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【小学生でもわかる】人工知能(AI)とは?AIの基本をわかりやすく解説

「人工知能とかAIってよく聞くけど、実はあまりよくわかってないかも…。」

「AIって今後どうなっていくの?人間を超えていくの?」

みなさんは人工知能(AI)と聞くと、どんなものをイメージしますか?

映画やテレビに出てくるAIは、人間そっくりの姿をしたロボットみたいなものが多いですよね。でも、iPhoneのSiri(シリ)みたいなものもAIと呼ばれるし…。

AIってよく耳にするわりには、実際のところ何なのかよくわからない。こんな方もきっと多いはず。

今回のテーマは、「人工知能(AI)」。AIのキホンをわかりやすく解説します。

人工知能(AI)とは?

AIという言葉が生まれたのは1950年代。研究者たちは、「人と同じように考える知的なコンピューター」のことをAIと呼びました。

つまり、AIとはコンピューターのこと。映画に出てくるようなヒト型ロボットは、あくまでイメージで、必ずしも人間のような姿をしている必要はありません。

AI(エーアイ)って??
Artificial Intelligence(アーティフィシャル インテリジェンス)の略。Artificialは「人工的な」、Intelligenceは「知能」という意味です。つまり、「人工知能」と「AI」はまったく同じことを指しています。
AIとは

人と同じように考える知的なコンピューター

ほんとうのAIはまだ存在していない?!

“人のように考える” コンピューターをAIとするならば、まだ本当の意味でのAIは存在していないことになります。

「エッ、でもSiriやAlexa(アレクサ)とかってAIじゃないの?」

「どうも、アレクサです。」

たしかに、SiriやAlexaなどの音声アシスタント、スマホの顔認証、音声翻訳サービスなど、最近ではAIと呼ばれる製品やサービスが続々と登場していますよね。

現在は、そのような “AI機能” を持つものがAIと呼ばれている、ということなんです。

いまは第3次AIブーム

ここ数年、AIという言葉がより身近になりましたよね。実は2000年代半ば頃から、「第3次AIブーム」がはじまったと言われています。

「エッ、じゃあ第1次、第2次はいつだったの?」

第1次AIブーム
  • 1950年代後半~1960年代
  • パズルや迷路のように、ルールとゴールが決まっているものしか扱えなかった
第2次AIブーム
  • 1980年代~1990年代前半
  • 知識やルールを完全に覚えさせたりするのが難しく、データがない問題に対応できなかった
第3次AIブーム
  • 2000年代半ば~
  • 「ディープラーニング」の登場で、AIの応用や研究が加速

ディープラーニングで進化するAI

テレビやニュースなどで、「ディープラーニング(深層学習)」という言葉を聞いたことがありませんか?

2010年代に普及したディープラーニングによって、AIは飛躍的な進化を遂げました。

ディープラーニングってなに?

人間の脳は、神経細胞(ニューロン)どうしがつながって、ネットワークをつくることで、情報を次から次へと伝達していきます。

神経細胞(ニューロン)のイメージ
ネットワークのイメージ
(写真は公園にある遊具です)

ディープラーニングは、脳の神経細胞のネットワークをまねて、AIにものごとを学習させるための手法のことです。

コンピューターが自ら学習するためのしくみのことを、「機械学習」といいます。機械学習の中で現在最も注目されている手法が、ディープラーニングです。

ディープラーニングとは

機械学習の手法のひとつ

ディープラーニングは特徴を自ら見つけ出す

ディープラーニングは、画像などのデータに含まれるさまざまな特徴を、自分で見つけ出すことができます。

例えば、チューリップとヒマワリを見分けるときに、これまでは「色や花びらのカタチに着目してね。」というような指示が必要でした。

でも、ディープラーニングは大量の画像を読み込ませるだけで、その画像に含まれる特徴を自ら抽出します。

「このカタチ、バランスは…ヒマワリです。」
「このカタチ、色合いは…チューリップです。」

さまざまな分野で活躍するAI

ディープラーニングの登場によって、AIの性能が飛躍的に向上し、さまざまな分野でAIの活用・開発が進んでいます。

どんな場面でAIが活躍しているのか。ここでは、ほんの一部だけ紹介します。

すでにAIが活用されている分野

顔認証システム

カメラで顔を写すことによって、本人であることを認証できる「顔認証システム」。空港の入国審査や、スマホのセキュリティ、警察の犯罪捜査などですでに使われています。

天気予報

天気予報でも画像認識AIが使われています。人工衛星がとらえた雨雲の画像をAIに学習させることで、天気予報の精度が上がります。

自動翻訳

2016年11月に、Google翻訳にディープラーニングが導入され、翻訳の質が大幅にアップしました。このような自動翻訳システムでは、人間による対訳データをもとに翻訳しています。

「わたし、じつは文法を知りません…。」

研究・開発が進められている分野

自動運転

日本やアメリカ、ヨーロッパ、中国など、世界中で開発が進められている自動運転車。自動運転では、AIがカメラやレーダーで周囲の状況を認識し、ブレーキをかけるなど、ドライバーの役割を果たします。

新薬開発

病気の原因となるタンパク質と薬の化合物は、カギとカギ穴のような関係になっています。通常、カギを見つけ出すのには膨大な時間がかかります。

そこで、過去の実験データをもとに、ぴったりとはまるようなカギを提案してくれるようなAIの開発が進められています。

病理診断

患者さんから採取した組織の標本を顕微鏡で観察して、がん細胞の有無をAIが診断する研究が進められています。画像解析はAIが最も得意とする分野のひとつです。

AIが抱える弱点とは?!

「AIはこのままかしこくなり続け、あらゆる分野で人間を超えていくの?!」って思いますよね。

でも現状では、人間なら当たり前のようにわかることも、AIはわかっていないようです。

AIは言葉の意味を知らない

例えば、こんな話があります。

シマウマを知らない子どもに、「シマウマは、しましまのあるウマだよ。」と教えれば、どんな動物かは何となくイメージできますよね。

「エッ、ぼくのこと知らないの?」

ところがAIに同じように伝えても、何のことだか理解できないそうです。

AIは、「ウマ」や「しましま」という単語を、コンピューター上の記号(シンボル)としてのみ認識しています。文字の意味を理解していないので、人間のようにシマウマをイメージすることができません。

AIは考えすぎてしまう

例えば、こんな実験があります。

それは、AIに洞窟の中から爆弾がついたバッテリーを取ってこさせる、というもの。

まず最初に、「バッテリーを取ってきて。」とAIに命令しました。すると、AIは爆弾がついたまま持ってきてしまいました。

ドッカーン!!

次に、「何か行動するときには、それによって起きる影響も考えて。」と命令を追加しました。すると、今度はバッテリーの前で立ち止まって動かなくなってしまいました。

「バッテリーを持ち上げたら床がくずれるかも。」「バッテリーを持ち上げたら爆発するかも。」・・・

いろいろと考えすぎて身動きがとれなくなってしまったのです。AIは枠組みやルールがないと考えすぎてしまう、という問題があります。

AIの弱点

言葉の意味を知らない

考えすぎてしまう

AIはこれからどのように進化していくの?

目覚ましい発展を遂げてきたAIですが、特定の分野では高い能力を発揮しても、それ以外の分野では応用がきかない、というのが現状です。

ではこの先、AIはどのような能力を獲得して、どのように進化していくのでしょうか?

AIの専門家である東京大学の松尾豊教授によると、AIはこの先、このような進化を遂げていくそうです。

AIの進化の過程

感覚に関する概念を獲得する

「あったかいな」

動作に関する概念を獲得する

「ドアを開けてみよ」

行動を通じた抽象的な概念を獲得する

「おいしそうだな」

言葉を理解する

「うんうん、わかるわかる」

知識や常識を獲得する

「そんなの常識でしょ」

「知識や常識を獲得するのはいつ頃の話なの?」

大まかな予測では、2030年頃と言われています。もうすぐそこまで迫っていますね。

「AIは人間の知能を超えていくの?」

まだまだ相当な時間がかかりますが、「AIがいずれ人間の知能を超える」ということについては、多くの研究者が同意しているようです。

参考書籍

AIの基本から最新の応用技術、AIとセキュリティ、AIと仕事、AIと教育など、気になるテーマが満載の一冊です。

人工知能(AI)についてもっと知りたい、という方はこちらの本を読んでみてください。

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