本发明的模型生成装置实施具备预处理模块和图推理模块的推理模型的机器学习。预处理模块具备特征提取器和选拔模块。特征提取器构成为计算各个要素的特征量，该各个要素分别属于输入图中包含的多个集合。选拔模块根据所算出的各个要素的特征量来选拔以各个要素为起点延伸的一个以上的枝，并针对每个集合生成图信息，该图信息示出所算出的各个要素的特征量和枝的选拔结果。图推理模块构成为能够进行微分，并根据所生成的各集合的图信息来推理针对输入图的任务的解。