予測する。トークンは文章を処理する単位で、いつも単語一つとは限らない。モデルの学習全体がこの方法だけで構成される、という意味ではないよ。
ひよこ ひよこ
教師なし学習とは完全に別なの?
ペンギン先生 ペンギン先生
ラベルなしデータを使う点から、広く教師なし学習に含めて扱われることもある。一方で、データから教師信号を得る特徴をはっきりさせるため、自己教師ありと呼び分けるんだ。分類の名前だけで境界が一つに決まるわけではないよ。
ひよこ ひよこ
画像にも使える?
ペンギン先生 ペンギン先生
使えるよ。MAEは画像の一部を隠して元の画素を復元する課題で学ぶ方法。ほかにも同じ画像を違う形に加工したものの表現を近づける方法がある。事前学習した表現は分類などに利用でき、その後の学習で正解ラベルを使うこともあるよ。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「自己教師あり学習」って出てきたら「ラベルなしデータから自分で問題を作って学ぶ手法」と思えればだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Self-Supervised Learning」 = 自己教師あり学習
💬 Selfは自分自身、Supervised Learningは教師あり学習。学習を導く信号をデータ自体から得ることを表す。AIが人間のように自主的に問題を考える、という意味ではないよ。

参考資料

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