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Transfer Learning
転移学習
転移学習とは、すでに学習済みのAIモデルをベースにして、新しいデータで追加学習を行い、別の用途に適応させる機械学習手法です。
ゼロから学習するのではなく、既存モデルの知識を利用することで、少ないデータでも高精度なAIモデルを作成できます。画像認識、外観検査、物体検出、OCR、ロボットビジョン、異常検知などで広く使用され、製造業のAI導入では最 も一般的な学習方法です。
深層学習(CNN・Transformerなど)では特に重要な技術です。
■イメージ
既存モデル ↓ 追加学習 ↓ 新モデル
※知識を流用する。
■なぜ転移学習を使うか
◆理由 | ◆内容 |
データ少 | OK |
学習早 | ◎ |
高精度 | ◎ |
開発短 | ◎ |
実用向き | ◎ |
※現場で主流。
■通常学習との違い
◆項目 | ◆通常学習 | ◆転移学習 |
データ量 | 多 | |
学習時間 | 長 | |
精度 | 中 | |
転移 | × | |
再利用 | × |
◆項目 | ◆転移 |
データ | 少 |
学習 | 短 |
精度 | 高 |
再利用 | ○ |
■よく使われるモデル
◆モデル | ◆用途 |
ResNet | 画像 |
YOLO | 検出 |
EfficientNet | 分類 |
MaskRCNN | 分割 |
MobileNet | Edge |
※既存モデル利用。
■転移学習の流れ
Pretrained ↓ Fine-tuning ↓ Custom model
※微調整する。
■ファインチューニング
◆方法 | ◆内容 |
全層学習 | 高精度 |
一部学習 | 高速 |
出力層のみ | 軽量 |
凍結学習 | 安定 |
※用途で選ぶ。
■製造業での用途
◆用途 | ◆内容 |
外観検査 | 傷 |
OCR | 文字 |
部品識別 | 種類 |
バラ積み | 認識 |
人検知 | 安全 |
異常検知 | 振動 |
※AI導入の基本。
■エッジAIでの流れ
クラウド → 学習
↓
モデル保存
↓
エッジ → 推論
※典型構成。
■メリット
◆メリット | ◆内容 |
データ少 | ◎ |
高精度 | ◎ |
開発早 | ◎ |
コスト低 | ◎ |
実用向き | ◎ |
■デメリット
◆デメリット | ◆内容 |
元モデル依存 | △ |
過学習 | △ |
適用範囲 | △ |
調整必要 | △ |
※設計重要。
■関連用語
◆用語 | ◆内容 |
学習済 みモデル | Pretrained |
推論 | Inference |
CNN | DL |
ファインチューニング | 調整 |
エッジAI | 実行 |
■まとめ
転移学習とは、既存の学習済みモデルを利用して新しい用途に適応させるAI学習手法です。
製造業のAI外観検査やロボット認識で最も使われる方法です。
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