機械学習入門
このドキュメントでは、Kaggleのタイタニック問題に挑戦する前に、機械学習の基本的な概念について学びます。
機械学習とは？
機械学習（Machine Learning）とは、コンピュータがデータから自動で学習し、データの背景にあるパターンやルールを見つけ出す技術のことです。人間が明示的に「こうしなさい」というプログラムを書くのではなく、データを与えることで、コンピュータ自身が賢くなっていきます。
例えば、スパムメールのフィルタリングを考えてみましょう。
- 従来のプログラミング: 「もしメールに『儲かる』という単語が含まれていたらスパムとする」といったルールを人間が1つ一つ考えて記述していました。しかし、これでは未知のパターンのスパムメールに対応できません。
- 機械学習: 大量のスパムメールとそうでないメールをコンピュータに学習させます。すると、コンピュータは自らスパムメールに共通する特徴（特定の単語、送信元アドレスのパターンなど）を見つけ出し、新しいメールがスパムかどうかを高い精度で予測できるようになります。
このように、機械学習は、明示的なルール作成が困難な複雑な問題に対して非常に有効です。
なぜ今、機械学習が注目されているのか？
近年、以下の要因により機械学習が急速に発展し、注目を集めています。
- ビッグデータ: インターネットの普及やセンサー技術の向上により、多種多様なデータを大量に収集できるようになった。
- 計算能力の向上: GPUなどのハードウェアの進化により、膨大な計算を高速に処理できるようになった。
- アルゴリズムの進化: ディープラーニング（深層学習）をはじめとする、強力なアルゴリズムが開発された。
これらの発展により、画像認識、自然言語処理、音声認識など、様々な分野で機械学習が活用され、私たちの生活に大きな影響を与えています。
次のセクションでは、機械学習の代表的な種類について見ていきましょう。