OpenAI×Kaggle「OpenAI to Z Challenge」優勝戦略

コンテスト概要(まずはゴールと制約を整理)

要素内容
主催 / 場所OpenAI × Kaggle(Kaggle 初のハッカソン枠)
課題衛星画像+LIDAR からアマゾン熱帯雨林に眠る未発見遺跡を自動検出
〆切2025-06-29 23:59 UTC(日本時間 6/30 午前) www.kaggle.com
賞金$250 k + OpenAI クレジット
使用必須モデルGPT-4.1 / o3 / o4-mini(いずれかを “核心で” 使うことが審査項目) twitter.com
形式ハッカソン枠(メダルなし)・上位5チームを審査員が「技術+考古学的妥当性」で最終レビュー

◎ 評価指標(推定)
公開 Notebook 断片・説明文から、mAP@IoU0.5 / F1 / IoU のいずれかで“遺跡マスク or バウンディングボックス”を採点。提出は GeoJSON/CSV。
↳ 想定が外れても“可変後処理”が効く設計なら慌てずに済む。


6 週間で優勝を狙うロードマップ

🗓 1. スケジュール逆算

期間マイルストーン
5/16–5/23🔍データ EDA・基盤整備(LIDAR 点群→DTM/DSM、衛星オルソ画像生成)
5/24–6/6🚀Baseline → 1st LBアップ  ・マルチモーダル基礎モデル (SAM + PointNeXt) ・Cross-val フレーム完成
6/7–6/14🧠自己教師あり + Pseudo-Label 拡張 ・Masked Autoencoder (MAE) ・GPT-4.1 による自動異常領域アノテーション
6/15–6/22🏗 Ensemble & 後処理強化 ・Terrain-aware Morphology ・Conditional Random Field
6/23–6/28✍️最終モデル凍結・資料作成(GPT で図表→LaTeX)
6/29✅ 提出&ビデオデモ収録

🛰 2. データ前処理(勝敗が分かれるパート)

ステップTips
(a) 同期位置合わせ衛星オルソ × LIDAR DTM を Cloud-Optimized GeoTIFF (COG) に揃え、GDAL warp で re-project。
(b) 植生除去・点群を canopy/ground クラスに分離 (PDAL – smr), ・NDVI でマスク ⇒ 地表を際立たせる。
(c) タイル化512² or 768² ピクセル・オーバーラップ 64 px (メモリ節約のため半分解像度版も作り multi-scale 学習へ)。

🤖 3. モデル設計:マルチモーダル・パイプライン

scss

┌───衛星(RGB/近赤外)───┐ │ Vision Transformer │ └─────────────▲────────┘ │ concat (Cross-Attention) ┌───LIDAR(DTM/DSM/CHM)──┐ │ PointNeXt + 1×1 conv │ └─────────────┴────────┘ ↓ Multi-Modal Transformer Decoder ↓ Mask Box Score

要素実装ポイント
バックボーン◇ 衛星: ViT-Large (Imagenet-22k 事前学習) ◇ 地形: PointNeXt-XL (点群)
FusionCross-Attention / FiLM で早期融合。
LossDice + Focal (マスク) / GIoU (Box) の複合。
推論後DBSCAN で小島マージ→Shapely でポリゴン平滑化。

🔑 4. “GPT 活用必須” を武器にする 4 つのネタ

  • Auto-EDA & Notebook 生成
    gpt-4o に「LIDAR .las・GeoTIFF を読み込み、点群 → DTM 可視化コードを書いて」とプロンプト。
    ↳ 時短 & 提案書に “AI プログラミング” 実績を明示。

  • 半教師ありアノテーション

  • 未ラベル領域を SAM でマスク提案 → GPT-4.1 に “盛り上がった矩形パターン?” と自然言語判定させ pseudo-positive を獲得。

  • 考古学知識の埋め込み検索

  • 過去論文 300 本を embeddings (=o3) でベクトルDB に。

  • モデルが信頼度低い検出をしたら RAG で「この地形は地上絵か?」→説明付きフィルタリング。

  • レポート自動生成

  • 最終提出の 2-page tech-card を GPT-4.1 + Mermaid で自動生成 → PDF。


🏆 5. スコアを伸ばす “Kaggle お作法”

テク説明
CV Leak 防止タイル間で同一遺跡が train/test に跨がないよう group-k-fold (GEOHASH を GroupID)
Ensemble– モデル多様性重視: ① HyperMixing ViT, ② SwinV2, ③ EfficientNet-V2-m Weighted Box Fusion (WBF) で統合。
LB 過学習対策Private LB 50% hidden ⇒ 1 → 4 seeds ×5-fold を外部 val として保持。
推論時間制限Notebook 上限 30 min なら ・推論時 ½解像度 & Test-Time Aug 3 種 に抑制 ・重い LIDAR 処理は Pre-computed parquet に。

⚔ チーム戦略

役割必要スキル
Remote-Sensing LeadGDAL / PDAL / 地形解析
ML Engineer ×2PyTorch / TorchGeo / Lightning
Prompt EngineerGPT-4 系 API ワークフロー・RAG
Archaeology Advisor (外部協力でも可)地形の知識・現地論文リファレンス

Slack + Notion → 進捗管理。毎晩 23 JST にモデル性能を自動集計し、ベストを slack 通知(wandb webhook)。


まとめ

  • 前処理とマルチモーダル融合 が技術差を生む。
  • GPT シリーズを“モデル内部”に組み込むと審査員ウケ抜群。
  • スケジュールは 6 週間。最終 1 週間はバグ潰しと説明資料に全振り。 これで「$250k🏆」が射程に入ります。
    気になる点(データ取得・チーム探し etc.)があれば教えてください—さらに深掘りします!FaviconFaviconSources