Pythonで学ぶ機械学習の基本 ※演習あり


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講座ID
tdo2025021301
ジャンル
データサイエンス
タイトル
Pythonで学ぶ機械学習の基本
講師名
荒川俊也
経歴
日本工業大学 先進工学部 データサイエンス学科 教授
2001年 早稲田大学理工学部卒業、2003年 東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻修了。2003~13年まで富士重工業㈱ スバル技術研究所に勤務し、この間の08年 総合研究大学院大学複合科学研究科統計科学専攻博士後期課程に入学し、12年修了。2013年より愛知工科大学、2017年より政策研究大学院大学政策研究センター客員研究員兼務。2021年より現職。博士(学術)。
これまでに、「ドライバ状態推定手法の研究」、「香りの効能研究」、「立体音響警報の開発」など人間と自動車(機械)の協調に関する研究に従事し、現在は、「地理情報システムのインフラ管理への活用」などにも取り組んでいる。自動車技術会、計測自動制御学会、ヒューマンインタフェース学会などに所属。
講座概要
動画時間:約3時00間分(180分)
視聴期間:視聴開始日(アカウント発行日)から4週間 ※何度でも視聴可能です
テキスト:印刷物(郵送等で送付)
備考:この講座はオンデマンド専用として作成された講座です
テキスト(講義資料)
紙(印刷物)
※受講開始日の3日前までに郵送します。
※郵送先はご所属部門の窓口担当者様宛となります。
講座内容
<講義概要>
 機械学習という言葉が流行している一方で、「機械学習をどう学べばよいかわからない」「書籍を読んでもよくわからない・・・」という声がしばしば聞かれます。また、「『機械学習」=「ディープラーニング』だから、何でもかんでもディープラーニングでOK」という風潮も少なからず見られます。
 そこで本講座では、「機械学習とは何か」という話から始め、Pythonを使った 実践的な(ハンズオンの)学びを通じて、Pythonで機械学習のコードを書けるようにし、簡単で常套的な機械学習の手法を学ぶことを狙いとします。解説を聞き、ソースコードを眺めるだけでは力はつきませんし、一方で、理論をおざなりにしてソースコードを打つだけでも不十分ですので、”機械学習の基本的な理論や簡単な数学的な理解”と”ソースコードを実際に打ってみること”の両方を心がけてご受講ください。また、演習も要所で設けていますので,手と頭を両方使いながら効率的に学べるようにしています。

<講座の特徴>
①Pythonの基礎を理解した方向けのステップアップ講座。辞書や関数、クラス、ファイル操作など、より実用的なPythonプログラミングを学べます。
②辞書やリストの操作、関数定義、オブジェクト指向プログラミングの基本概念が含まれており、さらに幅広いプログラミングスキルを習得できるのが特徴です。
③関数やクラス、ファイル入出力の操作も学べるため、応用的なコードを書く力が身につきます。

<プログラム>
0.本講座の狙い
Ⅰ.機械学習とは
 ・機械学習とは?
 ・AI(人工知能)とは?
 ・AI(人工知能)と機械学習の違いとは?
 ・機械学習が広がる背景
Ⅱ.「教師なし学習」と「教師あり学習」の基本
 ・「教師あり学習」とは?
 ・「教師なし学習」とは?
 ・「教師なし学習」の分類
 ・「教師あり学習」の分類
Ⅲ.「教師なし学習」の実践
1.クラスタリング
 ・「クラスタリング」とは
 ・k-means法とは
 ・階層的クラスタリングとは
 ・階層的クラスタリングのメリット
 ・デンドログラムの見方
 ・階層的クラスタリングで使われる距離
 ・2つのデータ間の距離
 ・クラスタ間の距離
Ⅳ.「教師あり学習」の実践
1.分類
 ・代表的な手法
 ・決定木とは
 ・決定木の構築方法
 ・エントロピーとは
 ・ジニ不純度とは
 ・エントロピーと ジニ不純度の使い分け
 ・サポートベクタマシンとは
 ・ホールドアウト法
 ・カーネルとは
 ・ニューラルネットワーク
2.回帰
 ・回帰分析とは
 ・回帰式の求め方
 ・問題を解いてみる
 ・説明変数は 1つだけで良いのか?
 ・重回帰分析とは
 ・回帰式の妥当性について
 ・Pythonで実装してみる
 ・決定係数とは
 ・Pythonでの 教師あり学習のやり方
Ⅴ.まとめ

<注意事項>
・ソースコードは必ず自分の手で打ち込むようにしてください。
・Google Colaboratoryを使うことを前提とします.
※使い慣れた開発ツールがあるようでしたら、それを使っていただいて構いません
・すでにPythonの基本(起動方法、ディレクトリの変更方法、基本的な文法)は 習得できている方を対象としています。もし、Pythonの基本が怪しい方は、『PYTHONプログラミング入門Ⅰ・Ⅱ【セット講座】』
を先に受講してから本講座に臨んでください。