AI・機械学習・ディープラーニング・生成AI??違いってなに?

AI・機械学習・ディープラーニング・生成AI??違いってなに?
ロボ君

AI・機械学習・ディープラーニング・生成AIはどれも人工知能(AI)の技術ですが、いくつかの違いがありマス

目次

AI、機械学習、ディープラーニング、生成AIの違い

AI

AI は、人工知能 (Artificial Intelligence) の略称で、人間の知能を模倣したコンピュータシステムの総称です。

具体的には、以下のような能力を持つシステムを指します。

  • 学習能力: データから学習し、知識を蓄積する能力
  • 推論能力: 知識に基づいて、論理的に推論する能力
  • 判断能力: 状況を判断し、適切な行動を選択する能力
  • 問題解決能力: 問題を分析し、解決策を見出す能力

機械学習

機械学習 は、AI の実現手法の一つです。
コンピュータに明示的にプログラムすることなく、データから学習させることで、上記の能力を持たせる技術です。
具体的には、以下のような手法があります。

  • 教師あり学習: 正解ラベル付きのデータから学習する
  • 教師なし学習: 正解ラベルなしのデータから学習する
  • 強化学習: 試行錯誤を通して、報酬を最大化する行動を学習する
※明示的とは?

「明示的」とは、言葉や態度で明確に示すことという意味です。
具体的には、以下の2つの意味があります。
直接的に言い表すこと:言葉で明確に表現すること。
はっきり示すこと:態度や行動で明確に示すこと。

正解ラベルとは?

正解ラベルは、入力データが何を表しているのかを示すものです。
例えば、画像データであれば、「猫」「犬」「花」などのラベルが付けられます。

ディープラーニング

ディープラーニング は、機械学習の一種で、人工ニューラルネットワークと呼ばれる生物学的な脳神経系を模倣したモデルを用いて学習を行う技術です。
従来の機械学習よりも複雑なデータから学習することができ、画像認識や音声認識などの分野で高い成果を上げています。

生成AI

生成AI は、AI の一種で、テキスト、画像、音声、音楽などの新しいコンテンツを生成する技術です。
従来の AI は、画像認識や音声認識などのように、既存の情報に基づいて処理を行うのに対し、生成 AI は新しい情報を創造することができます。

機械学習とディープラーニングの違い

はると

機械学習とディープラーニングは、どちらも人工知能(AI)の技術でが、主に学習方法に違いがありますよ

機械学習とディープラーニングの学習方法

  • 機械学習:
    • 特徴量エンジニアリングが必要。 人間がデータを分析し、特徴量と呼ばれる重要な要素を抽出する必要がある。
    • 比較的シンプルなアルゴリズムを使用。
    • 少ないデータで学習できる。
    • 学習速度が速い。
  • ディープラーニング:
    • 特徴量エンジニアリングが不要。ニューラルネットワークが自動的にデータから特徴量を抽出する。
    • 複雑なアルゴリズムを使用。
    • 多くのデータで学習する必要がある。
    • 学習速度が遅い。

最近のAI技術の進歩はコンピュータ技術の発展により、
・多くのデータで学習する必要がある。
・学習速度が遅い。
と、従来では問題になっていたことがクリアできたことが大きいですね。

特徴量とは?

特徴量とは、データの特徴を数値的に表した変数です。

データの特徴

データの特徴とは、データの性質や傾向を表すものです。例えば、画像データであれば、「色」「形」「質感」などの特徴があります。

数値化

特徴量は、機械学習で扱えるように数値化されます。例えば、「色」という特徴であれば、「赤」「青」「緑」などのカテゴリをそれぞれ数値に変換します。

画像認識:
画像の「色」「形」「質感」などの特徴量を用いて、画像が猫か犬かを判別する。

スパムメール検知:
メール件名の「キーワード」「送信者アドレス」などの特徴量を用いて、メールがスパムメールかどうかを判別する。

AI、機械学習、ディープラーニング、生成AIの関係性

ロボ君

ココデ、AI、機械学習、ディープラーニング、生成AIの関係性を整理してみまショー

  • AI は、人工知能全般を指す広い概念
  • 機械学習 は、AIを実現するための具体的な手法の一つ
  • ディープラーニング は、機械学習の一種で、人工ニューラルネットワークを用いる手法
  • 生成AI は、AI の一種で、新しいコンテンツを生成する技術
AI人間の知能を模倣したコンピュータシステム
機械学習データから学習し、AIを実現する手法
ディープラーニング人工ニューラルネットワークを用いる機械学習の手法
生成AIテキスト、画像、音声などの新しいコンテンツを生成するAI

生成AI

生成AIが世界に広まった理由の一つとして、自然言語処理の発展により一般の人々がAIを簡単に理解できるようになったことが非常に重要です。

はると

今まではプログラミングができないと扱えなかったけど、おしゃべりするように扱えるようになったね

自然言語処理の進歩

近年、自然言語処理 (NLP) 技術が飛躍的に進歩し、AIが人間と自然なコミュニケーションを取れるようになりました。
具体的には、以下のような技術が発展しました。

  • 機械翻訳: 異なる言語間を翻訳する精度が向上
  • 音声認識: 音声をテキストに変換する精度が向上
  • 質問応答: 自然言語で質問した内容に適切な回答を返す
  • 文章生成: 人間が書いたような文章を自動生成

これらの技術により、AIは以下のようなことが可能になりました。

  • ユーザーの意図を正確に理解
  • ユーザーにとってわかりやすい言葉で説明
  • ユーザーと対話しながら、必要な情報を収集
  • ユーザーのニーズに合わせたサービスを提供

生成AIの名が広まるきっかけとなった「ChatGPT」が非常に有名ですね。

自然言語処理 (NLP) 技術とは?

自然言語処理 (NLP) 技術とは、人間が日常的に使う言語(自然言語)をコンピュータで処理・分析する技術です。具体的には、以下の3つの要素から構成されます。

形態素解析: 文を単語や記号に分割し、それぞれの品詞や意味を分析
構文解析: 文の構造を分析し、文の意味を解釈
意味解析: 文の意味を理解し、コンピュータが処理できる形式に変換

生成AIの利便性

生成AIは、従来のAIと比べて、以下のような利便性があります。

  • 専門知識がなくても使える: プログラミングなどの専門知識がなくても、簡単に利用できるツールやサービスが提供されている
  • 直感的に操作できる: GUIなどの直感的な操作方法で、生成したいコンテンツを簡単に設定できる
  • 短時間で成果を出せる: 従来のAIと比べて、短時間で成果を出せるケースが多い
GUIとは?

GUIとは、Graphical User Interfaceの略で、グラフィカルユーザインターフェースと日本語で呼ばれます。
これは、コンピュータの画面上にアイコンやボタン、メニューなどを表示し、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスを使って操作するユーザーインターフェースのことです。

生成AIの活用例

生成AIは、以下のようなさまざまな分野で活用されています。

  • 文章生成: ニュース記事、ブログ記事、小説、詩、広告文など
  • 画像生成: 写真、イラスト、アイコン、ロゴ、風景画など
  • 音楽作曲: メロディー、コード進行、伴奏、効果音など
  • 動画生成: アニメーション、映画、ゲーム映像など
  • 音声生成: ニュース音声、音声合成、キャラクターボイスなど
  • データ拡張: 少ないデータから、学習用のデータを増やす
  • 画像編集: 画像の修復、色替え、加工など
  • ゲーム開発: キャラクター、背景、アイテムなど
ゆい

本当にいろいろあるわね~~

生成AIの将来

生成AIは、今後さらに進化していくと予想されます。

  • より自然なコミュニケーション: 人間と自然な会話ができるAIが開発される
  • より創造的なコンテンツ: 人間では思いつかなかったような、新しいアイデアを生み出すAIが開発される
  • より幅広い分野での活用: さまざまな分野で生成AIが活用されるようになり、生活の一部となる

生成AIは、自然言語処理の発展により、一般の人々が簡単に理解できるようになり、世界に広まったと考えられます。今後も生成AIは進化し、さまざまな分野で活用されることで、私たちの生活をより豊かにしていくでしょう。

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