自然言語処理

人工知能を支える言語学習の宝庫：コーパス

人工知能が私たち人間と同じように言葉を理解し、自由に扱うためには、人間の子どもが言葉を学ぶのと同様に、膨大な量の言語データに触れ、学ぶ必要があります。まるで子どもが周囲の大人たちの言葉を聞いて、徐々に単語の意味や使い方を覚えていくように、人工知能もまた、大量の文章を読み込むことで、言葉のルールや意味を学習していくのです。この学習において、「コーパス」と呼ばれる言語データの集まりが、いわば教科書の役割を果たします。コーパスは、新聞記事や小説、ブログ、会話記録など、様々な種類の文章を集めた巨大なデータベースです。人工知能は、このコーパスを読み込むことで、単語の意味や使い方、文の構造などを学習します。具体的には、コーパスを用いて、単語の出現回数や、ある単語の次にどのような単語が現れやすいかといった情報などを分析することで、言葉同士の繋がりや文法的な規則性を把握していきます。例えば、「青い」という単語の後に「空」という単語がよく出てくることから、「青い」と「空」が関連性の高い言葉であることを学習するといった具合です。また、コーパスの中には、話し言葉と書き言葉、あるいは、丁寧な言葉遣いとカジュアルな言葉遣いなど、様々な種類の言葉遣いのデータが含まれています。人工知能は、これらのデータを学習することで、状況に応じて適切な言葉遣いを使い分けることができるようになります。このように、コーパスは人工知能が自然で人間らしい言葉でコミュニケーションをとるための、非常に重要な土台となっています。コーパスの質と量は、人工知能の言語能力に直結するため、より質の高いコーパスを構築するための研究開発が日々進められています。

2024.11.25

言語モデル

対話型ＡＩ：ChatGPT入門

「対話型ＡＩ」とは、人と会話するように情報のやり取りができる人工知能のことです。まるで人間同士が話しているかのような自然な言葉で、質問への回答だけでなく、文章の作成や様々な作業をこなすことができます。２０２２年１１月に公開された「ChatGPT」は、この対話型ＡＩの代表例であり、世界中で大きな話題となりました。「ChatGPT」のような対話型ＡＩは、「大規模言語モデル（ＬＬＭ）」と呼ばれる技術を基礎としています。この技術は、インターネット上にある膨大な量の文章データを学習することで、人間のように言葉を理解し、文章を作り出す能力を身につけます。そのため、まるで人と話しているかのような自然な会話が可能です。従来の人工知能では、人間が特定の指示や命令を入力する必要がありました。しかし、対話型ＡＩは、人間の言葉で質問や依頼をするだけで、まるで秘書やアシスタントのように様々な仕事をこなしてくれます。例えば、文章の要約、翻訳、表計算ソフトの関数作成、プログラミング、小説や脚本、詩や歌詞の作成まで、多岐にわたる作業を支援することができます。「ChatGPT」の登場は、人工知能と人間の関わり方に大きな変化をもたらす可能性を秘めています。従来、人工知能は専門家だけが扱う難しい技術というイメージがありました。しかし、対話型ＡＩは、特別な知識がなくても誰でも簡単に利用できます。そのため、多くの人々が人工知能を身近に感じ、日常生活や仕事で活用する機会が増えると考えられます。今後、様々な分野で対話型ＡＩが活用されることで、私たちの生活はより便利で豊かになることが期待されます。また、ビジネスの場面でも、新しいサービスや製品の開発、業務効率の向上など、様々な場面で革新的な変化が起きる可能性があります。まさに、人工知能と人間がより密接に関わり合う、新しい時代の幕開けと言えるでしょう。

2024.11.25

テキスト生成

書き手の気持ちを読み解くAI

近年、インターネットの普及により、商品やサービスに対する利用者の声は膨大な量の情報となっています。数千万件にも及ぶ口コミデータを読み解き、サービス向上に役立てたいという企業のニーズはますます高まっています。しかしながら、それらの膨大な情報を全て人の目で確認し、分析することは難しいのが現状です。そこで、書き手の感情を数値化する画期的な技術が登場しました。この技術は人工知能を用いて、膨大な量の口コミデータを学習させることで実現しました。具体的には、書き手の感情を「喜び」「好き」「悲しみ」「恐れ」「怒り」の五つの基本的な感情に分類し、それぞれを数値で表します。例えば、「喜び」の度合いが８０、「怒り」の度合いが２０といった形で数値化することで、文章に込められた感情を客観的に捉えることが可能となります。従来、文章から感情を読み解く作業は人の手で行われてきました。そのため、どうしても読み手の主観や解釈の差によって分析結果が左右されてしまうという課題がありました。また、膨大な量の文章を人が読んで分析するには、多くの時間と労力が必要でした。しかし、この新しい技術を用いることで、客観的な指標に基づいた感情分析が可能となり、より精度の高い分析結果を迅速に得られるようになります。この技術は、様々な分野での活用が期待されています。例えば、商品やサービスに対する顧客の反応をより正確に把握することで、商品開発やサービス改善に役立てることができます。また、顧客からの問い合わせ内容を分析することで、顧客対応の質の向上を図ることも可能です。さらに、SNSなどの書き込みから世の中の動向や人々の感情の変化を捉え、マーケティング戦略に活用することも考えられます。このように、書き手の感情を数値化する技術は、今後の社会において、様々な場面で役立つ重要な技術となるでしょう。

2024.11.25

機械学習

対話型で操作！ＣＵＩ入門

対話型操作とは、人と計算機が、まるで話し合いをするように情報をやり取りする操作方法のことです。これまでの計算機操作といえば、画面に表示された小さな絵印を動かす道具を使ったり、ずらりと並んだ項目から選んだりといった方法が主流でした。しかし、対話型操作では、文字を入力したり、声を発したりすることで、計算機とやり取りを行います。まるで人と人が会話をするように、指示を出したり、情報を求めることができるのです。この対話型操作の大きな特徴は、その使いやすさです。従来の操作方法では、目的の操作を行うために、いくつもの手順を踏まなければいけない場合もありました。しかし、対話型操作では、例えば「明日の予定を教えて」と声を発するだけで、計算機はすぐに予定を表示してくれます。まるで秘書に指示を出すかのような、手軽で直感的な操作が可能です。既に、この対話型操作は、私たちの身の回りで広く使われています。例えば、円筒形の装置に「音楽をかけて」と話しかければ、好きな音楽を流してくれますし、画面上で自動的に文字をやり取りする仕組みを使って、お店の問い合わせをすることもできます。また、近年では、言葉だけでなく、表情や体の動きを読み取って操作する技術も開発されており、今後ますます様々な場面で活用されることが期待されています。対話型操作は、計算機をより身近で使いやすいものにする技術です。誰でも簡単に扱えるため、高齢者や子供、あるいは計算機操作に慣れていない人でも、容易に情報にアクセスしたり、様々なサービスを利用したりすることが可能になります。今後、この技術がさらに発展していくことで、私たちの生活はより便利で豊かなものになるでしょう。

2024.11.25

言語モデル

キーワード検索：進化する情報探索

かつての情報の探し方では、決められた語句とぴったり同じものがある文章しか見つけられませんでした。例えば、「みかん」と入力すれば、「みかん」という語句を含む文章だけが結果に表示され、「オレンジ」や「柑橘類」のような関連する語句を含む文章は見つけることができませんでした。しかし、近年の技術革新によって、言葉の意味を理解し、関連する情報を提示することが可能になりました。これは、人間の言葉を機械に理解させる技術、特に人工知能や機械学習といった技術が大きく進歩したおかげです。こうした技術の中心にあるのが、言葉を数字の列に変換するという考え方です。この数字の列は、言葉の意味や文脈を数字で表したもので、埋め込み表現とも呼ばれます。例えば、「りんご」を数字の列に変換すると、「0.2、0.5、0.8…」のようになります。「みかん」も同様に数字の列に変換すると、「0.3、0.6、0.7…」のようになります。一見無意味な数字の羅列に見えますが、これらの数字は言葉の意味を捉えています。この数字の列を使うことで、言葉同士の関連性を計算することができます。例えば、「りんご」と「みかん」の数字の列を比較すると、両者はよく似た数字の並びをしていることが分かります。これは、「りんご」と「みかん」がどちらも果物であるという共通の意味を持っているからです。このように、言葉の意味を数字の列で表すことで、コンピュータは言葉の意味を理解し、関連する情報を効率的に探し出すことができるようになりました。これにより、検索の精度が格段に向上し、私たちが必要な情報にたどり着くことが容易になったと言えるでしょう。また、これらの技術は、文章の要約や翻訳、文章の作成支援など、様々な分野で活用され始めており、今後の更なる発展が期待されます。

2024.11.25

機械学習

言葉を理解するコンピューター：自然言語処理の世界

私たちは日々、言葉を使って意思疎通を図っています。この言葉を、コンピューターにも理解させ、まるで人間同士のように対話ができたらどんなに便利でしょうか。そんな seemingly 夢のようなことを実現する技術が、自然言語処理です。自然言語処理とは、私たちが日常的に使っている言葉を、コンピューターが理解できるように変換し、言葉の意味や文脈を読み解く技術です。コンピューターは、数字や記号といった明確なルールで定義されたデータしか処理できません。そこで、私たちが使う複雑で曖昧な言葉を、コンピューターが扱える形に変換する必要があるのです。この技術は、既に私たちの暮らしの様々な場面で活躍しています。例えば、毎日のように届く電子メール。その中には、迷惑メールが紛れ込んでいることがあります。迷惑メールを自動で見分けて振り分けてくれるのも、自然言語処理の技術のおかげです。また、話しかけるだけで様々な操作をしてくれるスマートスピーカーも、自然言語処理によって私たちの言葉を理解し、適切な応答を返しています。さらに、長文の資料や記事を短時間で把握したい時に便利な自動要約機能も、自然言語処理の技術が用いられています。このように、自然言語処理は既に私たちの生活に欠かせない技術となっているのです。この技術は、日々進化を続けており、今後ますます発展していくことが期待されています。例えば、より自然でスムーズな機械翻訳や、人工知能による文章作成なども、自然言語処理の応用として期待されています。自然言語処理の進化は、私たちのコミュニケーションをより豊かにし、より便利な社会を実現していくでしょう。

2024.11.25

言語モデル

シーボウ：文脈から単語を予測

言葉の意味をコンピュータに理解させることは、長年の課題でした。人間は言葉の周りの文脈から意味を読み取ることができますが、コンピュータはそれが苦手です。そこで登場するのが分散仮説です。これは、ある言葉の意味は、その言葉と一緒に使われる他の言葉によって決まるという考え方です。例えば、「地球」という言葉について考えてみましょう。「地球」は「宇宙」「太陽」「月」「惑星」といった言葉と一緒に使われることが多いでしょう。これらの言葉は全て宇宙に関連する言葉です。つまり、「地球」と一緒に使われる言葉から、「地球」が宇宙に関連する言葉であることが分かります。同様に、「猫」は「ペット」「しっぽ」「肉球」「ニャー」といった言葉と、「犬」は「ペット」「散歩」「骨」「ワンワン」といった言葉と一緒に使われることが多いです。これらの言葉の出現傾向から、コンピュータは「猫」と「犬」がどちらも動物であり、ペットとして飼われることが多い生き物であることを理解できるようになります。このように、分散仮説は、言葉の意味を周りの言葉との関係性から捉えるという、人間の直感的な言語理解に近い考え方に基づいています。大量の文章をコンピュータに読み込ませることで、どの言葉がどの言葉と一緒に使われることが多いのかというパターンを学習することができます。そして、このパターンを数値化することで、言葉の意味をコンピュータが処理できる形に変換できるようになります。この技術は、自然言語処理と呼ばれる分野で広く活用されています。例えば、文章の類似度を調べたり、文章を分類したり、文章の意味を理解するのに役立ちます。また、機械翻訳や自動要約、会話ロボットなど、様々な応用が期待されています。つまり、分散仮説は、コンピュータに人間の言葉を理解させるための重要な一歩と言えるでしょう。

2024.11.25

深層学習

対話型AI「ChatGPT」の可能性と課題

対話できる人工知能は、近年目覚ましい発展を遂げていますが、その中でも「ChatGPT」は革新的な技術として注目を集めています。この人工知能は、アメリカの「OpenAI」という会社によって開発され、二〇二二年十一月に一般公開されて以来、瞬く間に世界中で話題となりました。インターネットが登場して以来の大きな発明だと称賛する声も上がっています。従来の自動会話プログラムとは異なり、「ChatGPT」は高度な言葉の理解力と表現力を備えています。まるで人と話しているかのように自然で滑らかな言葉のやり取りができるため、様々な用途で活用できます。例えば、知りたい情報を的確に探し出すだけでなく、文章の作成や翻訳、更には複雑な computer の命令作成といった作業もこなすことができます。これは、私たちの日常生活や仕事の進め方に大きな変化をもたらす可能性を秘めていると言えるでしょう。「ChatGPT」の優れた能力の秘密は、膨大な量の言葉データを使って学習している点にあります。この学習を通して、言葉の意味や文脈、言葉同士の繋がりなどを理解し、人間のように言葉を操ることができるようになりました。また、「ChatGPT」は常に学習を続けているため、その能力は日々向上しています。「ChatGPT」の登場は、人工知能技術の進化における一つの大きな成果と言えるでしょう。今後、更なる技術革新によって、その驚異的な能力はますます発展し、社会の様々な場面で活躍していくと期待されています。例えば、教育の場では生徒一人ひとりに合わせた個別指導、医療の場では患者の症状に合わせた適切な診断支援、企業活動では顧客対応の自動化など、様々な分野での活用が期待されます。人工知能がより身近な存在となり、私たちの生活をより豊かにしてくれる未来が、すぐそこまで来ているのかもしれません。

2024.11.25

言語モデル

文章生成AI、GPT-2の進化

二〇一九年二月、人工知能開発を行う組織であるオープンエーアイは、革新的な文章生成のための言語モデル、ジーピーティー・ツーを発表しました。これは、前作にあたるジーピーティー・ワンの改良版であり、より自然で人間が書いたような文章を作成する能力が格段に向上しました。この目覚ましい進化は、二つの大きな要因によって成し遂げられました。一つ目は、インターネット上の膨大な量の文章データを用いて学習させたことです。多種多様な文章に触れることで、言葉の使い方や文脈の理解を深めました。二つ目は、モデルのパラメータ数を大幅に増加させたことです。パラメータとは、モデルが文章を生成する際に使用する一種の知識や規則のようなものです。パラメータ数が増えることで、より複雑で精緻な文章表現が可能になりました。ジーピーティー・ツーの登場は、人工知能による文章生成の可能性を大きく広げ、様々な分野での活用が期待されました。例えば、文章の要約や翻訳、物語の創作など、幅広い分野での応用が考えられました。しかし、その高い文章生成能力は、悪用される可能性も同時に孕んでいました。巧みに作られた偽の情報や、人を騙すための文章を作成するために利用される恐れがあったのです。そのため、オープンエーアイは、ジーピーティー・ツーを一度には公開せず、段階的に公開することを選択しました。これは、倫理的な側面を考慮した責任ある人工知能開発という姿勢を示すもので、大きな議論を呼びました。人工知能技術の進歩は目覚ましく、その利活用は社会に大きな恩恵をもたらす可能性を秘めていますが、同時に潜在的なリスクも存在します。ジーピーティー・ツーの事例は、技術開発と倫理的配慮のバランスの重要性を改めて示すものと言えるでしょう。

2024.11.25

言語モデル

双方向ＲＮＮ：未来と過去を学ぶ

時系列データ、例えば音声や文章といったデータの解析において、リカレントニューラルネットワーク（ＲＮＮ）は力を発揮します。これは、データの繋がり、つまり時間的な順序を考慮しながら処理を進めることができるからです。しかし、従来のＲＮＮには弱点がありました。それは、過去の情報だけを使って未来を予測するという点です。例えば、ある文章の意味を理解しようとするとき、私たち人間は、文中の単語だけでなく、その前後の言葉も参考にしながら意味を捉えます。しかし、従来のＲＮＮは、ある単語の前にある単語だけを手がかりにして、その単語の意味を推測していました。後の単語の情報は利用していなかったのです。つまり、未来の情報が欠落していたため、完全な理解に到達することが難しかったのです。この弱点を克服するために開発されたのが双方向ＲＮＮです。この技術は、過去から未来へ向かうＲＮＮと、未来から過去へ向かうＲＮＮの二つの流れを組み合わせるという画期的な仕組みを取り入れています。過去から未来へ向かう流れは、従来のＲＮＮと同じように、過去の情報を積み重ねながら未来を予測します。一方、未来から過去へ向かう流れは、最後の情報から逆向きに処理を進め、未来の情報を積み重ねながら過去を振り返ります。このように、両方向からの情報を統合することで、単語やデータの全体像を把握し、より正確な予測を可能にするのです。例えば「裁判」という単語は、前後の文脈によって「スポーツの審判」の意味にも、「法律に基づいた判決」の意味にもなります。双方向ＲＮＮは、前後の文章全体の情報を利用することで、「今回の裁判は…」という文脈であれば法律の裁判、「今日の裁判は…」という文脈であればスポーツの審判と、文脈に合わせた正確な意味を理解することができるようになります。このように、双方向ＲＮＮは、時系列データの解析において、より高度な理解と予測を実現する、革新的な技術と言えるでしょう。

2024.11.25

深層学習

思考の連鎖で言葉の精度を高める

近ごろの技術の進歩には目を見張るものがあり、特に言葉に関する情報の処理技術は大きく発展しています。まるで人が文章を読み書きするように、人工知能が言葉を扱う時代も、そう遠くない未来のことでしょう。この発展を支える技術の一つが「思考の連鎖による指示」です。これは、ちょうど人があれこれと頭を働かせるように、段階を踏んで考えを進めることで、複雑で難しい問題を人工知能が解けるようにする技術です。従来の人工知能は、一つの指示に対して一つの答えを出すことがほとんどでした。しかし、現実に私たちが直面する問題は、複雑に絡み合ったものが多く、単純な指示と答えだけでは解決できません。例えば、ある出来事について原因を調べたり、新しい商品の企画を考えたりする際には、さまざまな角度から検討し、多様な情報を組み合わせる必要があります。このような複雑な問題を解決するために、「思考の連鎖による指示」は有効な手段となります。「思考の連鎖による指示」は、人工知能に複数の指示を順番に与えることで、思考の道筋を作り出す手法です。まず、問題を小さな部分に分解し、それぞれの部分について人工知能に考えさせます。そして、得られた答えを次の指示へと繋げることで、より深い理解と高度な推論を可能にします。まるでパズルのピースを一つずつはめ込んでいくように、段階的に思考を進めることで、最終的に全体像を把握し、複雑な問題の解決へと導きます。この技術によって、人工知能は従来よりも複雑な文章を理解し、より人間に近い形で文章を作成できるようになります。また、膨大なデータの中から必要な情報を見つけ出し、整理する能力も向上します。これにより、文章の要約、翻訳、質疑応答など、さまざまな分野で応用が期待されています。本記事では、この「思考の連鎖による指示」について、その仕組みや利点、そして私たちの生活にもたらす影響について、さらに詳しく解説していきます。これからの時代において、この革新的な技術がどのように発展し、私たちの社会をどのように変えていくのか、一緒に考えていきましょう。

2024.11.25

言語モデル

文章生成AI：GPT入門

近頃、文章を自動で作る技術が話題になっています。この技術の中心にあるのが、人間のように自然な文章を作る、革新的な言葉の模型です。この模型は、膨大な量の文章を学習することで、まるで人が書いたような文章を作り出すことができます。この言葉の模型は、文章を作るための訓練をあらかじめ受けていることから「文章生成のための事前学習済み変換器」と呼ばれています。この模型は、インターネット上にある様々な文章データを読み込み、言葉の使い方や文の構成などを学習します。大量のデータを学習することで、文脈を理解し、適切な言葉を選び、自然で滑らかな文章を生成することが可能になります。この技術は、様々な場面で活用されることが期待されています。例えば、お客さまからの問い合わせに自動で返答するシステムや、新聞記事の作成、物語や脚本の執筆支援など、活用の可能性は無限に広がっています。これまで人間が行っていた作業を自動化することで、時間や労力を大幅に削減できる可能性があります。この技術は、日々進化を続けています。最新の技術では、絵の内容を理解する機能も備え、より高度な作業にも対応できるようになっています。例えば、絵の内容を説明する文章を自動で生成したり、絵に合わせて物語を作ったりすることも可能です。この技術の進歩は、私たちの暮らしや仕事に大きな変化をもたらす可能性を秘めています。文章作成の自動化によって、より多くの情報が迅速に共有され、人々のコミュニケーションがより豊かになることが期待されています。また、新しい仕事やサービスが生まれる可能性もあり、今後の発展に注目が集まっています。

2024.11.25

テキスト生成言語モデル

単語の袋詰め：Bag-of-Wordsモデル

「単語の袋詰め」という聞き慣れない言葉を説明しましょう。これは、文章を理解し、その特徴を捉えるための手法の一つです。まるで大きな袋に、文章で使われている言葉を一つずつ入れていく様子を想像してみてください。この袋の中身は、どんな言葉がいくつ入っているかという情報だけが重要になります。言葉の並び順や、文の繋がり、文章全体の意味などは考えません。袋の中身を言葉の種類と数だけで判断する、これが単語の袋詰めの基本的な考え方です。例えば、「太陽が空に輝き、鳥が歌う。」と「鳥が歌い、太陽が空に輝く。」という二つの文章を考えてみましょう。単語の袋詰めの考え方では、これら二つの文章は同じものとみなされます。なぜなら、使われている言葉の種類と数は全く同じだからです。「太陽」「が」「空」「に」「輝き」「鳥」「歌う」「。」がそれぞれ一つずつ、どちらの袋にも入っている状態です。言葉の順番が入れ替わっても、袋の中身は変わらないのです。このように、単語の袋詰めは、文章の細かい部分の違いを無視し、使われている言葉の種類と数だけに注目します。この単純さが、この手法の大きな特徴です。膨大な量の文章を扱う場合や、細かい文脈の違いを気にしなくて良い場合に、この手法は特に力を発揮します。例えば、あるテーマに関する大量の文章を分析し、そのテーマに関連する言葉を見つけ出したい場合などに役立ちます。しかし、言葉の順番や文脈が重要な場面では、この手法は適切ではありません。例えば、皮肉や比喩表現など、言葉の並び順や文脈によって意味が大きく変わる表現を理解することは、単語の袋詰めでは難しいでしょう。

2024.11.25

機械学習

学習済みモデルで賢く自然言語処理

近年、人工知能の技術が急速に発展し、私たちの生活にも様々な影響を与えています。中でも、人間が日常的に使っている言葉をコンピュータに理解させる技術、いわゆる自然言語処理は、大きな注目を集めています。自然言語処理技術は、既に様々な場面で活用されています。例えば、私たちが毎日利用する電子メールでは、自動返信機能によって簡単な返事を自動的に作成することができます。また、外国語のウェブサイトや文書を日本語に翻訳する機械翻訳も、自然言語処理技術の応用の一つです。さらに、近年急速に普及しているチャットボットも、自然言語処理技術によって実現されています。これらの技術は、私たちの生活をより便利で豊かにする可能性を秘めています。しかし、言葉を扱うということは、コンピュータにとって非常に難しい課題です。なぜなら、言葉の意味を理解するだけでなく、文脈や言葉の裏に隠された意図、話し手の感情など、様々な要素を考慮する必要があるからです。例えば、「いいね」という言葉は、文脈によっては肯定的な意味だけでなく、皮肉や反語として使われることもあります。このような複雑な言語現象をコンピュータに理解させることは、容易ではありません。そこで登場するのが、「学習済みモデル」と呼ばれる技術です。学習済みモデルとは、大量のテキストデータを使って事前に学習させた人工知能モデルのことです。このモデルを使うことで、コンピュータは人間のように言葉を理解し、様々なタスクを実行できるようになります。学習済みモデルは、大量のデータから言葉の規則性やパターンを学習し、それを使って新しい文章の意味を理解したり、文章を生成したりすることができます。これにより、より自然で人間らしい言葉の処理が可能になり、自然言語処理技術の精度向上に大きく貢献しています。この技術の進歩により、今後ますます人間とコンピュータのコミュニケーションは円滑になり、より高度な応用が期待されています。

2024.11.25

言語モデル

Transformer：自然言語処理の革新

近ごろ、情報化社会の進歩が目覚しく、それと同時に、とてつもない量の文章の情報が作られています。これらの情報をうまく処理し、そこから価値ある知識を引き出すには、高性能な自然言語処理技術が欠かせません。これまでの方法は、文章を単語の羅列として扱い、一つずつ処理していくやり方が中心でした。たとえば、ある文章を調べたいとき、これまでの技術では、その文章を単語に分解し、一つ一つの単語の意味や品詞などを確認することで、文章全体の概要を把握しようとします。しかし、この方法では、文章が長くなるほど処理に時間がかかるという問題がありました。処理に時間がかかると、すぐに結果がほしい場面では不便です。また、単語と単語のつながりをうまく捉えられないという問題もありました。たとえば、「美しい花」と「怖い花」では、「花」という言葉は同じでも、前の言葉によって全く違う印象を与えます。これまでの技術では、このような単語同士の微妙な関係性を理解するのが難しかったのです。そこで、これらの問題を解決するために、「変形するもの」という意味を持つ「変換器」という新しい技術が現れました。公式には「トランスフォーマー」と呼ばれ、２０１７年に発表されたこの技術は、自然言語処理の世界に大きな変化をもたらしました。この技術は、文章全体を一度に捉えることで、従来の方法よりも高速な処理を可能にしました。さらに、単語同士の関係性もより深く理解できるようになったため、文章のより正確な分析が可能になりました。これにより、機械翻訳や文章要約、質問応答など、様々な分野で精度の高い処理ができるようになりました。まるで、人間のように文章を理解できる機械の実現に、大きく近づいたと言えるでしょう。

2024.11.25

深層学習

BERT：言葉の意味を深く理解する技術

「BERT」とは「Bidirectional Encoder Representations from Transformers」を縮めた言葉で、二千十八年十月に公表された、言葉を扱う技術における画期的な成果です。この技術は、人間が言葉を理解する過程に近づけた画期的な仕組みを持っています。従来の技術では、文章を左から右、あるいは右から左へと、一方向にのみ読んで理解しようと試みていました。これは、まるで本のページをめくる手を止めずに、一行ずつしか見ないようなものです。これでは、文章全体の意味を深く理解することは難しいでしょう。例えば、「銀行の窓口」と「窓口の銀行」では、「窓口」と「銀行」という言葉の順番が入れ替わっているだけで、意味が全く変わってしまいます。従来の一方向からの読み取りでは、このような言葉の並びがもたらす意味の違いを捉えきれませんでした。 BERTは、この問題を解決するために、文章を双方向、つまり前後両方から同時に読み取るという画期的な方法を採用しました。これは、まるで文章全体を見渡しながら、それぞれの言葉の前後の関係性を理解するようなものです。人間が文章を読むときのように、前後の文脈を理解することで、より正確に言葉の意味を捉えることができるのです。「銀行の窓口」と「窓口の銀行」のような例でも、BERTは前後の言葉の関係性から、それぞれが異なる意味を持つことを理解できます。この双方向からの読み取りによって、BERTは人間に近い形で言葉の意味を理解できるようになりました。その結果、文章の分類や、質問応答、機械翻訳など、様々な言葉に関する作業において、従来の技術をはるかに超える成果を上げることができました。まさに、言葉の理解を新たな段階へと進めた技術と言えるでしょう。

2024.11.25

テキスト生成言語モデル

言語モデル：言葉の未来を形づくる技術

人間が使う言葉を、数字の力で表す方法があります。それが、言葉の確率を使った技術です。この技術は、まるで言葉の世界の地図を作るように、それぞれの言葉がどれくらい繋がりやすいかを数字で表します。例えば、「こんにちは」の後に「ございます」という言葉が出てくる割合や、「雨」の後に「が降る」という言葉が出てくる割合を計算します。この技術は、たくさんの文章を学習することで実現します。膨大な量の文章を読み込むことで、言葉と言葉の関係性や、どのように言葉が現れるかのパターンを学びます。そして、それぞれの言葉がどれくらい繋がりやすいかを、確率という数字で表します。この確率をモデル化することで、まるで言葉の世界の地図を作るように、言葉の関係性を視覚化できるのです。この技術を「言語モデル」と呼びます。言語モデルは、学習した確率に基づいて、次にどの言葉が出てくるかを予想したり、文章全体がどれくらい自然かを判断したりすることができます。例えば、「空が青い」という文章は自然ですが、「青い空が」という文章は少し不自然に感じます。言語モデルは、このような自然さを確率で判断します。このように、言葉の確率を使う技術は、言葉の繋がりやすさを数字で表すことで、言葉の世界をより深く理解するための技術と言えるでしょう。まるで、言葉の織り成す世界の地図を、確率という数字で描き出すかのように、言葉の複雑な関係性を明らかにしていくのです。

2024.11.25

言語モデル

エンベディング：言葉の意味を捉える技術

「埋め込み」という意味を持つエンベディングとは、言葉や絵、音声といった様々な情報を、計算機が理解しやすい数値の列に変換する技術です。この数値の列は、ベクトルと呼ばれ、複数の数値が順番に並んだものです。例えば、「りんご」という言葉を[0.2, 0.5, -0.1]のようなベクトルに変換します。エンベディングの重要な点は、似た意味を持つ言葉や似た特徴を持つ情報は、ベクトル空間上で近くに配置されるように変換されることです。例えば、「りんご」と「みかん」はどちらも果物なので、これらのベクトルは空間上で近い位置にあります。一方、「りんご」と「自動車」は全く異なるものなので、ベクトル空間上では遠く離れた位置にあります。このように、意味や特徴をベクトルの位置関係で表現することで、計算機は言葉や画像などの意味を理解し、処理することができるようになります。この技術は、人工知能の様々な分野で活用されています。例えば、文章の意味を理解する自然言語処理では、文章を構成する単語をベクトルに変換することで、文章全体の意味を把握したり、文章同士の類似度を計算したりすることができます。また、画像認識では、画像をベクトルに変換することで、画像に写っている物体を識別したり、似た画像を検索したりすることができます。さらに、音声認識や音楽のジャンル分類など、様々な分野で応用されています。エンベディング技術によって、計算機は人間のように情報を理解し、処理することが可能になり、私たちの生活をより豊かにする様々なサービスの開発に役立っています。例えば、検索エンジンでより的確な検索結果を表示したり、会話型人工知能でより自然な対話を実現したり、自動翻訳でより精度の高い翻訳結果を得たりすることが可能になります。今後、エンベディング技術はますます発展し、人工知能の発展に大きく貢献していくと考えられます。

2024.11.25

機械学習

形態素解析: 言葉の分解

私たちが日々、口にしたり書き記したりする言葉。これらは、実は小さな意味の部品が組み合わさってできています。この意味を持つ最小の部品のことを、私たちは「形態素」と呼びます。この形態素こそが、言葉の成り立ちを理解する上で、とても大切なカギとなるのです。例えば、「学校」という言葉を考えてみましょう。この言葉は、「学」と「校」という二つの部分に分けることができます。「学」は学ぶこと、「校」は場所を表し、それぞれが単独でも意味を持っています。しかし、これらをさらに細かく分けてしまうと、途端に意味が分からなくなってしまいます。「が」や「く」や「こ」や「う」など、一つ一つの音には、もはや「学校」という言葉の持つ意味は残っていません。このように、それ以上分解すると意味を失ってしまう単位、それが形態素なのです。形態素は、まるで建物のレンガのように、一つ一つが意味を持ち、組み合わさることで、より複雑な意味を持つ言葉を形作っていきます。「美しい花」という言葉であれば、「美しい」と「花」という二つの形態素から成り立っています。そして、「美しい」という形態素は、さらに「美」と「しい」という部分に分けられますが、「美」は美しさ、「しい」は形容詞を作る接尾語であり、それぞれ意味を持っています。このように、形態素を理解することで、言葉の構造や意味をより深く理解することができるのです。この形態素を見分ける技術こそが、文章を分析し、意味を理解する上で重要な役割を果たす「形態素解析」と呼ばれるものなのです。

2024.11.25

分析

構文解析のすべて

ことばを組み合わせて作られた文章は、一見すると文字の羅列にすぎません。しかし、私たち人間は、それらの文字の並びから意味を読み取り、複雑な内容を理解することができます。これは、無意識のうちに文章を単語や句に分解し、それらの関係性を分析する「構文解析」を行っているからです。例えば、「子供が赤いりんごを食べた」という文章を考えてみましょう。この文章を理解するためには、「子供」「赤い」「りんご」「食べた」という個々の単語を認識するだけでなく、「子供」が「食べた」という動作をする主体であり、「赤いりんご」が食べられる対象であるという関係性を理解する必要があります。これが構文解析です。構文解析は、文章の表層的な意味だけでなく、より深い意味や構造を理解するために欠かせないものです。例えば、「猫が追いかけたのは、鳥ではなく蝶だった」という文章では、「猫が追いかけた」という基本的な構造に加えて、「鳥ではなく蝶」という対比によって、実際に追いかけられた対象が蝶であるという情報が強調されています。このような情報も、構文解析によって明らかにすることができます。近年、機械に人間の言葉を理解させるための技術である自然言語処理の分野において、構文解析は重要な役割を担っています。構文解析によって得られた情報は、外国語を別の言語に変換する機械翻訳や、必要な情報を効率よく探し出す情報検索、文章の重要な点を簡潔にまとめる文章要約など、様々な応用技術で活用されています。機械がより高度な言語処理を行うためには、構文解析技術の更なる発展が不可欠です。

2024.11.25

分析

自然言語理解の評価指標 GLUE

近年、人工知能、とりわけことばを扱う技術は驚くほどの進歩を見せています。かつては夢物語だった、莫大な量の文章データを読み解き、まるで人間のように文章を組み立てたり、異なることばへと変換したりすることが、今では可能になりつつあります。しかし、新しい技術が次々と生まれるにつれて、それぞれの技術の良し悪しを正確に見極め、比べることが難しくなってきています。例えるなら、様々な競技を行うオリンピック選手を、走り幅跳びの記録だけで判断できないのと同じです。そこで、様々な技術を共通の土俵で評価するための、物差しとなる指標の必要性が高まっています。これは、人工知能の分野では「ベンチマーク」と呼ばれています。この文章では、ことばを理解する人工知能の力を測るためのベンチマーク、「GLUE」について説明します。GLUEは、多様なことばに関する課題をまとめて評価することで、人工知能がどれだけことばを理解しているかを総合的に判断します。まるで十種競技のように、様々な能力を測ることで、人工知能の総合的な理解力を明らかにするのです。例えば、文章の意味を正しく捉えているか、質問に対して適切な答えを返せるか、二つの文章が同じ意味を持っているかといった、多岐にわたる課題が出題されます。GLUEは、このような様々な課題に対する人工知能の成績をまとめ、総合的なスコアとして提示します。これにより、異なる人工知能技術を公平に比較し、それぞれの長所や短所を理解することができます。そして、今後の技術開発にとって、GLUEは重要な道しるべとなるでしょう。

2024.11.25

言語モデル

BERT：言葉の理解を深める革新技術

私たちは言葉を理解する時、言葉単体だけでなく、前後の言葉や話されている状況全体を踏まえて意味を捉えます。例えば、「銀行の金利」と「土手の金利」のように、同じ「金利」という言葉が使われていても、前後の言葉が「銀行」か「土手」かによって、全く異なる意味を持つことが分かります。「銀行の金利」といえば預貯金の利息を指し、「土手の金利」といえば傾斜の度合いを指します。このように、言葉の意味は、周りの言葉との繋がりや話の流れの中で決まるのです。これまでの計算機は、このような言葉の繋がりや流れを理解することが苦手でした。一つ一つの言葉の意味は理解できても、それらを組み合わせて全体の意味を理解することは難しかったのです。しかし、近年の技術革新により、計算機も人間のように文脈を読み解けるようになってきました。特に「バート」と呼ばれる技術は、言葉の意味を文脈全体から理解する画期的な技術です。「バート」は、文中の言葉の並び順だけでなく、言葉同士の関連性も分析します。例えば、「雨が降ったので、傘を差した」という文では、「雨」と「傘」という言葉が関連しており、「降る」と「差す」という動作にも関連性があります。これらの関連性を総合的に捉えることで、「バート」は文全体の意味を深く理解します。このように、「バート」は、あいまいな表現や複雑な文章でも、より正確に意味を解釈できるようになりました。これにより、文章の自動要約や自動翻訳、質疑応答システムなど、様々な分野で精度の向上が期待されています。今後、さらに技術が進歩すれば、計算機が人間とより自然な言葉で会話できるようになる日も遠くはないでしょう。

2024.11.25

言語モデル

位置エンコーディングとは？

近年、言葉に関する情報処理の分野で、革新的な技術革新が起きています。その中心にあるのが「変形器」と呼ばれる技術です。この変形器は、まるで人間の脳のように言葉を理解し、巧みに扱うことができます。この変形器の重要な要素の一つに「位置符号化」があります。これは、文章中の語句の順番を変形器に理解させるための仕組みです。人間は、文章を読む際に語句の順番を自然に理解します。例えば、「太郎が花子にプレゼントを渡した」と「花子が太郎にプレゼントを渡した」は、語句の順番が違うだけで意味が全く異なります。変形器も同様に、語句の順番を理解する必要があります。しかし、変形器は人間とは異なり、初期状態では語句の順番を理解できません。そこで、位置符号化を用いて、語句の順番に関する情報を付加するのです。位置符号化は、各語句に位置情報を含んだ特別な数値を付与する技術です。この数値は、語句の位置によって変化し、変形器が語句の相対的な位置関係を把握できるようにします。例えば、「太郎」が文頭にある場合は、最初の位置を示す数値が、「花子」が文の途中にある場合は、途中の位置を示す数値が付与されます。位置符号化には、様々な手法が提案されています。代表的な手法として、三角関数を用いた固定的な位置符号化や、学習によって最適な位置符号化を求める方法などがあります。これらの手法は、それぞれ利点と欠点があり、扱う文章の特性や目的に応じて適切な手法を選択する必要があります。本記事では、位置符号化の役割と仕組みについて解説しました。位置符号化は、変形器が言葉を正しく理解するために重要な役割を担っています。今後、ますます発展する自然言語処理技術において、位置符号化は更なる進化を遂げ、より高度な言葉の理解を可能にするでしょう。

2024.11.25

深層学習

自動で進化するAIエージェント：AutoGPT

「オートジーピーティー」は、最新の言葉のモデルである「ジーピーティー４」を土台とした、画期的な人工知能の助っ人です。これまでの、人間が一つ一つ指示を出さなければ動かなかった人工知能とは大きく異なり、目指すところを伝えるだけで、自分で考えて、段取りを立て、実行し、その結果を振り返ってより良くしていきます。まるで有能な秘書のように、込み入った仕事も自動で片付けてくれる、まさに未来の助っ人と言えるでしょう。例えば、新しい靴のデザインを考えたいとします。従来の人工知能では、「靴のデザインを考えて」という指示だけでは、漠然とした結果しか得られませんでした。しかし、「オートジーピーティー」なら、「斬新で快適な運動靴のデザインを考えて、製造方法や販売戦略もまとめて資料を作成して」という漠然とした指示でも、インターネットで情報を集め、デザインを考案し、資料を作成するといった複数の作業を、全て自動で行ってくれます。さらに、出来上がった資料を見て、「もっと若い世代に受けるデザインにして」と指示すれば、その指示に基づいてデザインを修正し、資料を更新してくれます。このように、「オートジーピーティー」は、私たちの生活や仕事のやり方を大きく変える可能性を秘めています。あなたが目標を伝えるだけで、人工知能がすべての作業を完了してくれる世界を想像してみてください。朝、起きてパソコンを開くと、昨日の夜に指示しておいた「競合他社の最新動向を分析した資料を作成する」という仕事がすでに完了している、そんな未来も夢ではないでしょう。「オートジーピーティー」は、そんな未来への第一歩と言えるかもしれません。この技術が発展していくことで、私たちはより創造的な仕事に集中できるようになり、社会全体が大きく前進する可能性を秘めていると言えるでしょう。

2024.11.25

言語モデル