半導体工場では
最も重要な指標がある。
それが
歩留まり（Yield）
である。
歩留まりとは
作ったチップのうち
正常に動く割合
のことだ。
例えば100個作って
90個動けば
歩留まりは90%になる。
この数字は
半導体ビジネスの命と言われる。
なぜなら
歩留まりが数%変わるだけで
利益が大きく変わるからだ。
そして半導体産業は
この歩留まりを上げるために
数十年にわたり
膨大な技術を作ってきた。
しかし興味深いことがある。
半導体の歩留まり改善の考え方は
AIシステム設計と
非常によく似ている。
特に
Boundary（境界）
という概念において
驚くほど共通点がある。
半導体工場は「境界」で動いている
“半導体製造技術の概要とAI技術の適用について“でも述べているように半導体製造は
極めて複雑な工程である。
-
フォトリソグラフィ
-
エッチング
-
薄膜形成
-
CMP
-
検査
これらが
数百工程続く。
このとき重要なのは
すべての工程に
許容範囲がある
ということだ。
例えば
膜厚
±2 nm
温度
±0.5 ℃
位置ずれ
±1 nm
この範囲を
プロセスウィンドウ
という。
つまり
ここまでなら正常
という境界が
すべての工程に存在する。
歩留まりは「境界管理」で決まる
半導体工場では
工程が1つでも
境界を超えると
チップは壊れる。
例えば
レジスト膜厚が
少し薄すぎる
露光位置が
1 nmずれる
このような小さな逸脱でも
回路が壊れる。
つまり
歩留まりとは
境界を守れた割合
なのである。
言い換えると
歩留まりを上げるとは
境界を正しく設計し
境界を監視し
境界を守ること
なのである。
AIシステムも同じ構造を持つ
AIシステムでも
同じ問題が起きる。
AIは
-
予測する
-
スコアを出す
-
推論する
しかしAIは
自分の限界を理解しない。
つまりAIは
境界を持たない。
その結果
AIは
できるところまで進む。
確率は更新され続ける。
最適化は止まらない。
そしてある瞬間
システムが壊れる。
これは
半導体で言えば
プロセスウィンドウを超えた状態
と同じである。
BoundaryとはAIのプロセスウィンドウ
AIシステムに必要なのは
Boundary
である。
Boundaryとは
AIが
どこまで判断してよいか
を定義するものだ。
例えば
信頼度 < 0.7
→ 人間レビュー
取引金額 > 100万円
→ 人間承認
未知入力
→ 自動判断停止
これらは
AIの
プロセスウィンドウ
である。
つまり
AIが安全に動ける
許容範囲
を定義している。
歩留まりの思想
半導体工場では
完璧な工程は存在しない。
すべての工程には
-
ノイズ
-
ばらつき
-
誤差
が存在する。
だから半導体工場は
エラーが起きる前提
で設計されている。
重要なのは
エラーを
境界の内側に収めること
である。
AIシステムも
まったく同じだ。
AIは
必ず間違える。
問題は
間違えることではない。
問題は
間違いが境界の外に出ること
である。
AIの歩留まり
この観点で見ると
AIシステムの品質も
歩留まりとして考えることができる。
つまり
AIが判断した結果のうち
安全に動作した割合
である。
AIの歩留まりを上げるには
モデル精度だけでは足りない。
必要なのは
Boundary設計
である。
AI設計の本質
半導体産業は
50年以上かけて
境界設計の産業
になった。
AI産業は
まだそこに到達していない。
多くのAIシステムは
能力ばかりを追い
境界を設計していない。
しかしAIが社会に入るほど
重要になるのは
モデルではなく
Boundary
である。
AIシステムとは
モデルではない。
AIシステムとは
判断のプロセス工場
なのである。
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