最近、AI(人工知能)という言葉や、DX(デジタル・トランスフォーメーション:デジタル技術を使った変革)という言葉を聞かない日はありません。
今からの時代は、技術者でなくても、文系や主婦でも、どういったものか知っておくことが必要な時代です。
また、2024年から小学校一年生からAI・統計の授業が必須になっており、ますます世代間で格差が開く一方です。 そこで、Renaissancejapanが、世界一分かり易く、AIの原理を説明させていただきます。
例えば、リンゴの写真を見せただけで、何故、コンピューターがリンゴと分かるのか? それは人間がコンピューターにリンゴの特徴(赤い・丸い・ヘタがある・など)特徴を教えているからです。
これを「マシン・ラーニング(機械学習)」といいます。
最近では、何枚のリンゴの写真をコンピューターにみせるだけで、コンピュータ自身が特徴をつかみ、自分で特徴を学習する事が出来ます。 これを「ディープ・ラーニング(深層学習)」と言います。
イチゴの写真は言うまでもなくアナログです。 写真に数値情報はありません。 あくまでもデジカメやコンピューターのカメラによって、画像を縦横のメッシュに区切り、例えば100分割し、細かな小さなピクセル(画像の最小単位の四角)をいっぱいつくっているのです。
その一つ一つのピクセル(通差な四角)にイチゴが移っている部分と写っていない部分があります。 これで情報を1(写っている)もしくは0(写っていない)ででデジタル情報化(数値化)しているだけです。
白黒の場合,それでよいのですが、カラーの場合はどうでしょうか? PCのカメラ、スキャナーでは色を周波数で見分けることができます。 色の三原色はR(赤)、G(緑)、B(青)なので、PCのカメラやスキャナーは、この3つの色ごとに、ピクセルを認識できます。
色(光)は周波数で表すことができるので、コンピューターはそれぞれのピクセルごとに、写っているのか・写っていないのか? また色の具合を自動的に数値で表して記憶(メモリー保存)しています。
これで、何故、ただの画像が数値化できるのか理解していただけたと思います。 色合いは周波数で数値化します。
音声は周波数で高い音か低い音か、また振幅で大きさを数値化しています。 音声の周波数データーを見たがあると思います。
X軸方向に周波数、Y軸方向にはギザギザしたピークがありますがこれが振幅(音の大きさ)です。
上の図はX軸は時間、Y軸は周波数です。
すなわち画像データも音声データもすべて周波数で、数値化しているのです。だから計算できる訳ですね。
いきなり、脳の映像が出てきて、びっくりしたと思いますが、映像は目で見ると、その情報は脳の後頭部の「一時視野角野」送られます。
神経細胞を通りながら、脳の側頭部の「側頭葉IT野」を通りながら、様々な情報と統合され
「イチゴ」と判断される様子を、上の図は表しています。
実は、脳も電気信号で信号伝達しているので、これをコンピューターで真似ることができます。 これがAIで、ニューラルネットワークと呼ばれます。
「ニューラルネットワーク(neural network)」とは、人間の脳の神経回路の構造を数学的に表現する手法です。 脳内の神経細胞である「ニューロン(neuron)」を語源とし、主に音声や画像などのパターンを認識する際に活用されます。
脳科学については、私のBlogで阿片・麻薬というカテゴリーがあり、そこで詳細にお話ししたいと思っているので、ここらにしておきます。
ここまでのまとめ
・画像はメッシュを切り、画像のありなしでデジタル化できる。
・色は周波数で表現出来る。 数値化が可能
・音声も周波数で表現できる。数値化が可能
・AI(人工知能)は脳を模している。 ニューラルネットワーク
・ディープラーニングは、それぞれの特徴、またピクセルをどんどん小さくして、正解の確率をあげるべく、複数回(=複数層)計算し、限りなく正解に導く。
・もっとAIに詳しい情報は ↓
関連情報
経産省様にコンサルした資料の一部です。
AI・ビッグデータ、ベイズ統計学、故障予知、そしてアジャイル開発
https://blog.goo.ne.jp/renaissancejapan/e/8f91cdd777cf816a5f42063cf4355487
日本経済新聞の記事を引用
・今さら聞けない!ChatGPTのメカニズム 自然な文章を生成する「GPT」鍵は大量のテキストから得た予測能力
https://blog.goo.ne.jp/renaissancejapan/e/2c8929f5e469234c07a570e1c891fb53
・今さら聞けない!ChatGPTのメカニズム GPTからChatGPTへ人間との対話に特化するためにたどった学習過程
https://blog.goo.ne.jp/renaissancejapan/e/f91049526bd23f67fa18dcc2921a8bfa
以上
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