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自然言語処理(NLP)、大規模言語モデル(LLM)とは?

【公開日: 2026年7月23日】

初心者向け: AIの基本知識 その2

~AIに関わるNLPとLLM~

生成AIについて調べていると、「NLP」と「LLM」という単語がよく出てきます。AIとどのような関係なのでしょうか。

●自然言語処理(NLP)

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NLPとは、日常的に使用される単語を、どのように組み合わせているのかを理解するために必要な処理の事です。
私たちがAIに質問するときは普通に日本語で送ります。AI用の特別な言語などはありません。
日本語の質問に対し、コンピュータは人間の言語を理解して解釈し、返答も同じように日本語で生成します。

自然言語とは、言葉や文章を使って人間が互いにコミュニケーションを行う方法の事です。
情報を発信したり受け取ったり、アイデア表現、質疑応答、ときには雑談や身の上話をして、他の人とやりとりをするのが人間のコミュニケーション行動です。これをコンピュータにもやらせようと試みたのが、生成AI構築というアイデアだったのではないでしょうか。

自然言語の基本要素としては、以下でまとまるようです。
①語彙 ②文法 ③構文 ④セマンティック(単語のフレーズ、文の意味) ⑤語用論(文化的または地理的なコンテキスト) ⑥談話や対話(大きな単位の会話) ⑦音声学や音韻論(発する音声) ⑧形態(新しい単語や造語をつくる)
なにやら難しい話になってきましたが、要は私たち人間は会話をするときにこういった要素を知らず知らずに含めているという事になります。同じ日本語でも青森と大阪では言い回しが違いますし、相手が友達か先輩かで言葉遣いを変えたりしていますね。また、ワールドワイドな話になると、日本語の他に英語、中国語、フランス語、ドイツ語、スペイン語・・・などなど、いろいろな言葉が存在し必要に応じて使い分けます。

さて、コンピュータはというと、従来「構造化データ」によって意味を理解しています。いきなり話しかけられても、何も学習していないと理解できないのです。では、NLPの学習とはどのように進めるのでしょうか。調べてみると、「NLU」と「NLG」というサブ分野によって可能となるようです。
●自然言語理解(NLU) 非構造化データから構造化データへ処理されたデータの事。
●自然言語生成(NLG) 構造化データから非構造化データへ処理されたデータの事。
これらを組み合わせて繰り返し学習させることで、AI君の非構造化データへの適性が上がってくるという事になります。ただ、現在の生成AIは技術が進んでおり、深層学習やニューラルネットワークを使用してエンドツーエンドのタスクも実行できるよう進化している、という話です。

●大規模言語モデル(LLM)

NLPを実行できるAIのうち、膨大なデータでトレーニングされたAIモデルの事をLLMといいます。言語ルールなどもバッチリ抑えていますので、高度な言語関連タスクが実行可能となっています。LLMができること例の一覧を以下にまとめてみました。

説明
質問と回答 質問や要求の意図を解釈し、適切な回答をする能力を備えています。恐らく一番有名で一般的な利用タスク(ChatGPTやcopilotなどで、みんなが普段使っているのがこちらだと思います)
要約 文章の構文ルールを条件として与えておくと、文章再構成や要約ができるようになります。また、録音データを与えて文書化することもできます。オンライン会議の議事録作成などが便利ですね。
翻訳 言語ごとの文法や組み立ては把握しているので、言語を学習させると翻訳も可能になります。実はプログラミング言語も「言語」として翻訳できます。「ここのコードの意味を教えて」という回答は翻訳です。
エラー修正 文法やスペルミス、誤字脱字などの誤りの検出と修正ができます。細かく学習させれば、より精度が上がります。一瞬で間違いを見つけてくれるので、AIの得意技のひとつなのではないでしょうか!?
画像生成 画像生成モデルと併用することができ、どんな画像が欲しいか説明すると、その希望に添えるよう画像を作成しようとしてくれます。必要な情報も自分で探します。
テキスト読み上げ webページの読み上げや、電話で音声案内など、テキストを音声変換します。音声サンプルを分析できるモデルがあり、特有の話し方なども学習可能です。

などなど。
AIが生成する上記のものは、あくまで「予測の一形態」という事になります。コンピュータが自分で考えている訳ではなく、データに基づいて予測をしているにすぎません。
そのため、学習時に与えるデータがいかに正確で、膨大で、洗練されているか、が重要になります。

上で「NLPを実行できるAIのうち、膨大なデータでトレーニングされたAIモデルの事をLLMといいます」と説明しましたが、では「膨大なデータでトレーニング」とはどんなことを行うのでしょうか。以下、LLMトレーニング法の一例です。
まずは、最適な書籍や記事を収集します。ここでは専門分野的なものを選ぶというより、「まとまった文章を読む」練習をさせるためのものを選びます。AIのレベルに合わせてボリュームや難易度を考えたりもします。
読む練習をさせる時、読みながら次の単語を推測するよう指示を出したりします。AIは既に語彙や文法などは学習済みですので、そこから自分で推測させます。
推測させた内容をチェックし、間違えていたらフィードバックを行います。こんな感じで、本を読んで推測し、答えをチェックするという事を繰り返し行い、だんだん上手になってきているかを確認します。
時々テストも実施します。まだ見せていない文章を使って、ちゃんと学習通り推測できているかをテストします。
基本的なところが完了し、もしこのAIに専門性を持たせたい時は追加学習も行います。例えば金融系に特化させたいとか、コーディングが得意なAIにしたいとか、いろいろあると思います。

補足ですが、AIモデルがトレーニングプロセス中に学習する要素の事をパラメータといいます。一般的に、数十億個のパラメータが含まれているものが、”大規模”言語モデルと呼ばれるようです。パラメータが多いほど、データ内の複雑なパターンを学習して取得できる容量が大きくなり、能力が高くなります。
ChatGPTを例に言うと、2026年7月時点ではGPT-5.4とか、他にもGPT-4やGPT-3などもありますが、GPT-4の時点でパラメータが1兆個以上はあるのでは?という推定が出ているようで、処理能力の高さがうかがい知れます。ちなみにこの3とか4とか5とかのバージョンについてですが、ChatGPTを利用する際にLLMのバージョンを選ぶことができます。使ったことがある人は分かると思いますが、バージョンによって得意な事とか、やれる範囲とかを選べるので、同じ質問をしてバージョン毎にどんな返事をくれるのか試しても面白いと思います。

まとめ

自然言語処理(NLP)はAIの一分野、大規模言語モデル(LLM)は高度なAIのモデルということが分かりました。どちらも、重要なのはデータのようです。データが悪いものだとAIは正確に予測し回答できず、変な回答をするAIだと私たちは「あんまり使えないな」となってしまいます。AI君が間違えていたら、ちゃんと教えてあげるためにテストも重要な工程です。システム開発と同じように、AI構築もテストが肝心で、ここは人間がちゃんとチェックしてあげるべき部分なのかと思います。
相変わらず、文章で書くと1ページくらいで済んでしまいますが、AIにNLPを習得させLLMへ昇格させるためには、いったいどのくらいの時間と労力がかかるのでしょうか・・・!?商用LLMや無料のAI機能を利用できる今の環境を、私たちは余すところなく活用していきたいところです。

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この記事記事を書いた人:
しずく
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