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Artificial Intelligence | Data for Good
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森林破壊とAIの出会い ―休校中のこどもたちでもできること―

この記事はSAS Institute Japanが翻訳および編集したもので、もともとはLucy Kosturkoによって執筆されました。元記事はこちらです(英語)。 あなたは今まで、実際に現地に行かなくても熱帯雨林を助けることは出来ないかと考えたことはありますか?考えたことがないでしょうか。 でも今がチャンスです。地球をまもるための活動もバーチャルで実施することがでる時代です。私たちの熱帯雨林プロジェクトでは、人工知能(AI)について少しずつ学びながら熱帯雨林を保護する機会を、家で過ごしている児童・生徒の皆さんに提供します(もちろん、大人の方にもご協力いただけます!)。こちらがご自宅でもできる学習ステップガイドです。 このガイドは4つのステップに分かれています: Step1: AIが人類のためにどのような役割を担うのか理解しよう Step2: 熱帯雨林のためにどのようにAIを活用するか見てみよう Step3: 画像の分類に力を貸してください Step4: さらにAIを用いて解決できる他の問題を見つけよう   Step 1: AIが人類のためにどのような役割を担うのか理解しよう 私たちは、電気によって生み出された力やインターネットを通じて形成された世界全体の繋がりから、人類の歴史や人々の生活・労働上での技術の転換を知ることができます。AIはそれらの技術の最先端に過ぎません。いわゆるスマート家電から電気自動車まで、AIは私たちが考えていた働き方・運転の仕方・学習など多くのことを変化させてきました。 AIは人間と機械の長所をつなぎ合わせます。コンピュータの処理速度と高い継続性に人間の知性を組み合わせることで、それぞれだけでは実現できないものを作り上げることができます。AIを用いると、私たちは人間にとっては危険なこと(危険な環境の探索など)をコンピュータに実行させるようにトレーニングすることや、監視カメラの管理など人間が継続し続けることが難しい作業をコンピュータに任せることができます。これらは、ルールを設定することが容易な直感的な問題ではなく、未知で予測不可能な状況が溢れている問題です。プログラマーはコンピュータが必要とするルールを開発するのが困難なので、AIを使用して命令を開発します。 例として、複数選択と記述で答える質問がある学生の課題を採点するために開発されたコンピュータプログラムについて考えてみましょう。 複数選択式の質問には4つの選択肢がありますが、その中で正解は1つです。プログラマーは、その学生の回答が正解かどうかを評価する従来のコードを作成します。そのルールは簡単で、「Q:生徒の回答は正解と一致しますか」「A:はい、または、いいえ」です。 では、記述式の質問はどうでしょう?記述の正解は1つではありません。その記述が正しいかどうかを判断するルールも存在しないかもしれません。「記述は何文字以上必要か」「段落の数はいくつか」「必要な単語・用いてはならない単語はあるか」など、記述を適切に採点するためのルールを作成する方法はなく、そのルールは様々な判断と細かい評価が影響してきます。 この場合、プログラマーは従来のコードの代わりにAIを使用します。この問題を解決するために、プログラマーはまず評価の高い記述と低い記述のサンプルを集めます。そのサンプルは多い方が望ましいです。そのサンプルに機械学習アルゴリズムを用いて、コンピュータが優れた記述の基準を識別できるようにします。コンピュータにあらかじめ指示すべきルールはわかりませんが、そのルールが有効かどうかを判断することが出来ます。別のサンプルを用意して、先ほど作成したルールを適応したときに評価の高い記述と低い記述に分類されているかどうかを確認することで、ルールの基準をテストできます。 森林破壊など、世界規模の問題に取り組む際も同様の手法を適用することが出来るのです。   Step 2: 熱帯雨林のためにどのようにAIを活用するか見てみよう SASはIIASAと提携し、AIの専門知識と科学システム分析を統合して、地球を見るための新しい「目」を作りました。この提携によって、惑星映像から森林破壊の領域を自動的に検出できるようになります。コンピュータは何百万もの衛星画像を調べることにより、森林破壊の影響を受けた熱帯雨林の範囲を科学者に警告します。これにより、400万㎢を超える熱帯雨林を短期間で調査し、衛星画像が更新されるたびに調査を繰り返すことが出来ます。

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第四回Data for Good勉強会 活動レポート

SAS Japanでは昨年末より”Data for Good”を目指す学生コミュニティ「SAS Japan Student Data for Good Community」を運営しています。このコミュニティは、Data for Goodを題材にデータサイエンスの一連の流れを体験する場として設立されました。今回紹介する勉強会も、その活動の一環です。詳しくは「Data for Goodを通じて"本物の"データサイエンティストになろう!」の記事をご覧ください。 四回目の勉強会ではFood Bankをテーマに、データを活用した課題解決の手法を学びました。 Food Bank   Food Bankとは、品質に問題がないにもかかわらず市場で流通出来なくなった食品を、福祉施設などに提供する活動のことです。この取り組みは食に困っている人の支援だけでなく、食品ロスの削減の一翼も担っています。しかしながら、Food Bankの高頻度の利用は自立を妨げることにも繋がりかねず、利用者への適切なサポートが多くのFood Bankで課題となっています。 イギリスのHuddersfieldを拠点とするFood BankのThe Welcome Centre(TWC)もその一つです。利用者のある一部は、日を追うごとにパントリーの訪問回数が増え、依存度を増していくことがTWC内で問題となっていました。とは言うものの、沢山の利用者がいるの中で「誰がFood Bankに依存しているのか」を調査するのは非常に労力のかかる作業です。そこでTWCはDatakind社と共同のプロジェクトを開始し、Analyticsを用いて効率的に依存性の高い人を発見し、優先的なサポートを施すことに挑戦しました。このプロジェクトでは、実際に Food Bankへの依存性を推定する機械学習モデルの構築 依存性の高い人にフラグを立て、優先して支援すべき利用者を可視化する ことに取り組んでいます。詳しい内容はDataKind社の事例紹介(英語)をご覧ください。 解くべき課題を設定する これらの事例を踏まえ、私たちのコミュニティが「日本のFood Bankの課題」に取り組む場合、解くべき課題は何か・解決するために誰のどのような意思決定が必要か・どのようなデータが必要か、ディスカッションを行いました。 議論を進めていく中で、さまざまな意見が飛び交いました。その中には、「寄付を受けた食料品を完璧に消費するために、新規パントリーを出店する際の食料品の需要予測が必要ではないか」や「限られたボランティアの中で食品配送ルートの改善が大きなインパクトをもたらすのではないか」といった意見が出ました。ディスカッションをすることで、自分では思いつかない新鮮な発想に触れることができたり、テーマに広がりを持たせられることを感じました。アナリティクスの結果を活用するアクションを考えるための「課題設定」を実際に体験できた勉強会になりました。 コミュニティメンバー募集中! SAS Japan Student Data for Good communityでは引き続き学生の参加者を募集しております。社会貢献を目指す活動を通してデータサイエンティストの役割である「課題の設定」から「データを用いた解決法の提示」までの一連の流れを経験できます。 興味をお持ちでしたら下記の事項をご記入の上JPNStudentD4G@sas.comまでご連絡ください。 大学名 / 高校名 名前 メールアドレス

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第三回Data for Good勉強会 活動レポート

SAS Japanでは昨年末より”Data for Good”を目指す学生コミュニティ「SAS Japan Student Data for Good community」を運営しています。このコミュニティは、Data For Goodを題材にデータサイエンスの一連の流れを体験する場として設立されました。今回紹介する勉強会も、その活動の一環です。詳しくは「Data for Goodを通じて"本物の"データサイエンティストになろう!」の記事をご覧ください。 三回目の勉強会ではヒートアイランド現象をテーマに、課題設定の部分を学びました。   ヒートアイランド対策、”どこ”から? ヒートアイランド現象とは、都市部の気温が周りに比べて高くなる現象です。その要因には、都市化による土地利用の変化や人間活動で排出される熱などがあります。対策事例として人口排熱削減のために次世代自動車の普及をしたり、保水性舗装の普及や屋上緑化を推進して地表面被服の改善を目指したりというものが行われています。 勉強会で取り上げたヒートアイランド対策事例の一つに、リッチモンドのヒートマッピングがあります。ヒートアイランド現象は都市部と郊外を比較して都市部の方が暑いという考え方が一般的です。しかし、植生域より人口被覆域の方が地表面からの大気加熱を大きくすることや、明るい色の舗装より暗い色の舗装の方が熱を吸収して暑くなることから、都市部の中でも暑さに対する強度は場所によって異なります。そこで、リッチモンドでは「都市の中でも特に暑さの影響を受けやすい場所を見分ける」ことで、対策を優先して行うべき場所の判断をサポートするためのプロジェクトを開始しました。そのアプローチとして、 リッチモンドをブロックで分けた各地点の気温・場所・時間のデータを収集する 観測データ+土地利用マップ+住民の収入データ→各地点のヒートアイランドに対する脆弱性レベルを定量化・可視化 に取り組んでいます。このプロジェクトは2017年にリッチモンドで開始し、今では様々な都市に活動の輪を広げています。詳しい内容はこちらの記事(英語)をご覧ください。   解くべき課題を設定する これらの知識を踏まえて、次は「課題設定」を行いました。自分たちでヒートアイランド現象という問題に対して、解くべき課題は何か・解決するために誰のどのような意思決定が必要か・どのようなデータが必要か、についてディスカッションをしました。 議論を進めていく中で、さまざまな意見が飛び交いました。その中には、テーマとして設定していたヒートアイランド現象を解決するというよりも、ヒートアイランド現象が”障壁”となって起きるであろう「熱中症を未然に防ぐ」というものを課題に設定するという意見がありました。その解決策として、リッチモンドの事例を応用した「ある人がいる地点の体感気温+その人の体温のデータをリアルタイムで収集し、熱中症のおそれがある場合に通知するアプリケーションの作成」などの案が出てきました。 ディスカッションをすることで、自分では思いつかない新鮮な発想に触れることができたり、テーマに広がりを持たせることが出来たりすることを感じました。アナリティクスの結果を活用するアクションを考えるための「課題設定」を実際に体験できたディスカッションになりました。   コミュニティメンバー募集中! SAS Japan Student Data for Good communityでは引き続き学生の参加者を募集しております。社会貢献を目指す活動を通してデータサイエンティストの役割である「課題の設定」から「データを用いた解決法の提示」までの一連の流れを経験できます。 興味をお持ちでしたら下記の事項をご記入の上JPNStudentD4G@sas.comまでご連絡ください。 大学名 / 高校名 名前 メールアドレス  

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