AI開発でおすすめのプログラム言語は？

AI機能を搭載した業務用ソフトウェアからスマホ向けAIアプリまで、AI開発の現場では複数のプログラム言語が使用されています。今回はAIエンジニアが現場でプログラミングに使用している「AI開発に使えるプログラム言語」について解説していきます。

AIの基礎知識

まず、AIとは何かということと、機械学習とディープラーニングについて整理しておきましょう。

AI (人工知能)

AIとは一般的に、人工的に作った人間の知能のような振る舞いをするシステムのことを指します。これまで人間にしかできなかったような認識・学習・推論・判断などの高度な情報処理を、コンピュータを中心とした機械を使って実現できるようにしたものです。

ただし、AIの定義は明確に定まっているわけではありません。画像認識や音声認識、自動運転技術などに用いられるAIは「特化型人工知能」といわれ、現在、研究・開発されているほとんどのAIはこれに該当します。完全に人間と同じように振る舞える「汎用人工知能」はまだ生まれていません。

機械学習

機械学習とはコンピュータに事例となるデータを与えて反復的に学ばせることによって、法則性やパターンを見つけ出させる手法です。人がアルゴリズムとして与えた情報に基づいて、機械が膨大なデータの中から特徴を見つけ出し、それを新しいデータに適用することで判断や予測を行うようになります。

ディープラーニング

ディープラーニング (深層学習) は機械学習の一手法です。人間の脳のニューロン (神経細胞) を模倣して作られたニューラルネットワークという手法をベースにした技術です。従来型の機械学習と違って、機械はみずから自動的にデータから特徴を抽出して識別します。人間が何に着目すれば良いのかを教えなくても、どのような法則性やパターンを用いれば識別ができるのかを機械自身が学んでいきます。

AI開発で最も使われているのはPython

AI開発が進むにつれ、注目を集めるようになった言語がPython (パイソン) です。

機械学習やディープラーニングのためにPythonを学ぶ人がここ数年、急速に増えています。国家試験である「基本情報技術者試験」では、2020年からCOBOLを廃止し、代わりにPythonが追加されています。

Pythonはこれまでとくに科学技術計算の分野で発展してきました。科学技術計算のライブラリであるNumpyが開発されると、その使いやすさで人気を集め、ディープラーニングのライブリに利用されるようになりました。Googleが開発したディープラーニング・機械学習のTensorflow、Facebookが開発したディープラーニングのPyTorch、あるいはMXNet、Kerasといった人気ライブラリも、Pythonをベースに実装されています。

AI開発でおすすめのプログラム言語

Pythonを含め、AI開発でおすすめの代表的なプログラム言語を紹介します。

Python

Pythonはオランダ人のグイド・ヴァン・ロッサム氏により、1991年に開発されました。初心者向けで習得しやすく、コードがシンプルで読みやすいことで知られ、前出のように機械学習やディープラーニングを含む計算・統計処理で使用できるライブラリが豊富に用意されているのが特徴です。YouTubeやDropboxもPythonで作られています。

Julia

Juliaは2000年代から2010年代にかけて開発されました。Pythonと同じく、コンパイルが不要な動的プログラム言語です。動的言語は実行時にコード変換などの処理をするため速度が遅いのが弱点ですが、Juliaは処理速度に優れており、C言語に匹敵するともいわれています。浮動小数点数計算、線型代数学、高速フーリエ変換、正規表現照合といったライブラリが用意されており、Pythonよりも新しいAI記述言語として注目されています。

R

R言語は1995年に、S言語をベースとした統計解析向けの言語として開発されました。以降、ビックデータを解析し、ビジネスなどに活用するデータサイエンスの分野では欠かせない言語として使用されています。Tensorflowなどの有名なライブリもサポートされています。スマートフォンで使うようなAIアプリの多くが、Python、Julia、Rのいずれかの言語で作られています。

C++

C++は、C言語にオブジェクト指向という概念を追加する形で、1983年に開発されました。企業で運用されている情報システム、業務システムからWebアプリケーション、スマホアプリからゲームまで、C++は非常に汎用性の高い言語です。コンパイル言語ということもあり、非常に高速に動作するため、AI分野でもPythonなどでは速度が物足りないシーンなどでC++が使用されます。

C

C言語は1972年に開発された言語です。CはメモリやCPUリソースの管理が面倒で、なおかつオブジェクト指向言語ではないため現在では敬遠する初心者もいます。しかし、AI分野の中でも家電製品などの組み込みシステムに使用する際は、処理速度が圧倒的で、ハードウェアリソースも有効に活用できるため非常に重宝します。

JavaScript

JavaScriptは1990年代に開発され、現在ではさまざまなWebサービスを提供するサイトに欠かせない存在となっている言語です。機械学習やディープラーニング関連のJavaScriptライブラリもリリースされており、ブラウザ上で各種のAI機能を実行できる環境が整いつつあります。

Java

Javaは1995年に開発された言語です。ほとんどあらゆる環境で使用でき、システム開発、アプリケーション開発、Web開発などに使用されている汎用性の高さが特徴です。人工知能の開発も可能で、Javaで構築したアプリはさまざまなデバイス上で動かすことができます。

AI開発にはPythonは必須といえます。複数言語が扱える技術を必要とされることもありますのでしっかり学んでいきましょう。

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