FullStackEngineer 2018年5月3日更新

AI / 機械学習、深層学習、人工知能

Index

AI(人工知能):人類の「知能」を拡張する技術

1 はじめに

AI(Artificial Intelligence)とは、一言で言えば「学習・推論・判断といった人間の知的な振る舞いを、コンピュータを使って再現する技術」のことです。

なぜ今、AIがこれほど騒がれているのでしょうか? かつてのAIは「決められたルール通りに動く」ものでしたが、近年の「ディープラーニング」と「生成AI(Generative AI)」のブレイクスルーにより、コンピュータ自らがデータから学び、言葉を紡ぎ、絵を描くことができるようになったからです。これは単なる自動化を超え、ビジネスや創造性のあり方を根本から変える「産業革命級」のインパクトを持っています。

2 ビギナー向け・ドキュメント

概要:レシピ通りか、味見で覚えるか

従来のプログラムとAIの違いは、料理に例えると分かりやすくなります。

  • 従来のプログラム(ルールベース): 「砂糖を小さじ1、塩を少々…」と、完璧なレシピ(命令)を人間が書いて、その通りに実行させる。
  • AI(機械学習): 完成した料理と失敗した料理を大量に食べさせ(データ入力)、「何が美味しいか」を自ら学習させる。

AIは、人間がルールを書ききれないような複雑な問題(画像認識や自然な会話など)を、大量のデータからパターンを見つけ出すことで解決します。

公式情報・リファレンス

AIの世界は広く、特定の「公式」はありませんが、現在のAIブームを牽引する主要な組織とツールのドキュメントを紹介します。

導入:AIに触れる(Python)

現代のAI開発では、Pythonという言語が標準語です。ここでは、OpenAIのライブラリを使って、AIに「挨拶」させる最もシンプルなコード例を示します。 ※実行にはAPIキーが必要です。

# OpenAIライブラリのインポート
from openai import OpenAI

client = OpenAI(api_key="あなたのAPIキー")

# AIへのリクエスト
response = client.chat.completions.create(
    model="gpt-3.5-turbo",
    messages=[
        {"role": "user", "content": "AIを一言で説明して"}
    ]
)

# AIからの返答を表示
print(response.choices[0].message.content)

3 会話集

AIに関して、エンジニアやビジネスの現場でよく交わされるQ&Aです。

Q1. AIとロボットの違いは何ですか?

エンジニア:AIは『脳(ソフトウェア)』で、ロボットは『体(ハードウェア)』です。Pepperくんのようなロボットの中にAIが入っていることもあれば、ChatGPTのように体を持たないAIもあります。最近はロボットの体に高度なAIを載せる研究が進んでいますね。」

Q2. 「学習させる」って具体的に何をするの?

データサイエンティスト: 「子供に絵本を見せて『これは猫だよ』『これは犬だよ』と教え続けるのと似ています。AIの場合は、数千枚〜数億枚の画像データを読み込ませて、数理モデル(パラメータ)を調整していく作業を指します。これを『トレーニング』と呼びます。」

Q3. 生成AI(GenAI)は何がすごいの?

PM: 「これまでのAIは『分類(これは猫か?)』や『予測(明日の天気は?)』が得意でしたが、生成AIは『創造(新しい猫の絵を描く、新しい文章を書く)』ができる点が革命的です。0から1を生み出せるようになったのが大きな違いですね。」

4 より深く理解する為に

アーキテクチャ:包含関係の理解

AIを理解するには、以下の包含関係を整理することが重要です。

  1. AI (人工知能): 最も広い概念。
  2. Machine Learning (機械学習): AIの一種。データから反復的に学習する手法。
  3. Deep Learning (深層学習): 機械学習の一種。人間の脳の神経回路(ニューラルネットワーク)を模倣した多層構造を用いる。現在のAIブームの中心。
  4. LLM (大規模言語モデル): 深層学習を使い、大量のテキストデータで学習した言語モデル。

実務でのユースケースと注意点

  • RAG (検索拡張生成): 社内ドキュメントなどの外部データをAIに検索させ、その情報を元に回答させる技術。企業のAI活用で現在最もホットな手法です。
  • ハルシネーション(幻覚): AIがもっともらしい嘘をつく現象。情報の正確性が求められる場面では、必ず人間によるファクトチェックが必要です。
  • 倫理とバイアス: 学習データに偏りがあると、AIも差別的な判断をする可能性があります(例:採用AIが特定の人種を不利に扱うなど)。

5 関連ワード

  • LLM (Large Language Model): 大規模言語モデル。GPT-4やClaude、Geminiなどの基盤となる技術。
  • Prompt Engineering (プロンプトエンジニアリング): AIから望ましい回答を引き出すために、指示(プロンプト)を最適化する技術。
  • Neural Network (ニューラルネットワーク): 人間の脳のニューロン(神経細胞)のつながりを数式モデル化したもの。
  • Transformer (トランスフォーマー): 2017年にGoogleが発表した、現在の生成AIの基礎となっている深層学習モデル。
  • GPU (Graphics Processing Unit): 元々は画像処理用の半導体だが、並列処理が得意なためAIの学習・推論に不可欠なハードウェア(NVIDIA製が主流)。

6 要点チェック

  • AIはルールベースではなく、データからの学習によってタスクを処理する。
  • 現在はDeep Learning(深層学習)生成AIが技術の中心にある。
  • PythonがAI開発の主要言語であり、多くのライブラリが存在する。
  • ハルシネーション(嘘)や倫理的なバイアスへの配慮が運用上必須。
  • AIは人間の仕事を奪う敵ではなく、能力を拡張する「強力なパートナー(Copilot)」である。

最新記事一覧

続きを見る

関連コンテンツ

カテゴリー一覧

TOP フルスタックエンジニアを目指すに方々へ AI / 機械学習、深層学習、人工知能