ディープラーニング(深層学習:deep learning)とはAI(人工知能)の中核を担う技術として注目されています。
「何が特別なのか?」「どういった場面で使われているのか?」などについて本記事では基本的な仕組みや種類、活用例を解説いたします!
結論
ディープラーニング(深層学習)とは機械学習の一種であり、ニューラルネットワークを用いて大量のデータから自動的に特徴を学習する技術のことです。
この技術は画像認識や音声認識、自動翻訳などに活用され、私たちの日常生活を便利にしています。
ディープラーニング(深層学習)とは?
ニューラルネットワークを基にした技術
ディープラーニングは人間の脳の働きを模倣した「ニューラルネットワーク」という仕組みを基にした技術です。
従来のプログラムでは人間がルールを設定してコンピュータに教える必要がありましたが、ディープラーニングではデータを与えるだけで自動的にパターンを学び取ります。

層を重ねた構造
この技術の核となるのが「層」を重ねた構造です。「入力層」「中間層(隠れ層)」「出力層」という階層がありこれを深く重ねることで複雑なパターンや特徴を学習できます。これが「深層学習」という名前の由来となっています。

例えば画像認識を行う場合、ディープラーニングは「線を認識する層」「形を認識する層」「全体の構造を認識する層」というように階層的に処理を行います。この仕組みによって非常に精度の高い結果を得られます。
ディープラーニング(深層学習)の活用例
画像認識
医療画像の解析や顔認識システムに活用されています。たとえばがん細胞の早期発見を支援する画像診断技術や防犯カメラでの不審者検知に使用されています。
音声認識
スマートスピーカーや音声アシスタントのコア技術として有名です。人間の話しかけた内容を的確に理解し返答する機能はディープラーニングの成果となっています。
自然言語処理
ディープラーニングは文章の翻訳や要約、チャットボットの応答生成にも使われています。高度なアルゴリズムにより単語の意味や文脈を深く理解することが可能となっています。
自動運転
車両の周囲の状況を認識し、運転判断を行う技術として活用されています。カメラやセンサーを通してAI(人工知能)によって周囲の状況を認識し、最適で完全な運転操作を行うことが期待されています。

このようにディープラーニングは私たちの生活を便利にしてくれています。
ディープラーニング(深層学習)の強みと課題
強み
自己学習能力
膨大なデータから自動的に学習するため事前に明確なルールを設定する必要がない
高い精度
複雑なパターンを認識できるため従来の手法よりも高精度な結果を提供できる
多様な応用分野
画像、音声、文章、自動運転など幅広い種類の分野に対応可能となっている
課題
大量のデータが必要
精度を高めるためには膨大なデータと計算資源が必要となる
解釈性の難しさ
結果が出ても、どのような理由でその結論に至ったのかを説明するのが難しい場合がある

まとめ
ディープラーニング(深層学習)は機械学習の一分野であり、ニューラルネットワークと呼ばれる技術を基盤としています。膨大なデータを基にして自動的に学習し、画像認識や音声認識、自然言語処理など私たちの生活を便利にする技術として急速に進化してきました。
その一方で膨大なデータ量、計算資源、解釈性(結果の透明性)の難しさといった課題を克服する必要があります。今後の研究開発によって、これらの課題が解決されディープラーニングがより身近で信頼性の高い技術となることが期待されます!
最後まで読んでいただき、ありがとうございました!
