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AI(人工知能の)の作り方を4つのステップで初心者向けに解説

AI(人工知能)の作り方がわからない
どこから学習していけばいいのかさっぱりわからない

などと、困ってしまうことはごく自然なことです。

人工知能(AI)の作り方は、現役のエンジニアでもきちんと学習をしていかないと理解することは難しいです。ましてや1からAI(人工知能)を作るとなると、さらに難度は上がります。

しかし、最近ではAI(人工知能)を利用できるサービスが続々誕生しています。

そこで今回は、初心者でもAI(人工知能)を理解して生活や仕事に利用するまでを詳しく解説します。

  • AI(人工知能)を作るために必要な知識を学ぶ
  • AI(人工知能)を利用できるサービスを活用する
  • AI(人工知能)を生活や業務に取り入れる

私が初心者のときによく参考にしていた学習サイト・記事と一緒にご紹介します。5分で読めますのでAI(人工知能)の作り方を学びたい人は、ぜひ参考にしてみてください。

まずはAI(人工知能)の基本を知る

図:人工知能技術の種類とレイヤー

まずは、人工知能を利用する前に前提となる必要な知識を学びましょう。AIにはこんな技術が使われてるんだなと把握してください。

用語説明
AI(人工知能:Artificial Intelligence)人間の知的活動をコンピュータによって実現するもの。
機械学習(マシンラーニング)データから自動的に短時間で正確な結果を得る仕組み。AI(人工知能)を実現する一つの手法。
人工ニューラルネットワーク(ANN)人間の脳神経系のニューロンを人工的にモデル化して組み合わせたもの。
ディープラーニング人工ニューラルネットワークを利用し、コンピュータが自動で学習する仕組み。機械学習の手法の1つ。

なお、AI(人工知能)は既にチャットボットや競馬の予測システムなどで利用されています。

これらの「 AI(人工知能)とはなにか?」については、こちらの記事で詳しく解説しています。参考にしてみてください。

人工知能(AI)とは?基礎知識や需要、将来性をわかりやすく解説
更新日 : 2021年8月12日

AI(人工知能)を作るために必要なこと

AIを作るために必要な知識

AI(人工知能)を実現している機械学習やディープラーニングには、プログラムの知識のほかに次のような知識が必要になります。

技術必要な知識
機械学習データを分析するために必要な線形代数・確率・統計学・微分・積分の知識。
ディープラーニング人間の脳をコンピューターで実現するニューラルネットワークという独自のアルゴリズムの知識。

また、線形代数などの数学の知識やニューラルネットワークを学ぶのも時間がかかります。

そこで、ここでは初心者がAI(人工知能)を作る4つのステップを紹介します。

AI(人工知能)の基本的な作り方4つのステップ

AIの基本的な作り方

AI(人工知能)を作るためには、基本的に次の4つのステップで進めていきます。

  • AI(人工知能)の活用内容を決める
  • 目的のデータを集める
  • 機械学習モデルを作成する
  • Webサービスに組み込む

しかし初心者がオリジナルのAI(人工知能)を作成するのは、難易度が高いといえます。そのため、AI(人工知能)のサービスを利用するのをおすすめします。

それでは、AI(人工知能)の作り方を1ステップずつ解説していきます。

【ステップ1】AI(人工知能)をどのように活用するか決めておく

まずは、AI(人工知能)をどのように活用するか決めることが重要です。

なぜなら、どのように活用するかイメージできた状態の方が、作成するモチベーションを高く維持できるからです。

もしAI(人工知能)の活用イメージが湧かない場合は、こちらの記事を参考にしてみてください。

AI(人工知能)ができることを一覧で紹介!活用事例や今後の需要、最新ニュース
更新日 : 2021年8月1日

【ステップ2】目的のデータを集める

目的のデータを集める

次にAI(人工知能)に学習させたい目的のデータを集めましょう。AI(人工知能)は、生まれたての赤ちゃんのように何も知らない状態です。

まっさらな状態からいろいろなデータを読み込み、蓄積し、学習するのです。注意点として、集めるデータは明確で傾向を導きやすいものにしましょう。

人間でも、間違いや曖昧なデータばかり見ていると判断を誤る確率が高くなります。AI(人工知能)も同様に間違いや曖昧なデータが多いと、上手く分析ができません。

間違いや曖昧なデータが少ないデータを自前で準備するのは、難しいでしょう。無料で利用できるAPIやデータセットを利用することをおすすめします。

インターネットで「データセット 無料」と検索すると、たくさん見つかります。Googleや楽天などの企業から日本政府まで幅広い機関がデータセットを公開しています。

【ステップ3】機械学習モデルを作成する

次に機械学習モデルを作成します。モデルには次の種類があり、それぞれ得意分野や苦手分野があります。

  • ロジスティック回帰
  • 二分探索(binary search)
  • ランダムフォレスト
  • サポートベクターマシン(SVN)
  • サポートベクターマシン(SVN) 非線形カーネル
  • 多層パーセプトロン(MLP)
  • k近傍法(K-NN)
  • CNN
  • RNN
  • LSTM

目的に応じて、作成するモデルを使い分ける必要があります。

しかし、どのモデルを使うべきか判断が難しいので、初心者はAI(人工知能)が作れるサービスを利用するのがおすすめです。

AI(人工知能)が作れるサービスは、得意分野や苦手分野を紹介しています。そのため、作りたいAI(人工知能)にあったサービスを選べばモデルの使い分けを気にする必要はありません。

なお、おすすめのAI(人工知能)が作れるサービスは後ほど紹介します。

【ステップ4】Webサービスに組み込む

Webサービスに組み込む

最後に、作成したAI(人工知能)を公開するためにWebサービスに組み込みます。

Webサービスに組み込むには、次のような知識が必要です。

  • HTMLなどの画面側のプログラム知識
  • Pythonなどの画面から見えないプログラム知識

AI(人工知能)の知識に加えて、Webサービスに関する知識を身に付けるには時間と労力がいります。

とりあえずAI(人工知能)を作ってみたい方は、LINEなどのWebサービスに組み込まれているAI(人工知能)のサービスを利用するといいでしょう。

無料でAI(人工知能)が作れるWebサービス3選

AIが作れるWebサービス

ここでは、無料でAI(人工知能)が作れるサービスを紹介します。

なお、どのサービスもトライアル期間のみ無料で利用できるサービスですので、利用期間にご注意ください。

Watsonを利用したAI(人工知能)の作り方

出典:IBM Watson

IBMが提供するプラットフォーム「IBM Cloud」では、アプリケーションを構築・管理・実行することが可能です。

「IBM Cloud ライト・アカウント」ならクレジットカード不要で、30日間無料です。AIアシスタントやテキスト分析、画像分析などなど豊富なAI(人工知能)API/サービス「Watson」を利用できます。

以下のURLにWatsonの活用方法を紹介する動画が掲載されています。WatsonでAI(人工知能)を作ってみたいと思った方はご参考にしてください。

(デモ動画) IBM i のデータ活用 - IBM Watson Analytics 連携編

LINEを利用したAI(人工知能)のチャットボットの作り方

出典:LINE CLOVA

LINEと言えば国内のユーザーだけでも8,600万人を超える巨大なサービスですが、社内で培ってきた最新技術を取り入れたAI(人工知能)の開発サービスが「LINE BRAIN」です。

企業向けにサービス展開し、3ヶ月間無料で利用できます。

LINE BRAINでは、誰でもAI(人工知能)のサービスを作れるようにさまざまな機能を提供しています。代表的な機能には次の機能があります。

  • チャットボット
  • 言語解析
  • 音声認識
  • 音声合成
  • 文字認識(OCR)
  • 画像認識
  • 動画解析

上記機能を自由に組み合わせて活用できるのも特徴です。

今回は、LINEで簡単にチャットボットを作る方法を紹介します。チャットボットとは、「対話(chat)」する「ロボット(bot)」の略です。

LINE公式アカウントを作成する

まずは、「LINEビジネスアカウントのログイン画面」にアクセスし、LINEアカウントでログインします。ログインすると、「LINE公式アカウントを作成」ボタンが表示されますので、クリックします。

LINE公式アカウントの作成画面で適宜入力し、「確認」ボタンをクリックします。入力内容の確認をし、「完了」ボタンをクリックします。

管理画面「LINE Official Account Managerへ」ボタンをクリックします。情報利用に関する同意について画面が表示されますので、「同意」ボタンをクリックします。

応対設定を設定する

右上の設定をクリックし、左のメニューから「応答設定」をクリックします。応答モードを「Bot」から「チャット」に変更します。

あいさつメッセージを設定する

「あいさつメッセージ設定」ボタンをクリックし、友だち追加されたときの自動送信メッセージをお好みで変更します。

メッセージ入力欄を変更した後、「変更を保存」ボタンをクリックします。

応答メッセージを設定する

左のメニューの「応答メッセージ」をクリックします。応答メッセージでは、ユーザーから特定のキーワードが送られた場合に返信できる機能です。

新しく返信する条件を設定したい場合は、「作成」ボタンをクリックします。作成画面で返信するスケジュールやキーワードなどの条件とメッセージを入力し、「保存」ボタンをクリックします。

チャットボットの情報を確認する

最後に左のメニューから「友だちを増やす」をクリックし、友だち追加用のURLやQRコードを確認しましょう。

URLやQRコードを他の人に共有して、アクセスしてもらうとチャットボットと友だちになれます。

Prediction Oneを利用したAI(人工知能)の予測サービスの作り方

出典:Prediction One

SONYが提供する30日間無償の「Prediction One」は、データを分析して予測するためのソフトウェアであり、専門的な知識がなくても簡単に操作できます。

プログラミングをせずにデータ分析が可能なので、初心者でもスムーズに利用できるでしょう。

以下の動画では契約の予測を例にPrediction Oneの使い方は紹介しています。Prediction Oneを使って、データ予測をしてみたい方は、ぜひご参考にしてください。

【AIによる予測分析】Prediction One 使い方説明

プログラミングを利用したAI(人工知能)の作り方

プログラミングを利用したAIの作り方

今回は、PythonというAI(人工知能)分野でもっとも利用されるプログラミング言語を利用した作り方を解説します。

Pythonで作成するには、以下のステップで進めます。

  • Pythonが利用できる環境を準備する
  • Pythonの基礎を学ぶ
  • 機械学習のライブラリを学ぶ
  • 簡単な機械学習アルゴリズムを作成する
  • Webサービスに組み込む

各ステップを詳しく解説します。

なお、Pythonについて詳しく知りたい方は、次の記事も合わせて参考にしてください。

Pythonとは?特徴やできること・人気の理由を初心者向けに解説
更新日 : 2021年8月16日

Pythonが利用できる環境を準備する

まず、PCにPythonが利用できる環境を準備します。

Pythonは、Python本体と別に機械学習のライブラリが提供されています。機械学習に必要なライブラリを一つひとつインストールするのは、大変です。

そこで、Pythonと機械学習に必要なライブラリをまとめたAnacondaをインストールすることをおすすめします。Anacondaは、Pythonと機械学習に必要なライブラリを一緒にインストールできるツールです。

Anacondaをインストールするだけで、PythonでAI(人工知能)を作れる環境が準備できます。

Anacondaのインストール方法はこちらの記事で紹介していますので、ぜひ参考にしてみてください。

Pythonの基礎を学ぶ

Pythonの基礎を学ぶ

次にPythonの基礎知識を学び、プログラミングができるようになりましょう。PythonでAI(人工知能)を作るには、Pythonの基礎知識が不可欠です。

Pythonの勉強法は次の3つがあります。

  • 学習サイトを利用する
  • 本で知識を補強する
  • YouTube を活用する

Pythonの勉強法はこちらの記事で紹介しているので、興味がある方はぜひ参考にしてください。

Pythonを独学するには?初心者におすすめの勉強法・教材・本を紹介
更新日 : 2021年9月15日

機械学習のライブラリを学ぶ

Pythonには、機械学習やディープラーニングなどのライブラリが豊富に提供されています。Pythonの基礎知識を身に付けたら、次は機械学習のライブラリを学びましょう。

よく利用されるライブラリをいくつか紹介します。

ライブラリ名できること
NumPy数値計算
SciPy科学技術計算
matplotlibグラフ描画

他のライブラリも知りたい方は、ぜひこちらの記事を参考にしてください。

現役エンジニアがよく使う!Python機械学習ライブラリ厳選9選
更新日 : 2021年8月12日

機械学習のライブラリを、厳選して9つ紹介しています。

簡単な機械学習アルゴリズムを作成する

簡単な機械学習アルゴリズムを作成

Pythonでは、機械学習アルゴリズムが作成できるライブラリを提供しています。簡単なアルゴリズムでも自分で作成することで、AI(人工知能)の理解がより深められます。

次のようなライブラリを利用して、簡単なアルゴリズムを作ってみましょう。

ライブラリ名アルゴリズムの種類
Pyevolve遺伝的アルゴリズム
Deap遺伝的アルゴリズム
scikit-learnロジスティック回帰

Webサービスに組み込む

最後に、作ったAI(人工知能)をほかの人にも公開できるようにWebサービスに組み込みます。

Webサービスへの組み込みは、Pythonのライブラリを利用してWeb APIなどのWebアプリケーションを作成して行います。

PythonでWebアプリケーションを作成する方法に興味がある方は、こちらの記事を参考にしてください。

PythonでWebアプリケーションを開発!人気のフレームワークも大紹介
更新日 : 2021年8月30日

AI(人工知能)を更に活用するプログラミングの勉強方法3選

プログラミングを勉強する方法

最後に、AI(人工知能)を更に活用するプログラミングを勉強する方法を3つ紹介します。

AI(人工知能)を学ぶ方法は大きく分けて、次の2つ方法があります。

  • 独学で学習して学ぶ
  • プログラミングスクールで学ぶ

どちらの方法でもAI(人工知能)をWebサービスに組み込むには、プログラミング言語の知識が不可欠です。

続いて、AI(人工知能)やプログラミング言語の学習方法を紹介します。

学習サイトで学ぶ

AI(人工知能)やプログラミング言語を学習するときは学習サイトを活用しましょう。

学習サイトを利用するメリットは、機械学習の基礎を初心者でも学びやすいようわかりやすくなっているところです。

おすすめの学習サイトは下記の3つです。それぞれの特徴をご紹介します。

Coursera

出典:Coursera

Courseraは機械学習の定番サイトです。英語のサイトですが、動画は日本語字幕も用意されて無料で学べます。

機械学習を一から学ぶことができるので、知識に自信がない人でも基礎からしっかり学べるでしょう。実践のテストも用意されているので、理解度の確認に役立ちます。

Courseraはこちら

Chainer Tutorial

出典:Chainer Tutorial

Chainer Tutorialは、Chainerというディープランニングフレームワークのオープンソースを使い方を紹介する無料サイトです。機械学習やディープラーニングの基礎について、図を使ってわかりやすく解説してくれています。

Chainerを使ってみたい方はもちろん、機械学習やディープラーニングの基礎を学びたい方にピッタリです。

Chainer Tutorialはこちら

KIKAGAKU

出典:KIKAGAKU

KIKAGAKUは株式会社キカガクが運営する動画学習プラットフォームで、一部無料でAI(人工知能)やPythonの基礎知識が学べます。

KIKAGAKUはこちら

書籍で学ぶ

書籍で学ぶ

AIやプログラミングの勉強は、学習サイトと並行して書籍を活用するのがをおすすめです。

書籍のメリットは、体系的にPythonやAI(人工知能)を学べる点です。動画などでPythonやAI(人工知能)をイメージできた後に書籍を読むと、より理解が深まるでしょう。

PythonやAI(人工知能)を解説する書籍はたくさんありますが、そのなかでも特におすすめの3つの書籍を紹介します。

他の書籍にも興味がある方は、こちらの記事を参考にしてください。

AI(人工知能)の学習本20選!おすすめの書籍をレベル・目的別に紹介
更新日 : 2021年8月1日

人工知能プログラミングのための数学がわかる本

AI(人工知能)をプログラミングで作るために、必要な高校数学・大学数学を基礎からわかりやすく解説してくれる本です。数学を復習したい方に、おすすめの一冊です。

いちばんやさしいPython機械学習の教本

Pythonで機械学習を行う際の、実践的な基礎を解説しています。

サンプルプログラムに機能を追加する形でデータ収集からPythonへの学習、データ予測など機械学習に必要な一連の知識を学べる本です。

Pythonを学びながら機械学習を作ってみたい方におすすめします。

独学プログラマーのためのAIアプリ開発がわかる本

機械学習の外部サービスを利用して、アプリケーションを開発する方法を紹介する本です。

Pythonで機械学習を作るのは自信がないけれど、Pythonで作ったアプリケーションに機械学習を組み込んでみたい方にピッタリの一冊です。

プログラミングスクールで本格的に学ぶ

プログラミングスクールで学ぶ

AI(人工知能)の学習方法として、プログラミングスクールで学ぶ方法もあります。

  • AI(人工知能)を作れるようになって、エンジニアへ転職したい
  • 将来はAI(人工知能)を使って起業したい

そうあなたは、独学ではなく本格的にプログラミングスクールで学ぶ方が効率的でおすすめです。

独学でも基礎的な部分までなら学べるのですが、未経験から本格的にAI(人工知能)を作るのは簡単なことではありません。また、プログラミング学習の独学は挫折は9割という調査結果があります。

図:プログラミング学習の挫折・行き詰まりに関するインターネット調査 SAMURAI ENGINEER調べ

しかしプログラミングスクール、SAMURAI ENGINEERなら現役エンジニアの講師から「エラーの解決方法」から「正しい学習方法」まで学べます。

無料カウンセリングでは、

  • AI(人工知能)を学んでどんなキャリアを目指していくのか
  • そのキャリアにあった学習プランを考える
  • 学習が続くのか、本当にAI(人工知能)を開発できるのか、などの不安を相談

など、あなたが抱える不安を解決いたします。

AI(人工知能)を学ぶ目的を明確化し、その明確になったキャリアに向かって最短で学習するための学習プランを提案いたします。そのため、無駄のない学習で最速でエンジニアになれるイメージが湧くはずです。

また、SAMURAI ENGINEERならAI(人工知能)のポートフォリオ作成をサポートいたします。

オンラインでも受講可能ですので、あなたが抱える不安や悩みを解決してから本格的にAI(人工知能)を学んでいきましょう。

無料カウンセリングの詳細はこちら

まとめ

今回は、初心者でもAI(人工知能)を理解して生活や仕事に利用するまでを詳しく紹介しました。

AI(人工知能)は、今となってはITの最前線に位置する技術です。ぜひしっかり基礎を学んで、AI(人工知能)プログラミングに挑戦してみましょう!

この記事のおさらい

AIを作るためのステップとは

①AI(人工知能)の活用内容を決める
②目的のデータを集める
③機械学習モデルを作成する
④Webサービスに組み込む

無料でAI(人工知能)が作れるWebサービスは?

①Watsonを利用する
②LINEを利用する
③Prediction Oneをする

AI(人工知能)を勉強するための方法は?

①学習サイトで学ぶ
②書籍で学ぶ
③プログラミングスクールで本格的に学ぶ

Writer

侍エンジニア編集部

株式会社SAMURAI

侍エンジニアは「人生を変えるプログラミング学習」をコンセンプトに、過去多くのフリーランスエンジニアを輩出したプログラミングスクールです。プログラミングに役立つ情報や有用な情報を発信していきます。

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