AI 分野に入ると、「合成データ」という用語によく出会うことになります。簡単に言えば、合成データとは、現実世界のデータを複製するように設計された人工的に生成されたデータです。
一方、人間が生成したデータは、人間によって収集される従来のデータであり、ソーシャル メディアでのやり取り、金銭の取引、特定のソフトウェアの操作方法、2 人での会話、請求書のデータセット、画像のコレクションなど、あらゆるものが含まれます。
高品質なデータに対する需要が高まるにつれ、2 つの傾向が見られます。1 つは、AI マシンに人間が生成したデータにできるだけ近い合成データを生成するよう求める人々、もう 1 つは、人間が生成したデータには表現力と現実感があると信じて人間が生成したデータにこだわる人々です。
そこでこの記事では、人間が生成したデータと合成データについて知っておくべきすべてのことを説明します。
人間が生成したデータまたは現実世界のデータとは何ですか?
まず、あなたがこの記事を読んでいる間に、Google はあなたがこの Web サイトでどのくらいの時間を費やしているかを学習し、SEO と全体的なユーザー エクスペリエンスの向上に役立てています。つまり、人間が生成したデータとは、ソーシャル メディアでのやり取り、電子商取引の取引、アンケート、センサー入力など、さまざまなアクティビティを通じて人々から収集されたデータに他なりません。
人間が生成したデータの最も重要な部分は、多くの場合自然環境で捉えられた現実世界の行動、意見、パターンを表現している点です。
人間が生成したデータのソースをいくつか紹介します。
- インターネットアクティビティ: ソーシャル メディアの投稿、クリック、検索、レビューに対して人間がどのように反応するか。
- 購入履歴: オンラインショッピングの記録、支出パターンなど。
- センサーデータ: スマートデバイス、IoT システム、ウェアラブル。
- フィードバック: アンケート、製品レビュー、インタビュー、コールセンターの会話、アンケート。
人間が生成したデータの長所と短所
長所:
- 実データ: 人間が生成したデータは、現実世界のシナリオで個人がどのように考え、行動し、決定を下すかを正確に表します。この信頼性は非常に貴重であり、自然なユーザー インタラクションと好みを理解することは、有意義で魅力的なエクスペリエンスを生み出すために不可欠です。
- コンテキスト: 人間が生成したデータの美しさは、文化的、時間的、状況的なニュアンスを含むコンテキストにあります。
- 検証: データは実際のものであり、正確さを他のデータと簡単に照合できます (合成データではこれは不可能です)。
短所:
- コストと拡張性: これは人間が生成したデータの最大の欠点です。信頼できるソースからデータを収集するのは非常にコストがかかり、機械学習などのデータ固有のタスクには拡張できないからです。
- プライバシー: 人間が生成したデータは機密性が高く、個人的なものである可能性があります。適切に処理されなければ、何百人もの人々の私生活に影響を及ぼす可能性があります。
- バイアス: 人間には偏見があり、人間が生成したデータにも偏見があります。人間が生成したデータは社会的な偏見を反映し、多様性に欠ける場合があります。
実世界データの応用
看護師
患者の治療経過、治療の遵守、健康成果に関する洞察を提供します。
金融
実際の顧客取引データを使用して、リスク評価、信用スコアリング、不正検出を実行します。
自律システム
実際のシナリオ、道路状況、交通パターンに対応できるように自動運転車をトレーニングする際に使用されます。
小売業と消費者行動
実際の顧客とのやり取り、購入傾向、好みを追跡し、パーソナライズされたマーケティングを実現します。
合成データとは何ですか?
名前が示すように、合成データは特定のシナリオに基づいて人工的に生成されます。たとえば、次のようなフォーム アプリケーションをテストするためのランダムな名前リストの合成データを作成できます。
お名前 | 年数 |
アリス | 25 |
ボブ | 30 |
チャーリー | 22 |
ダイアナ | 28 |
イーサン | 35 |
合成データを生成する方法をいくつか紹介します。
- ルールベースの生成: 合成データを生成するために、事前定義されたルールとパラメータを提供します。
- 統計モデル: ここでは、実際のデータの統計特性を複製することによって合成データセットが作成されます。
- AI を活用した技術: このアプローチでは、GAN や変分オートエンコーダなどの最新の AI 技術を使用して、複雑な合成データを生成します。
合成データの応用
AIモデルのトレーニング
AI モデルをトレーニングするには、拡張可能な大量のデータが必要になるため、これが合成データの最も重要な使用例です。
自律車両
合成データを使用して、複数のシナリオで自律走行車をトレーニングするためのシミュレートされた環境を作成できます。
データ増強
合成データは、機械学習の成果を向上させるために既存のデータセットを強化するためにも使用されます。
合成データの長所と短所
長所:
- プライバシー保護: 合成データは、人間に関する実際の情報を一切含まずに生成され、プライバシーに配慮した現実世界の識別子も含まれていません。
- カスタマイズ: 合成データは特定のパラメータとルールを使用して生成できるため、特定のニーズに応じて非常にカスタマイズ可能です。
- スケーラビリティ: これは、人間が生成したデータと比較した合成データのもう一つの大きな利点であり、合成データは必要に応じて拡張できます。
- コスト効率: コンピューターを介して生成でき、大量のデータを生成できるため、人間が生成したデータと比較してコスト効率が非常に高いと考えられています。
短所:
- 現実世界の視点の欠如: これは合成データを使用する際の最大の欠点です。設計が不十分なデータは現実世界を表現できない可能性が高くなります。
- 厳格なテスト: 正確な合成データを生成するには、生成されたデータを実際のデータ パターンと一致させるための厳密なテストを行う必要があります。
- 技術的な専門知識: 人間が生成したデータとは異なり、正確な合成データを生成するには高度なスキルとツールが必要です。
人間が生成したデータと合成データの主な違い
人間が生成したデータと合成データの主な違いは次のとおりです。
側面 | 人間が生成したデータ | 合成データ |
ソース | 人間の活動と交流 | アルゴリズムとAI駆動型モデル |
費用 | 収集とラベル付けに費用がかかる | 大規模でもコスト効率が良い |
バイアス | 現実世界の偏見を反映 | 生成中に制御 |
プライバシー | データ侵害のリスク | 本質的に匿名 |
スケーラビリティ | 人間の活動によって制限される | 簡単に拡張可能 |
ユースケースの多様性 | 在庫状況により制限あり | ニッチなニーズに合わせてカスタマイズ可能 |
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