Chainerが作った「ディープラーニング入門」を紹介!

機械学習を勉強するには、いくつかの知識が必要です。それらを学ぶ上でいろいろな書籍やネットの情報が必要ですが、Chainerが出した「ディープラーニング入門」で必要十分です。

Chainerが作った「ディープラーニング入門」を紹介!

以下、DogFortune(Qiita)さんから引用。

機械学習を勉強するには、いくつかの知識が必要です。

• 統計や線形代数といった数学の知識
• Pythonを使うのでプログラミングの知識
• 画像処理、音声処理といった知識
• 学習を行う為のコンピューティングリソースの準備

それらを学ぶ上でいろいろな書籍やネットの情報が必要ですが、Chainerが出した「ディープラーニング入門」で必要十分です。
これはChainer Tutorialです。
最低限必要な知識がまとめて学べます。

このチュートリアルでは、機械学習を行っていく上で必要な最低限の数学とプログラミングを学んでいくことができます。
• Pythonの文法から条件式、クラスや継承といったところまであります。もちろんNumPyやCuPyもしっかりあります。
• 数学については、微分、合成関数、偏微分といった所もしっかり記述されています。これらを順番にこなすことで、機械学習を行ううえで、「なぜ必要なのか」をしっかり学んでいけます。
• 確率変数、確率分布も学べます。

ここまでしっかりと揃っているうえに、あちこちサイトを行き来しなくてもよい という所が非常に素晴らしいです。

ブラウザで学べる

機械学習の知識がついてきたところで、さぁやってみようと思った時に問題になるのが環境の構築です。数年前に比べたら比較的簡単に環境を構築できるようになってきましたが、フレームワークの進化も非常に早く、ネットの情報がすでに古いといった事も多いです。
このチュートリアルは、ブラウザ上で学ぶことができます。それも、資料の中に登場するコードがそのままブラウザ上で実行できる という所です。
資料はすべてノートブック形式になっていますので、解説とコードが同時に実行できるようになっています。なので、ただ読むだけの資料ではなく、実際にコードを記述してその結果も学ぶことができます。 これは非常にありがたいです。

Google Colaboratoryとして実行できる!!

これがこのチュートリアル最大のポイントです。先ほど資料はノートブック形式になっていると述べましたが、これがGoogle Colaboratoryで実行できるようになっている事です。
資料の上部にある「Open in Colab」ボタンを押すとすぐに開くことができます。
基本的にはJupyter Notebookと同じですが、Google Colaboratoryでは GPUリソースが利用できます。しかも無料です。
ですので処理の重い畳み込みニューラルネットワークも比較的短時間で体験することができます。GPUが絡むと途端に環境構築が大変になるので、ぜひ活用すると良いです。

まとめ

公式にもありますが、 このサイトだけで機械学習・ディープラーニングに入門できる事を目指して作られています。 基本的な知識はすべて網羅されているので、今から始めたい人はぜひ見てみてください。

章立ては次のようになっています。

Step1 準備編
。 1. はじめに
o 1.1. 必要なもの
o 1.2. Google Colaboratory の基本
o 1.3. Colab の基本的な使い方
• 2. Python 入門
• 3. 機械学習に使われる数学
• 4. 微分の基礎
• 5. 線形代数の基礎
• 6. 確率・統計の基礎
Step2 機械学習とデータ分析入門
• 7. 単回帰分析と重回帰分析
• 8. NumPy 入門
• 9. scikit-learn 入門
• 10. CuPy 入門
• 11. Pandas 入門
• 12. Matplotlib 入門
Step3 ディープラーニング入門
• 13. ニューラルネットワークの基礎
• 14. Chainer の基礎
• 15. Chainer の応用
• 16. トレーナとエクステンション

また今後次のような項目が登場するようです。

• 応用編:画像認識 (coming soon)
• 応用編:自然言語処理 (coming soon)
• 応用編:深層強化学習 (coming soon)
• デプロイ (coming soon)

以下Chainerから

「はじめに」

Chainer チュートリアルへようこそ。
このチュートリアルは、機械学習やディープラーニングの仕組みや使い方を理解したい大学学部生以上の方に向けて書かれたオンライン学習資料です。
機械学習の勉強を進めるために必要な数学の知識から、Python というプログラミング言語を用いたコーディングの基本、機械学習・ディープラーニングの基礎的な理論、画像認識や自然言語処理などに機械学習を応用する方法に至るまで、幅広いトピックを解説しています。
機械学習を学び始めようとすると、ある程度、線形代数や確率統計といった数学の知識から、何らかのプログラミング言語が使えることなどが必要となってきます。 しかし、そういった数学やプログラミングの全てに精通していなければ機械学習について学び始められないかというと、必ずしもそうではありません。
本チュートリアルでは、機械学習やディープラーニングに興味を持った方が、まず必要になる最低限の数学とプログラミングの知識から学び始められるように、資料を充実させています。
そのため、できる限りこのサイト以外の教科書や資料を探さなくても、このサイトだけで機械学習・ディープラーニングに入門できることを目指して、作られています。初学者の方が「何から学び始めればいいのか」と迷うことなく学習を始められることを目指したサイトです。
また、本チュートリアルの特徴として、資料の中に登場するコードが、Google Colaboratory というサービスを利用することでそのままブラウザ上で実行できるようになっているという点があります。
ブラウザだけでコードを書き、実行して、結果を確認することができれば、説明に使われたサンプルコードを実行して結果を確かめるために、手元のコンピュータで環境構築を行う必要がなくなります。
本章ではまず、この Google Colaboratory というサービスの利用方法を説明します。
1.1. 必要なもの
• Google アカウント(お持ちでない場合は、こちらからお作りください:Google アカウントの作成)
• ウェブブラウザ( Google Colaboratory はほとんどの主要なブラウザで動作します。PC 版の Chrome と Firefox では動作が検証されています。)
1.2. Google Colaboratory の基本
Google Colaboratory(以下 Colab )は、クラウド上で Jupyter Notebook 環境を提供する Google のウェブサービスです。Jupyter Notebook はブラウザ上で主に以下のようなことが可能なオープンソースのウェブアプリケーションであり、データ分析の現場や研究、教育などで広く用いられています。
• プログラムを実行と、その結果の確認
• Markdown と呼ばれる文章を記述するためのマークアップ言語を使った、メモや解説などの記述の追加
Colab では無料で GPU も使用することができますが、そのランタイムは最大 12 時間で消えてしまうため、長時間を要する処理などは別途環境を用意する必要があります。 学びはじめのうちは、数分から数時間程度で終わる処理がほとんどであるため、気にする必要はありませんが、本格的に使っていく場合は有料のクラウドサービスを利用するなどして、環境を整えるようにしましょう。

(以上Qiitaの記事-DogFortune-及びChainerのはじめにを引用させていただきました。)

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