Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Sign up for free
Menu
Search
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Pricing
Search
Sign in
Sign up for free
ゼロからわかるリザバーコンピューティング
Search
Yuta Kurotaki
December 14, 2023
Research
2.3k
1
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
ゼロからわかるリザバーコンピューティング
コードとカクテル:GMOペパボのAIナイト - LT大忘年会 -
https://gmo.connpass.com/event/304045/
Yuta Kurotaki
December 14, 2023
More Decks by Yuta Kurotaki
See All by Yuta Kurotaki
GMOペパボのSUZURIを支えるAIOpsの実践
kurotaky
0
190
CTO Night & Day 2024 Product Feedback Lunch
kurotaky
1
190
SUZURI DX 2023
kurotaky
1
240
How GitHub Copilot Transforms Development Productivity
kurotaky
18
14k
The story of repairing my junk keyboard with The kinT keyboard controller
kurotaky
0
1.9k
DevRel_Japan CONFERENCE 2023
kurotaky
1
2.3k
ctoa-wakate-01-company-introduction
kurotaky
0
370
Ethereum for Ruby
kurotaky
2
2.2k
NFTコンテンツでオリジナルグッズ作成を支える技術
kurotaky
1
250
Other Decks in Research
See All in Research
VRID: View-Invariant Representation through Dual-Axis Transformation for Cross-iew Pose Estimation
satai
3
110
MM-OVSeg: Multimodal Optical–SAR Fusion for Open-Vocabulary Segmentation in Remote Sensing
satai
3
140
Fukui Shibiten 39 - AI Art
butchi
0
210
COMETAを用いたデータ民主化運動の歴史
sazimai
0
260
Google Cloud Next 2026 DM Recap Agentic Data Cloudを添えて / Google Cloud Next 2026 DM Recap
nnaka2992
0
140
【中間報告】国会議員の立法・政策実務を支える環境を巡る現状と課題
polipoli
0
660
Evaluation génomique des femelles laitières croisées : comprendre la méthode pour accompagner les éleveurs à son utilisation
institudelelevage
PRO
0
140
【ローカルAIに向き合う展示会vol.2】液体時間定数型モジュールを用いた オリジナルの双方向エンコーダーモデルNexteraBERT 推論速度向上検討並びにダウンストリーム評価
rikkabotan7
0
220
Cross-Media Human-Information Interaction
signer
PRO
0
250
JICA QUEST 共創×革新プログラム Impact Report(海ノ向こうコーヒー)
ontheslope
0
720
2025年度秋葉原ウォーカブルプロジェクト調査報告 「アキバらしいウォーカブル」とは何か
izumiyama_lab
1
240
生成AIなんでも展示会vol6 LT登壇資料 NexteraBERT
rikkabotan7
0
160
Featured
See All Featured
First, design no harm
axbom
PRO
2
1.3k
The Hidden Cost of Media on the Web [PixelPalooza 2025]
tammyeverts
2
510
More Than Pixels: Becoming A User Experience Designer
marktimemedia
3
540
What Being in a Rock Band Can Teach Us About Real World SEO
427marketing
0
1.1k
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
72
12k
Mobile First: as difficult as doing things right
swwweet
225
10k
Automating Front-end Workflow
addyosmani
1369
210k
[Rails World 2026] Durable orchestration on Rails: from continuation to workflow
palkan
1
400
[RailsConf 2023 Opening Keynote] The Magic of Rails
eileencodes
31
10k
Heart Work Chapter 1 - Part 1
lfama
PRO
10
36k
The Invisible Side of Design
smashingmag
301
52k
エンジニアに許された特別な時間の終わり
watany
109
250k
Transcript
1 ゼロからわかる リザバーコンピューティング 黒瀧 悠太 コードとカクテル:GMOペパボのAIナイト - LT⼤忘年会 - 2023.12.14
2 ⾃⼰紹介 黒瀧 悠太 Yuta Kurotaki • SUZURI事業部シニアエンジニアリングリード • GMOインターネットグループ
デベロッパーエキスパート • リザバーコンピューティングに関する 勉強や開発をしている • SNS : @kurotaky • ⾳楽が好き、ドラマーです。
SUZURI 3
SUZURI 4
SUZURI 5
6 https://jab.tokyo/
7
8 アジェンダ 1. リザバーコンピューティングについて 2. エコーステートネットワーク概要 3. まとめ
リザバーコンピューティングについて • 時系列データの入力に対する 複雑な動的応答を生成する計算手法 • 波紋パターンは入力された時系列 情報を表し、リザバーによる状態変化 を分析することで、時系列データを認識 し解析する リザバーコンピューティングとは?
9 水面におはじきを投げ入れると、複雑な波紋が広がる 知 識の森 リザバーコンピューティング , 電子情報通信学会 . 時系列の入力をリザ バーに与えると、入力の 大きさや順序に応じた動 的な波紋のパターンが 生じる
リザバーコンピューティングについて 10 ニューラルネットワークとリザバーコンピューティング
リザバーコンピューティングについて 1986年 Jordan ネットワーク 1989年 Real-Time Recurrent Learning (RTRL) 1990年
Elman ネットワーク Backpropagation Through Time (BPTT) 1997年 ⻑‧短期記憶 (LSTM) 2001年 エコーステートネットワーク (ESN) 2002年 リキッドステートマシン (LSM) 2014年 ゲート付き回帰型ユニット (GRU) Recurrent Neural Network の歴史 11 リザバーコンピューティング|森北出版株式会社 , p.9 表1.1を参考に作成 Jaeger, GMD Report. 148, 34 (2001) Maass, et al. Neural Computation. 14, 11 (2002)
リザバーコンピューティングについて 深層学習 (Deep Neural Network) との違い 12 学習コスト 計算性能 リザバー
コンピューティング ESN、LSM リザバーコンピューティング|森北出版株式会社 , p.6 図 1.3 を参考に作成 線形学習器 線形回帰モデルなど ディープラーニングモ デル RNN、LSTM、GRU
エコーステートネットワーク概要 エコーステートネットワーク (ESN) 13 Introduction to Next Generation Reservoir Computing
https://www.youtube.com/watch?v=wbH4En-k5Gs
エコーステートネットワーク概要 Input Layer と Reservoir 14 入力層とリザバーの接続 ランダムで固定された 重みを持つ接続 リザバー内のニューロン
ランダムで固定された リカレント接続
エコーステートネットワーク概要 出力層 トレーニング可能な 出力重みを持つ Reservoir と Output Layer 15
エコーステートネットワーク概要 リッジ回帰の出⼒重みの導出過程 16 損失関数 損失関数を微分 Woutについて解く 正規化項 を加えた自己相関行列の逆行列を計算
エコーステートネットワーク概要 リードアウトのみ調整 ESNでは、リザバーから出力層への重みだけ調整される。その ため計算が速く、消費電力も少ない → エッジデバイスでの応用、環境に優しい など エコーステートネットワークの特徴 17
エコーステートネットワーク概要 医療: EEG, ECG, EMG, ⼼拍, 眼球運動など 画像: ⼿書き⽂字画像, 動画像
⾳声: 発話, ⾳響, ⾳楽 機械: モーター, ロボット その他にも応⽤例は沢⼭、物理リザバーもある リザバーコンピューティングの応⽤ 18
エコーステートネットワーク概要 サンプルプログラム 19 https://mantas.info/code/simple_esn/ Mackey-Glass 方程式 複雑で非線形な時間系列データをどの程度正確に予 測できるかをテスト
エコーステートネットワーク概要 サンプルプログラム 20
エコーステートネットワーク概要 resSizeでの⽐較 21 resSize = 50 resSize = 500
エコーステートネットワーク概要 resSize = 1000 22
エコーステートネットワーク概要 resSize = 10 23
エコーステートネットワーク概要 resSize = 10000 24 計算がおわりません! (発表に間に合わなさそうなので止めた)
エコーステートネットワーク概要 - ⾮線形系 - ⾮線形な振る舞いを⽰し、複雑なパターンや信号を処理 - エコーステート性 - リザバーの現在の状態は過去の入力に影響される -
時間が経つにつれ、その影響は消失 - ⾼次元 - より複雑なパターンの処理をおこなうため リザバーコンピューティングに求められる特性 25
まとめ • リザバーコンピューティングの概要 • エコーステートネットワークについて • リザバーコンピューティングの応⽤例について • サンプルプログラムを実⾏しての考察 まとめ
26
27 Thank you! We’re hiring!