AIのすべて

  • 人工知能の仕組みの基本を学ぶ

このレッスンのアクティビティ:

AIの仕組み

先に、人工知能がさまざまな分野で活用され、私たちの日常生活に多大な影響を及ぼしていることをお分かりいただけただろう。人工知能とは何かどのように機能するのか、もう少し掘り下げてみましょう。

真の人工知能は、まだここまで来ていない。完全に人間のように考え、行動するシステムはまだ存在しない。私たちが日常生活でAIといえば、機械学習を思い浮かべるだろう。 

このカリキュラムでAIについて話す場合、実際には人工知能の2つのサブセット、機械学習と生成AIについて話すことになる。

それは何なのか?

顔認識

機械学習

とは、機械(コンピューター)がパターンを識別するために「学習」することで、予測を行うことができるAIのサブセットである。

Youtubeがあなたが次に見たい動画を予測したり、Facebookが画像内のあなたの顔を識別したりするのはそのためだ。

ロボットと少女

生成AI

は、テキスト、画像、音声を生成することができる。大規模言語モデルを使用することで、大量の既存データに基づいてコンテンツを作成することができる。

ChatGPTやDALL-Eは、現在人気のあるジェネレーティブAIの例である。

機械学習についてさらに深く掘り下げてみよう。

機械学習には3つの主要部分がある。

データセット

学習アルゴリズムでパターンを見つける


予想だ!

出典: “Learning about Artificial Intelligence: A hub of MIT resources for K-12 students”, MIT Media Lab

データセット

  • AIは学習するために多くのデータを必要とする。 AIは データセットこれは非常に大きなデータの集合です!今日の世界では、コンピューターはかつてないほど多くのデータにアクセスできる。これが、AIがここ数年で大きな進歩を遂げた理由のひとつだ。

AIだ:

  1. データから学ぶ
  2. やがて自分でパターンを見つけられるようになる
  3. 新しいデータを取り込むとき
    • 予測を立てることができる
    • パターンに基づいている。

ストップ&ディスカッション

AIはどこからデータを得るのか?まあ、AIはあなたや私から多くの情報を得ている。

あなたのご家庭では、テクノロジーによって毎日どのようなデータを作成していますか?

思い当たるものはあった?
  • すべてのグーグル検索
  • 電子メールに入力する言葉
  • アレクサ/シリ/OKグーグルにするすべての質問
  • コネクテッド・デバイス - 照明をつけたり、エアコンや暖房をつけたりするたび
  • 携帯電話のタップ音
  • オンラインで購入したもの
  • ソーシャルメディアでつながっている人
  • 聴いている曲
  • ステップ
女子の議論

一例

それでは、グーグルマップがどのようにAIを使って目的地までの道案内をしてくれるのか、順を追って見ていこう。各ボックスにカーソルを合わせると、Googleマップが各パーツにどのように対応しているかがわかります。

データセット

データセット

グーグルマップは次のようなインプットを受けて予測を行う。
  • 現在地
  • 目的地
  • モード(徒歩、車、公共交通機関)
  • トラフィック

ファインズ・パターン

ファインズ・パターン

グーグルマップは、グーグルマップを利用する人々から常に学んでいる。そのデータは学習アルゴリズムに反映され、グーグルマップの予測精度を高めています。

予測する

予測する

グーグルマップは現在の知識に基づいて、目的地までの最適なルートを予測します。さまざまな選択肢が表示されるかもしれない。あなたが1つを選ぶと、Googleマップはあなたの選択から学び続けます。

ストップ&ディスカッション

さあ、やってごらん!

Youtubeを使って、そのプロセスをステップ・スルー。

  1. データセットとは?
  2. Youtubeはどのように学ぶのか?
  3. 何を予測しているのか?

 

アクティビティ:AIの活動

所要時間:15分

AIにできることを知るために、以下のウェブサイトをいくつかご覧ください。

探検しながら、考えてみてほしい:
  • 目の前にあるコンセプトを、別の文脈で応用できないだろうか?
  • これらのアプリケーションを機能させるためには、どのようなデータが必要だと思いますか?
楽器の遊び場 - AIは画像に基づいて、もしあなたが実際にその場にいたらどう聞こえるかを生成する。
オートドロー - あなたの落書きを受けて、あなたが描こうとしているものが何なのかを素早く予測する!
X 分離度 - つの芸術作品を取り上げ、その2つをつなぐ類似した芸術作品の橋を見せてくれる。

振り返り

人工知能を作るために何が必要かを垣間見たところで、あなたが解決しようとしている問題と、AIがどのように役立つかを考えてみてはいかがだろうか。

湖に沈む夕日と反射
AIの3つの部分-データ、パターン、予測-の観点から、あなたの問題と可能な解決策を考えることができますか?
この3つの部分すべてにどのように対処しますか?

主な用語のおさらい

  • 人工知能(AI)- 通常は人間にしかできないと考えられているタスクを実行できる機械/プログラミング
  • 機械学習- AI(人工知能)のサブセットで、データを使って学習させ、予測を行うためにパターンを認識するように「学習」させる技術。
  • ジェネレーティブAI - テキスト、画像、音声などのコンテンツを作成する能力を持つ技術。
  • 大規模言語モデル- 膨大なデータを使って学習させた、テキストを予測・生成するAIモデル
  • データセット - AIにパターンを認識させ、何かを予測させるために使用される情報。
  •  

追加リソース

もっとクールなAIを探検したい?