過去・現在・未来

4月22日東京、4月29日大阪で、角川アスキーさんの主催で、「IT技術者の新しい常識「ディープラーニング」入門」６時間集中講義を行います。皆さんの参加をお待ちしています。 --------------------------------------------------- 4月22日の東京は、昨年来のシリーズの第二弾で、今回のテーマは、「自然言語とニューラルネットワーク」です。 次のような構成になります。 　　第一部　概説　自然言語と人工知能 　　第二部　RNNとLSTMの基礎 　　第三部　Googleニューラル機械翻訳 4月22日東京の開催趣旨はこちら https://goo.gl/LJ7qvA 申し込みページはこちらです。https://goo.gl/uHFcxj --------------------------------------------------- --------------------------------------------------- 4月29日の大阪のテーマは、「ニューラルネットワークの基礎」です。（4月22日の東京とは、コンテンツが異なりますのでご注意ください。）　 次のような構成となります。 　　第一部　ニューラルネットワークの基礎 　　第二部　ニューラルネットワークはどう「学習」するのか 　　第三部　ニューラルネットワークによる画像認識技術 開催趣旨はこちら https://goo.gl/ufQ2vH 申し込みページはこちらです。https://goo.gl/xhXoqC --------------------------------------------------- --------------------------------------------------- 4/22 東京　開催概要 --------------------------------------------------- ■セミナータイトル： IT技術者の新しい常識「ディープラーニング」入門６時間集中講義 Part 2　自然言語処理とニューラルネットワーク ■講義の構成： 　　第一部　概説　自然言語と人工知能 　　第二部　RNNとLSTMの基礎 　　第三部　Googl

Google翻訳は、なかなかスゴイのだが、他の欧米系の言語での翻訳と比べると、日本語の翻訳精度は、かなり低い。 この表は、Google翻訳の「Zero-Shot論文」の、ある意味「目玉」の結果の一つである。 機械翻訳のシステムを、ドイツ語 -> 英語、フランス語 -> 英語 というように、一対一の言語の組み合わせで別々のシステムで訓練させるより、{ ドイツ語、フランス語} -> 英語 のように、一つのシステムで同時に複数の言語（この場合は二つの言語）の一つの言語（この場合は、英語）への翻訳を訓練した方が翻訳精度が上がるという、驚くべきものである。 人間で言えば、日本語の英語への翻訳をもっとうまくやりたいなら、韓国語から英語への翻訳も、同時に学習する方がいいということ。 このメリットを説明する可能性のある仮説の1つは、モデルがより多くの英語データをターゲット側に持ち、ソース言語が同じ言語ファミリに属していること。それで、モデルは有用な一般化を学んでいると思われる。 こうした 発見は、とても興味深いものだが、ここでは、別のことに注目しよう。 ここでの翻訳精度の改善は、BLEUのスコアで、+0.05〜+0.79の改善である。（表の赤い枠の部分。） ただ、日本語 -> 英語の翻訳精度は高いスコアで 23.87で、フランス -> 英語の 36.77と比べるとずいぶん低い。この表の中では、最低だ。実験で最高得点をたたき出している ポルトガル語 -> 英語の 45.19と比べると、半分程度だ。 実は、このポルトガル語の高得点も、僕には不思議に見える。WMTのコーパスでは、英語・フランス語のパラレル・データが3,600万ペアで、英語・ドイツ語のペア500万と比べても圧倒的に多い。ポルトガル語の高得点は、Google内部のコーパスを使ったものだが、アメリカなら、英語・スペイン語のデータは多いと予想できるのだが、英語・ポルトガル語のデータが、それ以上に多いとは思えない。でも、スペイン語 -> 英語より、ポルトガル語 -> 英語の方が、ずっと成績がいいのだ。 きっとGoogle翻訳は、英訳に関して言えば、日本語とは相性が悪く、ポルトガル語とはとても相性がいいのだ。なぜか？　僕にはわからない。

もうだいぶ前のことだが、Paul McCartneyが出した"My Valentine" という曲が好きだった。ジャズのスタンダード・ナンバーっぽい曲だ。まあ、彼は万能なので、どんな曲でも作れるんだなという感じで聞いていたのだが。 https://goo.gl/KLvgP そのうち、Lady GaGaがTony Bennettとデュエットのアルバムを出した。もちろん、古い曲のカバーだ。スランプ気味だったGaGaのリハビリみたいなものかなと、生暖かく見守ることに。GaGa、歌が上手いことに気づく。例えば、これ。 https://goo.gl/74Ug8m ただ、Bob Dylanが、Frank Sinatraのカバー・アルバムを出した時には、少し驚いた。Dylan 自身がギャングに扮するビデオまで作って。 https://goo.gl/lFav5U この流れは何なんだ。何かが起きていることは確かなのだが、その時は、その意味は、よくわからなかった。今になってみれば、それは、今、アメリカで起きていることの予兆の一つだったということに気づく。「古き良きアメリカ」は、失われつつあるという意識とともに、それを懐かしむ意識は、だいぶ前から伏流していたのだと思う。 仕事が一段落して、ようやくGaGaの新しいアルバム Joanneを聴く。今までのGaGaのアルバムとは、ずいぶん違ったものになっている。 ネットで見かけたタイトルに、こんなのがあった。 「レディー・ガガが普通になっちゃった？新作『ジョアン（Joanne）』に暗雲漂う… 」 確かに、そうかもしれない。 奇抜なメークもなし。曲もシンプルで、歌詞は、演歌のようにわかりやすい。どこの訛りかわからないのだが、発音もなまっているように、僕には聞こえる。何星人だかわからなかったGaGaが、悪魔崇拝の雰囲気も漂わせていたGaGaが、アメリカの淳朴で信心深い田舎娘になっている。 (Diamond Heart) I'm not flawless, but I gotta diamond heart. (sinner's prayer) Hear my sinner's prayer I am what I am A

機械翻訳では、同じ意味の二つの言語の文を集めたパラレル・コーパスが不可欠だ。 この世界で標準的に利用されているWMTというデータセットがあるのだが、WMT‘14の英語(En) <-> ドイツ語（De）データセットには、500万の文のペアが含まれている。すごいと驚いてはいけない。 WMT‘14の英語（En）<-> フランス語（Fr）データセットには、3,600万もの文のペアが含まれている。 これは、英語・フランス語のパラレル・コーパスパラレル・コーパスの例。Gale & Church "A Program for Aligning Sentences in Bilingual Corpora" http://www.aclweb.org/anthology/J93-1004.pdf から。 ところが、上には上がある。 Googleのニューラル機械翻訳の論文を読んでいたら、すごいことがサラリと書かれていた。 「わしら、Google社内で機械翻訳のためコーパス持っているんだけど、それって、WMTより、二桁から三桁大きいんだよね。エヘン。」 噂には、聞いてはいたが、「WMTより、二桁から三桁大きい」は、すごい。どうりで、100個のGPU使って、訓練に3週間もかかるわけだ。WMTだけだったら、そんなに時間かからないはず。 アマノジャクなので、別のことを考える。 「でも、そんなにデータ持ってて、あなたは賢いの？」 「パラレル・コーパスって、昔からあったよね。ロゼッタ・ストーンってそうだろ。」 　 シャンポリオンが、これを使って、古代エジプトの象形文字を解読した。 ローリンソンとヒンクスが、楔形文字を解読するのに使ったベヒストゥン碑文も、立派なパラレル・コーパスだ。 若い時に、確か、みすずの本で古代エーゲ海文明の「線文字B」の解読の本を読んだことも思い出した。ヴェントリスは、天才だ。パラレル・コーパスなんかなくても、未知の文字を解読できる。 21世紀になって、クレタのGareth Owensは、たった一つの粘土板Phaistos diskにきざまれた、45種類の「文字」で書かれた241文字の「文」の解読に成功したという。 女神への祈りだという

ゼロ・ショット翻訳を可能にする Googleの多言語ニューラル機械翻訳システム Melvin Johnson, Mike Schuster, Quoc V. Le, Maxim Krikun, Yonghui Wu, Zhifeng Chen, Nikhil Thorat melvinp, schuster, qvl, krikun ,yonghui,zhifengc,nsthorat@google.com Fernanda Viégas, Martin Wattenberg, Greg Corrado,  Macduff Hughes, Jeffrey Dean 概要 私たちは、単一のニューラル機械翻訳（NMT）モデルを使用して、複数の言語どうしを翻訳する、シンプルで洗練されたソリューションを提案します。 私たちのソリューションでは、基本のアーキテクチャーからモデルのアーキテクチャーを変更する必要はありません。代わりに入力文の始めに特殊な人工的なトークンを導入して、必要なターゲット言語を指定するだけです。エンコーダ、デコーダ、アテンションを含むモデルの残りの部分は変更されず、すべての言語で共有されています。 共有ワードピースのボキャブラリを使用することで、多言語NMTはパラメータを増やさずに、単一のモデルを利用することができるのです。これは、従来の多言語NMTの提案よりも大幅に簡単なものです。私たちの方法は、多くの場合、モデル・パラメータの総数を一定に保ちながら、関連するすべての言語ペアの翻訳品質を改善します。 WMT'14のベンチマークでは、単一の多言語モデルが、英語 -> フランス語翻訳に匹敵するパフォーマンスを達成し、英語 -> ドイツ語の翻訳では、最先端の結果を凌駕しています。同様に、単一の多言語モデルは、それぞれ、フランス語 -> 英語とドイツ語 -> 英語のWMT'14とWMT'15ベンチマークの最新の結果を上回りました。 製品版のコーパスでは、最大12言語対の多言語モデルで、多くの個々のペアの翻訳より良い翻訳が可能になります。 我々のモデルは、モデルが訓練された言語ペアの翻訳品質を向上させることに加えて、訓練中に明示的には見られなかった言語

システム概観 DNCは外部メモリ行列に結合されたニューラルネットワークである。 （ネットワークの動作は、メモリが容量まで満たされていない限りメモリのサイズに依存しないため、メモリは「外部」と見なされる）。このメモリ行列をDNCのRAMと考えるならば、 「コントローラ」と呼ばれるネットワークは、微分可能なCPUである。その動作は、勾配降下法で学習される。 DNCアーキテクチャは、メモリを選択的に読み書きすることができ、メモリの内容を繰り返して修正することが可能である点で、近年のニューラル・メモリー・フレームワークとは異なっている。DNCの以前の形式であるニューラル・チューリング・マシンは、同様の構造を持っていたが、メモリアクセスの方法がより制限されていた（詳細は「Method」の章を参照されたい）。 従来のコンピュータが、メモリ内容にアクセスするためにユニークなアドレスを使用するのに対し、DNCは微分可能なAttentionメカニズムを使用して、$N×W$メモリ行列である$M$内の$N$行、「ロケーション」上に分布を定義する。この分布が、各ロケーションが読取りまたは書込み操作に、関わる程度を表現している。我々はそれを「重み付け」と呼んでいる。 メモリM上の読み出しで、重み付け$w^r$によって返される読み出しベクトル$r$は、メモリ・ロケーションにわたって重み付けされた和である。$r = \sum_{i=1}^N  M [i、\cdot ] w^r [i] $である。ここで、「$\cdot$」は全ての$j = 1, ... ,W$を表している。 同様に、書き出しの操作は、書き出しの重み付け$w^w$を使う。まず、消去ベクトル$e$を使って消去し、その後で、書き出しのベクトル$v$を追加する。  $M[i,j] \leftarrow M [i、j]（1-w^w [i]e[j]）+ w^w [i]v[j]$ 重みづけを決定して適用する機能の単位は、読み書きヘッドと呼ばれる。ヘッドの動作は、以下に要約する。形式的な記述は、「Methodの」章を参照されたい。 ヘッドとメモリーの間の相互関係 ヘッドは3つの異なる形の微分可能なAttentionを用いる。 コンテンツ検索 第一は、コンテンツ検索である。そこでは、コントローラ

ニューラルネットワークの最前線 Googleニューラル機械翻訳も素晴らしいのだが、ニューラルネットワークの世界では、さらに大きな変化が進行中である。その最前線と言っていいのが、去年の10月に、GoogleのDeepMindチームが、Nature誌に発表した次の論文である。 Alex Graves et al. "Hybrid computing using a neural network with dynamic external memory"  https://goo.gl/r4g5xt ニューラルネットワークに、動的に外部メモリーへのアクセスを可能にすることによって、ニューラルネットと従来のコンピュータのハイブリッドのシステムを提案している。 以下に、この論文の概論部分を翻訳してみた。 動的外部メモリーを持つニューラルネットワークを利用したハイブリッド・コンピューティング Alex Graves, Greg Wayne, Malcolm Reynolds, Tim Harley, Ivo Danihelka, Agnieszka Grabska-Barwińska, Sergio Gómez Colmenarejo, Edward Grefenstette, Tiago Ramalho, John Agapiou, Adrià Puigdomènech Badia, Karl Moritz Hermann, Yori Zwols, Georg Ostrovski, Adam Cain, Helen King, Christopher Summerfield, Phil Blunsom, Koray Kavukcuoglu & Demis Hassabis 人工のニューラルネットワークは、感覚の処理、シーケンスの学習、強化学習には、極めて熟練しているのだが、変数やデータ構造を表現したり、長い時間のスケールでデータを格納する能力には限界を持っている。そうした限界は、ニューラルネットワークが、外部メモリを持たないことによるものだ。 この論文で、我々は、「可微分ニューラル・コンピュータ（DNC： Differentiable Neural Computer）」と呼ばれる機械学習モデルを