AI技術の進歩やAIの需要の高まりに合わせて、機械学習という言葉をよく耳にするようになりました。しかし、「その意味は文字から何となく予想はできるが、詳しいことはよくわからない」と言う人は多いです。機械学習は今後、さらに重要性が増していくと考えられるので、その言葉の意味を知っておきましょう。

AIに必要な機械学習とは？

機械学習の重要性は高まっていて、今後もその重要性は高まっていくと考えられます。そのため、機械学習のことをよく知らないのであれば、今のうちに機械学習がどのようなものであるか知っておくようにしましょう。

意味

機械学習は機械が適切な予測や判断ができるように、自ら学習をする仕組みのことです。基本的に機械は動作の内容や条件などを事前に人がプログラミングしておく必要がありました。しかし、機械学習をすることによって、機械は自ら情報を分析や解析を行って、人のように物事を判断できるようになります。

ただし、機械が適切に情報の分析や解析を行うには、大量のデータを覚えさせたり、実際に動作させた際の結果を蓄積したりなどが必要です。これらの部分が機械にとっての学習の部分となります。

重要性

機械学習では、人が処理しきれないほどの大量のデータから予測や判断を行うことができます。その予測や判断をする過程で、大量のデータから法則性や特徴などを見つけることも可能です。

そのため、ビッグデータを活用する方法の1つとして機械学習は注目を集めています。また、ビッグデータの活用は重要性が高まっていることから、機械学習の重要性も高まっています。

学習手法

機械が自ら学習できるようにするには、ニューラルネットワークという手法が用いられます。ニューラルネットワークは人の脳にあるニューロンをモデル化したものです。機械学習で主流となっている手法はディープラーニングですが、これは学習能力を高めたニューラルネットワークの発展系です。

機械学習の種類は3つ

機械学習であっても、勝手に機械が学習してくれるわけではありません。まずは人が機械に学習方法を教える必要があります。その種類は大きく分けると3つです。

種類1：教師あり学習

教師あり学習は、情報と結果を与える学習方法です。情報と結果の両方を大量に与えることで、「どのような条件のときに、どのような結果を得ることができる」と物事を予測できるようになります。そのため、統計学の回帰分析に近い手法です。

また、情報と結果の両方を学習していることで、与えられた情報が正しいものであるか、どのようなジャンルの情報であるかなどを判断できるようにもなります。

種類2：教師なし学習

教師なし学習は、結果を与えずに情報だけを与える学習方法です。大量の情報の中から、数字や構造などが近いものを判断して情報をグループ分けしたり、情報の関連性を見つけたりなどするための学習です。

種類3：強化学習

強化学習は前回の結果よりも良い結果を出すようにするための学習方法です。強化学習では結果に対して点数付けをして、次はどのようにすればその点数を上回る結果を得ることができるのかを学習させます。そのため、物事の最適解を見つけるための学習です。

機械学習の活用例

機械学習はすでにいろいろな場で活用されていて、気がつかないうちに機械学習に触れていることも多いです。そのため、機械学習はどのような活用のされ方をしているのか知っておきましょう。

例1：異常の検知

異常とは、なかなか発生することないことです。そのため、カメラやセンサーなどで常に情報を受け取り、その情報に普段は発生することのないものが含まれていれば、異常と判断することができます。

もし、施設のカメラに映っている人が倒れて5分経っても起き上がらない場合、管理者に連絡をするということも可能でしょう。異常を判断するには正常の情報が大量に必要で、異常の事象には正解がないことから、教師なし学習が必要になります。

例2：事象の予測

人の行動や考えを予測することは難しいので、店舗の売上や来客数などを予測することも難しいです。しかし、事前に日付や天気、売上や来客数などの売上データを大量に学習させておけば、売上の法則や特徴を把握できることがあります。

事前に売上や来客数の予測ができることによって、無駄な仕入れ費用や人件費などをなくすことができるようになります。日付や天気などの情報と売上や来客数などの結果を与えるので、教師あり学習が必要です。

例3：画像生成

画像や映像の編集ソフトの中には、機能を実行するだけで色合いや輪郭を調整したりなどしてくれるものもあります。しかし、これらはあらかじめ決められた処理をしているだけのものもあり、場合によっては画像や映像が不自然になってしまうこともあります。

しかし、機械学習の強化学習であれば、さらに高度な調整を自動で行うことが可能になるでしょう。モノクロの写真を着色したり、すでに描き終わった絵の画風を変えるなどの技術があります。

機械学習の知識を身につけておこう

機械学習の重要性は高まってきていて、今度もその重要性は高まっていくと考えられます。そのため、今のうちから機械学習のことを詳しく知っておくようにしましょう。

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