講座集 / LECTURESシステム設計技術11

単体教材

AIと最適化

業務AI化のためのアルゴリズム選択

LLM・教師あり/なし機械学習・ベイズ最適化・線形/整数計画法・ネットワークフロー・ルールベースを、INPUT/OUTPUT・実行時間・具体例で整理。「何にどれを使うか」の判断基準を作る。

AIと最適化

─ ARTICLE COVER

システム設計技術単体教材

§I ─ POSITION

この講座の立ち位置

業務をAI化するときの「技術選択」を間違えないための教材。アジカ食品発注業務のASIS→TOBE適応例と、段階導入フェーズ設計を含む。

§II ─ TAKEAWAYS

習得できるスキル

  1. 01

    「目的が最小化/最大化なら最適化、それ以外はAI+人の確認」という判断基準を持てる

  2. 02

    各アルゴリズムのINPUT/OUTPUT・実行時間・スケール特性を一覧で語れる

  3. 03

    段階導入(ルールベース→ML→最適化)でリスクを下げる設計ができる

§III ─ EXCERPT

本編から抜粋

01

技術選択のメンタルモデル

業務をAI化するとき、「LLMで何でもできる」「機械学習でやろう」という選び方は最も危険。判断軸はシンプルに「目的が定量的に最小化/最大化できるか」。できるなら最適化アルゴリズム、できないなら曖昧さが残るのでAI+人の確認が必要。

02

技術カードの全体像

業務でよく使う技術を、次の6カードで整理する。

カード強み向く業務
ルールベース完全決定的/説明可能規則が明確で滅多に変わらない処理
教師あり機械学習ラベル必要/予測タスクに強い需要予測/不良検知
教師なし機械学習ラベル不要クラスタリング/異常検知
LLM自由テキスト/曖昧さに強い問い合わせ要約/文書分類
ベイズ最適化試行コスト高い実験設計レシピ最適化/ハイパラ探索
線形/整数計画法厳密な最小/最大配車・配送・スケジューリング

03

段階導入の設計

AI機能を最初から入れるとリスクが高い。「ルールベース → 機械学習 → 最適化」の段階を踏むと、現場が学習していくスピードに合わせられる。各段階で次のステップに進む条件(精度・利用率・現場満足度)を要件として明示しておく。

04

アジカ食品発注業務のASIS→TOBE適応例

実例:発注量決定の業務。ASISは係長の経験則。Phase 1で「発注量=直近4週平均×安全係数」のルールベース化、Phase 2で需要予測ML導入、Phase 3で在庫制約付きの最適化(整数計画法)に発展。各段階のINPUT/OUTPUT、運用負荷、効果見込みを並べて議論する。

05

判断軸:「解が一意に決まるか」

業務フロー設計で、「どこを自動化できて、どこに人の確認が必要か」を判断する核心は一つだけ。「使う技術が解を一意に決められるか」。これが業務フローに人のチェック工程を入れるかどうかを決める。

  • 解が一意に決まる方法(ルールベース/LP/MIP/ネットワークフロー)→ 自動化に向く・人の確認不要
  • 曖昧な方法(機械学習/LLM/ベイズ最適化)→ 確率的・誤判定混入 → 人の確認が必須
  • 「LLMで何でもできる」「機械学習でやろう」という選び方が最も危険

06

4つの解決アプローチで分類する

業務に使う技術を、解の性質で4分類する。実装前にどの引き出しから取るかを決められる。

種別解の性質代表例
ルールベース完全に確定在庫閾値アラート、税金計算
最適化(厳密解)一意に確定LP/MIP/ネットワークフロー
最適化(近似解)確率的に最良ベイズ最適化、遺伝的アルゴリズム
AI/ML/LLM確率的・曖昧需要予測、文章生成、画像認識

07

誤判定が混じる前提で業務フローを設計

機械学習を使う場合、精度100%にはならず誤判定が必ず混じる。これを「精度が悪い」と捉えるのではなく、業務フローに「人の確認工程」を組み込んでも回るように設計する。逆に、解が一意に決まる工程を機械学習で組むと、運用後に「なぜ違う答えが出たか」を説明できず信頼を失う。技術選択は業務フロー設計と一体。

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§∞ ─ DOWNLOAD

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─ EXERCISE

演習5問:技術選択/ASIS分析/TOBE業務フロー設計/誤り発見/自業務適応。「解が一意か」の軸で業務工程を分類し、適切な技術を割り当てる演習を含む。

解説スライド

本編全コマ

チートシート

現場で使う早見表

演習問題

解答・採点付き

応用編/テスト

実技+ルーブリック

INCLUDED PDFS ─ 4

株式会社IPLoT | 現場の業務 × AI で、意志を実装する。