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J-GLOBAL ID：202502286716270587   整理番号：25A2454816

生成AIを活用した山岳トンネル切羽評価AIのクラス不均衡対応手法の検討

Investigation of a class imbalance handling method for mountain tunnel face evaluation AI using generative AI

著者 (4件)： 關太博 (関西大学 理工学研究科) ,  北岡貴文 (関西大学 環境都市工学部) ,  坂井一雄 (大成建設株式会社 技術センター) ,  宮永隼太郎 (大成建設株式会社 技術センター)
資料名： AI・データサイエンス論文集(Web)  (Artificial Intelligence and Data Science (Web))
巻： 6  号： 2  ページ： 102-107(J-STAGE)  発行年： 2025年 
JST資料番号： U2325A  ISSN： 2435-9262  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近年,山岳トンネルの切羽評価にAIを活用する事例が増えており,特に切羽画像を用いた分類が注目されている.しかし,学習データのクラス不均衡によりAIの分類精度が低下する課題がある.本研究では,クラスの不均衡に対応するために,生成AIを活用して重み付き交差エントロピーを導入し,人工ニューラルネットワーク(Artificial Neural Network)の学習を実施した.その結果,従来手法と比較して一部の評価項目で分類精度の向上が確認され,生成AIによるデータ補正の有効性が示唆された.一方で,特定の評価項目において精度の低下も見られ,改善の余地がある.本研究は,クラス不均衡への対策として生成AIを活用する手法の可能性を示し,AIの自社開発における新たなアプローチとして期待される.(著者抄録)

シソーラス用語： *切羽 ,  地質調査 ,  *分類 ,  精度 ,  *人工知能 ,  ニューラルネットワーク ,  *不安定性 ,  機械学習
準シソーラス用語： *クラス不均衡 ,  *トンネル切羽 ,  *画像分類 ,  人工ニューラルネットワーク ,  *生成AI ,  切羽画像 ,  分類精度

著者キーワード (3件)： generative AI ,  ANN ,  mountain tunnel

分類 (2件)： トンネル工学一般  (RC05010R) ,  人工知能  (JE08000Z)

引用文献 (9件)：

• 1) 宮永隼太郎,山上順民,坂井一雄,北岡貴文:穿孔データを活用したANNによるトンネル切羽評価支援法に関する検討,第49回岩盤力学に関するシンポジウム講演集,pp. 69-74, 2023.
• 2) 安部慶喜,柳剛洋:DXの神髄,日経 BP,pp. 29-30, 2021.
• 3) OpenAI: GPT-4o System Card, arXiv:2410.21276, 2024.
• 4) 上杉徳照,大倉直也,中島智晴,小川耕平,堤親平,澤田健二,中本光二:深層学習による回帰と不良品分類を両立するダクタイル鋳鉄管の鋳肌検査,材料, Vol.73, No.2, pp.157-164, 2024.
• 5) 石渡太智,後藤淳,山田寛章,徳永健伸:近傍事例を用いた対話における感情認識,自然言語処理, Vol.31, No.2, pp.504-533, 2024.

タイトルに関連する用語 (8件)： 生成AI ,  活用 ,  山岳 ,  トンネル切羽 ,  評価 ,  AI ,  クラス不均衡 ,  手法