【文系でも分かる機械学習】機械学習って何だろう？

2020年10月16日 15:11

今回は機械学習の定義について
アウトプットしていきます。

1.機械学習とは

まず機械学習とは何かを言葉として
答えららえないのは当たり前です。

「料理とは何か？」と問われた時
多くの人が何となくでも答えられるでしょう。

例えば
複数の食材を切り、焼く・煮る・蒸すなど
の処理をし混ぜ合わせるもの。
など。

これを答えれらるのは中身を理解している
からなんです。

最近はAIやビックデータが流行っていますが
ほとんどの人がその中身を理解していないで
しょう。

機械学習についても中身を理解していないのに
言葉が先走ってしまっているんです。

まずは機械学習とは何かを整理することが
大切です。

何をしているか理解せずに学習を進めるのは
これから学習していくには非常に危険です。

それでは機械学習の中身について
学んでいきます。※アーサー・サミュエルが定義。

【機械学習とは】
明示的にプログラムしなくても
(都度教えなくても)
コンピュータが自ら学ぶ(学習する)ことが
できるようにする為にはどうすれば良いかを
考える学習分野

重要なポイントはコンピュータが自ら学ぶ
というところです。

もう一つの定義について紹介します。
※トム・ミッチェルが定義したもの。

【機械学習とは】
タスクTに関し経験Eと正答率Pから学ような
コンピュータプログラムである。
そして正答率Pで測定されるタスクTが経験Eに
よって改善されるようなプログラムである。

ちょっと難しいですね。
事例を元に考えてみましょう。

【事例】
T:健康かどうかを判定する仕組み
E:ある人が健康かどうかを示すデータ
P: 正解率(健康かどうかを正しく判断した割合)

ある人が健康かどうかを判定する仕組みに
それを示すデータを入れた時、健康かどうかを
判定してくれるものがタスクTです。
さらにタスクTがどれだけ正しいかを正答率P
で測定します。
このタスクTは経験Eによって学習し改善され
ます。

それでは事例を元に学習の意味を考えて
みましょう。

①データがあります。
②データをアルゴリズムに入れます。
③データを元にアルゴリズムが計算し
　最も近い直線を引きます。
④データを追加します。
⑤再度アルゴリズムが計算します。
⑥最も近い線が更新されます。
※データが追加される都度、再計算されます。

次にもう少しエンジニアとしての目線で
機械学習について理解していきましょう。

【機械学習とは】
機械学習はデータによって学習する数学的
モデルを構築するもの。すなわち、機械学習の
手法は数学的モデルの構築方法と考える。

【学習とは】
観測されたデータに基づき、モデルに適合させる
為にパラメータを変化させること。
(機械学習では調整可能なパラメータが
与えられる)

このパラメータが入力されたデータによって
変化していく(学習していく)のでプログラムが
データから学習したとされる。

となっています。

今回はここまでにします。

それでは最後に機械学習の概念を
学ぶ上でおすすめの書籍を紹介します。

機械学習や人工知能の概念を理解するには
G検定に挑戦するのもお勧めです。

私自身、無知の状態でしたので
学習の足掛かりとしてG検定を受検しました。

ぜひチャレンジしてみてください。

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