要点まとめ・第1章 人工知能とは
人工知能の定義(シラバス 技術1)
学習目標
人工知能とは何かを身近な例で説明し、4つのレベルの違い、AI効果、人工知能とロボットの違いを整理して説明できるようにします。
要点
定義は1つに決まっていない
「人工知能(Artificial Intelligence)」という言葉は、1956年のダートマス会議に向けてジョン・マッカーシーらがまとめた提案書(1955年)で使われたのが始まりとされます。ただし、何をもって「知能」とみなすかは研究者によって違い、統一された定義はありません。「人間のように考える機械」と説明する人もいれば、「知的にふるまうシステム」と説明する人もいます。
エージェントという見方
AIを説明する枠組みの1つに、エージェントがあります。エージェントは、センサーなどで周りの環境を知覚し、その結果にもとづいて行動を選ぶ主体です。この見方をとると、部屋を動き回る掃除機も、画面上で質問に答えるソフトウェアも、同じ枠組みで説明できます。
4つのレベル
AIと呼ばれるものは、ふるまいの複雑さから4段階に分けて整理できます。
- レベル1(単純な制御プログラム):決めておいた条件で動作を切り替えるだけのものです。室温が設定を超えたら冷房を強めるエアコンなどが当たります。
- レベル2(古典的な人工知能):探索・推論や、人が与えた知識を使い、入力と出力の組み合わせが多い場面でもふるまいを決めます。対局の手を先読みするプログラムや、専門家のルールで判断する診断システムなどです。
- レベル3(機械学習を取り入れた人工知能):データから判断のルールを学習します。迷惑メールの振り分けや商品のおすすめなどです。ただし、データのどこに注目するか(特徴量)は人が設計します。
- レベル4(ディープラーニングを取り入れた人工知能):特徴量そのものもデータから学習します。画像の認識や音声の書き起こしで大きな成果を上げています。
人工知能・機械学習・ディープラーニング
機械学習は人工知能を実現する方法の1つで、ディープラーニングは機械学習の方法の1つです。「人工知能⊃機械学習⊃ディープラーニング」という包含関係で押さえます。
AI効果
新しい技術が実現し、仕組みが知られるようになると、人々はそれを知能ではなく単なる自動処理とみなすようになります。これがAI効果です。かな漢字変換や経路探索のように、AI研究から生まれたのに、今ではAIと意識されない技術は少なくありません。AI効果は、AIの範囲が時代とともに動く理由の1つです。
人工知能とロボットの違い
ロボットは、モーターやセンサーなどの身体を持ち、物理的な世界で動く機械です。人工知能は、知覚した情報から判断を下す「考える部分」を指します。ロボットの頭脳としてAIが使われることはありますが、AIは身体のないソフトウェアとしても働きます。決まった動作を繰り返すだけの産業用ロボットのように、AIを使わないロボットもあります。
つまずきやすい点
- 人工知能には研究者のあいだで統一された定義がなく、1つの定義文を正解として覚える論点ではないこと
- レベル3(機械学習)とレベル4(ディープラーニング)の境目は、注目する特徴量を人が設計するか、データから学習するかにあること
- AI効果(実現した技術がAIと呼ばれなくなる現象)を、シンギュラリティや導入による経済効果と取り違えること
- ロボットは物理的な身体を持つ機械で、人工知能は判断を担う部分を指し、両者は同じものではないこと
シラバスのキーワード
シラバス第1.4版に載っている語をすべて並べています。色のついた語は用語集で解説しています。「2問」などの数字は、その語を扱う練習問題の数です。
練習問題
- #0001 AI効果の具体例 難易度 基礎・単一選択 未回答 付箋
- #0002 AI・機械学習・DLの包含関係 難易度 標準・単一選択 未回答 付箋
- #0003 エージェントとしての人工知能 難易度 標準・単一選択 未回答 付箋
- #0121 機械学習の定義(E・T・P) 難易度 標準・単一選択 未回答 付箋
- #0299 人工知能の4つのレベル 難易度 基礎・単一選択 未回答 付箋
- #0300 AIのとらえ方の4分類 難易度 標準・単一選択 未回答 付箋
- #0301 機械学習が向く業務の見極め 難易度 基礎・単一選択 未回答 付箋
復習の時期が来た問題と、まだ解いていない問題から順に出題します。
混同しやすい用語
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