はじめに
G検定では、人工知能(AI)の歴史や基礎技術に関する問題が頻出する。
中でも、1980年代に登場したニューラルネットワークの派生技術についての知識は、差がつくポイントとなる。
今回は、G検定の過去問を題材に、「ボルツマンマシン」というキーワードの意味と、その背景について整理する。
問題の確認
以下のような問題が出題されている。
1985年、ジェフリー・ヒントンらによって確率的に動作するニューラルネットワークの一種である(●)が提案された。
選択肢
- サポートベクトルマシン
- ボルツマンマシン
- ラーニングマシン
- チューリングマシン
正解は「2. ボルツマンマシン」
なぜ「ボルツマンマシン」が正解なのか?
ボルツマンマシンとは
ボルツマンマシン(Boltzmann Machine)は、1985年にジェフリー・ヒントンらによって提案された確率的なニューラルネットワークモデル。
一見、通常のニューラルネットワークと似ているが、大きな特徴が「確率的に状態を更新する仕組み」にある。
この特徴により、局所最適解に陥りづらく、探索空間を広く取れるという利点がある。
特に「深層学習の前身」として、制限ボルツマンマシン(RBM)やディープビリーフネットワーク(DBN)といった発展形も登場している。
他の選択肢との比較
では、なぜ他の選択肢は不正解なのか。それぞれを簡潔に見ておこう。
| 選択肢 | 解説 | 誤りの理由 |
|---|---|---|
| サポートベクトルマシン | マージン最大化に基づく分類モデルで、1990年代に発展。 | 1985年には未登場で、確率的な動作もしない。 |
| ラーニングマシン | 明確な定義がなく、曖昧な表現。 | 実際の技術名称として一般的ではない。 |
| チューリングマシン | 計算理論上の仮想機械。1930年代にアラン・チューリングが提唱。 | 時代も概念も全く異なる。 |
なぜこの問題が重要なのか?
G検定では、「人工知能の歴史的発展」を時系列で理解しておくことが重要になる。
ボルツマンマシンは、ニューラルネットワークの限界と発展の文脈で登場し、確率的推論や生成モデルの基礎を形成している。
こうした歴史的背景を知っておくと、類似問題が出ても戸惑わずに解答できる。
関連知識:制限ボルツマンマシン(RBM)とは?
RBM(Restricted Boltzmann Machine)は、ボルツマンマシンの構造を簡略化したモデルだ。
特徴として、入力層と隠れ層のみで構成される。この構造により、学習が効率化される。
RBMは、ディープラーニング黎明期に「事前学習(プレトレーニング)」として活用されていた。
現在では、主流の手法ではないが、歴史を理解する上で知っておきたいモデルのひとつである。
実務的な観点から見たボルツマンマシン
現在、ボルツマンマシン自体が実務で多用されるケースは少ない。
しかし、そのアイデア――確率的なネットワーク、エネルギーベースモデル、探索の多様性――は、他のAI技術に活かされている。
例としては以下のような応用がある。
- 生成モデル(例:GAN、VAE)の基礎概念に通じる
- 強化学習における探索・報酬設計
- エネルギー関数による異常検知
このように、G検定の知識は「試験対策」だけでなく、理論的な応用力の土台ともなり得る。
まとめ
今回扱った「ボルツマンマシン」の問題は、G検定における重要な歴史知識のひとつだ。
✅ 1985年にヒントンらが提案
✅ 確率的に動作するニューラルネットワーク
✅ 制限ボルツマンマシンやDBNの基礎となった
✅ 他の選択肢(SVM・チューリングマシンなど)とは明確に異なる
G検定合格を目指すうえで、技術的なトレンドだけでなく、「どの時代に何が登場したか?」という歴史の流れを押さえておくことが合格への近道となる。


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