人工知能の仕組みをイラストでわかりやすく理解しよう！ 【具体的なプログラムも掲載】

対象者

・人工知能に興味がある

・独学でうまくいかない

・中身を見てみたい

プログラムを理解せずとも、簡単に仕組みを知ることで正しく人工知能と接することができます。そのため、全ての人に知ってもらいたいです。

ちなみに、プログラムの言語はPythonです。

仕組みを知る意味

仕組みを知るとどのようなメリットがあるのでしょうか？

恐らく仕組みを知らないとAIが何かよくわからないものになっていると思います。今の社会は人工知能が多く活用されています。

これからの時代に適応するためにも、仕組みを知っておいて損はありません。イラストなどを用いてとてもわかりやすく解説しているので、是非お読みください！

基本的な仕組み

人工知能の基本的な仕組みからみていきましょう。

実はAIは人間の脳の構造をまねして作られています。脳の神経細胞である「ニューロン」は0.1mm〜0.005mmの大きさで、ヒトの脳全体では約860億個にのぼります。

たくさんのニューロンは繋がっていて、電気信号を送り合います。

これを簡単な図にしてみます。

この図ではAとBの２つのニューロンがαとβに接続しています。

wという値は重みを表しています。

Aにフォーカスして値の動きを見てみましょう。

αの値にAの値とw1（重み）の積とBの値とw3の積を送信します。

つまり、数式で表すとこうなります。

※本当は活性化関数や閾値などがあります。今回は簡略化のため省略します。

実際に値を代入して計算してみましょう。

計算結果が出てきましたね。

この結果もまたAやBのような値となり、次のニューロンへ送信されます。

この計算をプログラムで表現してみましょう。​

NeuronA = 2.0NeuronB = 1.0w1 = 1.0w2 = 3.0w3 = 2.0w4 = 2.0α = NeuronA * w1 + NeuronB * w3β = NeuronA * w2 + NeuronB * w4print("α ： "+str(α))print("β ： "+str(β))-------------------------------『 出力結果 』α ： 4.0β ： 8.0

しっかり計算されていますね。

ニューラルネットワーク

ニューロンは膨大な量でネットワークを構築しています。このことを「ニューラルネットワーク」といい、縦列のことを層と呼びます。また、全体を大きく入力層・中間層・出力層の３つに分けることができます。

※図ではみやすくするため一部接続を省いています。