AI¶
G検定合格のために勉強の記録をする。 2025/10/10
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人工知能 AI とは¶
AI の歴史¶
1950年代後半から1960年代に起こった 第一次AIブーム では、コンピューターによる「推論」と「探索」が可能になり、 トイ・プロブレム （迷路や、チェス、オセロなどルールが決まって遊び）を解くことができた。この頃ではAIへの期待が高ったが、現実の複雑な問題を解決できす、ブームは一旦終焉を迎えた。ELIZA は 1966年頃開発された、相手の発言をあらかじめ用意していたパターンと照合し、合致したパターンに応じて返答する 人工無脳 と呼ばれるプログラムのこと。高い対話能力を持つことから、知性があると錯覚してしまうことから、この錯覚による心理効果のことを イライザ効果 と呼ぶことがある。
1970年代から1980年代にかけて起こった 第二次AIブーム では、専門家の知識をデータ化することで初心者でも専門家並みの問題解決能力を有することを目指した エキスパートシステム の構築進められた。エキスパートシステムでは専門的な知識を含む、規則、事実などを収集した 知識ベース を元に、 推論エンジン が推論し、結論を導き出す2つの技術が進歩した。 DENDRAL 、 マイシン などがエキスパートシステムの代表と言える。
これらの技術の発展を礎として、2000年代から現在まで続く、 ディープラーニング （深層学習）を基盤とする機械学習の進化により、画像認識、音声認識、自然言語処理の精度が飛躍的に向上しこれらを活用したサービスが増えていった 第三次AIブーム を引き起こされた。
ディープラーニング¶
機械学習のアルゴリズムの性能を競い合う ILSVRC (ImageNetLarge Scale Visual Recgnition Challenge) で2012年に登場した、 AlexNet は、3層の畳み込みニューラルネットワークを利用することで従来の手法を大きく超えた高い精度を獲得して、同大会で優勝した。2014年に高い評価を受けた VGG(Visual Geometory Group) は、数少ない層で一度学習した後に、層を追加することで16層の深いネットワークを構築できるが、同年2014年 GooglLeNet が優勝した。ResNet (Residual Network) は2015年に優勝。
年 |
優勝 |
大学/チーム |
ネットワーク名 |
|---|---|---|---|
2012年 |
優勝 |
トロント大学/SuperVision |
AlexNet |
2013年 |
優勝 |
NY大学 |
ZFNet |
2014年 |
優勝 |
Google Xlab |
GoogleNet |
2014年 |
準優勝 |
オックスフォード大学/Visual Geometory Group |
VGGNet |
2015年 |
優勝 |
Microsoft Research |
ResNet |
2016年 |
優勝 |
香港中文大学 |
CUImage |
2017年 |
優勝 |
中国科学アカデミー |
SENet |
機械学習¶
機械学習とは、
教師あり学習
AI用語集¶
- AI効果¶
心理効果の一つ。「AIが実現しているのは単純な処理であり、知能による処理ではない」と人間が考える傾向のこと。
- 第一次AIブーム¶
1950年代後半から1960年代に、コンピューターによる「推論」と「探索」が可能になったことで起こったブーム。
- 強いAI¶
人間と同様に "心" や "自意識" を備えて、総合的に物事を判断できるようになったAIのこと。ジョン・サールによって提唱。
- 弱いAI¶
特定のタスクを処理することに特化したAIのこと。現在(2025年)のAIはこれ。 強いAI とともにジョン・サールによって提唱される。
- トイ・プロブレム¶
- Toy Problem¶
ルールや目的が明確なパズルやゲームのように、現実の複雑な問題を単純化した「おもちゃのような」問題のこと。
- 第二次AIブーム¶
エキスパートシステム を中心にAI技術が商業的に発展した時期のこと
- エキスパートシステム¶
特定分野の専門家の知識と推論能力を模倣し、人間の専門家と同等のレベルで問題を解決する人工知能システム。知識ベース（専門知識を格納）と推論エンジン（知識を基に推論）から構成され、医療や金融、農業などの分野で活用されている。第二次AIブームでのキーワード
- セマンティック・ウェブ¶
- Semantic Web¶
セマンティックとは "意味の" "意味論の" という意味。Webコンテンツに意味を示すメタデータを付与し、コンピューターが人間を介さずに情報を自律的に収集・処理できるようにする技術構想
- ワトソン¶
- Watson¶
米 IBM社 が 2006年に発表したAI。 Question-Answering (質疑応答) タスクを解くことができる。2009年のクイズ番組 "Jeopardy!" で人類代表のチャンピオンと対戦して勝利したことで有名。
- ライトウェイトオントロジー¶
- Lightweight Ontology¶
オントロジーとは、もともと哲学の用語で「存在論」を表す用語。ある分野の概念とその関係性を（コンピュータが）どう理解したか、という概念。ある概念間の関係性を発見することで正確性より実用性を考慮したものが "ライトウェイト" オントロジーである。
- DENDRAL¶
有機化合物の構造決定を支援するためのエキスパートシステムのプログラムのこと
- マイシン¶
血液中のバクテリアの診断支援を行うエキスパートプログラムのこと
- 機械学習¶
学習 デ ータからパターンを特定し、未知のデータに対して予測を行うAIの一種。.
- ディープラーニング¶
人間の脳の神経回路網をモデルにした「ニューラルネットワーク」を多層に重ねた手法で、機械学習の一種。 2012年、アメリカのトロント大学の研究チーム（SuperVision）が、初めてディープラーニングの技術を用いて ILSVRC (ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge) で優勝したことでその名が知られることになった。
- ルールベース手法¶
人間が与えたルールによってコンピュータシステムが処理や判断を決定する手法のこと。 if ~ then （もし〜ならこうする） という形式でルールを組み合わせることで論理的な推論などを行う。