AI初心者の方へ

AI初心者の方へ

これからAIを始める方のために簡単な解説を書きました。初心者向けの解説ですので,厳密な定義に拘らずに,深層学習や機械学習を使ったプログラムのことを以下AIと呼びます。

【AIとは】

AI (Artificial Intelligence) とは人工知能のことであり,これまで3度のブームが来ています。今はその3度目のブームの真っ最中であり,これは機械学習やディープラーニング(深層学習)という技術の発展だけでなく,ビッグデータの普及も要因の一つと言われています。

【AIで使われるプログラミング言語】

現在,AIに一番良く使われているプログラミング言語はPython(パイソン)と呼ばれる言語で,現在最も良く使われているプログラミング言語の一つです。このPythonは,文法がシンプルなため,書き易く,読み易い一方で,高機能な言語と言われています。ただし,一般に実行速度が遅いという欠点もあります。

【AIのフレームワーク】

フレームワークとは,文字通り「枠組み」のことで,ソフトウェアの開発が楽にできるように用意された「土台」のようなものです。AIや機械学習のためのフレームワークとして以下のものが有名です。これらはいずれもPythonを使います。

名前 特徴ほか
Tensorflow Googleが開発したもの。現在最も良く使われているフレームワークの一つ。
Chainer 日本の会社Preferred Networksが作ったフレームワーク。日本語の解説も豊富。チュートリアルも親切。
PyTorch 上の二つに比べ後発のため,高速な動作。
Keras Tensorflowと一緒に使うことで,深層学習の様々なプログラムを用意に書くことが可能。

もちろん,これらを使わずにAIプログラムを書くことも可能ですが,これらを使うことで,より簡単にAIプログラムを書くことができます。

【AIプログラミングのためのパソコン】

仕事や研究で,ビッグデータによるAIのプログラムを作るような場合を除き,試してみるだけなら,それほど高いスペックのPCは必要ありません。また時間は掛かりますが,GPUがなくてもCPUだけで実行も可能です。

【AIプログラミングを始めたい方へ】

これからAIプログラミングを始めたい方は,まずは上で紹介したフレームワークを使ってみることをお勧めします。いずれも詳しいインストール方法や,チュートリアル(初心者向けの解説),多くのサンプルプログラムがあります。

以下は公式ページのみです。英語のものもありますが,頑張ってトライしてみて下さい。

フレームワーク インストール方法 初心者向け解説
Tensorflow Tensorflowのインストール方法 Tensorflowのチュートリアル
Chainer Chainerのインストール方法 Chainerのチュートリアル
PyTorch PyTorchのインストール方法 PyTorchのチュートリアル
Keras Kerasのインストール方法 Kerasのチュートリアル

他にも,これらのフレームワークに対して,多くの人が参考になるプログラムをWeb上で公開してくれていますので,参考にしてみて下さい。

参考までに,手始めにMNISTと呼ばれるデータを使い,文字認識のサンプルを動かすことが多いようです。試してみて下さい。

【AIを理解するために必要な勉強】

上記のフレームワークを使うことで,AIとはどのような計算をしているのか,など知らなくても,AIプログラムを書くことができます。

しかし,中身を理解して使いこなしたい場合は,次のような数学的な知識が必要となります。

    • 線形代数
    • 微積分
    • 確率・統計

AIに興味のある人は,これらの勉強も頑張ればきっと役に立ちます。