本書では、Pytorchを使い、実際の製品やサービスの開発時に役に立つ手法を紹介するようにしています。 　本書で紹介する「AI開発」では、必ずしもすべての章で、ニューラルネットワークの構造（ニューロン同士の接続の仕方）を一から新しく作成するようなことはしませんが、ModelZOOやGitHub上で公開されているモデルも、積極的に採用するようにしています。また、利用できる学習済みのモデルが公開されている際には、それをダウンロードして使用するようにします。 　本書では、章によって、異なるAIを開発しますが、その際には、公開されているモデルをそのまま流用して「広義のAI」のみを作成したり、あるいは公開済みのモデルを転移学習・ファインチューニングしたりと、その都度、もっとも近道であると思われるスキームを利用して、「AI開発」を行います。 　本書では次のような機能を解説しています。 ・CHAPTER 02・・・画像認識 ・CHAPTER 03・・・異常検出 ・CHAPTER 04・・・物体検出 ・CHAPTER 05・・・セグメンテーション ・CHAPTER 06・・・顔認証 ・CHAPTER 07・・・線画イラスト変換 ・CHAPTER 08・・・OCRの文字認識 ・CHAPTER 09・・・OCRの文章認識 　本書では次のような機能を解説しています。 ・CHAPTER 02・・・画像認識 ・CHAPTER 03・・・異常検出 ・CHAPTER 04・・・物体検出 ・CHAPTER 05・・・セグメンテーション ・CHAPTER 06・・・顔認証 ・CHAPTER 07・・・線画イラスト変換 ・CHAPTER 08・・・OCRの文字認識 ・CHAPTER 09・・・OCRの文章認識

手を動かしアプリを動かしながら学ぶをコンセプトにしたPyTorchの入門書。「解説」と「コード作成」を柱とした構成。 手を動かして学ぶ!! 「手を動かしアプリを動かしながら学ぶ」をコンセプトにしたPyTorchの入門書です。「解説」と「コード作成」を柱とした構成で、主な特徴は次の通りです。 ・最低限の知識でアプリ開発までを実現できる。 ・実用性のあるアプリを作りながら学ぶ。 ・実用性のあるアプリにより学習モチベーションが上がる。 第4章では実用性のある「株価の予測」アプリを開発します。アプリづくりの面白さを通し、読者に楽しみながらPyTorchを学んでいただくものです。

ディープラーニング技術を使った自然言語処理においてword2vec、LSTM、seq2seq、BERTは、重要な技術です。本書では、機械学習フレームワークのPyTorchを利用することで、それらのディープラーニング技術を使ったプログラムをより容易に実装する方法を解説します。本書で作成するプログラムは、「文章内の単語の品詞を分類する」「日英の機械翻訳を行う」「質問に対する回答を返す」ことなどを目的にしています。本書は、そうした自然言語処理システムの実装を試してみたいという方にとって格好の一冊です。

自然言語処理編

フレームワーク編

ヨシュア・ベンジオ スチュアート・J・ラッセル ジェフリー・ヒントン ニック・ボストロム ヤン・ルカン フェイフェイ・リー デミス・ハサビス アンドリュー・エン ラナ・エル・カリウビ レイ・カーツワイル ダニエラ・ルス ジェイムズ・マニカ ゲアリー・マーカス バーバラ・J・グロース ジュディア・パール ジェフリー・ディーン ダフニー・コラー デイヴィッド・フェルッチ ロドニー・ブルックス シンシア・ブリジール ジョシュア・テネンバウム オーレン・エツィオーニ ブライアン・ジョンソン

人気のAIフレームワーク「PyTorch」で、ディープラーニングプログラミングができるようになる本です。 人気のAIフレームワーク「PyTorch」で、ディープラーニングプログラミングができるようになる本です。ディープラーニングのアルゴリズムが原理からわかります。 初心者でも他書に頼らず、本書1冊でマスターできます! （本書掲載のコードは、2023年3月にリリースされたPyTorch 2.0でも、そのまま動作します） 本書は、次のような読者を想定しています。 1. 企業でディープラーニングプログラムを業務で利用している、あるいはこれから利用しようとしているITエンジニアや研究者 Keras/Tensorflowを使った経験がある方は、まずPyTorch独特の「ポリシー」につまずきがちです。 PyTorchは「多値分類モデルにおける損失関数」の考え方が独特で、それを分かりやすく解説します。 2. 理工系の大学・大学院の学生で研究の一環としてディープラーニングのプログラムを開発する必要がある方 今後、論文で公開されている実装コードを試すには、PyTorchの知識が必須になってきます。 本書では、ディープラーニングに必要な数学をイメージとして解説するので、公開コードを深く理解し、応用できるようになります。 3. まだPythonもKeras/TensorFlowも知らないが、ディープラーニングプログラミングをこれから勉強してみたいという方 初心者に向けて、PyTorchプログラミングを理解するのに必要な、Pythonの基本文法と、NumPy、Matplotlibの必要最小限の機能を、巻末の講座として用意しました。 目的がディープラーニングだけなら、本書の講座で書いた概念・機能だけを理解すれば十分で、ディープラーニングを学ぶためのスタートラインに立てます。 本書は、新しい概念は一気には詰め込まず、できるだけ細分化して一歩一歩確実に進めます。 機械学習の基本から、「CNN」などを使った画像認識ディープラーニングモデルの開発・チューニングまでをじっくり学べます。 人気のAIフレームワーク「PyTorch」で、ディープラーニングプログラミングができるようになる本です。 初心者でも他書に頼らず、本書1冊でマスターできます! 序章 初めての画像認識 ◆基礎編 1 章　ディープラーニングのためのPython のツボ 2 章　PyTorch の基本機能 3 章　初めての機械学習 4 章　予測関数の定義 ◆機械学習 実践編 5 章　線形回帰 6 章　2 値分類 7 章　多値分類 8 章　MNIST を使った数字認識 ◆画像認識 実践編 9 章　CNN による画像認識 10 章　チューニング技法 11 章　事前学習済みモデルの利用 12 章　カスタムデータの画像分類 講座 Python入門、NumPy入門、Matplotlib入門

ディープラーニング活用なくしてビジネスの飛躍的成長なし

本書は実例を交えて、畳み込み/リカレント/敵対的生成ネットワーク（GAN/LSGAN/CGAN）、物体検出など解説します。 PyTorchはニューラルネットワークを構築できる深層学習フレームワークで、データの流れを動的に定義することができる「Define by Run」を採用しています。本書は、画像や文書の分類処理について学べるように、畳み込みネットワークからリカレントネットワーク、敵対的生成ネットワーク（GAN/LSGAN/CGAN）、物体検出までを実例を交えて体系的に解説します。 第1章　PyTorchと開発環境 第2章　PyTorchの基礎 第3章　PyTorchを使ったニューラルネット基礎 第4章　畳み込みネットワーク 第5章　リカレントニューラルネットワーク 第6章　敵対的生成ネットワーク 第7章　物体検出 第8章~第11章　各種パッケージ（torchパッケージ、torch.nnパッケージ、torch.optimパッケージ、torchvisionパッケージ）

さまざまな業界で導入が進められているAIについて、どのような分野で活用されているのかが鳥瞰図で一目でわかる AIの導入事例が一目でわかる！ 金融、流通、製造、インフラなど全8業界36業種のAIの導入について、どのような分野で活用されているのか、 どのような事項との親和性が高いかといったことについて鳥瞰図で解説。豊富な実例も掲載しており、ビジネスのアイデア創出にも応用できます。 また、「こんな応用可能性があります」にとどめず、実際に実装したりトライアルをするときのノウハウも掲載しています。 本書掲載の鳥瞰図はご購入者特典としてDLして活用できます。 【本書に掲載されている業種】 〈流通〉 コンビニ・スーパーマーケット 百貨店業 郵便・運送業 〈製造〉 自動車製造業 食品・飲料製造業 化粧品・日用品製造業 金属製造業・化学工業 重工業 建設業 繊維工業（アパレル） 電機製造業 〈金融〉 銀行業 保険業 証券業 〈サービス〉 ホテル業 旅行代理業 外食業 テーマパーク 放送局 〈インフラ〉 通信業 鉄道業 航空業 空港 道路・交通インフラ管理業 エネルギー業（ガス・電気） 石油および天然ガス生産・販売業 〈公共〉 学校・学習塾 警察・警備 消防・防災 〈ヘルスケア〉 病院 介護サービス業 製薬業 〈その他〉 農業 水産業 スタジアム・（プロ／アマ）スポーツ ゲーム業 Chapter 1　流通 　コンビニ・スーパーマーケット 　百貨店業 　郵便・運送業 　詳細解説：商品需要予測に基づく在庫管理 Chapter 2　製造 　自動車製造業 　食品・飲料製造業 　化粧品・日用品製造業 　金属製造業・化学工業 　重工業 　建設業 　繊維工業（アパレル） 　電機製造業 　詳細解説：査定自動化・見積り自動化 Chapter 3　金融 　銀行業 　保険業 　証券業 　詳細解説：不正検知 Chapter 4　サービス 　ホテル業 　旅行代理業 　外食業 　テーマパーク 　放送局 　詳細解説：キャンペーン企画・価格設定 Chapter 5　インフラ 　通信業 　鉄道業 　航空業 　空港 　道路・交通インフラ管理業 　エネルギー業（ガス・電気） 　石油および天然ガス生産・販売業 　詳細解説：劣化予測・メンテナンス計画作成 Chapter 6　公共 　学校・学習塾 　警察・警備 　消防・防災 　詳細解説：画像データによる異常検知・品質評価 Chapter 7　ヘルスケア 　病院 　介護サービス業 　製薬業 　詳細解説：センサーデータによる異常検知 Chapter 8　その他 　農業 　水産業 　スタジアム・（プロ／アマ）スポーツ 　ゲーム業 　詳細解説：見込み顧客分析・離反分析

これからAIを学ぶ人に向けた入門書。ビジネスへの活用法から最新技術までをカバーした、「最初に手にすべきAI本」 本書は、これから人工知能（AI）を学びたいと考える人に向けたAIの入門書です。エンジニアではない人、すなわち中高生や文系学部の大学生、文系出身のビジネスパーソンや経営者などでも理解できるように、分かりやすくAIの本質や基礎知識を解説しました。AIのビジネスへの活用法からAIの最新技術までをカバーした、「最初に手にすべきAI本」です。 著者は、日本経済新聞社や日経BPのセミナーでAIやIoTの講座を教える人気講師。フジテレビの「ホンマでっか！？TV」に評論家として出演もしています。語り口が初心者にも分かりやすいと定評のある著者が、必要最低限のポイントに絞り、できる限り専門用語を使わないように配慮しながら書き上げました。 初心者でも人工知能の本質を短時間で理解できるようにするために、それぞれの状況や理解度に応じて学習できるように3部に分けて構成しています。 第1部（第1章）は「基礎編」です。ここでは、今後、人工知能が中心となる社会で生きていくために必要最低限の知識についてまとめました。人工知能は何が得意で、何が不得意なのか、そして社会をどう変えていくのかについて解説しています。 第2部（第2～4章）は「ビジネス編」です。ここでは、ビジネスに人工知能を活用するに当たり、各業界の活用事例や今後どのような使われ方をするのかについて書いています。 また、人工知能を活用する際の注意事項を中心に、プロジェクト推進方法や国などの支援状況についても解説しています。 第3部は「技術編」です。ここでは、人工知能の仕組みについて解説しています。今後、データサイエンスや人工知能に関する知識は、エンジニアや人工知能のプロジェクトに関わる人にとっては必須の知識です。 本書を読めば、AIに関する一般向けの本にありがちな曖昧すぎてよく分からない、なぜそこにAIを使う必要があるのか理解できないといった疑問を解消できると思います。 第1章【基礎編】人工知能(AI)の世界 第2章【ビジネス編】産業別に見た人工知能事例と未来予想図 第3章【ビジネス編】人工知能活用に関する国の施策 第4章【ビジネス編】人工知能プロジェクトの進め方と注意点 第5章【技術編】機械学習 ～これまでの人工知能と歴史～ 第6章【技術編】ディープラーニング ～現在の人工知能～ 第7章【技術編】人工知能開発と運用管理 第8章【技術編】人工知能の最新技術 ～これからの人工知能～ 第9章　人工知能開発に関するいろいろなFAQ

強化学習編

物体検出のアルゴリズムと実装方法を解説。PyTorchの習得と物体検出の各種アルゴリズムの理解、プログラムの作成をめざす。 PyTorchで物体検出アルゴリズムを実装しよう！ 本書は、PyTorchを利用して、物体検出のアルゴリズムと実装方法を解説する書籍です。 ディープラーニングは当初、物体の識別において従来手法を大きく上回る精度を出したことから注目されました（例：2012年の画像認識コンテストILSVRC）。ただし物体識別自体はどちらかといえば要素技術であるため、そのまま現実のシステムに応用することは多くありません。実際に必要とされるものは、多くの場合、物体識別を発展させた物体検出です。自動運転・外観検査・医療分野の画像診断など、どれも物体識別ではなく物体検出の技術が使われています。 本書は、PyTorchの使いかたを習得することと、物体検出の各種アルゴリズムを理解して自力でプログラムを作れるようになることを目的とします。前半はPyTorchについて解説し、後半は物体検出の代表的なアルゴリズムを解説しながら、PyTorchでの実装例を示します。 ・ PyTorch（パイトーチ）とは？ 2018年にFacebook が発表した、ディープラーニングのフレームワークです。世界的にユーザーが多く、GitHubで公開されるディープラーニングのプログラムもPyTorchで作られたものが多数存在します。 ・ 物体検出とは？ 画像認識の一分野で、画像から特定の物体の位置と、その物体のカテゴリ（クラスタ）を検出する技術です。

広がるAI化格差と5年先を見据えた企業戦略 ▼技術から利用動向、制度政策に至るまで、国内と海外の人工知能の最新動向がすべてわかるAI白書の2020年版 DX（デジタルトランスフォーメーション）のための重要な技術であるＡＩの社会実装が進む一方、そのAI化で格差が広がっています。また、5Ｇのサービス開始、EU一般データ保護規則、米中間の対立など、ＡＩを取り巻く環境は目まぐるしく変化しています。 第1章では、石角友愛氏（パロアルトインサイトCEO）と中島秀之 AI白書編集委員長（札幌市立大学理事長・学長）の対談、北野宏明 AI白書編集委員(ソニーコンピュータサイエンス研究所代表取締役社長・所長)と片岡 晃 IPA社会基盤センター長の対談を通じて、ＡＩをめぐる日本の課題とビジネス戦略について解説。第2章「技術動向」では、ＡＩに関する技術の概要と最新動向を整理し、第3章「利用動向」では国内外でのＡＩ活用事例を紹介。さらに、AIの社会実装を支える環境として、第4章で「制度政策」、第5章で社会実装に係る課題解決の方向性（AI人材育成及びスタートアップエコシステム）について記載しています。 『ＡＩ白書2019』に最新情報を加え、大幅にアップデートしています。AIの基礎的な技術解説から、国内外の多様な導入事例、制度・政策面での取り組み、中国のAI動向データ、企業経営者の意識調査結果まで、AIにまつわる幅広い話題を網羅して収録。AIを実装し、DXを推進するにあたってのひとつの指針として、本書をご活用いただけます。 DX（デジタルトランスフォーメーション）のための重要な技術であるAIの社会実装。そのAI化で格差が広がっている。AIの技術や利用動向、制度政策、スタートアップエコシステムに至るまで、AIのすべてを解説 □第1章「2020年のＡＩとビジネス」　生産性やDXといった日本の課題、AI時代のビジネス戦略をテーマにした対談、など □第2章「技術動向」　ＡＩを支える技術と最新動向、ディープラーニング、開発基盤、標準化・オープンプラットフォーム・信頼性、各国の研究開発の現状、など □第3章「利用動向」　日本と世界の分野別の利用動向、ＡＩ利用動向アンケート調査、AI導入予算・AI市場規模、中国のＡＩ最新動向、など □第4章「制度政策動向」　ＡＩに関する原則・ガイドライン、制度改革（モビリティ、データ流通、知的財産）、各国の政策動向、など □第5章「AI実装を推進するAI人材育成と地域スタートアップエコシステム」　スタートアップエコシステム、ＡＩ人材の育成、社会実装の課題と現状、など

研究・開発現場で使えるPyTorch（パイトーチ）の入門書の登場！ 【本書について】 本書は、 杜世橋氏がKindle Direct Publishingを利用してKindleストアで販売している 『PyTorchで学ぶニューラルネットワークと深層学習』（ASIN: B078WK5CPK）を書籍化したものです。 書籍化にあたり、最新（2018年7月時点）のPyTorch v0.4に対応するなど大幅に加筆しています。 また、付録に無料で利用できるGPU環境である「Colaboratory」の利用方法の追加などを行っており、 GPU環境が利用できない読者でも様々なニューラルネットワークのモデル学習が体験できるようになっています。 【PyTorch（パイトーチ）とは】 PyTorchは主にFacebook社のメンバーが開発しているOSSの深層学習フレームワークです。 特徴としては動的ネットワーク方式を採用していてPythonの関数と同じ感覚でニューラルネットワークを構築できる点が挙げられます。 【本書の概要】 本書はPyTorchの基本から深層学習モデルの作成、そしてアプリケーション作成まで網羅した書籍です。 具体的には、PyTorchの基本から始まり、最尤推定と線形モデル、多層パーセプトロンについて解説します。 その後、画像処理と畳み込みニューラルネット、自然言語処理と再帰型ニューラルネットを扱います。 また、推薦システムやWebAPIの作成、アプリケーションのデプロイについても解説します。 さらに付録では、TensorBoardによる可視化、Colaboratoryの利用方法などを解説しています。 【対象読者】 深層学習エンジニア、機械学習エンジニア 【著者】 杜世橋 東京工業大学で計算機を用いた分子生物学の研究をし、卒業後はIT企業でソフトウェア開発やデータ分析に従事する。 大学院時代に当時まだブレーク前だったPythonとNumPyに出会い、勉強会の立ち上げや執筆などを通じてPythonの布教活動を行う。 近年ではスタートアップ企業を中心にデータ分析や機械学習の開発支援も行っている。子煩悩で育児休業を取得してしまうパパエンジニア。 はじめに 本書の対象読者と必要な事前知識 本書の構成 本書のサンプルの動作環境とサンプルプログラムについて Prologue 開発環境の準備 0.1 本書の検証環境 0.2 開発環境の構築 Chapter1 PyTorchの基本 1.1 PyTorchの構成 1.2 Tensor 1.3 Tensorと自動微分 1.4 まとめ Chapter 2 最尤推定と線形モデル 2.1 確率モデルと最尤推定 2.2 確率的勾配降下法 2.3 線形回帰モデル 2.4 ロジスティック回帰 2.5 まとめ Chapter 3 多層パーセプトロン 3.1 MLPの構築と学習 3.2 DatasetとDataLoader 3.3 学習効率化のTips 3.4 ネットワークのモジュール化 3.5 まとめ Chapter 4 画像処理と畳み込みニューラルネットワーク 4.1 画像と畳み込み計算 4.2 CNNによる画像分類 4.3 転移学習 4.4 CNN回帰モデルによる画像の高解像度化 4.5 DCGANによる画像生成 4.6 まとめ Chapter5 自然言語処理と回帰型ニューラルネットワーク 5.1 RNNとは 5.2 テキストデータの数値化 5.3 RNNと文章のクラス分類 5.4 RNNによる文章生成 5.5 Encoder-Decoderモデルによる機械翻訳 5.6 まとめ Chapter6 推薦システムと行列分解 6.1 行列因子分解 6.2 ニューラル行列因子分解 6.3 まとめ Chapter 7 アプリケーションへの組込み 7.1 モデルの保存と読み込み 7.2 Flaskを用いたWebAPI化 7.3 Dockerを利用したデプロイ 7.4 ONNXを使用した他のフレームワークとの連携 7.5 まとめ Appendix1 訓練の様子を可視化する A1.1 TensorBoardによる可視化 Appendix2 ColaboratoryでPyTorchの開発環境を構築する A2.1 ColaboratoryによるPyTorch開発環境の構築方法 INDEX

人工知能 人工知能と世界の見方 人工知能と社会

人工知能とは何か? 機械学習・ディープラーニングとは何かを、高クオリティなマンガとともに、くわしく・やさしく解説していきます。 人工知能がどのように発展してきたのか、私たちの未来をどのように変えていくのか、そして人工知能とどのように向き合っていくのかをテーマにストーリーを構成。人工知能という難しそうなテーマを、より身近に感じられるようになる一冊です。 Chapter1 人工知能の正体 ・「人間の脳」と「人工知能」 ・人工知能の定義 Chapter2 人工知能の歴史 ・人工知能の誕生-第1次AIブーム- ・コンピュータとの対話-第2次AIブーム- Chapter3 人工知能の新時代① ・第3次AIブームの始まり ・機械学習の広がりと課題 Chapter4 人工知能の新時代② ・ディープラーニングとは何か ・ディープラーニングによるブレイクするー Chapter5 人工知能と心 ・心と身体性 ・人工知能と創造性 Chapter6 人工知能が変えていく未来 ・AIを牽引する企業たち ・「眼を持つ機械」の活用 Chapter7 人工知能が人類にもたらすもの ・人工知能と倫理的課題 ・「シンギュラリティ」とその先の未来

【東京大学特任准教授 松尾 豊氏 推薦】 大人気「10秒で始める人工知能プログラミング学習サービス」の代表者がおくる、 人工知能プログラミングに必要な数学を、やさしく学ぶ参考書が登場！ キホンのキホンからおさらいするから、ニガテな人でも大丈夫！ 後半では、Pythonのコードを動かしてさらに理解を深められます！ ■本書の目的 ・人工知能関連の書籍に現れる数式への抵抗感をなくし、専門書を読むための数学基礎力をつけます。 ・いくつかの人工知能のアルゴリズムを理解し、数式の意味を理解できるようにします。 ■本書の特長 ・ゼロからおさらいするので、誰でも読めます。 ・人工知能プログラミングに必要な分野に特化しています。 ・演習問題や例題で、理解を深められます。 ■本書の対象読者 ・人工知能アルゴリズムを用いてモデリングをしているが、その根底のアルゴリズムはブラックボックスであり、数学を復習したい方。 ・人工知能アルゴリズムを体系的に学びたいが、数学を忘れており、専門書に現れる数式が理解できない方。 ・人工知能アルゴリズムに興味があるが、ハードルが高いと感じている方。 ■目次 CHAPTER 1　数学基礎 中学1 年から高校の数学を復習し、機械学習で使う数学の「入門レベル」を固めます。 CHAPTER 2　微分 微分の概念や表現方法を学びます。機械学習では「ディープラーニング（深層学習）」「ニューラルネットワーク」「最小2 乗法」「勾配降下法」「誤差逆伝播法」などで微分を活用します。 CHAPTER 3　線形代数 高校の範囲に大学1 年で学ぶ線形代数を加え、ベクトル・行列・線形変換を学びます。線形代数は膨大なデータや複雑なシステムを扱うのに役立ちます。 CHAPTER 4　確率・統計 確率・統計は「傾向を知り、限られたデータから全体像を予測する」ために、機械学習で活用されます。分散・尤度・正規分布などの難しい用語もやさしく学びます。 CHAPTER 5　実践編1 回帰モデルで住宅価格を推定してみよう 「データから住宅価格を推定する」ことを題材に、線形回帰モデルを理解します。 CHAPTER 6　実践編2 自然言語処理で文学作品の作者を当てよう 「文学作品を分析する」ことを題材に、自然言語を数学的に表現する方法などを学びます。 CHAPTER 7　実践編3 ディープラーニングで手書き数字認識をしてみよう 「手書きの数字を認識させる」ことを題材に、ディープラーニングの一種であるDNNを、画像認識から学びます。 東京大学特任准教授 松尾 豊氏 推薦！　人工知能プログラミングに必要な数学を、ゼロから抜け漏れなく、体系的に学ぶ！　数学を復習したいエンジニアに！ CHAPTER1　数学基礎 CHAPTER2　微分 CHAPTER3　線形代数 CHAPTER4　確率・統計 CHAPTER5　実践編1 回帰モデルで住宅価格を推定してみよう CHAPTER6　実践編2 自然言語処理で文学作品の作者を当てよう CHAPTER7　実践編3 ディープラーニングで手書き数字認識をしてみよう

「なぜディープラーニングが形を区別できるのか」が見えてくる!Excelと対話しながらしくみを解き明かす画期的な超入門書!初めてのAI学習に最適!難しい数学計算はExcelに任せてディープラーニングのしくみを動かしながら理解できる! 1章 初めてのディープラーニング(畳み込みニューラルネットワークのしくみは簡単 AIとディープラーニング) 2章 Excelの確認とその応用(利用するExcel関数はたったの7個 Excelの参照形式 ほか) 3章 ニューロンモデル(神経細胞の働き 神経細胞の働きを数式表現 ほか) 4章 ニューラルネットワークのしくみ(読み物としてのニューラルネットワークのしくみ ニューラルネットワークが手書き文字を識別 ほか) 5章 畳み込みニューラルネットワークのしくみ(読み物としての畳み込み-ニューラルネットワークのしくみ 畳み込みニューラルネットワークが手書き数字を識別 ほか) 付録

ディープラーニングの動作する数学の仕組みを解説。どの分野が必要かを知り、基本を理解し、どのように効いているかを学びます。 本書は、ディープラーニングを支え、ベースとなっている数学に焦点をあて、どのような仕組みで、どのように効いて、なぜ機能するのかの解説をしていきます。「ブラックボックス」と思われがちなディープラーニングの中身を理解していきます。 高校数学の知識を前提としながらも、必要な数学を復習しつつ、高校で習わない偏微分に関しては基本から必要な部分を解説して、ディープラーニングを支える数学の知識を学んでいきます。 「ディープラーニングという言葉は聞くが、どんなものなのか分からないので理解したい」「ブラックボックスと言われるディープラーニングの仕組みを知りたい」「ディープラーニングを学びたいけれど、数学の勉強のどこから手を付けていいか分からない」といった読者の興味に応える一冊です。 数学を学びながら、それがディープラーニングにどのように効いているのか分かることが重要です。その点を実感として理解することができれば、ディープラーニングの仕組みの本質が理解できたことにつながっていきます。そのためのディープラーニングの主要な概念の解説もしていきます。

ディープラーニング実装入門書の決定版！ ニューラルネットワークの理論とディープラーニングの実装について丁寧に解説。実装には、Python(3.x)とディープラーニング向けライブラリKeras（2.x）、TensorFlow（2.x）、PyTorch（1.x）を用います。 本書では、自然言語処理をはじめとした時系列データ処理のためのディープラーニング・アルゴリズムに焦点を当てているのも大きな特徴の1つです。本書の［第1版］（2017年）以降に次々と登場している新しい手法やモデルを丁寧に説明、記事も大幅にボリュームアップしました。 ［本書の構成］ 1章 数学の準備：ニューラルネットワークのアルゴリズムを理解するための数学の知識、偏微分と線形代数の基本を学びます。アルゴリズムが複雑になってもこの2つを押さえておけばきちんと理解できます。 2章 Pythonの準備：ディープラーニングのアルゴリズムを実装するため、Python環境の構築およびPythonの基本から代表的なライブラリの使い方までを解説します。 3章 ニューラルネットワーク：ニューラルネットワークとは何か、どういった手法かを解説します。単純パーセプトロン、ロジスティック回帰、多クラスロジスティック回帰、多層パーセプトロンを扱います。 4章 ディープニューラルネットワーク：ディープラーニングはニューラルネットワークのモデルの発展形です。ニューラルネットワークから「ディープ」ニューラルネットワークになるうえで発生する課題とそれを解決するテクニックについて解説します。 5章 リカレントニューラルネットワーク：ニューラルネットワークに「時間」という概念を取り込むとどのようなモデルになるのか。通常のディープラーニングのモデルではうまく扱うことができない時系列データの扱いに特化したモデルであるリカレントニューラルネットワーク（RNN）とその手法LSTM、GRUについて取り上げます。 6章　リカレントニューラルネットワークの応用：時系列データの扱いに関しては、自然言語処理で新しいモデルが考えられてきました。本章では、Encoder-Decoder、Attention、Transformerについて学んでいきます。 付録　ライブラリ内部の処理を理解するためのグラフの知識と、Pythonのデコレータ　@tf.function の実装例、Keras、TensorFlow、PyTorchによるモデルの保存・読み込みについて解説します。 はじめに 1章　数学の準備 1.1　偏微分 1.2　線形代数 1.3　まとめ 1章の参考文献 2章　Python の準備 2.1　Python 2とPython 3 2.2　Anaconda ディストリビューション 2.3　Python の基本 2.4　NumPy 2.5　ディープラーニング向けライブラリ 2.6　まとめ 3章　ニューラルネットワーク 3.1　ニューラルネットワークとは 3.2　回路としてのニューラルネットワーク 3.3　単純パーセプトロン 3.4　ロジスティック回帰 3.5　多クラスロジスティック回帰 3.6　多層パーセプトロン 3.7　モデルの評価 3.8　まとめ 4章　ディープニューラルネットワーク 4.1　ディープラーニング向けライブラリの導入（Keras/TensorFlow/PyTorch） 4.2　ディープラーニングへの準備 4.3　活性化関数の工夫 4.4　ドロップアウトの導入 4.5　学習の効率化に向けて 4.6　学習率の設定 4.7　重みの初期値の設定 4.8　バッチ正規化 4.9　まとめ 4章の参考文献 5章　リカレントニューラルネットワーク 5.1　基本のアプローチ 5.2　LSTM 5.3　GRU 5.4　双方向リカレントニューラルネットワーク 5.5　埋め込み層における計算 5.6　まとめ 5章の参考文献 6章　リカレントニューラルネットワークの応用 6.1　Encoder-Decoder 6.2　Attention 6.3　Transformer 6.4　まとめ 6章の参考文献 付録 A.1　計算グラフ A.2　@tf.function A.3　モデルの保存と読み込み（Keras、TensorFlow、PyTorch） 索引

ディープラーニングの発展・応用手法を実装しながら学ぼう 本書ではディープラーニングの発展・応用手法を実装しながら学習していきます。ディープラーニングの実装パッケージとしてPyTorchを利用します。扱うタスク内容とディープラーニングモデルは次の通りで「ビジネスの現場でディープラーニングを活用するためにも実装経験を積んでおきたいタスク」という観点で選定しました。 ［本書で学習できるタスク］ 転移学習、ファインチューニング：少量の画像データからディープラーニングモデルを構築 物体検出（SSD）：画像のどこに何が映っているのかを検出 セマンティックセグメンテーション（PSPNet）：ピクセルレベルで画像内の物体を検出 姿勢推定（OpenPose）：人物を検出し人体の各部位を同定しリンク GAN（DCGAN、Self-Attention GAN）：現実に存在するような画像を生成 異常検知（AnoGAN、Efficient GAN）：正常画像のみからGANで異常画像を検出 自然言語処理（Transformer、BERT）：テキストデータの感情分析を実施 動画分類（3DCNN、ECO）：人物動作の動画データをクラス分類 本書は第1章から順番に様々なタスクに対するディープラーニングモデルの実装に取り組むことで高度かつ応用的な手法が徐々に身につく構成となっています。各ディープラーニングモデルは執筆時点でState-of-the-Art（最高性能モデル）の土台となっており、実装できるようになればその後の研究・開発に役立つことでしょう。 ディープラーニングの発展・応用手法を楽しく学んでいただければ幸いです。 実装環境 ・読者のPC（GPU環境不要）、AnacondaとJupyter Notebook、AWSを使用したGPUサーバー ・AWSの環境：p2.xlargeインスタンス、Deep Learning AMI（Ubuntu）マシンイメージ（OS Ubuntu 16.04|64ビット、NVIDIA K80 GPU、Python 3.6.5、conda 4.5.2、PyTorch 1.0.1） 第1章　画像分類と転移学習（VGG） 1.1　学習済みのVGGモデルを使用する方法 1.2　PyTorchによるディープラーニング実装の流れ 1.3　転移学習の実装 1.4　Amazon AWSのクラウドGPUマシンを使用する方法 1.5　ファインチューニングの実装 第2章　物体検出（SSD） 2.1　物体検出とは 2.2　Datasetの実装 2.3　DataLoaderの実装 2.4　ネットワークモデルの実装 2.5　順伝搬関数の実装 2.6　損失関数の実装 2.7　学習と検証の実施 2.8　推論の実施 第3章　セマンティックセグメンテーション（PSPNet） 3.1　セマンティックセグメンテーションとは 3.2　DatasetとDataLoaderの実装 3.3　PSPNetのネットワーク構成と実装 3.4　Featureモジュールの解説と実装 3.5　Pyramid Poolingモジュールの解説と実装 3.6　Decoder、AuxLossモジュールの解説と実装 3.7　ファインチューニングによる学習と検証の実施 3.8　セマンティックセグメンテーションの推論 第4章　姿勢推定（OpenPose） 4.1　姿勢推定とOpenPoseの概要 4.2　DatasetとDataLoaderの実装 4.3　OpenPoseのネットワーク構成と実装 4.4　Feature、Stageモジュールの解説と実装 4.5　TensorBoardXを使用したネットワークの可視化手法 4.6　OpenPoseの学習 4.7　OpenPoseの推論 第5章　GANによる画像生成（DCGAN、Self-Attention GAN） 5.1　GANによる画像生成のメカニズムとDCGANの実装 5.2　DCGANの損失関数、学習、生成の実装 5.3　Self-Attention GANの概要 5.4　Self-Attention GANの学習、生成の実装 第6章　GANによる異常検知（AnoGAN、Efficient GAN） 6.1　GANによる異常画像検知のメカニズム 6.2　AnoGANの実装と異常検知の実施 6.3　Efficient GANの概要 6.4　Efficient GANの実装と異常検知の実施 第7章　自然言語処理による感情分析（Transformer） 7.1　形態素解析の実装（Janome、MeCab＋NEologd） 7.2　torchtextを用いたDataset、DataLoaderの実装 7.3　単語のベクトル表現の仕組み（word2vec、fastText） 7.4　word2vec、fastTextで日本語学習済みモデルを使用する方法 7.5　IMDb（Internet Movie Database）のDataLoaderを実装 7.6　Transformerの実装（分類タスク用） 7.7　Transformerの学習・推論、判定根拠の可視化を実装 第8章　自然言語処理による感情分析（BERT） 8.1　BERTのメカニズム 8.2　BERTの実装 8.3　BERTを用いたベクトル表現の比較（bank：銀行とbank：土手） 8.4　BERTの学習・推論、判定根拠の可視化を実装 第9章　動画分類（3DCNN、ECO） 9.1　動画データに対するディープラーニングとECOの概要 9.2　2D Netモジュール（Inception-v2）の実装 9.3　3D Netモジュール（3DCNN）の実装 9.4　Kinetics動画データセットをDataLoaderに実装 9.5　ECOモデルの実装と動画分類の推論実施

大学で学ぶ数学の基礎知識とPythonコードを紐づけて機械学習の基本を学べる！ 数学の基礎知識とPythonコードを紐づけて機械学習の基本を学べる！ 【本書の目的】 現在、人工知能関連のプロダクト・サービスが数多く見受けられるようになりました。 人工知能関連の開発に機械学習の基礎知識は必須です。 本書はそうした機械学習の基礎知識を学びたいエンジニアに向けた書籍です。 【本書の特徴】 本書は機械学習の基本について、数学の知識をもとに、 実際にPythonでプログラムしながら学ぶことができる書籍です。 ・最新のPython 3.7に対応 ・学習内容を「要点整理」で復習 ・数式とコードをつなげたわかりやすい解説 【読者が得られること】 本書を読み終えた後には、機械学習のしくみとプログラミング手法を理解できます。 【対象読者】 機械学習の基礎を学びたい理工学生・エンジニア 【目次】 第1章　機械学習の準備 第2章　Pythonの基本 第3章　グラフの描画 第4章　機械学習に必要な数学の基本 第5章　教師あり学習：回帰 第6章　教師あり学習：分類 第7章　ニューラルネットワーク・ディープラーニング 第8章　ニューラルネットワーク・ディープラーニングの応用（手書き数字の認識） 第9章　教師なし学習 第10章　要点のまとめ 第1章　機械学習の準備 　1.1　機械学習について 　1.2　Pythonのインストール 　1.3　Jupyter Notebook 　1.4　KerasとTensorFlowのインストール 第2章　Pythonの基本 　2.1　四則演算 　2.2　変数 　2.3　型 　2.4　print文 　2.5　list（リスト、配列変数） 　2.6　tuple（タプル） 　2.7　if文 　2.8　for文 　2.9　ベクトル 　2.10　行列 　2.11　行列（ndarray）の四則演算 　2.12　スライシング 　2.13　条件を満たすデータの書き換え 　2.14　Help 　2.15　関数 　2.16　ファイル保存 第3章　グラフの描画 　3.1　2次元のグラフを描く 　3.2　3次元のグラフを描く 第4章　機械学習に必要な数学の基本 　4.1　ベクトル 　4.2　和の記号 　4.3　積の記号 　4.4　微分 　4.5　偏微分 　4.6　行列 　4.7　指数関数と対数関数 第5章　教師あり学習：回帰 　5.1　1次元入力の直線モデル 　5.2　2次元入力の面モデル 　5.3　D次元線形回帰モデル 　5.4　線形基底関数モデル 　5.5　オーバーフィッティングの問題 　5.6　新しいモデルの生成 　5.7　モデルの選択 　5.8　まとめ 第6章　教師あり学習：分類 　6.1　1次元入力2クラス分類 　6.2　2次元入力2クラス分類 　6.3　2次元入力3クラス分類 第7章　ニューラルネットワーク・ディープラーニング 　7.1　ニューロンモデル 　7.2　ニューラルネットワークモデル 　7.3　Kerasでニューラルネットワークモデル 第8章　ニューラルネットワーク・ディープラーニングの応用（手書き数字の認識） 　8.1　MNISTデータベース 　8.2　2層フィードフォワードネットワークモデル 　8.3　ReLU活性化関数 　8.4　空間フィルター 　8.5　畳み込みニューラルネットワーク 　8.6　プーリング 　8.7　ドロップアウト 　8.8　集大成のMNIST認識ネットワークモデル 第9章　教師なし学習 　9.1　2次元入力データ 　9.2　K-means法 　9.3　混合ガウスモデル 第10章　要点のまとめ 　要点のまとめ

東大 松尾研究室が提供するあの人気講座が待望の書籍化！ 本書は、2017年と2018年に東京大学で実施された「グローバル消費インテリジェンス寄付 講座」の学生向けオフライン講義と、社会人向けオンライン講座で使われた教材がベースになっています。 約400名ほどの受講枠（2年間）に、のべ1,800人以上の応募があった人気の講義です。この本のベースとなるコンテンツはJupyter Notebook形式で公開されていますが、この内容をさらに精査、ブラッシュアップし、読みやすく整えたものが本書になります。 ●本書の内容 本書には、データサイエンティストになるための基礎をつめこんでいます。データサイエンティストは、Pythonや確率・統計、機械学習など、幅広くさまざまな分野の知識を必要とします。 すべての分野を1冊で学ぶことは無理ですので、各分野で深入りはせず基礎的な事項を取り扱っています。データサイエンティストになるための地図と羅針盤のような位置づけとなることをイメージしています。 この本は主にPython 3を使って、基本的なプログラムの書き方、データの取得、読み込み、そのデータ操作からはじまり、さまざまなPythonのライブラリの使い方、確率統計の手法、機械学習（教師あり学習、教師なし学習とチューニング）の使い方についても学びます。取り扱っているデータは、マーケティングに関するデータやログデータ、金融時系列データなどさまざまで、モデリングの前にそれらを加工する手法も紹介しています。データサイエンティストになるには、どれも必要なスキルです。 本書には、さらに以下の3つの特徴があります。 ・実際のデータを使って手を動かしながら、データサイエンスのスキルを身に付けることができる ・データ分析の現場で使える実践的な内容（データ前処理など）が含まれている ・練習問題や総合問題演習など実際に頭を使って考える内容がたくさんある この本に書いてあることを実践し、読み終えた後には、実際の現場でデータ分析ができるようになるはずです。 ●この本の対象読者 この本は、プログラミングの経験があり、理系の大学1～2年生程度の教養課程の数学（線形代数、微分積分学、確率統計の基礎など）を終えている方を対象にしています。具体的には、勉強熱心な大学3～4年生の理系の学生さんや大学院生の方、また社会人になってデータサイエンスを学ぼうという意欲の高い方たちが対象です。データサイエンスの入門レベルから中級レベルの手前までを考えている人に最適で、本書のゴールもデータサイエンス入門レベルを卒業できることを想定しています。 "Contents Chapter 1 本書の概要とPythonの基礎 1-1 データサイエンティストの仕事 　1-1-1 データサイエンティストの仕事 　1-1-2 データ分析のプロセス 　1-1-3 本書の構成 　1-1-4 本書を読み進めるのに役立つ文献 　1-1-5 手を動かして習得しよう 1-2 Pythonの基礎 　　1-2-1 Jupyter Notebookの使い方 　1-2-2 Pythonの基礎 　1-2-3 リストと辞書型 　1-2-4 条件分岐とループ 　Column　format記法と%記法 　1-2-5 関数 　Practice 練習問題1-1 　Practice 練習問題1-2 　1-2-6 クラスとインスタンス 　Practice 1章 総合問題 Chapter 2 科学計算、データ加工、グラフ描画ライブラリの使い方の基礎 2-1 データ分析で使うライブラリ 　2-1-1 ライブラリの読み込み 　2-1-2 マジックコマンド 　2-1-3 この章で使うライブラリのインポート 2-2 Numpyの基礎 　2-2-1 Numpyのインポート 　2-2-2 配列操作 　2-2-3 乱数 　Column　Numpyは高速 2-2-4 行列 　Practice 練習問題2-1 　練習問題2-2 　練習問題2-3 2-3 Scipyの基礎 　2-3-1 Scipyのライブラリのインポート 　2-3-2 行列計算 　2-3-3 ニュートン法 　Practice 練習問題2-4 　練習問題2-5 　練習問題2-6 2-4 Pandasの基礎 　2-4-1 Pandasのライブラリのインポート 　2-4-2 Seriesの使い方 　2-4-3 DataFrameの使い方 　2-4-4 行列操作 　2-4-5 データの抽出 　2-4-6 データの削除と結合 　2-4-7 集計 　2-4-8 値のソート 　2-4-9 nan（null）の判定 　Practice 練習問題2-7 　Practice 練習問題2-8 　Practice 練習問題2-9 2-5 Matplotlibの基礎 　2-5-1 Matplotlibを使うための準備 　2-5-2 散布図 　2-5-3 グラフの分割 　2-5-4 関数グラフの描画 　2-5-5 ヒストグラム 　Column　さまざまなデータのビジュアル化 　Practice 練習問題2-10 　Practice 練習問題2-11 　Practice 練習問題2-12 　Practice 2章 総合問題 Chapter 3 記述統計と単回帰分析 3-1 統計解析の種類 　3-3-1 記述統計と推論統計 　3-3-2 この章で使うライブラリのインポート 3-2 データの読み込みと対話 　3-2-1 インターネットなどで配布されている対象データの読み込み 　3-2-2 データの読み込みと確認 　3-2-3 データの性質を確認する 　Column 　｢変数」という用語について 　3-2-4 量的データと質的データ 3-3 記述統計 　3-3-1 ヒストグラム 　3-3-2 平均、中央値、最頻値 　3-3-3 分散と標準偏差 　3-3-4 要約統計量とパーセンタイル値 　3-3-5 箱ひげ図 　3-3-6 変動係数 　3-3-7 散布図と相関係数 　3-3-8 すべての変数のヒストグラムや散布図を描く 　Practice 練習問題3-1 　Practice 練習問題3-2 　Practice 練習問題3-3 3-4 単回帰分析 　3-4-1 線形単回帰分析 　3-4-2 決定係数 　Practice 練習問題3-4 　Practice 練習問題3-5 　Practice 練習問題3-6 　Practice 3章 総合問題 Chapter 4 確率と統計の基礎 4-1 確率と統計を学ぶ準備 　4-1-1 この章の前提知識 　4-1-2 この章で使うライブラリのインポート 4-2 確率 　4-2-1 数学的確率 　4-2-2 統計的確率 　4-2-3 条件付き確率と乗法定理 　4-2-4 独立と従属 　4-2-5 ベイズの定理 　Practice 練習問題4-1 　Practice 練習問題4-2 　Practice 練習問題4-3 4-3 確率変数と確率分布 　4-3-1 確率変数、確率関数、分布関数、期待値 　4-3-2 さまざまな分布関数 　4-3-3 カーネル密度関数 　Practice 練習問題4-4 　Practice 練習問題4-5 　Practice 練習問題4-6 4-4 応用：多次元確率分布 　4-4-1 同時確率関数と周辺確率関数 　4-4-2 条件付き確率関数と条件付き期待値 　4-4-3 独立の定義と連続分布 4-5 推計統計学 　4-5-1 大数の法則 　4-5-2 中心極限定理 　4-5-3 標本分布 　Practice 練習問題4-7 　Practice 練習問題4-8 　Practice 練習問題4-9 4-6 統計的推定 　4-6-1 推定量と点推定 　4-6-2 不偏性と一致性 　4-6-3 区間推定 　4-6-4 推定量を求める 　Practice 練習問題4-10 　Practice 練習問題4-11 　Practice 練習問題4-12 4-7 統計的検定 　4-7-1 検定 　4-7-2 第1種の過誤と第2種の過誤 　4-7-3 ビッグデータに対する検定の注意 　Practice 練習問題4-13 　Practice 4章 総合問題 Chapter 5 Pythonによる科学計算（NumpyとScipy） 5-1 概要と事前準備 　5-1-1 この章の概要 　5-1-2 この章で使うライブラリのインポート 5-2 Numpyを使った計算の応用 　5-2-1 インデックス参照 　Practice 練習問題5-1 　Practice 練習問題5-2 　Practice 練習問題5-3 5-2-2 Numpyの演算処理 　Practice 練習問題5-4 　Practice 練習問題5-5 　Practice 練習問題5-6 5-2-3 配列操作とブロードキャスト 　Practice 練習問題5-7 　Practice 練習問題5-8 　Practice 練習問題5-9 5-3 Scipyを使った計算の応用・ 　5-3-1 補間 　5-3-2 線形代数：行列の分解 　Practice 練習問題5-10 　Practice 練習問題5-11 　Practice 練習問題5-12 　Practice 練習問題5-13 　Practice 練習問題5-14 　5-3-3 積分と微分方程式 　Practice 練習問題5-15 　Practice 練習問題5-16 　5-3-4 最適化 　Practice 練習問題5-17 　Practice 練習問題5-18 　Practice 5章 総合問題 Chapter 6 Pandasを使ったデータ加工処理 6-1 概要と事前準備 　6-1-1 この章で使うライブラリのインポート 6-2 Pandasの基本的なデータ操作 　6-2-1 階層型インデックス 　Practice 練習問題6-1 　Practice 練習問題6-2 　Practice 練習問題6-3 6-2-2 データの結合 　Practice 練習問題6-4 　 練習問題6-5 　 練習問題6-6 6-2-3 データの操作と変換 　Practice 練習問題6-7 　Practice 練習問題6-8 　Practice 練習問題6-9 6-2-4 データの集約とグループ演算 　Practice 練習問題6-10 　Practice 練習問題6-11 　Practice 練習問題6-12 6-3 欠損データと異常値の取り扱いの基礎 　6-3-1 欠損データの扱い方 　Practice 練習問題6-13 　Practice 練習問題6-14 　Practice 練習問題6-15 　6-3-2 異常データの扱い方 6-4 時系列データの取り扱いの基礎 　6-4-1 時系列データの処理と変換 　Practice 練習問題6-16 　6-4-2 移動平均 　Practice 練習問題6-17 　Practice 6章 総合問題 Chapter 7 Matplotlibを使ったデータ可視化 7-1 データの可視化 　7-1-1 データの可視化について 　7-1-2 この章で使うライブラリのインポート 7-2 データ可視化の基礎 　7-2-1 棒グラフ 　7-2-2 円グラフ 　Practice 練習問題7-1 　Practice 練習問題7-2 　Practice 練習問題7-3 7-3 応用：金融データの可視化 　7-3-1 可視化する金融データ 　7-3-2 ローソクチャートを表示するライブラリ 7-4 応用：分析結果の見せ方を考えよう 　7-4-1 資料作成のポイントについて 　Practice 7章 総合問題 　Column　移動平均時系列データと対数時系列データ Chapter 8 機械学習の基礎（教師あり学習） 8-1 機械学習の全体像 　8-1-1 機械学習とは 　8-1-2 教師あり学習 　8-1-3 教師なし学習 　8-1-4 強化学習 　8-1-5 この章で使うライブラリのインポート 8-2 重回帰 　8-2-1 自動車価格データの取り込み 　8-2-2 データの整理 　8-2-3 モデル構築と評価 　8-2-4 モデル構築とモデル評価の流れのまとめ 　Practice 練習問題8-1 8-3 ロジスティック回帰 　8-3-1 ロジスティック回帰の例 　8-3-2 データの整理 　8-3-3 モデル構築と評価 　8-3-4 スケーリングによる予測精度の向上 　Practice 練習問題8-2 　Practice 練習問題8-3 8-4 正則化項のある回帰：ラッソ回帰、リッジ回帰 　8-4-1 ラッソ回帰、リッジ回帰の特徴 　8-4-2 重回帰とリッジ回帰の比較 　Practice 練習問題8-4 8-5 決定木 　8-5-1 キノコデータセット 　8-5-2 データの整理 　8-5-3 エントロピー：不純度の指標 　8-5-4 情報利得：分岐条件の有益さを測る 　8-5-5 決定木のモデル構築 　Practice 練習問題8-5 8-6 k-NN（k近傍法） 　8-6-1 k-NNのモデル構築 　Practice 練習問題8-6 　Practice 練習問題8-7 8-7 サポートベクターマシン 　8-7-1 サポートベクターマシンのモデル構築 　Practice 練習問題8-8 　Practice 8章 総合問題 Chapter 9 機械学習の基礎（教師なし学習） 9-1 教師なし学習 　9-1-1 教師なしモデルの種類 　9-1-2 この章で使うライブラリのインポート 9-2 クラスタリング 　9-2-1 k-means法 　9-2-2 k-means法でクラスタリングする 　9-2-3 金融マーケティングデータをクラスタリングする 　9-2-4 エルボー法によるクラスター数の推定 　9-2-5 クラスタリング結果の解釈 　9-2-6 k-means法以外の手法 　Practice 練習問題9-1 9-3 主成分分析 　9-3-1 主成分分析を試す 　9-3-2 主成分分析の実例 　Practice 練習問題9-2 9-4 マーケットバスケット分析とアソシエーションルール 　9-4-1 マーケットバスケット分析とは 　9-4-2 マーケットバスケット分析のためのサンプルデータを読み込む 　9-4-3 アソシエーションルール 　Practice 9章 総合問題 Chapter 10 モデルの検証方法とチューニング方法 10-1 モデルの評価と精度を上げる方法とは 　10-1-1 機械学習の課題とアプローチ 　10-1-2 この章で使うライブラリのインポート 10-2 モデルの評価とパフォーマンスチューニング 　10-2-1 ホールドアウト法と交差検証法 　10-2-2 パフォーマンスチューニング：ハイパーパラメータチューニング 　Practice 練習問題10-1 　Practice 練習問題10-2 　10-2-3 パフォーマンスチューニング：特徴量の扱い 　10-2-4 モデルの種類 　10-3 モデルの評価指標 　10-3-1 分類モデルの評価：混同行列と関連指標 　10-3-2 分類モデルの評価：ROC曲線とAUC 　Practice 練習問題10-3 　10-3-3 回帰モデルの評価指標 　Practice 練習問題10-4 10-4 アンサンブル学習 　10-4-1 バギング 　Practice 練習問題10-5 　10-4-2 ブースティング 　10-4-3 ランダムフォレスト、勾配ブースティング 　Practice 練習問題10-6 　10-4-4 今後の学習に向けて 　Practice 練習問題10-7 　Practice 10 章 総合問題 Chapter 11 総合演習問題 11-1 総合演習問題 　11-1-1 総合演習問題（1） 　11-1-2 総合演習問題（2） 　11-1-3 総合演習問題（3） 　11-1-4 総合演習問題（4） 　11-1-5 総合演習問題（5） 　11-1-6 総合演習問題（6） 　11-1-7 参考：今後のデータ分析に向けて Appendix A-1 本書の環境構築について 　A-1-1 Anacondaについて 　A-1-2 Anacondaのパッケージをダウンロードする 　A-1-3 Anacondaをインストールする 　A-1-4 pandas-datareaderおよびPlotlyのインストール A-2 練習問題解答 　A-2-1 Chapter1 練習問題 　A-2-2 Chapter2 練習問題 　A-2-3 Chapter3 練習問題 　A-2-4 Chapter4 練習問題 　A-2-5 Chapter5 練習問題 　A-2-6 Chapter6 練習問題 　A-2-7 Chapter7 練習問題 　A-2-8 Chapter8 練習問題 　A-2-9 Chapter9 練習問題 　A-2-10 Chapter10 練習問題 　A-2-11 Chapter11 総合演習問題 　Column　ダミー変数と多重共線性 A-3 参考文献・参考URL 　A-3-1 参考文献 　A-3-2 参考URL

仕事で機械学習に携わる際に知っておきたい事を伝えるというコンセプトで、機械学習を使った実務に初めて関わる読者のための1冊。 大好評の機械学習実務者向け書籍が最新情報にアップデート！ 2018年に発行された初版から3年ぶりの改訂となる本書は、「仕事で機械学習に携わる際に知っておきたい事」を伝えるというコンセプトはそのままに、3年の間に登場した新たな考え方、手法など最新の情報を踏まえて内容を全面的に見直しました。これまで同様、機械学習を使った実務に初めて関わる読者にとって頼りになる1冊となるでしょう。「バンディットアルゴリズム」を紹介する新章など、追加原稿も多数。 仕事で機械学習に携わる際に知っておきたい事を伝えるというコンセプトで、機械学習を使った実務に初めて関わる読者のための1冊。

日本一有名なデータサイエンティストが分析組織の全貌を初公開！ 社内の「便利屋」が最強のチームになるまでの挫折と成功の軌跡 日経情報ストラテジーが選ぶ「データサイエンティスト・オブ・ザ・イヤー」の初代受賞者である、 大阪ガスの河本薫氏による待望の2冊目となる本。 同氏が所長を務めるデータ分析組織「ビジネスアナリシスセンター」の生い立ちから数々の失敗、乗り越えてきた壁、そして分析組織のリーダーに求められる信念と行動を初告白します。 社内外の誰からも注目されていなかった無名のチームが、いかにして日本一有名なデータ分析組織に生まれ変われたのか。 チームを率いる著者がこれまで語ることがなかった苦悩や挫折、そして、ある日突然有名になってからの状況の変化などを、余すところなく赤裸々につづった一冊です。 データサイエンティストを目指す人はもちろんのこと、社内でデータ分析組織に携わる人や、これから同じような組織を作りたい人、イノベーションや業務改革を成功させたい人には必読書といえます。 本書はデータ分析の手法の紹介にはフォーカスしていません。 なぜなら著者は「データ分析は業務改革やイノベーションを実現するための手段の1つに過ぎない」と考えているからです。 むしろ、チームのメンバーとデータ分析でイノベーションを起こすという「ミッション」を共有し、問題を解くことではなく会社に役立つことに価値を置く「カルチャー」を育み、社内の事業部門から「信頼（レピュテーション）」を勝ち取ってイノベーションを達成することがデータ分析組織の役割であり、責任範囲であるという持論を展開します。 そのために必要なノウハウや社内での話の進め方、人の巻き込み方などの経験談をふんだんに盛り込みました。 ◆第1章　ビジネスアナリシスセンターの実像 1.1　組織構成と役割 　データ分析の専門家は一つの側面に過ぎない 1.2　会社への貢献 　意思決定プロセスを改革するのが仕事 1.3　十八年の長い道のり 　現場に相手にされなかった苦難の時代 ◆第2章　四種類の「人の壁」を乗り越える 2.1　乗り越える壁（その一） 　事業部門との連携が成功の絶対条件 2.2　乗り越える壁（その二） 　会社全体に貢献してこそ評価される 2.3　乗り越える壁（その三） 　メンバーの能力だけでなくマインドも育てる 2.4　乗り越える壁（その四） 　メンバーのモチベーションを保つ ◆第3章　事業部門から信頼と予算を勝ち取る 3.1　スポンサーシップ制度 　事業部門から予算をもらう独立採算制 3.2　分析者の守備範囲 　データ分析で終わらず「業務改革」まで立ち会う 3.3　人手不足を外部委託で補う 　自分で解くことのこだわりは捨てた ◆第4章　分析組織は経営に必ず貢献できる 4.1　全方位外交が基本 　全組織と仕事ができる利点を生かす 4.2　経営者の視点で分析に臨む 　環境変化を敏感に捉える習慣を付ける 4.3　成果をアピールする 　自分たちの貢献度をリーダーがPR ◆第5章　メンバーの幸福を勝ち取る 5.1　成長の道筋を示す 　ステップアップの青写真を描く 5.2　成長できる仕事をアサイン 　一気通貫で任せる覚悟がリーダーには必要 5.3　サラリーマンとしての幸せ 　個人のブランド価値を高める ◆第6章　十八年かけて築いた三つの無形財産 6.1　私たちのミッション 　メンバーの心に根づいて行動が変わる 6.2　カルチャーを消さない 　役立つことに価値を置く文化を守る 6.3　レピュテーションを獲得 　社内からの信頼が最大の財産 ◆第7章　分析組織のリーダーに求められるもの 7.1　モチベーションの維持は大仕事 　データ分析の価値を生みだすのは人 7.2　挑戦する新分野はリーダーが決める 　ビジョンメイキングと率先垂範 7.3　人脈と知名度と評判 　リーダーのコネでメンバーを助ける 7.4　分析組織のタクティクス 　目的は清く、進め方は腹黒く

AIを現実のビジネスにどう活かすか？　成功要件と最新事例をAIベンチャーのトップが解説。

新シラバスに完全対応！G検定受験者必携の問題集が増補改訂して再登場！2021年春に公開された最新シラバスに沿って収録問題を増補。新たに「人工知能と法律・契約および動向」の章を追加して、個人情報保護法に関する設問、道路交通法に関する設問（自動運転など）、知財・発明・AI創作物の著作権に関する設問、AI開発契約に関する設問（契約ガイドラインなど）、国や自治体のAI活用方針に関する設問などにバッチリ対応しました。また、最新技術動向として、XAI、DX、自然言語処理、音声認識、強化学習最新技術などの設問なども追加し、近々の出題傾向もしっかり学習できます。巻末には、実際の試験と同等の出題数による模擬試験「総仕上げ問題」を収録。試験直前の実力診断までしっかりサポート！

日本ディープラーニング協会が実施している「ディープラーニングG検定ジェネラリスト」試験向けの資格試験対策用テキスト＆問題集 本書は、日本ディープラーニング協会が実施している「ディープラーニングG検定ジェネラリスト」試験向けの資格試験対策用のテキスト＆問題集です。試験に合格するために必要な知識習得と問題対策を一冊にまとめました。簡潔なレイアウトにし、数式をなるべく使わず、わかりやすい文章や図で説明しています。ディープラーニングをビジネスで活用したいと考えている人が対象読者となります。 試験について（試験概要） 合格のための攻略法 G検定ジェネラリスト合格への効率学習ロードマップ 本書の5つの工夫！ 第1章　人工知能（AI）をめぐる歴史と動向 Theme1　人工知能（AI）とは（人工知能の定義） Theme2　人工知能をめぐる動向 Theme3　人工知能分野の問題 章末問題・解答 第2章　数学的基礎 Theme1　確率統計 Theme2　情報理論 Theme3　行列・線形代数 Theme4　基礎解析 章末問題・解答 第3章　機械学習 Theme1　機械学習の基礎 Theme2　教師あり学習 Theme3　教師なし学習 章末問題・解答 第4章　機械学習の実装 Theme1　実装の全体像・事前準備 Theme2　前処理 Theme3　モデルの学習 Theme4　モデルの評価 章末問題・解答 第5章　ディープラーニングの概要 Theme1　ディープラーニングの特徴 Theme2　多層パーセプトロン Theme3　確率的最急降下法 Theme4　ニューラルネットワークの歴史 章末問題・解答 第6章　ディープラーニングの基本 Theme1　畳込みニューラルネットワーク Theme2　再帰型ニューラルネットワーク Theme3　自己符号化器（Autoencoder） Theme4　深層強化学習 Theme5　その他の手法 章末問題・解答 第7章　ディープラーニングの研究分野 Theme1　画像認識 Theme2　自然言語処理 Theme3　音声処理 Theme4　強化学習 章末問題・解答 第8章　ディープラーニングの産業展開 Theme1　製造業 Theme2　自動車産業 Theme3　インフラ・農業 Theme4　その他の事業 章末問題・解答 第9章　ディープラーニングの制度政策などの動向 Theme1　知的財産 Theme2　原則・ガイドラインと制度・政策 章末問題・解答

人気の「ディープラーニングG検定」試験を徹底分析！　試験に出る知識と問題で効率よく学習できる、テキスト＆問題集。 人気の「ディープラーニングG検定」合格のために、本試験を徹底分析！　試験に出る知識を効率よく習得し、出題実績の高いテーマの問題演習もできるオールインワンのテキスト＆問題集です。 ディープラーニングとは、現在AI（人工知能）の学習法の主流となっている学習手法です。そのため、ディープラーニングについて知ることは、AIについて知ることと言っても過言ではありません。 ディープラーニング「G検定」は、専門家ではない一般のビジネスパーソンや学生を対象としており、回を重ねるほどに受験者が著しく増加している注目の検定試験です。 本書は、過去に実施された本試験を徹底的に分析し、「出るところだけ」をわかりやすいテキストとしてまとめました。また、アウトプット演習として、過去問分析にもとづく予想問題を作成。本試験１回分を超える数の問題を解説付きで収録しています。1冊でインプット＆アウトプット学習を効率よくできるおすすめの対策本です。 【本書の特長】 ■ディープラーニングG検定の最新シラバスに基づいた章構成で体系的に、また、「出るところだけ」を効率的に学習できます！ ■分野・テーマごとに最重要な知識を「Super Summary」としてまとめました。学習を始める前に概略・全体像をつかむために、また、本試験の直前チェックとして役立ちます。 ■テキスト部分は、説明を「出るところだけ」に絞りました。また、図表を豊富に掲載し、知識をわかりやすく習得できます。 ■問題演習は、出題実績の高いテーマを厳選。また、本試験を超える問題数を収録し、この一冊だけで十分なアウトプット学習ができるようにしました。

本書では、機械学習の各コンセプトについて、理論的背景とPythonコーディングの実際を解説。初期の機械学習アルゴリズムから、ニューラルネットワーク(CNN/RNN)までの手法を取り上げます。Python関連ライブラリとしてはscikit‐learnやTensorFlowなどを使用。第2版では、第1版への読者のフィードバックを随所に反映し、ライブラリの更新に対応しました。13章以降はほとんど新規の書き下ろしです。本書は、機械学習を本格的に理解・実践するのに不可欠な一冊となっています。 「データから学習する能力」をコンピュータに与える 分類問題-単純な機械学習アルゴリズムのトレーニング 分類問題-機械学習ライブラリscikit‐learnの活用 データ前処理-よりよいトレーニングセットの構築 次元削減でデータを圧縮する モデルの評価とハイパーパラメータのチューニングのベストプラクティス アンサンブル学習-異なるモデルの組み合わせ 機械学習の適用1-感情分析 機械学習の適用2-Webアプリケーション 回帰分析-連続値をとる目的変数の予測〔ほか〕

「人工知能を使ったプロジェクト」でチャンスをつかむ！ 世の中で氾濫している「人工知能・AI」という言葉に惑わされないようにするため、人工知能についての正しい知識を身につけ、理解することが必要です。 人工知能分野の発展に貢献しているのが 機械学習・深層学習（ディープラーニング）と呼ばれる技術で「人工知能（AI）を使ってなにかプロジェクトをやってほしい」と言われたとき「ビジネス課題を機械学習・深層学習でどのように解決すればよいか」と置き換えて考えればよいケースがほとんどです。 本書では、あいまいな状態になっているビジネス上の課題を機械学習を試すことのできるような形に課題を書き換えたり、人工知能の代表的な手法である推論・探索、知識表現、機械学習、深層学習の各手法をフレームワークとして考え、実際のビジネスで活用できるといった“AI的思考力”を高める方法を解説していきます。 また人工知能は万能ではなく、ビジネス上における課題は千差万別です。本書の目指すところは「人工知能で解決できるものなのか」を自ら判断し、「人工知能のどの技術を使えばよいのか」が分かるようになることです。 人工知能技術の大部分は数学によって支えられていますが、本書はあくまでも「ビジネスで人工知能を活用するために知っておくべきこと」をまとめたものですので“難しい数式”は一切出てきません（もちろん、プログラミングも）。 『機械学習・深層学習という言葉は聞いたことはあるけれど、よく分からない』『ビジネス課題に適用できる自信がない』『どのように評価すればよいのか検討がつかない』といった方にとって、本書は役に立つはずです。 イントロダクション 1　[知識編] 人工知能とは 1.1　そもそも人工知能をつくる目的は？ 　「面倒くさい」が技術を進歩させる / ビジネスも「効率化」するのではなく「楽」をする 1.2　その人工知能「どの」人工知能？ 　強い人工知能と弱い人工知能 / 「弱さ」にも種類がある 1.3　知能を得るには知識が必要 　思考が早い人工知能 ―第１次ブーム / 何を思考すればいい？ / 博識な人工知能 第２次ブーム / あいまいな知識は人間だけのもの / 知識だけで知能はできない 1.4　人間が頑張るから機械が学習するへ 　学習とは、パターンに分けること / パターンに分けるとは、知識を身につけること / 学習する人工知能 ―第３次ブーム 2　[実用編] 機械学習：問題を整理し解決する 2.1　問題を整理する 　課題のパターンを整理する / 課題設定を整理する 2.2　問題へのアプローチ 　人間も機械も、知らないものは知らない / アプローチのときは、三角関係を意識する 2.3　学習を評価する 　評価のために未知をつくりだす / 評価の落とし穴に注意 / 数値が悪くても「いい」場合がある / 評価のインパクトは％になる 2.4　推薦問題を考える 3　[発展編] 深層学習というブレイクスルー 3.1　深層学習は「どこが」すごいのか？ 　特徴を捉えないと予測はできない / 脳みそをモデル化する / テクノロジーの進化は単独では成し得ない 3.2　深層学習は「どこで」すごいのか？ 4　[実践編]ビジネスでＡＩを展開する 4.1　中を育てるのか 外に頼むのか 　データサイエンティストなのか 機械学習エンジニアなのか / ブーム最大の貢献は環境が整ったこと 4.2　機械学習に必要なものを知る 　（再び）ブーム最大の貢献は環境が整ったこと 4.3　機械学習なのか 統計なのか エピローグ

データ分析に必要な理論、概念、分析手法を解説