最近、人工知能（AI）や 機械学習という言葉を よく聞くようになりましたが、
「そもそも AIって何？」と思ったことはありませんか？
名前は知っていても、どんなものなのか説明しようとすると 意外と難しいですよね。
この記事では『Scratchではじめる機械学習』という本を紹介します。
この本は、小学校高学年くらいから読める機械学習の超入門書です。
何だか難しそうな機械学習をお手軽に体験することができます。
子どもだけでなく、
- 機械学習のしくみを知りたい
- AIや機械学習の本は 専門用語だらけで難しい！ムリ！
- 数学…統計学…うっあたまが……
- Pythonなどのプログラミング言語を イチから勉強するのはちょっと……
という大人にもオススメの本です。
Scratchでゲーム以外のプログラムを作ってみたい人にもオススメですよ。
Scratchの拡張機能を使って機械学習のしくみを学べる
今回紹介するのは、
という本です。
Scratchの拡張機能を使って、画像認識や音声認識などを 利用したプログラムを作り、機械学習のしくみを学ぶことができます。
- 1章：画像認識編 ジャンケンゲームを作ろう
- 2章：音声認識編 声を聞き分けるデジタルペットを作ろう
- 3章：姿勢推定編 体を使ったプログラムを作ろう
- 4章：知識編 機械学習について学ぼう
- 5章：上級編 遺伝的アルゴリズムでネコの動きを進化させよう
数学の知識不要、プログラミング初心者でもOK！
1～3章では、画像認識や音声認識、姿勢推定のしくみを使ったプログラムを作って 機械学習を体験することができます。
細かい説明は後！まずはやってみよう！ということですね。
プログラムは、少しでもScratchを使ったことがある人なら 問題なく作れるレベルです。
機械学習についての解説は 4章になっています。
機械学習の本というと、数学や統計学の話が出てきて チンプンカンプンになってしまいますが、こちらの本では分かりやすく説明されていました。
5章は 上級編。
コンピューターが学習するための動作を Scratchを使ってプログラムします。
機械学習の理解をさらに深めたい人向けの内容です。
そもそも機械学習って何？
そもそも、機械学習とは何でしょう？
『Scratchではじめる機械学習』では、
大量のデータを 高速に処理することができる「機械」（コンピューター）を使って、
人間が得る「経験」の代わりに、データを使って「学習」する技術
と説明しています。
どのようにコンピュータが学習するのかというと、
例えば、コンピュータにネコとイヌの写真を見分けてもらおうとした場合、
- たくさんのネコの写真のデータを使って、
コンピュータに「これはネコです」と教える。 - 同じように たくさんのイヌの写真のデータを使って、
コンピュータに「これはイヌです」と教える。 - 学習に使わなかった ネコかイヌの写真を コンピュータに見せる。
- コンピュータは学習したデータからネコとイヌの特徴を見つけ出し、
導き出した特徴を元にネコかイヌか判定する。
このように、コンピュータに正解を教えてあげます。「教師あり学習」という方法です。
他にも「教師なし学習」や「強化学習」という方法もあります。
人工知能(AI)、機械学習、深層学習（ディープラーニング）のちがい
機械学習と セットでよくきく言葉、人工知能(AI)や 深層学習（ディープラーニング）とのちがいもおさえておきましょう。
- 人工知能(AI)
人間に代わって知的な活動を行うことのできる人工的な知能を作ろうとする研究分野。
- 機械学習
人工知能にふくまれるひとつの分野で、特定の問題だけを解決するための人工知能。
大量のデータを使ってコンピューターに学ばせ、特徴を見つけ出す。
- 深層学習（ディープラーニング）
機械学習にふくまれるひとつの技術。
人間の脳のしくみをマネして作られている（人工ニューラルネットワーク）
人工知能(AI) ＞ 機械学習 ＞ 深層学習（ディープラーニング）の関係であることを おさえておきましょう。
人工知能はどんなことに使われている？
人工知能は、
- 検索エンジン
- ショッピングサイトなどの おすすめ（レコメンド）機能
- お掃除ロボット
- 自動車の自動運転
などなど、私たちの生活の身近なものに活用されています。
じゃんけんゲームを作ってみた！
1章で紹介されている「じゃんけんゲーム」を作ってみました。
この章では「ML2Scratch」という拡張機能を使って、機械学習による画像認識を体験することができます。
拡張機能はカスタマイズされたScratchから使えます。
見た目は 普通のScratchと ほぼ同じです。
拡張機能「ML2Scratch」を追加します。
パソコンのカメラに、グー、チョキ、パーを見せて 学習させます。
スプライトで顔をかくしたので 手がちょっと見えにくくなってます。ごめんなさい。
「ラベルを学習する」というブロックで グー、チョキ、パー それぞれ20枚ほど学習。
その後、カメラに手を写すと、学習したデータから 一番近いものを コンピューターが判断して、そのラベルの番号を 表示します。
これで 画像認識できるようになりました。
あとは ジャンケンゲームをプログラミングして完成！
まとめ：子どもだけでなく大人も読む価値アリ！
『Scratchではじめる機械学習』を紹介しました。
数学の知識がない私でも、アレルギーを起こすことなく 読み進めることができました。
敷居の高い機械学習を お手軽に体験できるので、子どもだけでなく 大人も読む価値があると思います。
