初心者向けにアルゴリズムについて解説しています。最初にアルゴリズムの仕組み、基本となる3つの処理を学びます。続いて実際の生活でアルゴリズムが使われている場面の例を見ながら理解を深めていきましょう。[テックアカデミー]が運営する教育×テクノロジーのWebメディアです。初心者でもすぐ勉強できる記事が2,000以上あります。今回は、アルゴリズムについて解説します。プログラミングを学ぶ上でアルゴリズムの理解は欠かせないでしょう。自動販売機や人工知能の分野でどうアルゴリズムが利用されているのか例を紹介しています。本記事は、TechAcademyのAIオンライン講座の内容をもとに作成しています。今回は、機械学習に関する内容だね!大石ゆかりどういう内容でしょうか?田島悠介アルゴリズムについて詳しく説明していくね!大石ゆかりお願いします!アルゴリズムとはアルゴリズムとは、ある課題が存在する時、どのような命令を実行すれば、コンピューターが課題を解決することが出来るかを考えることです。プログラミングにおいてアルゴリズムを考えることは建築で設計を考えることに近いイメージで考えることができます。プログラミングにとっては、アルゴリズムを考えることができれば、課題は解決したに等しいと言えます。アルゴリズムとは問題解決の手段と言えます。プログラミング作業では、次の5つの段階を必要とします。テストデバッグアルゴリズムの仕組みプログラミングでは、いくつかの部品を使用してアルゴリズムを考えていきます。処理とは、最も基本的なアルゴリズム部品です。自動販売機を例に例えると、次のように最も基本的な動作を制御します。「もし○○だったら△△する」というような条件によって、別々の処理を行うことを意味します。自動販売機を例に例えると、次のように投入金額と商品購入の条件分岐で利用します。自動販売機の例もし500円投入したら、500以下の商品の商品ボタンを光らせる。120円の商品ボタンが押されたら、商品を出す。繰返し繰返しは、繰り返し条件に当てはまる間、処理を繰り返すというものです。自動販売機を例に例えると、次のように残金と商品ボタンを光らせる処理で利用します。残金が120円以上有る間はずっと、繰返して商品ボタンを光らせる。日常生活のあらゆるところでアルゴリズムが活用されています。自動販売機1.お金が投入されたら、2-1から2-3までの条件分岐に合致する処理を繰り返す。2-1.もし、投入残金が120円以上だが、120円以下の商品在庫が無ければ何もしない。2-2.もし、投入残金が120円以上であれば、120円以下の商品ボタンを光らせる。2-2-1.もし、120円の商品ボタンが押されれば、商品を出す。2.3.投入金額が120円に満たないので何もしない。2-1-1.もし、初期画面でよく読まれているニュースを表示する必要がある場合。2-1-2.自社データベース内の閲覧ランキング上位のニュースを、10件取得するまで取得処理を繰り返す。2-1-3.取得したランキング上位のニュースデータを、閲覧上位順に並べて表示する。3-1-1.自社データベース内のニュースカテゴリー情報を取得する。3-1-2.取得したニュースカテゴリーをタブ状態で表示する。4-1-1.もし、スポーツニュースのタブがタップされたら、データベース内のニュースカテゴリーのデータにアクセスする。並べ替える処理をする。4-1-3.昇順(新しいニュース順)に並べ替えられたデータを10件取得する。4-1-4.取得したデータを表示する。4-1-5.もっと読むというボタンが押された場合、4-1-1と4-1-2の処理を行う。4-1-6.既に10件しゅとくしているため、11件目以降のデータを取得する。4-1-7.取得したデータを表示する5.別のタブがタップされたり、もっと読むがタップされた場合は4の処理をタップ内容に応じて繰り返す。AlphaGoのアルゴリズムAlphaGo(アルファ碁、アルファご)は、Googleが開発した人工知能を搭載した囲碁プログラムです。DeepMindという深層学習機能を搭載しており、人工知能自身で学習することで、学習すればするほど良い回答を導き出すことが出来るというプログラムです。2016年3月には、李世乭氏という韓国の世界的なプロ囲碁棋士に4勝1敗で勝ったことで有名になりました。2017年5月には、柯潔氏という中国の人類最強プロ囲碁棋士に3局全勝しました。今回はAlphaGoのアルゴリズムを簡単に解説します。2015年10月にコンピューターとしてはじめてプロ棋士に勝利しました。李世乭氏という韓国の世界的なプロ囲碁棋士に勝利しました。柯潔氏という中国の人類最強プロ囲碁棋士に勝利しました。Masterに89勝11敗しました。Masterまではディープニューラルネットワークと呼ばれる深層学習を行う人工知能です。モンテカルロ木探索というアルゴリズムを用いています。networkにより、次の1手を選択します。教師付き学習をおこないます。囲碁のルールと勝敗決定の方法を学習させます。過去の棋譜や、名人級の棋士の戦い方を教師として囲碁を学習します。教室付き学習後、自分自身と対戦するという強化学習を行い、さっきまでの自分を超える為に自己研鑽するというアルゴリズムを通じ段階的にアルゴリズムが強化されます。Masterに89勝11敗しました。Zeroは世界最強の囲碁棋士に40日間で成長することができたということです。最初にルールのみを教えます。盤上の石の状態のみに注目して、ルールに基づいて勝利するための一手を予測します。TensorFlowとはTensorFlowとは、多次元配列のデータに基づき、深層学習を行うオープンソースのライブラリです。深層学習とは、自分自身で学習するプログラムというイメージです。Masterまでの学習手法とは異なります。ルールに基づいて、自分自身と対戦し続け、自分自身の手が結果にどの様に影響するかを予測することを目標に自己強化を行うことです。Leeに100戦100勝するという驚異的な成長をみせました。Zeroの方が優秀だったということでした。今回は、アルゴリズムについて解説しました。利用したシステム開発、店舗検索スマホアプリ開発など。その他にも地域の職業プログラマー育成活動を行い、2018年には小学生がUnityで開発したオリジナルAndroidアプリをGooglePlayでリリース。ゲームで遊ぶより作ろうぜ!を合言葉に、小学生でも起業できる技術力を育成可能で有ることを証明し続けている。大石ゆかり内容分かりやすくて良かったです!田島悠介ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!大石ゆかり分かりました。ありがとうございます!また、オンラインのプログラミングスクールTechAcademyでは、AIオンライン講座を開催しています。AI(人工知能)の構築に必要な機械学習・ディープラーニングについて実践的に学習することができます。現役エンジニアがパーソナルメンターとして受講生に1人ずつつき、マンツーマンのメンタリングで学習をサポートし、最短4週間で習得することが可能です。現役エンジニアから学べる無料のプログラミング体験会も実施しているので、ぜひ参加してみてください。Notebookについて解説します。概念を理解しよう!深層学習(ディープラーニング)とは最近、人工知能(AI)関連のニュースでキーワードとしてよく取り上げられる深層学習(ディープラーニング)について解説します。(マシンラーニング)とは!まずはここから理解しよう現在、幅広い業種で人工知能(AI)が使われています。ニュースや新聞でも、人工知能の報道を目にしない日はありません。今回は、深層学習(ディープラーニング)のライブラリであるKerasについて解説します。!scikit-learnを使った教師あり・なし学習とは今回は、教師あり学習と教師なし学習について解説します。この記事を参考に、教師あり・なし学習にチャレンジしてみてください。Unityで覚える遊びのアルゴリズム」の書籍を現役エンジニアがレビューしています。書籍の全体的な概要を説明し、どんな人におすすめの書籍なのか、評価はどれくらいなのかまとめているので、これから購入しようと考えている方はぜひ参考にしてみてください。Unityで覚える遊びのアルゴリズム」という本を紹介しよう。様々な種類のゲームの例を見ながら、Unityで実装可能な機能について知ることができるんだ。10年前からHTMLやCSSを利用しホームページやブログの作成を開始しプログラマへ。iPhoneアプリエンジニアとして業務に携わる経験も持ちながら、フリーランスでWordPressを利用したWebサイトやブログを構築。WordPressをこれから始める方に向けた書籍も刊行。再帰などの多少難解なコードもありますので、プログラミングの経験があり、これからUnityでゲームを作りたい人向けにおすすめです。Unityの基礎的な使い方を理解していることを想定していますので、0からUnityを学習したいと考えている方には不向きという点と、コードを記述する量が思いのほか多いため途中で挫折する可能性も高い点。「Unityの使い方をとりあえず覚えた。」では次にゲームを作れるようになるためには何を学べば良いのか?と考えている方には最適の本だと思います。難解な箇所やコードの記述量が多い箇所もありますが、様々な種類のゲームをどのように作成するのかといったイメージを掴めますので、本書のゲームをひと通りなぞり終えたら、実際に自分が作りたいゲームにコードを応用してみるというのも良いと思います。現在は改訂版が出版されていますので、そちらを購入していただくことをおすすめします。UnityとC#での開発になるので、それらに関する基本的な知識を持っているとより分かりやすいね。本文も読みやすいしサンプルが凄く豊富で、色々な場面で応用できそうですね。現在は2016年に発売した改訂版があるので、購入の際にはバージョンに注意しておこう。オンラインのプログラミングスクールTechAcademyではオリジナルゲームアプリが公開できるUnityオンラインブートキャンプを開催しています。現役エンジニアがパーソナルメンターとして受講生に1人ずつつき、マンツーマンのメンタリングで学習をサポートし、最短4週間でオリジナルゲームアプリを開発することが可能です。独学に限界を感じている場合はご検討ください。UnityRubyのDigestモジュールの使い方を現役エンジニアが解説【初心者向け】RubyのDigestモジュールの使い方について解説します。Rubyについてそもそもよく分からないという方は、Rubyとは何なのか解説した記事をまずご覧ください。本記事は、TechAcademyのWebアプリケーションオンラインブートキャンプの内容をもとに紹介しています。Digestモジュールとは、ハッシュ値を作成するためのモジュールです。Digestモジュールを使えば、MD5やSHA2などのアルゴリズムでハッシュ値を生成することができます。ちなみにハッシュ値とは、あるデータを変換して得られるデータを指します。データを一方向にしか変換できないのが特徴で、ハッシュ値から元のデータを復元したり、推測したりできないようになっています。Webサービスだと、パスワードの保存などで用いられます。ブロックチェーンを支える重要な技術でもあります。requireでdigestモジュールを読み込むことで使用できます。することで、ハッシュ値を得ることができます。それでは、実際に書いてみましょう。今回はSHA256でハッシュ値を計算しますが、MD5やRMD160、SHA1など他のアルゴリズムを使う場合もやり方は一緒です。digestで通常のハッシュを、hexdigestで16進数でのハッシュ値を得ることができます。実行結果は以下の通りです。インスタンスを使って、updateメソッドを使用すると、文字列を追加していくことができます。ハッシュ値を得る際には、digestやhexdigestを使用します。実行結果は以下の通りです。以上で、digestモジュールの説明を終わります。Webサービスを作成する際に、使う場合があるので覚えておきましょう。フリーランスエンジニア。Railsの案件を中心に、様々なアプリケーションを開発してます。最近はgoにハマってます。Railsオンラインブートキャンプを開催しています。現役エンジニアがパーソナルメンターとして受講生に1人ずつつき、マンツーマンのメンタリングで学習をサポートし、最短4週間でオリジナルWebサービスを開発することが可能です。現役エンジニアから学べる無料のプログラミング体験会も実施しているので、ぜひ参加してみてください。RubyPythonでバブルソートを実装する方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】Pythonでバブルソートを実装する方法について、TechAcademyのメンター(現役エンジニア)が実際のコードを使用して、初心者向けに解説します。Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まるでしょう。本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプ、Python講座の内容をもとに紹介しています。バブルソートとは、隣合う要素に対して比較を行いながらソートを行うアルゴリズムです。ソートは、ランダムに並べたデータに対して、数値を大きい順から小さい順やその逆の順番に並べ替えるプログラムです。プログラムの基本の一つで頻繁に使用されるため、コンピュータ創成期より様々なアルゴリズムが考えられて来ました。配列の数値をソートする操作は、実務では非常に多いため、しっかりと覚えていきましょう。今回の対象データは以下の数値群です。左から大きい数が並ぶようにソートしてみましょう。一つ右隣の数値は、A[n+1]としましょう。A[n]とA[n+1]を比べて、A[n+1]が大きい場合は、A[n]とA[n+1]の数値を交換(スワップ)します。1の1つ右の数に移動して、1~3の手順が数値の並び替えが終わるまで繰り返されます。それでは実際のコードを書いてみましょう。num[j-1]:PythonJavaでバブルソートのプログラムを作成する方法【初心者向け】Javaでバブルソートのプログラムを作成する方法について解説します。実際にプログラムを書いて説明しているので、ぜひ理解しておきましょう。本記事は、TechAcademyのJava講座の内容をもとに作成しています。バブルソートは、ソートアルゴリズム(要素を整列させる手順)のひとつです。ソートの過程で要素が泡のように次々に浮かび上がってくるように見えることから、バブル(泡)ソートと呼ばれます。アルゴリズムとしては、隣り合っているふたつの要素を比較し、条件にあえば要素の交換を行うというものになります。これを繰り返すことで最終的にデータが整列されます。ここでいう「条件」は要素の大小を比較する条件のことで、昇順(小さいものが前)か降順(大きいものが前)のいずれかになります。Javaでバブルソートのプログラムを書く場合、まず整列対象の要素を用意します。基本的に同じ種類の要素を整列させることになりますので、これは配列やListで用意することになるでしょう。実際に整列させる処理を書きます。バブルソートはソートアルゴリズムの中でもシンプルなものですので、ひとつのメソッドに記述するので十分でしょう。以下は配列をバブルソートで整列させ、結果を出力するプログラムです。「sort」が、バブルソートを行うメソッドとなっています。{JavaPHPでSHA256を使う方法【初心者向け】PHPでSHA256を使う方法について解説します。ハッシュを生成する書き方について説明しているので、ぜひ理解しておきましょう。本記事は、TechAcademyのPHP/Laravel講座の内容をもとに紹介しています。Algorithm」と呼ばれるハッシュ関数と呼ばれる入力値を別の値に変換するアルゴリズムの略称です。ハッシュ関数は中身のアルゴリズムが異なる多くの種類があり、例えば下記のような種類はまとめてSHA-2系と呼ばれております。SHA-256とは下記の中のにあるハッシュ関数の1つになります。ハッシュ関数と似た概念で暗号化というのがあるのですが、この2つは下記の点が異なります。変換した値を元に戻す方法が用意されていない不可逆性を持つ。変換した値を元に戻す方法(復号化)が用意されている可逆性を持つ。利用する場面としては、サイトなどにログインする際に必要なパスワードをハッシュ関数で変換した状態でデータベース等に保存しておくことで、データベースの中身が漏洩した場合でも不可逆性を持つハッシュ値のおかげで、ユーザのパスワードが第三者に知られる可能性を無くします。PHPでSHA-256アルゴリズムでハッシュを生成する場合は、下記の関数を利用します。//PHPPythonのheapqモジュールの使い方【初心者向け】Pythonのheapqモジュールの使い方について解説します。Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事をまずご覧ください。本記事は、TechAcademyのPythonオンライン講座の内容をもとにしています。ヒープキューアルゴリズムの実装を提供しているモジュールです。ヒープキューアルゴリズムは、優先度キューアルゴリズムとしても知られています。キューとは複数の要素が並んだものです。優先度キューとは、ある優先度に従い要素を取り出す仕組みを持ったキューです。ヒープキューとは優先度キューのアルゴリズムの1つで、全ての親の値が、その全ての子の値以下であるようなツリー構造になっており、その構造を生かして効率的に要素を取り出すことができます。ヒープキューは効率的なソート(並べ替え)の手法であるヒープソートとして広く利用されて来ました。一般的に要素数が増えるとソートには時間がかかります。)であることが計算上確認されています。全ての要素を確認しなくても親子関係だけでソートを行えるため、巨大なデータのソートに対しても効率的です。用意されているメソッドなど、詳細は公式ドキュメントを参考にしてください。heapqモジュールを使うには、モジュールをインポートします。