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  3. AutoMLツールで研究の加速を促し新たな学びを切り拓く挑戦(東北大学データ駆動科学・AI教育研究センター様)

【東北大学】
AI活用で加速化する
新たな研究の
在り方を目指して

社会の急速なデジタル化が進む中、ビジネスの拡大や人々が直面している課題に取り組むため、データ科学・AIの活用力を持った人材が求められています。
東北大学は、数理・データ科学およびAI分野の高度な教育研究を通じて、データ駆動型の社会を牽引する人材を育成するため「データ駆動科学・AI 教育研究センター」を設立しました。
そこで主に生体信号処理と生体ビッグデータ解析を中心に研究を行い、助教をされている湯田先生にお話を伺いました。

  • 東北大学
    データ駆動科学・AI教育研究センター 助教

    湯田恵美 先生

    筑波大学大学院修了、博士(工学)[新潟大学]。
    名古屋市立大学 大学院医学研究科 NEDOプロジェクト研究員、東北大学 大学院工学研究科電気エネルギーシステム専攻 助教などを経て、2020年より東北大学 データ駆動科学・AI教育研究センター 助教(現職)。
    大学院情報科学研究科 情報基礎科学専攻、未踏スケールデータアナリティクスセンター、加齢医学研究所 スマート・エイジング学際重点研究センターの助教を兼務。

気軽に分析アイデアを
試すことができる
データ分析ツールが必要

近年のデータやツールの変化により、新たな研究スタイル確立の必要性が認知され始めています。
例えば、大学などの研究機関で実施された実験結果は、二次利用が可能なオープンデータとして提供され始めています。研究に利用できるデータは爆発的に増大していますが、人の力には限度があります。
データが膨大であれば、データを分析するために費やす時間も膨大です。学生も研究者も気軽にアイディアを試すことができるデータ分析ツールが必要です。

そこで、自動機械学習ツール(AutoMLツール)の出番となります。
自動機械学習ツールは大量のデータの扱いを補助し、データ取得、仮説生成、推論を自動で行うことができます。そのためノーコードやローコードの自動機械学習ツールがあると良いと考えています。

仮説駆動型と
データ駆動型、
活用が期待できるシーン

研究の種類は「仮説駆動型(hypothesis driven)」と「データ駆動型(data driven)」に大別して論じることができます。異なる研究方法ですが、双方とも多くのデータを扱うため、ForecastFlowを活用することでどちらのデータ解析にも大きく貢献するのではないかと考えています。

仮説駆動型研究では少ないサンプルを細かく分析し、そこから仮説を導き出します。しかし、「こうあってほしい」という研究者個人の主観や願望を反映した被験者選びによるデータの偏りを発生させてしまうことがあります。そのため「仮説駆動型」の研究においては、個人の主観を入れずにより細かなところまでデータを分析するという目的でForecastFlowが活用できると考えています。

一方、「データ駆動型」の研究は事前に詳細な仮説を立てずに大規模データで分析を進めますので、研究者の主観を実験から遠ざけるメリットがあります。このタイプの研究の課題は膨大なデータを検証する必要がありますが、自動機械学習ツールのForecastFlowを用いれば、単純にデータ分析結果を早く得ることができると考えています。

データ駆動型研究:東北大学の研究チームでは心電図や脈波などヒトの生体信号と、ヒト以外の生体(マウスやウシなど)のデータを解析している ※生体信号波形の例

一つの研究で
仮説駆動型とデータ駆動型の
両方を活用する

「仮説駆動型」と「データ駆動型」を併用した研究方法は、今より活発になることが考えられます。より詳細に述べますと「データ駆動型」で仮説を導き出したうえで「仮説駆動型」の研究に進んでいくといった一つの研究で両方を活用する方法、要するにダブルトラックな研究方法も発達してくるのではないかと推測しています。
私はこの方法をとっている研究者ですが、まだ珍しいタイプであるとされています。

この手法がなかなか発達しない理由としてはシンプルに「大変である」ことが挙げられます。しかし、ForecastFlowを使うことでそれらの大変である部分が軽減されるので、仮説やデータをより深堀することに時間を割くことも可能です。
この手法に限らず、従来では実現が難しかったものや思いもしなかったアイデアが新たな考え方や学びにつながり、それを基盤として新しい研究方法にもつながることが見込まれます。
今とは異なる新たな切り口で、研究も学びも発展することを望んでいます。

GRI社の
開発体制について、
研究者として親近感が持てた

データ分析プラットフォームが数多くある中、GRIのチームは開発者の多くが研究者気質を持ちつつ実践的であることが、研究者としては親近感を持てました。

リアルタイムデータの取得による意思決定の俊敏化、あらゆるデータソースへの接続、ツールボックスの拡張、新しい機械学習のアルゴリズムを用いた次世代分析、マルチプラットフォームなどを通じてデータの力を社会に役立てていくためにこれからGRI社と共に取り組んでいければと考えています。


湯田様をナビゲーターにお迎えし、東北大学の学生に向けて制作したForecastFlowチュートリアル動画を公開いたしました。
ForecastFlowの概要説明、クイックチュートリアル、時系列予測の例の3本を公開しております。

ForecastFlowチュートリアル動画 #1
【概要説明】
ご視聴はこちら

ForecastFlowチュートリアル動画 #2
【クイックチュートリアル】
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ForecastFlowチュートリアル動画 #3
【時系列予測の例】
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再生リストはこちら↓