ニューラルネットワークとは
脳の神経回路を模した学習モデル
ニューラルネットワーク(Neural Network)は、人間の脳の神経細胞(ニューロン)のつながりを模した計算モデルです。多数のノード(ニューロン)が層をなして接続され、データを受け取り、変換し、出力します。
構造:入力層・中間層・出力層
入力層 中間層(隠れ層) 出力層
[画像ピクセル] → [特徴を抽出] → ... → [猫 / 犬 / 鳥]
- 入力層 — データを受け取る(画像なら各ピクセルの値)
- 中間層(隠れ層) — 特徴を抽出・変換する
- 出力層 — 最終的な予測・分類結果を出す
中間層が多い(深い)ネットワークが ディープラーニング(深層学習) です。
学習の仕組み:誤差逆伝播
- データを入力し、出力を計算する
- 正解との誤差(ロス)を計算する
- 誤差を小さくする方向に各接続の重みを調整する(バックプロパゲーション)
- 大量のデータで繰り返すことで精度が上がる
ディープラーニングが得意なこと
| 分野 | 代表例 |
|---|---|
| 画像認識 | 物体検出、顔認証、医療画像診断 |
| 自然言語処理 | 翻訳、要約、対話(LLM の基礎) |
| 音声認識 | Siri、音声テキスト変換 |
| ゲーム | AlphaGo、ゲーム攻略 AI |
まとめ
ニューラルネットワークは「入力→変換→出力」を多層で行う計算モデルです。深くするほど複雑なパターンを学習できますが、大量のデータと計算リソースが必要になります。現代の AI ブームを支える中核技術です。