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
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。
| 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 |
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
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
「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」。
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。
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。
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。
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。