【G検定対策】AIは「何の問題を解決して進化した」のか?流れでわかるAI技術の進化

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AIの用語を学んでいると、CNN・RNN・Transformer・GPT・RAGなど、次々に新しい言葉が出てきて「結局何が違うの?」と混乱しやすくなります。

ですが、AI技術は バラバラに生まれたわけではありません

実際は、前の技術で起きた問題を解決するために、次の技術が生まれるという流れを繰り返して進化してきました。

この流れがわかると、AIの学習は一気に整理しやすくなります。

単なる用語暗記ではなく「何に困って、どう改善したのか?」で理解できるからです。

これはG検定では非常に重要で、単語だけを覚えるよりも、技術同士のつながりや進化の理由を理解している方が、問い方が変わっても対応しやすくなります。

この記事では、AIの進化を「問題 → 解決」の流れで整理しながら、AI技術がどう発展してきたのかをわかりやすく解説します。

AI技術は「問題 → 解決」の連続で進化してきた

AI技術は、いきなり今の形になったわけではありません

基本的には、次の流れを何度も繰り返しています。

問題が起きる
改善方法が考えられる
新しい技術が生まれる
また新しい問題が見つかる
さらに改善される

つまり

 AIの進化 = 問題解決の歴史

とも言えます。

これを知ると、AI用語が「単なる暗記対象」ではなく、前後関係のある流れとして理解できるようになります。

単語をどう数値にする?|one-hotの問題

AIは文字をそのまま理解できません。

まずは「単語を数値化する」必要がありました。

one-hot表現

例えば「猫」という単語を

 0, 0, 1, 0, 0 …

のような数字に変換します。

これはシンプルですが、大きな問題がありました。

  • 単語同士の意味の近さが分からない
  • データ量が大きくなる
  • 「猫」と「犬」が全く無関係に見える

解決:word2vec・単語埋め込み(Embedding)

ここで生まれたのが

  • word2vec
  • Embedding

です。

これにより

  • 意味が近い単語は近い位置
  • 意味が遠い単語は遠い位置

として表現できるようになりました。

つまり

 「単語を数値にする」から「意味を持った数値にする」へ進化した

のです。

> 単語埋め込み(Embedding)とは?(サイト内リンク)

順番をどう覚える?|RNNの登場

単語を数値にできても、次の問題がありました。

 「順番」が重要な文章をどう扱うのか?

例えば

  • 私は犬が好き
  • 犬は私が好き

同じ単語でも意味が変わります。

解決:RNN

RNNは 前の情報を次に引き継ぐ 仕組みを持っていました。

これにより、文章の順番を考慮できるようになりました。

しかし、問題もありました。

> CNN・RNN・Transformerとは?(サイト内リンク)

RNNの問題

文章が長くなると…

  • 最初の情報を忘れる
  • 勾配消失が起きる
  • 学習が不安定

という問題が出ました。

長い文章を忘れる問題|LSTM

RNNの弱点を改善するために生まれたのが LSTM です。

LSTMは

  • 忘れる
  • 残す
  • 出力する

を制御する仕組みを持ちました。

これにより、長い文章でも以前より情報を保持しやすくなりました。

でも、まだ問題がありました。

LSTMの問題

LSTMは順番に処理するため

  • 遅い
  • 並列処理しにくい
  • 長文ではまだ限界がある

という問題がありました。

重要な場所だけ見たい|Attention

ここで生まれたのが Attention です。

Attentionは 全部を均等に見るのではなく、重要な場所に注目する という考え方です。

例えば「私は昨日買った本を読んだ」なら「読んだ」が何に関係するかを重点的に見ます。

これにより、長い文章の理解がかなり改善しました。

> Attentionとは?(サイト内リンク)

順番処理が遅い問題|Transformer

Attentionは優秀でしたが、さらに進化したのが Transformer です。

Transformerは

  • Attentionを中心に使う
  • 並列処理できる
  • 長文に強い
  • 学習速度が速い

という特徴を持ちました。ここでAIは大きく進化します。

この技術が後の生成AIの土台になります。

> Transformerとは?(サイト内リンク)

文章を生成したい|GPT

Transformerの次に登場したのが GPT です。

GPTは

  • 大量文章を学習
  • 次の単語を予測
  • 自然な文章を生成

できるようになりました。

ここでAIは「分類するAI」から「生成するAI」へ大きく進化しました。

> GPTとは?(サイト内リンク)


しかし、問題もあります。

GPTの問題

GPTは

  • 古い情報を使う
  • 専門知識が弱い
  • 自信満々に間違える(ハルシネーション)

という問題があります。

最新情報や専門知識が欲しい|RAG・ファインチューニング

GPTの弱点を改善するために次の技術が生まれました。

RAG

外部情報を検索して使う → 最新情報に強い

> RGAとは?(サイト内リンク)

ファインチューニング

特定分野で再学習する → 専門化できる

> ファインチューニングとは?(サイト内リンク)


つまり、GPT単体の弱点を補う技術 として使われています。

AIはどう修正する?|学習アルゴリズムの進化

AIは予測するだけでは終わりません。

問題は どう修正するか です。

ここで必要になったのが

  • 損失関数(間違いを測る)
  • 誤差逆伝播法(原因を後ろから調べる)
  • 勾配降下法(修正する)

です。

でもこれも課題がありました。

勾配降下法の問題

普通の勾配降下法は

  • 遅い
  • 不安定
  • データ量が多いと大変

という問題がありました。

> 勾配降下法とは?(サイト内リンク)

解決:SGD → ミニバッチ → Adam

SGD

少しずつ更新する

> SGD(確率的勾配降下法)とは?(サイト内リンク)

ミニバッチ

一部データごとに学習する

> ミニバッチとは?(サイト内リンク)

Adam

学習をより安定化・効率化する

> Adamとは?(サイト内リンク)



つまり、AIの「修正方法」も進化してきた のです。

覚えすぎ問題|過学習

AIは学習すればするほど良い… とは限りません

問題は 覚えすぎる ことです。これを 過学習 と言います。

過学習すると

  • 訓練では高性能
  • 本番で弱い

という問題が起きます。

> 過学習とは?(サイト内リンク)

解決:正則化・ドロップアウト

これを防ぐために

  • 正則化
  • ドロップアウト

が使われます。

つまり、覚えすぎないようにする技術 が必要になったのです。

> 正則化とは?(サイト内リンク)
> ドロップアウトとは?(サイト内リンク)

何をもって「良いAI」なのか?|評価指標の進化

最後の問題は 評価 です。

「正解率が高い = 良いAI」とは 限りません

例えば医療AIなら 病気を見逃す方が危険です。

そこで

  • 精度
  • 適合率
  • 再現率
  • F1値

が使い分けられます。

つまり、目的に応じて評価方法も進化した のです。

> 精度・適合率・再現率とは?(サイト内リンク)
> 評価指標の使い分け方は?(サイト内リンク)

G検定ではどう問われる?

G検定では、この流れをそのまま問うというより「前の技術の弱点を次の技術がどう改善したか?」という形で出題されることがあります。

例えば

  • RNNの問題点として適切なものはどれか
  • Transformerが注目された理由はどれか
  • RAGの役割として適切なものはどれか
  • 過学習を防ぐ方法として適切なものはどれか
  • 適合率と再現率の違いとして適切なものはどれか

このため、単語単体ではなく「何の問題を解決した技術なのか」で覚えることが重要です。

なぜこの理解が重要なのか?

AIの学習をはじめたばかりの人は、用語を1つずつ暗記しようとして混乱しやすいです。

でも本当は、AIは

問題
解決
新しい問題
新しい解決

の流れで進化しています。

この流れで理解すると

  • 技術同士の関係が見える
  • 覚えやすくなる
  • 問い方変更に強くなる
  • 混同しにくくなる

という大きなメリットがあります。

これはG検定でもかなり重要な考え方です。

まとめ

AI技術は、突然すごい技術が生まれて進化したわけではありません。

実際は、前の技術の問題を解決するために、次の技術が生まれる という流れの連続です。

  • one-hot → word2vec
  • RNN → LSTM
  • LSTM → Attention
  • Attention → Transformer
  • Transformer → GPT
  • GPT → RAG / Fine-tuning
  • 勾配降下法 → SGD / Adam
  • 過学習 → 正則化 / Dropout
  • 精度だけ → 適合率 / 再現率 / F1値

この流れが見えると、AI用語はバラバラな暗記ではなく、「なぜ生まれたのか」で理解できるようになります。

AIを学ぶときは、単語を覚えるより「何の問題を解決したのか?」を見ることが、理解への近道です。

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このブログの運営者(文系出身)です。SEO検定1級、ウェブマスター検定1級を取得しました。ブログ運営には「AIの活用は必須」と思いG検定を取得しました。G検定は簡単といわれがちですが1回目は不合格でした。その失敗経験を元に、これから受験する方の助けになればとできるだけわかりやすくG検定対策は解説しています。間違い等あればご指摘いただければ幸いです。
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