情報科学 - 小高知宏作品一覧

  • 基礎から学ぶ 人工知能の教科書
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    ※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 ※この電子書籍は紙版書籍のページデザインで制作した固定レイアウトです。 人工知能の構成技術を網羅的に概観する、やさしい教科書 本書は、人工知能のしくみを一から丁寧に解説する入門書です。 「人工知能とはなにか」という定義からはじまり、機械学習や画像処理といったさまざまな技術のしくみを、できるだけ数式を使わずに平易に説明します。 深層学習が火付け役となった人工知能ブームによって、人工知能は多くの方にとって馴染みのある存在になってきました。しかし、 ・ 機械学習 ・ ニューラルネットワーク ・ 進化的計算 ・ 自然言語処理 ・ 画像認識 などの個別のトピックのみが取り上げられることも多く、人工知能全体の体系はよくわからない、という方も多いのではないでしょうか。 本書では、上述したようなトピックを網羅的に扱い、人工知能を構成する技術の全体像を概観します。できるだけ数式を用いずに、平易に解説するよう心がけました。 業務上AIに関する知識が必要になった社会人や、情報系の学部・学科に所属する大学生はもちろん、人工知能に興味のある高校生にも読んでいただける内容です。 なお、各章の最後には、Pythonを使った演習を設けています。 エンジニアの方や、エンジニアを志す学生の方は、ぜひ演習問題にも取り組んでみてください。 第1章 人工知能とは 第2章 人工知能研究の歴史 第3章 学習 第4章 知識表現と推論 第5章 ニューラルネットワーク 第6章 深層学習 第7章 進化的計算と群知能 第8章 自然言語処理 第9章 画像認識 第10章 エージェントと強化学習 第11章 人工知能とゲーム 第12章 人工知能はどこに向かうのか
  • 機械学習と深層学習 Pythonによるシミュレーション
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    ※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 ※この電子書籍は紙版書籍のページデザインで制作した固定レイアウトです。 『機械学習と深層学習 C言語によるシミュレーション』のPython版登場!!  本書は人工知能研究における機械学習の諸分野をわかりやすく解説し、それらの知識を前提として深層学習とは何かを示します。具体的な処理手続きやプログラム例(Python)を適宜示すことで、これらの技術がどのようなものなのかを理解できるように紹介していきます。 まえがき 第1章 機械学習とは 1.1 機械学習とは 1.1.1 深層学習の成果 1.1.2 学習と機械学習・深層学習 1.1.3 機械学習の分類 1.1.4 深層学習に至る機械学習の歴史 1.2 本書例題プログラムの実行環境について 1.2.1 プログラム実行までの流れ 1.2.2 プログラム実行の実際 第2章 機械学習の基礎 2.1 帰納学習. 2.1.1 演繹的学習と帰納的学習 2.1.2 帰納的学習の例題 ―株価の予想― 2.1.3 帰納学習による株価予想プログラム 2.2 強化学習 2.2.1 強化学習とは 2.2.2 Q学習 強化学習の具体的方法 2.2.3 強化学習の例題設定 迷路抜け知識の学習 2.2.4 強化学習のプログラムによる実現 第3章 群知能と進化的手法 3.1 群知能 3.1.1 粒子群最適化法 3.1.2 蟻コロニー最適化法 3.1.3 蟻コロニー最適化法の実際 3.2 進化的手法 3.2.1 進化的手法とは 3.2.2 遺伝的アルゴリズムによる知識獲得 第4章 ニューラルネット 4.1 ニューラルネットワークの基礎 4.1.1 人工ニューロンのモデル 4.1.2 ニューラルネットと学習 4.1.3 ニューラルネットの種類 4.1.4 人工ニューロンの計算方法 4.1.5 ニューラルネットの計算方法 4.2 .バックプロパゲーションによるニューラルネットの学習 4.2.1 パーセプトロンの学習手続き 4.2.2 バックプロパゲーションの処理手続き 4.2.3 バックプロパゲーションの実際 第5章 深層学習 5.1 深層学習とは 5.1.1 従来のニューラルネットの限界と深層学習のアイデア 5.1.2 畳み込みニューラルネット 5.1.3 自己符号化器を用いる学習手法 5.2 深層学習の実際 5.2.1 畳み込み演算の実現 5.2.2 畳み込みニューラルネットの実現 5.2.3 自己符号化器の実現 付 録 A 荷物の重量と価値を生成するプログラム kpdatagen.py B ナップサック問題を全数探索で解くプログラム direct.py 参考文献 索  引
  • 機械学習をめぐる冒険
    3.8
    ※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 ※この電子書籍は紙版書籍のページデザインで制作した固定レイアウトです。 機械学習のしくみをイラストや図解でやさしく学ぼう! 本書は、機械学習に関するさまざまなトピックスを概説する書籍です。人工知能における機械学習の位置づけを説明したのち、機械学習内の分野をマップ化し、マップ内の街(=機械学習内の分野)を旅する形でやさしく解説していきます。 数式や複雑な処理手順は扱わずに、「どんなしくみで、どこで使われていて、どう役に立つのか」という要点をわかりやすく示します。大枠や要点を掴むことを主眼としているため、短時間・効率的に学ぶことができます。機械学習について関心をもっているものの、専門書はハードルが高いと感じている学生やビジネスパーソンにおすすめです。 構成は、はじめに人工知能における機械学習の位置づけや手法の分類を示したうえで、機械学習の個々のトピック……すなわち、k近傍法や決定木などによる分類、進化的計算や群知能による最適化、強化学習、ニューラルネット、深層学習などを説明していきます。 まえがき 目次 はじまり-機械学習の国へ行こう- 第一章 いりぐち-機械学習ってなんだろう?- 機械学習ってなんだろう? AIにできること いきものとコンピューター、それぞれの学びかた コンピューターの学習 機械学習はなにができるの? 「言葉」を認識する 「画像」を認識する  COLUMN 強いAIと弱いAI 第二章 観光案内所-機械学習の種類と仕組み- 機械学習には種類がある 先生に正解を教えてもらおう-教師あり学習- 教師データとラベル  教師あり学習の仕組み 自力で学習を進めよう-教師なし学習- 試行錯誤の経験から学習しよう-強化学習- コラム いろんな機械学習 学習した知識を役立てよう-汎化・タスク・アルゴリズム- 学習のしすぎに注意!-過学習- COLUMN オッカムの剃刀とノーフリーランチ定理 第三章 分類の街-k近傍法と決定木- 並べかたで分類しよう-k近傍法-  一刀両断、スパッと分類!-サポートベクターマシン- ○と×で分類しよう-決定木- 決定木の作りかた たくさんの決定木の森-ランダムフォレスト- COLUMN みにくいアヒルの子定理 第四章 最適化の街-進化的計算と群知能- 最適化ってなんだろう? 進化を模倣してよりよい情報を残そう-進化的計算- いきものの進化の仕組み 進化的計算ってなんだろう? 進化的計算の代表選手、遺伝的アルゴリズム 遺伝的アルゴリズムの仕組み もっと複雑なことをするには-遺伝的プログラミング- 生物の群れの行動から学習しよう-群知能- 蟻みたいに近道を見つけよう -蟻コロニー最適化法- 大勢で答えを探そう-粒子群最適化法- 魚みたいに餌を探そう-AFSA- 第五章 試行錯誤の街-強化学習- 強化学習ってなんだろう? とにかく試行回数を重ねよう-モンテカルロ法- より効率的に試行するには?-Q学習- Q学習で迷路を脱出しよう 第六章 神経回路の街①-ニューラルネット- 神経細胞と神経ネットワーク 神経細胞の模倣-人工ニューロン- 神経ネットワークの模倣-人工ニューラルネットワーク- ニューラルネットの学びかた 視覚のシミュレーション-パーセプトロン- ハイスピードで学ぼう!-バックプロパゲーション- ニューラルネットワークの種類 ①階層型 ニューラルネットワークの種類 ②全結合型と再帰型 「何か」を見つける-認識- 「何か」を動かす-制御- 「何か」を考える-判断- 必ず「何か」を返してくる。……それでいいのかな? 第七章 神経回路の街②-ディープラーニング- ディープラーニングってなんだろう? 人間の「視覚」を真似したニューラルネット これはイヌ? それともネコ?-畳み込みニューラルネットの画像認識- CNNはどうして高性能なんだろう? 時間で変わるデータを分析しよう-リカレントニューラルネットとLSTM- 本物そっくりのニセモノをつくる-敵対的生成ネットワーク- ディープラーニングを自動翻訳に役立てよう 経験から学ぶ深層学習-深層強化学習- 第八章 でぐち-機械学習をはじめよう- 機械学習に使われる言葉-プログラミング言語Python- 機械学習に使われるソフトウェア①-TensorFlowとKeras- 機械学習に使われるソフトウェア②-Caffe、PyTorch、Chainer- おわりに-AIについて学べる参考図書たち-  索引
  • 強化学習と深層学習 C言語によるシミュレーション
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    ※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 人工知能研究における諸分野を、C 言語による具体的な処理手続きやプログラム例によりやさしく解説する!!  強化学習は、一連の行動の結果だけから行動知識を学習する手法です。 本書では、この強化学習と深層学習の基礎を紹介した上で、深層強化学習のしくみを具体的に説明します。単に概念を説明するだけでなく、アルゴリズムを実際にC言語のプログラムとして実装することで、実際にプログラムを動かすことで具体的な処理方法の理解を深めます。 主要目次 第1章 強化学習と深層学習 第2章 強化学習の実装 第3章 深層学習の技術 第4章 深層強化学習
  • Pythonによる数値計算とシミュレーション
    3.0
    ※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 ※この電子書籍は紙版書籍のページデザインで制作した固定レイアウトです。 『C による数値計算とシミュレーション』のPython版登場!!  本書は、シミュレーションプログラミングの基礎と、それを支える数値計算の技術について解説します。数値計算の技術から、先端的なマルチエージェントシミュレーションの基礎までをPythonのプログラムを示しながら具体的に解説します。  アルゴリズムの原理を丁寧に説明するとともに、Pythonの便利な機能を応用する方法も随所で示すものです。 まえがき 第1章 Pythonにおける数値計算 1.1 Pythonによる数値計算プログラムの構成 1.1.1 Pythonによる数値計算プログラム 1.1.2 Pythonモジュールの活用 1.2 数値計算と誤差 1.2.1 数値計算における誤差 1.2.2 数値計算における誤差の実際 1.2.3 Pythonモジュールの活用 章末問題 第2章 常微分方程式に基づく物理シミュレーション 2.1 質点の1次元運動シミュレーション 2.1.1 自由落下のシミュレーション 2.1.2 着陸船のシミュレーション 2.2  ポテンシャルに基づく2次元運動シミュレーション 2.2.1 ポテンシャルに基づく2次元運動 2.2.2 2次元運動シミュレーション 2.3 Pythonモジュールの活用 章末問題 第3章 偏微分方程式に基づく物理シミュレーション 3.1 偏微分方程式の境界値問題 3.1.1 ラプラスの方程式 3.1.2 ラプラスの方程式の境界値問題 3.1.3 境界値問題の数値解法 3.1.4 ガウスの消去法による境界値問題の計算 3.1.5 逐次近似による境界値問題の計算 3.1.6 その他の二階偏微分方程式 3.2 ラプラスの方程式による場のシミュレーション 3.2.1 ラプラスの方程式の反復解法プログラム 3.2.2 より複雑な形状の領域の場合 3.3 Pythonモジュールの活用 章末問題 第4章 セルオートマトンを使ったシミュレーション 4.1 セルオートマトンの原理 4.1.1 セルオートマトンとは 4.1.2 セルオートマトンの計算プログラム 4.2 ライフゲーム 4.2.1 ライフゲームとは 4.2.2 ライフゲームのプログラム 4.3 交通流シミュレーション 4.3.1 1次元セルオートマトンによる交通流のシミュレーション 4.3.2 交通流シミュレーションのプログラム 章末問題 第5章 乱数を使った確率的シミュレーション 5.1 擬似乱数 5.1.1 乱数と擬似乱数 5.1.2 乱数生成アルゴリズム 5.1.3 Pythonの乱数生成モジュール 5.2 乱数と数値計算 5.2.1 数値積分と乱数 5.2.2 乱数と最適化 5.3 乱数を使ったシミュレーション 5.3.1 ランダムウォーク 5.3.2 ランダムウォークシミュレーション 5.4 Pythonモジュールの活用 章末問題 第6章 エージェントベースのシミュレーション 6.1 エージェントとは 6.1.1 エージェントの考え方 6.1.2 Pythonによるエージェントシミュレーションの実現 6.1.3 マルチエージェントへの拡張 6.1.4 相互作用するマルチエージェント 6.2 マルチエージェントによる相互作用のシミュレーション 6.2.1 マルチエージェントによるシミュレーション 6.2.2 マルチエージェントシミュレーションプログラム 章末問題 付録 A.1 4次のルンゲ=クッタ法の公式 A.2 ラプラスの方程式が周囲4点の差分で近似できることの説明 A.3 ナップサック問題の解法プログラムrkp30.py A.4 シンプソンの公式 章末問題略解 参考文献 索  引

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