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機械学習入門から 164件ヒットしました。

機械学習入門


く 著 者 略 歴 〉 : 大 関 真 之 ( お お ぜ き ま さ ゆ き ) 1982 年 生 ま れ 2004 年 2004 年 2006 年 2008 年 2008 年 2010 年 2011 年 現 在 東 京 工 業 大 学 理 学 部 物 理 学 科 卒 業 駿 台 予 備 学 校 物 理 科 非 常 勤 講 師 東 京 工 業 大 学 大 学 院 理 工 学 研 究 科 物 性 物 理 学 専 攻 修 士 課 程 修 了 東 京 工 業 大 学 大 学 院 理 工 学 研 究 科 物 性 物 理 学 専 攻 博 士 課 程 早 期 修 了 東 京 工 業 大 学 産 学 官 連 携 研 究 員 京 都 大 学 大 学 院 情 報 学 研 究 科 シ ス テ ム 科 学 専 攻 助 教 ロ ー マ 大 学 物 理 学 科 プ ロ ジ ェ ク ト 研 究 員 東 北 大 学 大 学 院 情 報 科 学 研 究 科 応 用 情 報 科 学 専 攻 准 教 授 、 博 士 ( 理 学 ) 専 門 は 統 計 力 学 、 量 子 力 学 、 機 械 学 習 平 成 21 年 度 手 島 精 一 記 念 研 究 賞 博 士 論 文 賞 受 賞 、 第 6 回 日 本 物 理 学 会 若 手 奨 励 賞 受 賞 平 成 28 年 度 文 部 科 学 大 臣 表 彰 若 手 科 学 者 賞 受 賞 ・ 本 文 デ ザ イ ン : オ フ ィ ス sawa ・ イ ラ ス ト : サ ワ ダ サ ワ コ ・ 本 書 の 内 容 に 関 す る 質 問 は 、 オ ー ム 社 書 籍 編 集 局 「 ( 書 名 を 明 記 ) 」 係 宛 に 、 書 状 ま た は FAX ( 03 ー 3293 ー 2824 ) 、 E- mail ([email protected]) に て お 願 い し ま す 。 お 受 け で き る 質 問 は 本 書 で 紹 介 し た 内 容 に 限 ら せ て い た だ き ま す 。 な お 、 電 話 で の 質 問 に は お 答 え で き ま せ ん の で 、 あ ら か じ め ご 了 承 く だ さ い 。 ・ 万 一 、 落 丁 ・ 乱 丁 の 場 合 は 、 送 料 当 社 負 担 で お 取 替 え い た し ま す 。 当 社 販 冗 課 処 に お 送 り く だ さ い 。 ・ 本 書 の 一 部 の 複 写 複 製 を 希 望 さ れ る 場 合 は 、 本 書 扉 裏 を 参 照 し て く だ さ い 。 < ( 社 ) 出 版 者 著 作 権 管 理 機 構 委 託 出 版 物 > 機 械 学 習 入 門 ー ポ ル ツ マ ン 機 械 学 習 か ら 深 層 学 習 ま で 一 平 成 28 年 11 月 30 日 第 1 版 第 1 刷 発 行 著 者 発 行 者 発 行 所 大 関 真 之 村 上 和 夫 株 式 会 社 オ ー ム 社 郵 便 番 号 101-8460 東 京 都 千 代 田 区 神 田 錦 町 3-1 電 話 03 ( 3233 ) 0641 ( 代 表 ) URL http://www.ohmsha.co.jp/ ( 0 大 関 真 之 2 似 6 印 刷 ・ 製 本 壮 光 舎 印 刷 組 版 オ フ ィ ス sawa ISBN978 ー 4 ー 274 ー 21998 ー 6 Printed in Japan

機械学習入門


機 械 学 習 入 門 ・ ボ ル ツ マ ン 機 械 学 習 か ら 深 層 学 習 ま で 大 関 真 之 著

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機 械 学 習 入 門 こ : ボ ル ツ マ ン 機 械 学 習 か ら 深 層 習 ま で

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機 械 学 習 入 門 ボ ル ツ マ ン 機 械 学 習 か ら 深 層 学 習 ま で 大 関 真 之 著 0 0 Ohmsha

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光 ミ し - = ( 円 、 矢 / 92 、 2 い ・ ) 光 シ ル べ ン = ( 2 に 攷 2 、 午 、 ・ 光 マ リ - 光 き シ デ ー タ 入 力 党 引 「 と り あ え す デ ー タ さ え あ れ ば 、 ご 所 望 の 作 業 は で き る ん で 、 ど ち ら で も い い て す け ど 。 そ れ で ミ レ ー ユ さ ん は 美 し い ん で す か ? そ の 出 力 を 教 え て く だ さ い 」 「 出 力 ? い よ い よ も っ て 何 を 言 っ て い る か わ か ら な い 」 「 い い て す か 、 僕 が や れ る こ と は こ う い う こ と て す 。 用 意 し て も ら っ た 特 徴 量 ベ ク ト ル x を 入 力 し た と き に 美 し さ を 出 力 す る 関 数 っ て い う も の を 作 り ま す 」 「 そ の 関 数 が 作 れ れ ば 、 美 し さ が 出 力 で き る 。 美 し さ が わ か る っ て い う こ と ね 。 で も そ の 関 数 を ど う や っ て 作 れ は い い の ? そ れ が わ か ら な い ん し ゃ な い の ? 」 「 だ か ら た く さ ん の デ ー タ を 集 め て も ら っ た ん で す 。 僕 は 適 当 な 関 数 か ら ス タ ー ト し て 、 関 数 の 形 を そ の デ ー タ に 合 う よ う に 微 調 整 を し て 、 美 し さ を 表 す 関 数 を 学 習 す る っ て い う わ け て す 。 そ う い う 形 や 関 係 が か い き わ か ら な い 関 数 を 、 デ ー タ か ら 学 習 す る こ と を 回 帰 っ て い い ま す 」 2 ー 1 魔 法 の 鏡 が 出 す 答 え

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「 こ れ で 、 か っ た る い デ ー タ の 入 力 の 手 間 が 省 け た わ ! そ れ で デ ー タ が た く さ ん あ る な ら 、 入 力 し 直 し て 、 最 初 か ら や り 直 し し ゃ な い の ? 」 「 デ ー タ を 全 部 も ら い 受 け て 、 そ れ を 訓 練 デ ー タ に し て 学 習 を す る 場 合 、 こ れ を バ ッ チ 学 習 と い い ま す 」 「 バ ッ チ 学 習 ? 」 「 ひ と ま と め 、 1 つ の 括 り を バ ッ チ っ て い い ま す 。 そ れ に 対 し て 、 次 か ら 次 へ と デ ー タ が く る 場 合 は 、 オ ン ラ イ ン 学 習 を し ま す 」 。 6 「 し ゃ あ 今 の 場 合 は オ ン ラ イ ン 学 習 っ て い う こ と ね ? 」 「 そ う て す 。 新 し い デ ー タ の セ ッ ト が や っ て き て 、 そ う す る と 最 適 化 の 仕 方 は 変 わ ら な い ん で す け ど 、 使 う デ ー タ が ち ょ っ と 違 う の で 、 合 わ せ る も の が 変 わ る わ け で す 。 ズ レ 方 が 変 わ る わ け で す 。 例 え は 直 線 に 見 え る デ ー タ が あ り ま し た よ ね ? あ れ に 直 線 を 合 わ せ た と 思 っ た ら 、 別 の デ ー タ が く る み た い な 状 況 で す 」 お 出 力 0 新 し く き た 0 0 0 工 入 力 「 そ れ し ゃ あ レ バ ー の 上 げ 下 げ を 、 も う 1 囘 や ら な い と ダ メ し ゃ な い ? 」 4 ー 3 バ ッ チ 学 習 と オ ン ラ イ ン 学 習 85

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な ど が あ り ま す 。 兵 士 か ら も ら っ た デ ー タ が 少 な い 時 や レ バ ー を 上 げ 下 げ す る お 手 伝 い さ ん が 少 な い と こ ろ で は 、 こ の ス パ ー ス モ デ リ ン グ が 役 に 立 つ 場 面 が 多 い か と 思 い ま す 。 ち ょ っ と 専 門 的 で す が 、 ス パ ー ス モ デ リ ン グ の 実 践 に 深 く 関 わ る 最 適 化 手 法 や そ の 数 理 的 背 景 を 掘 り 下 げ た 非 常 に 良 い 書 籍 が あ り ま す 。 ・ 「 ス パ ー ス 性 に 基 づ く 機 械 学 習 ( 機 械 学 習 プ ロ フ ェ ッ シ ョ ナ ル シ リ ー ズ ) 」 冨 岡 亮 太 著 、 講 談 社 サ イ エ ン テ ィ フ ィ ク ( 2016 ) で す 。 こ ち ら を 完 全 に 理 解 す る こ と が で き た ら 、 き っ と 社 会 に 貢 献 で き る 良 い 魔 法 使 い に な る こ と が で き る で し よ う 。 解 く べ き 最 適 化 問 題 に よ っ て は 、 レ バ ー の 上 げ 下 げ の 途 中 で ス パ ー ス な 解 を 得 る た め に 一 工 夫 が 必 要 と な り ま す 。 特 に 離 散 的 構 造 が 含 ま れ た 最 適 化 問 題 を 解 く 場 面 が よ く 出 て き ま す 。 そ の 時 に は 次 の 書 籍 が 参 考 と な り ま す 。 ・ 「 劣 モ ジ ュ ラ 最 適 化 と 機 械 学 習 ( 機 械 学 習 プ ロ フ ェ ッ シ ョ ナ ル シ リ ー ズ ) 」 河 原 吉 伸 、 永 野 清 仁 著 、 講 談 社 サ イ エ ン テ ィ フ ィ ク ( 2015 ) 1 93

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「 え え 、 長 く 学 習 し て い る と 、 あ る 日 突 然 目 覚 め る ! っ て い う や つ で す 。 真 面 目 に 学 習 し て い る と 、 限 界 の よ う に 勘 違 い す る ん で す け ど 、 あ れ ? も し か し て こ っ ち に 抜 け 出 し た ら う ま く い く ? っ て 気 付 く 現 象 が 経 験 的 に 発 見 さ れ て い ま し た 。 そ れ を 早 く 引 き 出 す た め に 適 当 に や る と い う 遊 び が あ っ た 方 が い い ん で す 」 「 ざ っ く り と 学 習 を 進 め た 方 が い い っ て い う の が 、 こ に も 効 い て い る の ね 。 し ゃ あ 次 々 と 色 々 な デ ー タ が く る た び 、 勉 強 を ち ょ っ と す る 方 が い い の か ー 」 「 そ う て す 。 こ の 部 屋 に 次 か ら 次 へ と 兵 士 さ ん が 到 着 し て 、 全 国 の デ ー タ が ど ん ど ん 入 力 さ れ れ ば 、 大 量 の デ ー タ に 対 し て 美 し さ に 関 係 す る 法 則 が ざ っ く り と 学 習 で き て 、 関 数 の で き 上 が り と い う わ け で す 」 「 そ う す れ は 、 つ い に 私 が 美 し い か ど う か 、 あ な た は 答 え ら れ る と い う わ け ね ? 」 「 そ う で す ね 。 こ れ だ け 多 層 の ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク で 美 し さ を 表 す 特 徴 量 の 組 み 合 わ せ を 自 動 的 に 選 べ る よ う に し た ら 可 能 か と 思 い ま す 。 多 層 の ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク 自 体 の 方 法 は 昔 か ら あ っ た の て す が 、 最 近 に な っ て 油 を 注 し た り 色 々 と 工 夫 の し ど こ ろ が わ か り 、 レ バ ー の 動 か し 方 が ス ム ー ズ に な っ て 実 際 に 色 々 な デ ー タ を 学 習 さ せ る こ と が で き る よ う に な り ま し た 。 色 々 な タ イ プ の や り 方 が あ り ま す が 基 本 は 同 し て す 。 今 で は 深 層 学 習 と い う 名 前 が つ い て リ バ イ バ ル し て い る と こ ろ で す 」 「 こ れ が 巷 に 聞 く 深 層 学 習 な の ね ! 」 「 大 量 の デ ー タ が 手 に 入 る よ う に な り 、 そ し て 学 習 の と こ ろ の 工 夫 や そ れ を 実 行 す る コ ン ピ ュ ー タ の 発 展 な ど な ど 、 色 々 な 要 素 が 時 代 に マ ッ チ し て 今 ス パ ー ク し て い る と こ ろ だ と 思 い ま す 」 0 0 0 00 4 ー 3 バ ッ チ 学 習 と オ ン ラ イ ン 学 習 91

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情 報 の 取 得 を 手 伝 っ て く れ る 兵 士 や 、 レ バ ー を た く さ ん 上 げ た り 下 ろ し た り し て く れ る お 手 伝 い さ ん が た く さ ん い る と こ ろ で は 、 深 層 学 習 を 導 入 し た い と 思 う で し よ う 。 Sebastian Raschka 著 、 株 式 会 社 ク イ ー プ 、 福 島 真 太 朗 訳 、 イ ン プ レ ス ( 2016 ) 深 層 学 習 に つ い て も う 少 し 深 掘 り し た け れ ば 岡 谷 貴 之 著 、 講 談 社 サ イ エ ン テ ィ フ ィ ク ( 2015 ) 「 深 層 学 習 ( 機 械 学 習 プ ロ フ ェ ッ シ ョ ナ ル シ リ ー ズ ) 」 山 下 隆 義 著 、 講 談 社 サ イ エ ン テ ィ フ ィ ク ( 2016 ) 「 イ ラ ス ト で 学 ぶ デ ィ ー プ ラ ー ニ ン グ 」 ・ 「 深 層 学 習 」 的 な 側 面 を 知 り た い 、 研 究 の 舞 台 を 網 羅 的 に 知 り た い 時 に は 、 こ の 本 が お す す め で す 。 深 層 学 習 に つ い て は 、 数 多 く の 書 籍 が 出 版 さ れ て い ま す が 、 さ ら に よ り 詳 し く 数 理 が 読 み や す く 良 い 導 入 役 と な り ま す 。 人 工 知 能 学 会 監 修 、 神 蔦 敏 弘 編 、 麻 生 英 樹 、 安 田 宗 樹 、 前 田 新 一 達 人 デ ー タ サ イ エ ン テ ィ ス ト に よ る 理 論 と 実 践 」 ・ 「 Python 機 械 学 習 プ ロ グ ラ ミ ン グ プ ロ グ ラ ミ ン グ を 通 し て 、 機 械 学 習 を 実 践 的 に 学 び た い 人 は 、 岡 野 原 大 輔 、 岡 谷 貴 之 、 久 保 陽 太 郎 、 ボ レ ガ ラ ダ ヌ シ カ 著 、 近 代 科 学 社 ( 2015 ) が 良 い か も し れ ま せ ん 。 深 層 学 習 に つ い て は 誰 で も で き る よ う に 法 に つ い て も 本 が た く さ ん 出 て い ま す 。 ラ イ プ ラ リ の 整 備 が 進 ん で い て そ の 利 用 191

機械学習入門


よ う し そ れ じ ゃ あ 、 機 械 学 習 の 本 を 見 て み よ う ! と 本 屋 に 駆 け 込 む と た く さ ん の 本 が あ り ま す 。 し か も 今 の 時 代 、 Web 上 を 調 べ れ ば そ れ な り の 知 識 を 獲 得 す る こ と が で き ま す 。 そ れ ら の 情 報 に 触 れ て 、 き っ と 多 く の 人 が 挫 折 し て し ま う こ と と 思 い ま す 。 何 せ 「 数 式 だ ら け 」 で 難 し そ う 。 ど ん な こ と を し て い る の か 、 コ ン ピ ュ ー タ を 使 っ て ど う や っ て 知 能 を 獲 得 し て い る の か 、 そ の さ わ り だ け で も 知 り た い と 思 う 人 に と っ て は 敷 居 が 高 い も の ば か り だ と 思 い ま す 。 そ こ で 本 書 で は 、 「 機 械 学 習 と は 何 か 」 か ら 、 プ レ ー ク ス ル ー を も た ら し た と 言 わ れ て い る 深 層 学 習 と 、 そ の 深 層 学 習 の 黎 明 期 に 進 化 を も た ら す き っ か け と な っ た ボ ル ツ マ ン 機 械 学 習 に つ い て 、 「 数 式 な し 」 で 、 「 あ る 物 語 」 を 通 し て 解 説 を 試 み ま し た 。 興 味 が あ れ ば 誰 に で も 読 め る よ う に 、 世 界 で こ ん な 本 見 た こ と な い ! と い う も の を 作 っ た つ も り で す 。 そ う い う わ け で こ の 本 は 、 機 械 学 習 に 興 味 を 持 つ ビ ジ ネ ス マ ン に も 良 い し 、 手 が 空 い て 何 か 新 し い 趣 味 を 始 め よ う と す る 人 に も 良 い と 思 い ま す 。 仕 事 を リ タ イ ア し て 残 り の 人 生 を 楽 し む 布 石 に と ご 高 齢 の 方 が 読 ん で も 面 白 い と 思 い ま す 。 親 御 さ ん と と も に 小 学 校 や 中 学 校 の 自 由 研 究 の 題 材 に し て も 良 い く ら い に 平 易 に 書 い て み ま し た 。 の 物 語 の 結 末 を 迎 え た 時 に 、 機 械 学 習 の 未 来 を 切 り 拓 く 人 材 が 育 っ て い る こ と と 思 い ま す 。 そ う い う 一 億 総 機 械 学 習 時 代 に 向 け て 、 こ の 本 が 入 門 書 と し て お 役 に 立 て れ ば 大 関 幸 い で す 。 2016 年 11 月 ま え が き 真 之