特徴量とディープラーニング(深層学習)のブレイクスルー

ディープラーニング最大のブレイクスルーは「特徴表現学習(Feature Learning)」です。人間による職人芸的な特徴量設計(特徴量エンジニアリング)の限界を打破し、生データから抽象的な特徴を自動抽出できるようになりました。 ア:正解です。人間による特徴量設計から、データによる特徴表現の自動獲得への転換がディープラーニングの本質的革新です。 イ:誤りです。ディープラーニングは特徴量を自力で獲得するために、従来の機械学習よりもはるかに膨大なデータ量とGPU等の高い計算資源を必要とします。 ウ:誤りです。生データから最終出力までを一括して自動最適化する「エンドツーエンド学習」はディープラーニングの代表的な特徴です。 エ:誤りです。多層ネットワークで獲得される特徴量は高次元で複雑であり、人間には判断根拠が分かりにくい「ブラックボックス問題」が存在します。

従来の機械学習とディープラーニング(深層学習)における「特徴量」の扱いに関する記述として、最も適切なものを1つ選択してください。

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ア
従来の機械学習ではどの特徴(色やエッジ、キーワード比率など)に注目すべきかを人間が試行錯誤して設計していたが、ディープラーニングは多層ニューラルネットワークを通じて生データから有用な特徴表現を自動的に獲得できる。
イ
ディープラーニングは中間層で特徴量を自動抽出するため、従来の機械学習と比較して学習に必要なデータ量や計算資源が大幅に削減され、数十件程度の極小データセットでも過学習を起こさずに高精度を達成できる。
ウ
従来の機械学習はエンドツーエンド学習によって生データから最終出力までを一括処理できるが、ディープラーニングは各階層ごとに人間が特徴量の重み付けルールや特徴抽出器を手作業で定義しなければならない。
エ
ディープラーニングにおける特徴量表現は人間の直感的な論理体系と完全に一致するため、どの入力要素がどのような数式で最終判断に寄与したかが完全にホワイトボックス化され、解釈性が極めて高い。