ミニバッチ学習

- バッチ学習の概要機械学習は、人間がプログラムで明示的に指示を与えなくても、コンピュータがデータからパターンやルールを自動的に学習することを可能にする技術です。そして、この学習プロセスにおいて重要な役割を果たすのが「パラメータ」です。パラメータは、機械学習モデルの内部構造を定義し、その精度に直接影響を与える要素と言えます。例えば、画像認識モデルであれば、画像の特徴を抽出するためのフィルタの値などがパラメータに該当します。機械学習モデルの性能を最大限に引き出すためには、このパラメータを最適な値に調整する必要があります。このパラメータ調整のプロセスは、「学習」または「訓練」と呼ばれ、様々な手法が存在します。その中でも、バッチ学習は最も基本的な学習方法の一つです。バッチ学習の特徴は、手元にある全ての訓練データを一度にまとめてモデルに学習させる点にあります。具体的には、全ての訓練データを用いてモデルの予測値と実際の値との間の誤差を計算し、この誤差を最小化するようにパラメータを更新します。このプロセスを、あらかじめ設定した回数繰り返すことで、モデルは徐々にデータに適合し、精度の高い予測を行うことができるようになります。バッチ学習は、そのシンプルさ故に実装が容易であり、多くの機械学習ライブラリで標準的にサポートされています。しかし、大量のデータを一度に処理するため、計算コストが高く、メモリ容量の大きなコンピュータが必要になる場合もあります。