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LSTMはメモ帳を持ったAI

ふつうの AI は、すぐ前のことしか見えないことがあります。
LSTM はちがいます。
前に何が起きたかをメモ帳に書いて覚えているので、少し複雑な変化でも、未来の動きを考えやすくなります。

まずは、たとえ話から

LSTM をひとことで言うと、メモ帳を持った AI です。

たとえば、昨日と今日の気温だけを見ても、明日の空気はなかなか読めません。

でも、1週間の流れをメモしていたら、だんだん暑くなっているのか、急に寒くなったのかが見えてきます。

LSTM は、そのメモを上手に使う AI です。

ここがポイント

LSTM は、過去に何が起きたかを少し長めに覚えながら、次にどう動きそうかを考えます。だから、時間といっしょに変わる数字を扱うのが得意です。

ふつうのAIと何がちがうの?

ふつうの AI は、目の前の数字だけを強く見ることがあります。

それだと、前に続いていた流れを見落としやすくなります。

LSTM は、前に起きたことをメモ帳に残しながら読むので、数字の流れをストーリーのように追えます。

だから、上がったり下がったりをくり返すデータでも、ただのバラバラな数字としてではなく、時間の流れとして考えられます。

どんな場面で役立つの?

気温の変化。

人の歩数の変化。

毎日の学習時間の変化。

こうした、時間といっしょに動く数字は、みんな時系列データです。

LSTM は、こうした並びを見ながら、未来の動きを予想する科学に使われます。

AIが勉強すると、間違いはどうなる?

AI は、最初から上手に考えられるわけではありません。

何回も勉強して、少しずつ間違いを減らしていきます。

その間違いの大きさを Loss と呼びます。

むずかしい言葉に見えますが、ここでは「どれくらい外れていたか」を表すメモだと思えば十分です。

AI が一生懸命勉強して、間違いが少しずつ減っていく様子を表したグラフ
このグラフは、AI が一生懸命勉強して、間違いが少しずつ減っていく様子です。左のほうでは間違いが大きいですが、右に進むほど小さくなっています。つまり、AI がコツをつかんできたことが見てわかります。

このように、グラフで勉強の進み方を見ると、AI が落ち着いて学べているかを確かめやすくなります。