物事の自動化や無人化が革命的な速さで進行している現代社会において、特に注目されているのがAIに関する研究です。そんなAI分野について興味があって資格を取りたくても、小難しい用語が飛び交うAI分野の教本は初心者にはハードルが高い、と感じてしまう方もいるのではないでしょうか。この記事ではAI分野の最も初歩的なディープラーニングという用語や、AIを学ぶ上で欠かせない用語をいくつか解説していきます。
ディープラーニングとはどのような意味か
ディープラーニングとは、深層学習とも言い換えられることのあるメカニズムです。機械である人工知能が人間の神経を模したニューラルネットワークという処理機構を経ることで、自動的にデータから特徴を抽出する様子を学習に例えたAI分野に独特の用語だと言えるでしょう。ディープラーニングはAIに欠かせない要素であり、AIが知能らしく振る舞うために必要なものです。ディープラーニングという手順を経ることによって、機械はモノを識別するために必要なパターンについて学習し、それをもとに自動でデータから特徴を抽出してモノを識別できるようになります。
特徴を抽出する、というのはどのようなことなのでしょうか。私たちヒトはこれまでの様々な経験から得られたパターンをもとに、様々なモノから特徴を抽出してものを識別しています。同じボールであっても、赤い縫い目がある白いボール、という特徴を抽出すれば野球のボールだと認識できます。それよりも大きなサイズで、白と黒の2色で構成された幾何学模様のボールであればサッカーボールということが分かるのではないでしょうか。ディープラーニングとは私たちが経験から分かるパターンについて機械に学習させることで、次に情報を与えられたときにそれが何であるかを識別することができるようになる、という処理なのです。
ディープラーニングはどのような場面で活躍するのか
ディープラーニングをマスターした機械であれば新しい情報から特徴を抽出して、それが何であるかを識別することができるようになります。写真や映像、音声から抽出した情報から判断するようになるので、これを利用しディープラーニングを経た学習済みの機械は様々な場面に役立つのです。映像や写真を識別する場面であれば、例えば指紋や虹彩のパターンによる生体認証による施錠や開錠などを行うことになります。抽出した特徴が事前に登録した家主のものと同じであるか、それとも異なるのかをディープラーニングを経た機械はたちどころに見抜くことでしょう。また、道という映像データを識別することで道から外れないように運転していく自動運転技術にも応用されています。
また、言語というのもAIによって識別されるべきもののひとつとして挙げられることもあります。言語の抑揚や発音を識別することによって、その言語が何語で、何と言っているのかを識別することができるのです。こうして機械によって音声を認識させることで例えばキーボード操作を必要とせず文書が作れるようになったり、その言語が示している言葉の意味に該当する多言語の文を提示できれば翻訳機の役割を果たすことになります。ディープラーニングは将来的に国際コミュニケーションでも非常に重要な役を担う技術である、と考えられているのです。今や、多くの自動化された手続きが、ディープラーニングによってパターン識別を高度に行えるようになったAI技術によって支えられています。
AI分野を学ぶ上で必ず抑えておきたい用語
エンジニアとしてディープラーニング、深層学習に関わってAIの開発に携わっていくのであれば、あらかじめ学んでおいた方がいい用語がいくつかありますので、ここではAI分野で用いることの多い専門的で、プログラミング初心者でも知っておいたほうがいい用語をいくつか紹介します。
アルゴリズム
まず、アルゴリズムという言葉を解説しましょう。アルゴリズムとは、ある状況においてプログラムがどのような処理をこなして、問題をどのように解決していくかという手順のことを指します。与えられた情報をどのように処理していくか、という方向付けを行うのがアルゴリズムなのです。
ニューラルネットワーク
そのアルゴリズムを複雑にこなすのが、AIのニューラルネットワークです。これまでの機械はAという情報が与えられるとBする、というアルゴリズムに終始することが一般的でした。しかし、AIで行われるディープラーニングでは様々な特徴をもとになる情報から抽出し、それをこれまで学習されてきたパターンと照らし合わせたり、他に類似したパターンが無いか、それこそ人間の神経のように働いて識別に取り組みます。Aという情報を与えられてBという結果を出力するまでに、AIの中では多段階で複雑な処理を経ることになります。このニューラルネットワークをより緻密に構成できるよう、パターン認識や処理回路を緻密にプログラミングするのがプログラマーの腕の見せ所と言える部分です。
画像認識
スマホの画像認証などで知られているのが、画像認識。画像の中に写っているものを色や形を基に、コンピューターが解析する技術のことです。これをディープラーニングと組み合わせることで、人間以外の動物の顔を判別させることも可能となり、生き物以外でも、工場での生産物の不良品の識別にも役立てられています。
プログラマーも注目するディープラーニング
AI分野の発展によって、ディープラーニングはプログラマーにとって注目の分野となりました。プログラマーの技能を証明する検定でもディープラーニングやAI分野の事項は出題されており、第一線で活躍するプログラマーになるためには避けて通れない分野となった、と言えるでしょう。この資格の合格を目指すためにも、自分の知識や実力をステップアップさせるためにもディープラーニングについて深く学習してみてはいかがですか。