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好奇心をもったAI ― 珍しいデータを自ら集めてくる「Curiosity Engine」

AIの認識精度を上げるうえで悩ましいのが、めったに現れない「ロングテール」のデータです。ありふれたケースはいくらでも集まる一方、本当に効くのは珍しいケースのデータ。とはいえ、それを人手で延々と探し続けるのは現実的ではありません。

そこで当社が開発したのが、AI自身が“好奇心”で珍しいデータを見つけて集める仕組み Curiosity Engine です。当社の認識AI基盤 System4 がもつ「好奇心(新規性判定)」を土台に、発見 → 希少性の保証 → 自動ラベリング → 出荷までを人手ゼロで回します。

デモ映像

※ Curiosity Engine の考え方と検証結果をまとめた紹介映像です。

「好奇心」をAIに

人は新しいものに出会うと、見て・比べて・名づけて・覚えるという流れをたどります。この“好奇心”のはたらきをAIに持たせたのが Curiosity Engine です。すでに知っているものは素通りし、「知らない」「珍しい」と感じたものだけを拾い上げていきます。

ハードウェアに依存せず、入力が画像の流れでありさえすれば動くのも特長です。Webカメラでも、ROS 2 で動くロボットでも、つなぎ込みは1枚のアダプタで済みます。

しくみ ― 2つのゲートで「知らない」を選り分ける

入力される画像の流れに対して、Curiosity Engine は2段階で判断します。

  1. 新規性ゲート ― すでに知っているものか、知らないものか。知っているものはそのまま素通りさせます。
  2. 希少性チェック ― 知らないものの中でも、本当に価値のある「珍しい」ものだけを残します。既知の世界からの距離を要求する“純度ゲート”などで、「既知に近いだけの境界ノイズ」を弾くのがポイントです。

この2つを通過したものだけが、理由付きの教師データになります。

何を集め、何を捨てるか

実際のランでは、AIが自力で見つけた珍しいケースを自動で収集し、さらに CLIP で仮の名前まで付けます。

AIが自力で発見・収集した希少データの例(ペンギン・カエル・ガチョウ・ヒキガエル)
AIが自力で発見・収集した希少データの例。「知らない・珍しい」と判断したものだけが残ります。

一方で、「既知に近すぎるだけ」のものは希少性チェックで棄却されます。そして重要なのは、収集した1件ごとに「なぜ・どう抽出したか」が日本語で記録されることです。判定スコア・当時のしきい値・通過したチェック・近傍との距離まで残るため、あとから監査できます。

検証で分かったこと

現場を模した「長い尾(ロングテール)を含むストリーム」を、実画像の公開データセット Caltech-256 で構成して検証しました。AIには一部のクラスだけを知っている状態から始めさせ、残る珍しいクラスを“自力で”見つけて集められるかを採点します。

収集ファネル:1,010枚の観測から38枚の希少データへ
1,010枚の観測のうち、既知は素通り・境界ノイズは棄却され、密度の高い38枚だけが残ります。

主な結果は次のとおりです。

  • 1,010枚の観測から、最終的に38枚の希少データを自律収集(捕捉率 約76%)
  • 純度を壊す主犯は「既知の境界ノイズ」だと判明。純度ゲートの導入で 純度 16.7% → 81.6% に改善
  • 捕捉率と純度は1つのノブでトレードオフ調整可能(純度優先にも、捕捉優先にも振れる)
  • 処理速度は 1,010枚を約131秒(CPUのみ)。GPUを使えば十数秒オーダー

まとめと今後

Curiosity Engine は、「発見 → 希少性の保証 → 自動ラベリング → 出荷」までを人手ゼロで回す、AIの学習データを自ら育てるための仕組みです。収集の一件ごとに理由が残るので、結果を後から検証・監査できます。

今後は、仮ラベルの自動検証(VLM の活用)、ROS 2 で動くロボットへの展開、複数ラン間での重複排除などに取り組んでいきます。ロングテールに強いAIづくりの土台として、活用を広げていく予定です。

この技術や導入について、お気軽にご相談ください。

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