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AIを作成するのに適したプログラミング言語9選!勉強するためのポイントは?

  • 公開日:2021-12-29 17:18:21
  • 最終更新日:2022-01-07 14:21:50
AIを作成するのに適したプログラミング言語9選!勉強するためのポイントは?

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AIとは

電子回路

AIとは「Artificial Intelligence」を略した言葉で、人の脳の振る舞いをソフトウェアを使用して人工的に再現した技術やシステムを指します。しかしAIの定義は専門家によっても異なっているため、明確な定義としては定まっていません。


近年ではAI技術を活用したさまざまなサービスが登場しており、車の自動運転やスマートスピーカーなどにも活用されています。

AI作成に関する職種

パソコン

現在AI技術は増々発展しており、今後もAI関連の分野には高い将来性があると言われています。そのため、AI開発に関連した仕事に就きたいと考えている方も多いでしょう。


AI作成に関連した職種としては「AIエンジニア」「データサイエンティスト」「機械学習エンジニア」などがあります。ここからは、それぞれについて紹介していきます。

1:AIエンジニア

AIエンジニアとは、AIを開発するエンジニアのことです。AIエンジニアはクライアントが希望しているAIの設計や開発を行うことが仕事です。


AI開発を行うためのPythonやJuliaを使ったプログラミングのスキルはもちろん、電子回路や機械工学といったハードに関する知識も必要とされます。

2:データサイエンティスト

データサイエンティストとは、膨大な量のデータを分析することで、データの中から有益な情報を抽出する技術者です。ITの発展に伴い、膨大な量のデータが蓄積されるようになりましたが、データがバラバラになったままでは活用することはできません。


データサイエンティストはデータ分析を行うことにより、意思決定者が合理的な判断を行えるようにサポートすることが仕事です。

3:機械学習エンジニア

機械学習エンジニアとは、機械学習の実装や開発を主に行うエンジニアのことです。AIエンジニアと混合されるケースもありますが、AI分野の中でも機械学習に特化しているという特徴があります。


機械学習は反復した学習によって予測や判断を行うAIの開発のために用いられるものです。機械学習エンジニアは目的に合わせて機械学習のアルゴリズムを選定し、評価や調整を繰り返します。

AI作成に関するエンジニアの需要とは

パソコン

AI関連の需要が年々増しているのに対して、AI作成に携わるエンジニアは不足している状態です。今後もIT人材不足の状態は深刻化していくことが予測されていることもあり、AI作成に関するエンジニアの需要は高まっていくと言えるでしょう。

AIプログラミングで可能になること

プログラミング

プログラミングによってさまざまなAIシステムを開発することができます。また、実際にAIプログラミングによって開発されたシステムは、車の自動運転や顔認識などに活用されているのをご存じでしょうか。


ここではAIプログラミングで可能になることを紹介していきます。

1:自動運転への活用

AIプログラミングによって実現した技術の1つが自動運転です。自動運転技術が搭載された車が完成すれば、人が自分で運転を行わなくても目的地を入力するだけで、搭載されたAIが車を運転して目的地へ連れて行ってくれるようになるでしょう。


まだ完全な自動運転技術が搭載された車はありませんが、自動運転車はセンサーによって周囲の様子を把握しながら走行しているため、安全性を高めることに役立っています。

2:顔認識への活用

AIプログラミングは顔認証システムに活用されています。AI技術の進歩によって大きく精度が向上した分野の1つが、画像認識や画像解析です。


AIを活用した顔認識システムでは、あらかじめ登録しておいた顔を検知したり、録画された動画の中から特定の人物を検索したりすることができます。


顔認識技術はスマートフォンやカメラなどに搭載されている顔認証システムや、イベントや施設などで利用されている顔認証ソリューションなどに活用されています。

3:投資関連の価格予想

AIプログラミングは投資関連の価格予想にも活用されており、AIの回帰分析と呼ばれる機能では、与えられた過去のデータから将来を予測することができます。


この分析を活用することによって将来の株価の予測もできるようになるため、株価予測システムやAI資産運用サービスなどに活用されています。

4:自動でのテキスト分類

AIプログラミングは大量のテキストデータを自動的に分類するサービスにも活用されています。これまで広告やメールの不正検知など人が目視でチェックしなければいけなかったテキストデータも、AIを活用することで自動的に分類することができるようになりました。


AIが自動的にテキストを読んで正確に分類するため、コストを削減しながら短期間で作業を完了できるようになりました。

AIプログラミングを勉強するためのポイント

イメージ図

AI関連の仕事に興味がある方の中には、これからAIプログラミングの勉強を始めようと考えている方もいるでしょう。


ここではAIプログラミングを勉強するためのポイントを紹介していきますので、ぜひ参考にしてみてください。

  • 初心者はPythonから勉強する
  • 目的をはっきりさせる
  • 統計学や数学の知識を付ける
  • 勉強が進んだら自分でアプリ作成や分析をしてみる

1:初心者はPythonから勉強する

PythonはAI開発に使用されている標準的な言語です。Pythonは他のプログラミング言語に比べてもコードがシンプルで読み書きがしやすいため、初心者にもおすすめの言語です。


また、機械学習などに便利なライブラリが充実しています。そのため、AIプログラミングを学ぶ場合はまずはPythonの習得を目指すと良いでしょう。

2:目的をはっきりさせる

AIプログラミングを学ぶ場合、まずは何故学ぶのかという目的をはっきりさせることが大切です。プログラミングを学ぶこと自体が目的になってしまっていると、思ったように習得することはできないでしょう。


AIプログラミングを学ぶことで自分でアプリを開発したい、AIエンジニアになりたいといった目的をはっきりさせましょう。

3:統計学や数学の知識を付ける

AI開発には統計学やさまざまな数理科学分野の知識が求められるため、統計学や数学に関する知識を身につけましょう。


具体的に求められる知識としては、数理統計学や確率論、微分積分、線形代数などがあります。高校数学や大学の1、2年生で学ぶレベルの数学知識が必要になるため、しっかりと押さえておきましょう。


AI開発に必要な数学の知識を習得できれば、機械学習の入門書なども読めるようになるでしょう。

4:勉強が進んだら自分でアプリ作成や分析をしてみる

ある程度AIプログラミングの勉強が進んだら、自分でもオリジナルのアプリ開発や分析などを実践してみましょう。知識をインプットするだけでなく、手を動かしてアウトプットすることで力が身についていきます。


試行錯誤しながら実践することで、初心者を脱することができるでしょう。

AIを作成するのに適したプログラミング言語8選


プログラミング言語には非常に多くの種類があり、それぞれ得意とする分野も異なっています。そのため、AI開発を目的にプログラミングを学ぶ場合は、AIを作成するのに適した言語を習得する必要があるでしょう。


ここではAIを作成するのに適したプログラミング言語を紹介していきますので、参考にしてみてください。

1:Julia

Juliaは技術計算に特化した比較的新しいプログラミング言語です。JITコンパイラと呼ばれる技術が用いられていることから、スクリプト言語にもかかわらずC言語並の高速処理が可能です。


また、高度の計算科学や数値解析に対応できることから、近年AI開発の分野で注目されています。Juliaは後発の言語であるため、他の言語の良いところを取り入れて開発されており、PythonやRのライブラリから利用できるなどのメリットもあります。

2:Python

PythonはAIプログラミングの標準言語として用いられているプログラミング言語です。AI開発や機械学習に特化したライブラリが用意されているため、多くのAI開発で用いられています。


また、Pythonはコードがシンプルでわかりやすいため、初心者でも習得難易度は高くはありません。前述のとおり、AI開発を目的にプログラミングを学ぶ場合は、まずはPythonを習得すると良いでしょう。

3:R

Rは統計解析やデータ解析に適したプログラミング言語です。もともと学術分野で利用されていた言語で、現在では民間企業でのAI開発でも活用されています。


ただし、Pythonや他のプログラミング言語のようにアプリやサービスの開発ができる言語ではありません。また、Rは一般的なプログラミング言語よりも習得難易度が高く、使いこなすには専門的な知識が求められます。


そのため、他の言語を習得したあとで勉強するのがおすすめです。

4:C++

C++はC言語を拡張させたプログラミング言語です。C言語にオブジェクト指向やクラスなどの概念を取り入れており、高速な処理を実現できます。


また、汎用性が高いことから組み込み系やスマホアプリ、Webサービスのサーバサイドの開発などの分野で幅広く利用されています。Pythonには動作が遅いというデメリットがありますが、C++と組み合わせることでさまざまなAIサービスに利用できるようになるでしょう。

5:JavaScript

JavaScriptは動的なWebページの開発ができるプログラミング言語です。ブラウザ上で動作する言語で、動きがあるWebサイトやAndroidアプリ、基幹システムの開発など幅広く採用されています。


また、JavaScriptにはAIをブラウザで使うためのライブラリが用意されているため、AIを使ったスマホアプリやチャットボットなどが開発できます。環境構築不要で学習することができるため、初心者にもおすすめの言語です。

6:Java

JavaはJVMと呼ばれる仮想マシン上で動作する汎用性の高いプログラミング言語です。業務系システムやWebアプリ、Androidアプリなど多くの分野で利用されており、特に大規模な業務系システムの開発では必要な言語となっています。


AI関連の分野では、JVMを使うシステムにAIを組み込む際に利用されています。Javaはプラットフォームに依存しないためWindowsやMac、AndroidなどどのOSでも動作可能です。

7:Matlab

Matlabは化学技術計算や数値解析を得意とするプログラミング言語です。簡単に行列計算ができることから、解析結果を可視化するのに役立ちます。


ただし、Matlabは他の言語と違って有償のプログラミング言語となっており、利用するにはライセンスを購入する必要があります。有償のツールボックスを追加して、より多くの機能を利用してはいかがでしょうか。

8:Haskell

Haskellは純粋関数型のプログラミング言語です。バグが発生しにくく数字との相性が良いことから、安全性が求められる金融系のシステムや、株や為替の自動取引システムなどに利用されています。


ただし、純粋関数型言語ということもあり、一般的なプログラミング言語よりも習得難易度が高い言語となっています。

AIプログラミング学習におすすめの本3選

本

AIプログラミングを学ぶ場合は、本を使って学習するのもおすすめです。プログラミング関連の本にはさまざまな種類がありますが、その中でもPython関連の本や人工知能について書かれたものがおすすめです。


ここでは最後に、AIプログラミング学習におすすめの本を紹介していきます。

1:みんなのPython 第4版

「みんなのPython 第4版」はPythonの入門書としておすすめの書籍です。Pythonが機械学習やAI開発の分野で活用されている点を踏まえて、第4版では新章を追加しています。


また、AnacondaやJupyter Notebookなどの最新開発環境や、NumPyやmatplotlibなどの科学技術系ライブラリにも対応しています。

みんなのPython 第4版

2:Pythonスタートブック

「Pythonスタートブック」はオブジェクト指向の考え方も含めてPythonを理解できる書籍です。はじめてプログラミングを学ぶ方でも理解できるように、豊富なイラストやサンプル、わかりやすい解説が掲載されています。


また、応用編としてWebアプリケーション開発やデータ処理についても解説しているため、1冊でPythonの基本からプログラミングまで学ぶことができます。

Pythonスタートブック

3:人工知能プログラミングのための数学がわかる本

「人工知能プログラミングのための数学がわかる本」は人工知能プログラミングに必要な高校数学や大学数学が学べる書籍です。数学の基礎力をつけることを目的とした本で、基礎から解説しているため、数学な苦手な人でも学ぶことができます。


AI開発では数式への理解が必要になりますが、本書の演習問題や例題によって理解を深めることができるでしょう。

人工知能プログラミングのための数学がわかる本

AIプログラミングについて知識を深めよう

デジタル

AI開発は今後も高い将来性が期待される分野です。AI作成のスキルを身につけることで、将来性の高いエンジニアになれるでしょう。


本記事で紹介したAIプログラミングを勉強するためのポイントや、AIを作成するのに適したプログラミング言語、おすすめの本などを参考にAIプログラミングについて学んでみてはいかがでしょうか。


【著者】

【記事監修】山崎 裕(東京ITカレッジ講師)

東京ITカレッジで講師をしています。

Java 大好き、どちらかというと Web アプリケーションよりもクライアントアプリケーションを好みます。でも、コンテナ化は好きです。

Works ではみなさまのお役に立つ情報を発信しています。

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