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人工知能の作り方とは?初心者が知らないと損する学習のコツ

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。ましてやイチから人工頭脳を作るとなると、さらに難度は上がります。

ですので、初心者の方が──

どんなことを学習すれば作ることができるのかわからない
どうやって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。

しかしいまは、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。

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

私が初学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。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!

人工知能の作り方とは


人工知能の作り方を初心者が学ぶべきポイント

最近は人工知能(AI)を活用したWebサービスが人気となっています。

例えば、投資・金融・士業・アパレル・IT・医療…など、さまざまな分野で需要が増しており、これらの開発を行うためのエンジニアも不足しているのが現状です。

このような人工知能の開発は一体どのような流れで作られているのでしょうか。

現状ではさまざまな開発手法があるのですが、初心者の方が最初に抑えておくべきポイントは以下の3つになります。

  • ①目的のデータを集める
  • ②機械学習モデルの作成
  • ③Webサービスに組み込む

まず最初はとにかく膨大なデータを集めることが不可欠です。

例えば、アパレル業界で自分にピッタリの洋服を人工知能がレコメンドしてくれるためには、ユーザーの興味・関心、過去に購入した履歴、好みのカラー、サイズ・寸法、最近のトレンド…など、あらゆるデータを人工知能に学習させる必要があります。

これらのデータを学習させて専用の機械学習モデルを作成したら、これをWebサービスなどへ導入することでユーザーが活用できるようになります。

さらに、ユーザーが使っていく過程においても、人工知能は常に学習を続けながらさらに精度を高めていくことになるわけです。

人工知能の基礎知識

AIの種類

人工知能技術の種類とレイヤー

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おいてください。

人工知能(Artificial Intelligence:AI)」とは、人間の知的活動をコンピュータによって実現するものと定義されています。

機械学習(マシンラーニング)」とは、データから自動的に短時間で正確な結果を得る仕組みです。人工知能を実現する一つの手法です。

人工ニューラルネットワーク(ANN)」とは、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です。

ニューロン

ディープラーニング」とは、人工ニューラルネットワークを利用し、データから自動で学習する仕組みです。

これらの「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。

人工知能でもっとも重要な技術を知る

人工知能は、機械学習ディープラーニングなどの技術を利用し作ります。機械学習やディープラーニングを知っておくのは重要なので、順番に解説していきます。

それぞれの意味を把握すれば学習もスムーズ進みます。

機械学習とは

マシンラーニング

意味や特徴

機械学習とは、大量のデータを反復的に分析して、そこに潜むパターンを見つけ出すことです。これは、人間が自然に行っている「学習能力と同様の機能」をコンピュータで実現しようとしているものです。

これによって、コンピューターで分析した結果を新たなデータにあてはめ、パターンにしたがって将来を予測したりできるようになります。

下記の記事では初学者の方でもわかるように具体例などを使ってやさしく解説しています。

10分でわかる!機械学習とは?種類別にどこよりもわかりやすく解説
更新日 : 2020年5月18日

必要な知識

機械学習ではデータを分析することが基本となるので、「数学の知識」が必要です。

具体的には

  • 線形代数
  • 確率・統計学
  • 微分・積分


の3つが必要とされています。数学に関しては以下のサイトが参考になりますので、深く知りたい方は学習しておくといいでしょう。

ディープラーニングとは

意味や特徴

「ディープラーニング(Deep Learning、深層学習)」とは、データの特徴を学習して事象の認識や分類を行う機械学習の手法の1つです。長年の間、困難だと思われていた「自ら学ぶコンピューターをつくれること」が最大の特徴です。

「人工知能の革命」とも言われ、間違いなく人工知能の中心にいる主役で、人工知能が再度注目されるきっかけとなった技術です。

データの特徴をより深いレベルで学習し、コンピューターが自ら特徴を認識できるため、音声認識や画像認識などで応用がされはじめています。

ディープラーニングについてはこちらの記事が参考になります。

ディープラーニングとは? 基礎知識から資格取得についてまとめて紹介
更新日 : 2020年5月18日

必要な知識

機械学習で必要な数学の知識に加えて、ニューラルネットワークという独自のアルゴリズムを学ぶ必要があります。ニューラルネットワークというのは、簡単にいうと「人間の脳をコンピューターで実現しようとしているもの」です。

ニューラルネットワークがどのような仕組みになっているのかを学ぶことが、高度な人工知能を作るためには必要となります。

人工知能の作り方より、どう利用するのか

今の社会は日本だけでなく世界中でAIブームが巻き起こっています。これは企業やファンドなどがAIの研究やビジネスに巨額の投資を行っていることも1つの理由かもしれません。

世界中の優秀なエンジニアが競争を繰り広げているなかで、人工知能をゼロから作るために統計学・線形代数などの数学知識やデータサイエンティストとしてのスキルを数年かけて身につけるのは得策とは言えません。

すでにAI開発はレッドオーシャンになっています。

しかし、このような背景にあってAI開発が効率よくできるWebサービスが続々と誕生しているのです。

これらのサービスを上手く活用することで、高度な専門知識を身に付けなくても独自の機械学習モデルを構築できるようになるわけです。

人工知能の作り方を簡単にするWebサービス

Watsonを利用した人工知能の作り方

引用元:IBM Watson https://www.ibm.com/watson/jp-ja/

IBMが提供するプラットフォーム「IBM Cloud」では、アプリケーションの構築・管理・実行を行うことができます。「IBM Cloud ライト・アカウント」ならクレジットカード不要で無料利用できます。

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人工知能API/サービス「Watson」を利用することができます。こんなものが無料って、すごい時代になりました。

下記の動画は開発者向けですが、IBM Cloud + Watson APIでリアルタイム音声翻訳アプリを作るチュートリアルです。

人工知能を手軽に利用できるクラウドサービスは、他にもMicrosoft Azureなどがあります。

LINEを利用した人工知能の作り方


LINEと言えば国内のユーザーだけでも8000万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人工知能の開発サービスが「LINE BRAIN」です。

現段階では企業向けにサービス展開してますが、2020年中には一般の開発者向けに開放される予定です。

LINEを活用した人工知能サービスで一番最初にイメージするのは、AIアシスタントの「Clova」ではないでしょうか。また、マイクロソフトが開発している「女子高生AIりんな」も有名です。

このような人工知能を活用したサービスを誰でも作れるようになるLINE BRAINは、主に以下のような機能を提供しています。

  • 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

上記の機能は単体で使えるだけでなく、自由に組み合わせて活用できるのも特徴です。

例えば、言語解析・音声認識・合成を活用すれば、自動的に音声で応対できるユーザーサポートを構築できるわけです。

公式ブログでは、LINE BRAINの最新機能や使い方・動向などを随時アップデートしているので、ぜひチェックしてみてください。

LINE BRAIN公式ブログ:https://blog.linebrain.ai/

Pythonを利用した人工知能の作り方


人工知能を活用したプログラミングにはPythonがもっともよく使われています。

Pythonには人工知能を効率よく開発できるライブラリやフレームワークが多数存在しており、現在進行系で新しいライブラリの開発やアップデートも行われています。

主に以下のようなライブラリやフレームワークがよく使われています。

  • Chainer
  • PyTorch
  • Tensorflow
  • scikit-learn

これらのツールをPythonからプログラミングすることで、画像認識・AI予測・テキスト解析…などさまざまなサービスを構築していくことができるわけです。

Pythonを活用した人工知能の開発については、以下の記事で体系的にまとめているのでぜひ合わせて参考にしてみてください。

Python機械学習プログラミング入門!便利なライブラリや勉強方法も紹介
更新日 : 2020年6月18日

人工知能の利用例

人工知能で会話できるチャットボット

人工知能を活用すれば、ユーザーが入力したテキストに対して自動で解析を行い最適な回答を返信できるチャットボットを開発することができます。

以下の動画はWatsonの人工知能開発サービスを活用したデモになります。ほとんどの操作をプログラミング不要で実現している点についても注目してみてください。

また、LINE BRAINを活用したデモ動画もあります。

音声の解析によりユーザーの話す言葉を理解し、最適な回答を取得して音声を合成して言葉で返してくれる機能を開発できるようになります。

これらのボットは、人手不足を解消しユーザーにとって迅速なサポートを受けられる未来のサポートデスクを意味していると言えるでしょう。

また、スマートスピーカーなどにも利用されている音声認識も手軽に開発ができるようになっています。下記の記事でも音声認識・生成についてまとめていますので参考にしてみてください。

【AIでできること】音声処理編 音声認識から音声生成まで
更新日 : 2020年5月8日

競馬などのデータ分析ができる人工知能

データ分析

SONYが無償提供する「Prediction One」は、専門家でなくても簡単に操作が可能な、
データを分析し予測できるソフトウェアです。

ノンプラミングでデータ分析が可能なので、初心者でも日々の業務に取り入れることができます。

また、データ分析の世界では少しずつ人気が出ているのが競馬の予測・分析でしょう。

データを集めやすいのと定期的にレースが開催されていることもあって、人工知能を活用した競馬予測サービスは以下のようにいくつか公開されています。

人工知能を更に活用するならプログラミングを習得しよう

最後に、人工知能をプログラミングする方法を学びます。人工知能を学ぶ方法は大きく分けて2つあって

  • 独学で学習して学ぶ
  • プログラミングスクールで学ぶ


この2つです。それでは1つずつ説明していきます。

独学で学ぶ

学習サイトを使って学習する良い点は、機械学習の基礎を初心者でも学びやすくなっているところです。

これからおすすめする学習サイトを使って、機械学習を学んでみましょう。

学習サイト:Coursera

引用元:Coursera https://ja.coursera.org/

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います。

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ぶことができるでしょう。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。

書籍で学ぶ

人工知能の作り方など、AIを学ぶための書籍はいま無数に出版されています。多すぎて初心者が選ぶのも一苦労ですので、下記の記事にオススメ学習本をまとめておきました。

入門レベルから上級レベルまでの書籍を解説しています。ぜひともご参考ください。

人工知能(AI)の学習本おすすめ8選【入門者〜上級者までレベル別に紹介】
更新日 : 2020年7月2日

プログラミングスクールで本格的に学ぶ

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。

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
ゆくゆくは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オススメです。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。

 

しかしプログラミングスクール、侍エンジニア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」まで学ぶことができます。

無料体験レッスンでは、

  • 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、本当に人工知能を開発できるのか、などの不安を相談


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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させて頂きますので、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。

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、本格的に人工知能を学んでいきましょう。

まとめ

今回は、初心者でも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。

人工知能は、いまとなっては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、人工知能プログラミングに挑戦してみましょう!

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書いた人

佐野裕史

佐野裕史

侍エンジニア塾インストラクター。
主に技術担当をしています。

【経歴】
力仕事、接客業、営業職など様々な業界を経てIT業界に参入。
IT未経験からスタートし、1ヶ月で仕事獲得に奇跡的に成功。
1年半後にフリーランスに転身。

Web開発を主に行っており、得意とするのはRails、Ruby。
【技術スキル】
Rails、Ruby、Swift、Java(Android)、JavaScript

【趣味、趣向】
麻雀
MTG(マジックザギャザリング)
ダーツ、卓球、野球、ボウリングなどの球技

【Facebookページ】
https://www.facebook.com/hiroshi.sano.7
【Twitter】
プログラミング講師@佐野裕史
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