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機械学習とディープラーニングの違い

両者はAIの中で「機械学習 ⊃ ディープラーニング」という包含関係です。ディープラーニングは多層ニューラルネットワークを用いる機械学習の一手法であり、特徴量を自動抽出できる点が大きな違いです。

比較表で見る違い

観点機械学習ディープラーニング
位置づけAIの一分野(広い概念)機械学習の一手法(狭い概念)
特徴量の扱い人が特徴量を設計する必要あり多層NNが自動的に特徴量を抽出
必要データ量比較的少なくても可大量のデータが必要
計算資源通常のCPUでも実行可能GPU/TPUなど高性能演算が必要
代表的な手法決定木、SVM、ランダムフォレスト、k-meansなどCNN、RNN、Transformer、生成AI(LLM)など

それぞれの詳しい解説

A機械学習(Machine Learning)

コンピュータがデータから規則性を学習し、予測や分類を行う技術の総称。教師あり学習・教師なし学習・強化学習に大別されます。多くの場合、人間が「どの特徴を使うか」を設計する必要があります。

  • 統計的手法を含むAIの一分野

  • 教師あり/教師なし/強化学習に分類

  • 人手による特徴量エンジニアリングが鍵

Bディープラーニング(Deep Learning)

多層のニューラルネットワーク(深層NN)を用いる機械学習の一手法。中間層が深いほど複雑な特徴を自動抽出でき、画像認識・音声認識・自然言語処理で高い精度を実現します。学習には大量のデータと計算資源が必要です。

  • 多層ニューラルネットワークが基盤

  • 特徴量を自動抽出

  • 画像認識・自然言語処理で大成功

試験対策のポイント

「AI ⊃ 機械学習 ⊃ ディープラーニング」の包含関係を覚える。ディープラーニングの強みは「特徴量自動抽出」。

理解度チェック(3問)

Q1. 機械学習とディープラーニングの関係として最も適切なものはどれか。

  1. 1機械学習はディープラーニングの一部である
  2. 2ディープラーニングは機械学習の一手法である
  3. 3両者はまったく別の技術分野である
  4. 4機械学習は古い技術で現在は使われない
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正解:2. ディープラーニングは機械学習の一手法である

ディープラーニングは多層ニューラルネットワークを使う機械学習の一手法。AI ⊃ 機械学習 ⊃ ディープラーニングの包含関係。

Q2. ディープラーニングの特徴として最も適切なものはどれか。

  1. 1人手による特徴量設計が必須である
  2. 2少ないデータでも高精度を実現できる
  3. 3多層ニューラルネットワークが特徴量を自動的に抽出する
  4. 4CPUのみで効率良く学習できる
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正解:3. 多層ニューラルネットワークが特徴量を自動的に抽出する

ディープラーニングの強みは多層NNによる特徴量の自動抽出。学習には大量データとGPU等の計算資源が必要。

Q3. 次のうち、ディープラーニングの代表的な手法として最も適切なものはどれか。

  1. 1k-means法
  2. 2決定木
  3. 3畳み込みニューラルネットワーク(CNN)
  4. 4線形回帰
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正解:3. 畳み込みニューラルネットワーク(CNN)

CNN(Convolutional Neural Network)は画像認識で広く使われる代表的なディープラーニング手法。他は伝統的な機械学習・統計手法。

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