AIの基礎を理解しよう
AIパスポート試験の学習を始める皆さん、ようこそ！
試験勉強というと難しいイメージがありますが、最初の一歩は意外とシンプルです。
1日目の目標は、
「AIとは何かを説明できるようになること」
です。
今日は次の5つを学びます。
- AI（人工知能）
- 機械学習
- ディープラーニング
- 教師あり学習
- 教師なし学習
- 強化学習
この内容はAIパスポート試験の中でも最重要分野です。
まずは全体像をつかみましょう。
AIとは何か
AIとは
Artificial Intelligence（人工知能）
の略です。
簡単に言えば、
人間の知的な作業をコンピュータで実現する技術
のことです。
例えば、
- 顔認証
- 音声認識
- 翻訳
- 自動運転
- ChatGPT
これらはすべてAIの技術が活用されています。
AIというと人間のように考えるロボットを想像する人もいますが、現在のAIの多くは特定の作業を得意とする「専門家」のような存在です。
将棋なら将棋。
翻訳なら翻訳。
画像認識なら画像認識。
それぞれの分野に特化しています。
機械学習とは
AIの中でも特に重要なのが
機械学習（Machine Learning）
です。
従来のコンピュータは、
「こういう場合はこうする」
というルールを人間がすべて入力していました。
しかし機械学習では違います。
大量のデータを与えることで、
コンピュータ自身が規則や特徴を学習する
のです。
例えば犬と猫を見分けるAIを作る場合。
犬の写真を1000枚。
猫の写真を1000枚。
学習させることで、
AIは自ら特徴を見つけ出します。
つまり、
「教えてもらう」のではなく
「経験から学ぶ」
仕組みです。
ディープラーニングとは
ディープラーニングは
深層学習
とも呼ばれます。
機械学習の一種です。
人間の脳の神経回路を参考にした
ニューラルネットワーク
を何層にも重ねて学習します。
イメージとしては、
機械学習が「学習全体」
ディープラーニングが「高性能版」
です。
近年のAIブームを支えている技術でもあります。
例えば、
- ChatGPT
- 自動運転
- 顔認証
- 音声認識
などに利用されています。
AIパスポート試験では
「ディープラーニングは機械学習の一種」
という関係を理解しておきましょう。
AIと機械学習とディープラーニングの関係
イメージは次のようになります。
AI
↓
機械学習
↓
ディープラーニング
つまり、
AIという大きな箱の中に機械学習があり、
さらにその中にディープラーニングがあります。
試験では頻繁に出題されるポイントです。
教師あり学習とは
機械学習の代表的な手法です。
正解付きのデータを使って学習します。
例えば、
写真に
- 犬
- 猫
という正解ラベルを付けて学習させます。
AIは
「これが犬」
「これが猫」
という特徴を学習します。
身近な例
- メールの迷惑メール判定
- 商品の需要予測
- 売上予測
試験では非常によく出題されます。
教師なし学習とは
教師なし学習は
正解データを与えません。
AI自身がデータの特徴を見つけます。
例えば、
顧客データを分析して
「似た人たちのグループ」
を発見するようなケースです。
身近な例
- 顧客分析
- 商品分類
- マーケティング分析
教師あり学習との違いを理解することが重要です。
強化学習とは
強化学習は少し考え方が異なります。
AIが行動し、
結果に応じて報酬を受け取りながら学習します。
イメージは犬のしつけです。
良い行動をしたら褒める。
悪い行動をしたら褒めない。
これを繰り返して学習します。
AIも同じです。
身近な例
- 自動運転
- ゲームAI
- ロボット制御
囲碁AIで有名になった
AlphaGo
も強化学習を活用しています。
試験によく出るポイント
① AIは人工知能のこと
② 機械学習はAIの一種
③ ディープラーニングは機械学習の一種
④ 教師あり学習は正解付きデータを使用
⑤ 教師なし学習は正解なしデータを使用
⑥ 強化学習は報酬をもとに学習
この6つは必ず覚えましょう。
今日の確認問題
Q1 AIとは何の略ですか？
A Artificial Intelligence
Q2 機械学習とは何ですか？
A データからコンピュータが自動的に学習する技術
Q3 ディープラーニングは何の一種ですか？
A 機械学習
Q4 正解付きデータを利用する学習方法は？
A 教師あり学習
Q5 報酬を利用して学習する方法は？
A 強化学習
まとめ
1日目はAI学習の土台作りです。
今日学んだ内容が理解できれば、今後の学習が格段に楽になります。
特に覚えておきたいのは、
AI → 機械学習 → ディープラーニング
という関係です。
焦らなくても大丈夫です。
まずは今日の内容を自分の言葉で説明できるようになれば合格点です。
明日はAIパスポート試験でも頻出の
「生成AIとChatGPTの仕組み」
について学んでいきましょう。
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