アルゴリズムとは・AI関連用語集

アルゴリズムとは、意味や概念を詳しく解説

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アルゴリズム

algorithm

アルゴリズムとは、コンピューターにおける計算方法のこと。つまり、何らかの計算を行う場合の「やり方」や「手順」を示す言葉である。コンピューターはいくつもの簡単な選択肢を折り重ねることにより複雑なプログラムを構成しているが、この「選択肢」に該当するのがアルゴリズムと言えるだろう。IT業界に限らず数学や言語学などの世界においても使われることがあり、その場合は答えを導き出すための方法を意味する場合が多い。

フロー図例えば、東京から名古屋へ移動するルートを検索するとしよう。その際、電車を使うという条件を入れれば、最も安い運賃や最も早いルートなどが、それぞれ算出されるだろう。「運賃が安い」や「より短時間で到着できる」などが、選択肢として、それぞれのアルゴリズムに組み込まれた結果、それに見合った解が導き出されたわけである。

あるいは、大根をいちょう切りにしたいとする。この時、大多数の人はまず大根を半月型に2等分し、それを更に等分してからまとめて切っていちょうの葉の形にしようと思うだろう。だが、結果が同じならばまず輪切りにしてから、それを1枚1枚4等分していっても良いはずだ。なぜそうしないのか?その方が多くの時間を無駄にしてしまうからである。コンピューターも同じ考えで、より短い手順で同じ結果にたどり着こうというのがアルゴリズムの根本的な目的と言える。

プログラミングを学ぶ上で、アルゴリズムは基礎的な役割を担っている。代表的なものには「整列アルゴリズム(ソートアルゴリズム)」や「探索アルゴリズム」があるが、例えばエクセルで使用される関数も、アルゴリズムに基づいて作成されたものだと考えると分かりやすい。

・ソートアルゴリズム……整列アルゴリズムとも。ランダムな数値の列を大きい順、もしくは小さい順に並び替えるアルゴリズム。隣の値と大小を比較するバブルソートや、元の問題を解決しやすい値に分割し、最後に統合して答えを導き出す「分割統治法」の一種であるクイックソートやマージソートなどがある。

・探索アルゴリズム……複数のデータの中から、目的のものを探し出すアルゴリズム。最初からデータを順に見て探していく「線形探索」や、リストを半分ずつ分けて探索する「二分探索」などがある。

既に関数が存在するのだから、その使い方さえ分かっていればアルゴリズムの学習は必要ないと思うかもしれない。しかし、過程を知ればプログラムをより一層効率化できる可能性もある。さらにアルゴリズムはひとつの問題に複数ある場合が多く、IT技術の進化という側面からも、研究の余地が多分にある。

AI用語解説:×AI編集部監修

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