機械学習に数学は不要!?「機械学習・ディープラーニングとは」個別指導風景(松中先生)
公開日
2024年10月25日
更新日
2025年1月14日

和(なごみ)講師・松中先生の講義風景
和(なごみ)の講師である松中先生が、機械学習とディープラーニングについて解説した動画の要約です。可愛らしいイラストを交えた説明は、とても親しみやすく、難解に思えるテーマも楽しく学べる内容となっています。これからAI技術がますます進化していく中で、基本的な仕組みを理解する重要性についても触れており、初心者の方にもおすすめの動画です。
機械学習とディープラーニングの基礎
今回の講義では、機械学習とディープラーニングについて、初心者にも分かりやすく、身近な例を使って解説が行われています。それぞれの基本的な仕組みや考え方を以下のように紹介しています。
機械学習とは?
松中先生は、機械学習を「分類する技術」として説明しています。たとえば、自動販売機が10円玉や100円玉を認識して分類する仕組みは機械学習の一例です。しかし、現実の硬貨は傷がついていたり汚れていたりするもの。それでも自動販売機が正確に分類できるのは、学習されたアルゴリズムが機能しているからです。
このように、機械学習は膨大なデータをもとに、正確に「分類」や「予測」を行うための技術であることが強調されています。
ディープラーニングの進化
一方で、ディープラーニングは、さらに高度で複雑な分類や認識を可能にします。たとえば、多数の動物の画像データを用いて、「この画像は猫」「これは犬」「これはウサギ」といった判別を自動的に行うことができます。
人間の場合、「耳が長いからウサギ」「首が長いからキリン」と特徴をもとに判断しますが、機械にはそのような直感はありません。そのため、これまではプログラマーが手動で特徴を定義し、条件分岐(if文)を作成していました。しかし、ディープラーニングでは、機械が自ら特徴を抽出し、より正確な分類を行うようになります。この「自ら学ぶ」仕組みこそが、ディープラーニングの画期的な特徴です。
教師データとテストデータ
機械学習には、モデルを学習させるための「教師データ」と、学習結果を検証するための「テストデータ」が必要です。たとえば、猫の画像を多数用意し、「これは猫です」と教えることで、モデルはパターンを学びます。その後、学習に使っていない新しい猫の画像をテストデータとして与えた際に正しく判別できるかどうかで、モデルの精度を確認します。
このように、教師データとテストデータを用いることで、機械がどれだけ「賢くなったか」を評価できるのです。
損失関数と微分積分
機械学習の中で重要な役割を果たすのが「損失関数」です。損失関数は、モデルの出力が正解からどれだけずれているかを測る指標で、値が小さいほど精度が高いことを意味します。この損失関数を最小化するために必要なのが「微分積分」の知識です。
たとえば、損失関数をグラフで表したとき、最も低い点(最小値)を求めるには微分が欠かせません。このように、数学がディープラーニングの基礎を支えていることを具体的に解説されています。
学ぶ意義と今後の展望
松中先生は、現在ではディープラーニングを簡単に使えるライブラリが多数提供されているため、仕組みを知らなくても結果を得られる時代になったと述べています。しかし、「中身を理解せずに結果だけを信じるのは危険」であるとも強調しています。仕組みを知ることで、結果に対する納得感が得られ、またAI技術をより効果的に活用できるようになります。
さらに、将来的にはAIがますます発展し、人間の能力を超える可能性がある中で、「人間が考える力」を育てることの重要性にも触れています。
まとめ
松中先生の講義は、機械学習やディープラーニングの基本を初心者でも分かりやすい形で学べる内容となっています。身近な例を使った解説や、数学の役割についての具体的な説明は、技術への理解を深めるだけでなく、「なぜ学ぶ必要があるのか」という意義を再認識させてくれます。
ぜひ、この講義を通じて、AI技術への理解を深めてみてください!