ニューラルネットワークの意味と似たネットワーク用語の見分け方
ITパスポート試験 令和5年度 問74 ／ 基礎理論 › 情報に関する理論
過去問にチャレンジ
ニューラルネットワークに関する記述として，最も適切なものはどれか。
- ア
PC，携帯電話，情報家電などの様々な情報機器が，社会の至る所に存在し，いつでもどこでもネットワークに接続できる環境
- イ
国立情報学研究所が運用している，大学や研究機関などを結ぶ学術研究用途のネットワーク
- ウ
全国の自治体が，氏名，生年月日，性別，住所などの情報を居住地以外の自治体から引き出せるようにネットワーク化したシステム
- エ
ディープラーニングなどで用いられる，脳神経系の仕組みをコンピュータで模したモデル
会話形式の解説
講師今回はニューラルネットワークの意味を問う問題です。選択肢には「ネットワーク」に関わる説明がいくつも並んでいます。名前の印象に引っ張られず、それぞれが何の説明なのかを見ていきましょう。
受験者「ネットワーク」と付いているので、私は通信網の一種だと思っていました。いろいろな機器がいつでもどこでもつながる環境の説明が、それらしく見えます。
講師そこが引っかけです。いつでもどこでも情報機器がネットワークにつながる環境は、ユビキタスネットワークの説明です。通信環境の話なので、ニューラルネットワークとは別物です。
受験者では、ニューラルネットワークの「ネットワーク」は何を指しているのですか。
講師通信網ではなく、計算の要素どうしがつながった構造のことです。ニューラルネットワークは、脳の神経細胞のつながりを模した数理モデル、つまり計算のしくみです。人工ニューロンという計算の要素を層状につなぎ、つながりの強さを表す重みを学習で調整していきます。
受験者脳を模したモデルなら、脳神経系の仕組みをコンピュータで模したという説明の選択肢がそのまま当てはまりますね。ディープラーニングという言葉も入っています。
講師そのとおりです。ディープラーニングは、層を深くしたニューラルネットワークを使う機械学習の手法なので、説明として合っています。これが正解です。
受験者残りの、国立情報学研究所が大学や研究機関を結ぶネットワークと、自治体が住民の情報を引き出せるシステムは何の説明でしょうか。
講師前者は学術情報ネットワーク、略してSINETです。実在する学術研究用の通信網です。後者は住民基本台帳ネットワークシステム、いわゆる住基ネットで、氏名や住所などの情報を居住地以外の自治体からも引き出せるようにした行政の情報システムです。どちらも脳を模したモデルとは関係がありません。
受験者通信網や情報システムの説明を外していくと、脳神経系やディープラーニングに触れているものだけが残る、という考え方ですね。
講師はい、その手順で確実に選べます。あわせて、機械学習の手法の一つにニューラルネットワークを使うものがあり、その層を深くしたものがディープラーニング、という関係を整理しておくと、AI関連の問題で迷いにくくなります。
まとめ
ニューラルネットワークは、脳の神経細胞のつながりを模した数理モデルで、人工ニューロンを層状につなぎ、結合の重みを学習で調整します。ディープラーニングは、層を深くしたニューラルネットワークを使う機械学習の手法です。名前に「ネットワーク」とありますが、通信網ではなく計算の要素どうしがつながった構造を指します。いつでもどこでもつながる環境はユビキタスネットワーク、国立情報学研究所が運用する学術用ネットワークはSINET、自治体間で住民情報を共有するしくみは住基ネットとして区別しましょう。
解答・解説
正解はエです
この問題のテーマ
ニューラルネットワークの意味を正しく理解し、ユビキタスネットワーク、SINET、住基ネットといった名前の似たネットワーク用語と区別できるかを問う問題です。
解き方の考え方
まず、ニューラルネットワークは「脳の神経細胞のつながりを模した数理モデル」で、ディープラーニングなどの機械学習に使われることを思い出します。次に、各選択肢がどの用語の説明なのかを考えます。通信網や情報システムの説明になっているものは外していきます。脳神経系やディープラーニングに触れているのはエのモデルの説明だけなので、エが正解です。
選択肢ごとの解説
- ×ア PC，携帯電話，情報家電などの様々な情報機器が，社会の至る所に存在し，いつでもどこでもネットワークに接続できる環境アの、さまざまな情報機器がいつでもどこでもネットワークにつながる環境という説明は、ユビキタスネットワークのことです。通信環境の話なので、脳を模した計算モデルであるニューラルネットワークとは別物です。
- ×イ 国立情報学研究所が運用している，大学や研究機関などを結ぶ学術研究用途のネットワークイの、国立情報学研究所が運用して大学や研究機関を結ぶ学術研究用ネットワークという説明は、学術情報ネットワーク（SINET）のことです。実在する通信網なので、ニューラルネットワークの説明にはなりません。
- ×ウ 全国の自治体が，氏名，生年月日，性別，住所などの情報を居住地以外の自治体から引き出せるようにネットワーク化したシステムウの、自治体が住民の氏名や住所などの情報を居住地以外の自治体からも引き出せるようにしたシステムという説明は、住民基本台帳ネットワークシステム（住基ネット）のことです。行政の情報システムなので、ニューラルネットワークとは関係がありません。
- ○エ ディープラーニングなどで用いられる，脳神経系の仕組みをコンピュータで模したモデルエの、ディープラーニングなどで使われ、脳神経系のしくみをコンピュータで模したモデルという説明は、ニューラルネットワークの説明そのものです。人工ニューロンを層状につなぎ、結合の重みを学習で調整していくしくみです。
補足
ア・イ・ウには「ネットワーク」に関わる語が出てくるため、名前の印象で迷いやすい問題です。ニューラルネットワークの「ネットワーク」は通信網のことではなく、計算の要素どうしがつながった構造を指します。機械学習、ディープラーニング、ニューラルネットワークの関係を整理しておくと理解しやすくなります。
POINT
- ニューラルネットワークは、脳の神経細胞のつながりを模した数理モデルです。
- ニューラルネットワークは、人工ニューロンを層状につなぎ、結合の重みを学習で調整します。
- ディープラーニングは、層を深くしたニューラルネットワークを使う機械学習の手法です。
- いつでもどこでもネットワークにつながる環境はユビキタスネットワーク、国立情報学研究所が運用する学術用ネットワークはSINET、自治体間で住民情報を共有するしくみは住基ネットです。