ガウスノイズは、主に画像認識や信号処理の分野で扱われる確率的な雑音の一種です。このノイズは、その確率密度関数が正規分布(ガウス分布)に従うことからこの名がつけられています。
ガウスノイズがデータに付加されると、各データ点(例えば画像のピクセル値)は平均が元の値で、分散が一定のガウス分布に従ってランダムに変動します。この変動は、中心値から離れるほど発生確率が低くなるという特性を持ちます。
ニューラルネットワークの学習プロセスにおいて、ガウスノイズはしばしばデータ拡張の一環として利用されます。
元の訓練データにランダムなガウスノイズを付加することで、モデルはより多様な入力パターンに触れる機会を得ます。これにより、ネットワークは特定の訓練データに過剰適合(オーバーフィッティング)するのを防ぎ、未知のデータに対する汎化性能を向上させることが期待されます。
また、ガウスノイズはドロップアウトと同様に、ネットワークの頑健性を高めるための正則化手法としても機能します。特に、ネットワークの入力層や隠れ層の出力にガウスノイズを注入することで、特定のニューロンの重みに過度に依存しないような学習が促されます。
このアプローチは、モデルがノイズ耐性を獲得し、実世界で遭遇する可能性のある微小な変動や不確実性に対しても安定した性能を発揮するために重要です。
