AIの本のレビュー【Raspberry Piではじめる機械学習】

・はじめに

【経歴】
京大院卒業・航空宇宙工学を学ぶ/大企業メーカーで10年エンジニアを経験/
自由を求め脱出/フリーランスに
STEAM教育の大切さに気づきSTEAM+M Lab オンライン研究所を設立/作曲家で研究所所長兼任

【一言】
颯 Souです。

学生の頃は、工学や科学の研究が大好きでした。テクノロジーの集合体として、車やパソコンが好きで、スポーツカーに乗っていたり、ゲーミングパソコンを持ってます。作曲家であり、音楽をこよなく愛しています。STEAM教育の大切さに気付きました。STEAM＋M Labを立ち上げ理系・文系とわず、これからAI時代に活躍できるような子供たちの応援をしていきます。

BULE BACKSの「Raspberry Piではじめる機械学習」の著者は金丸隆志さんで、Raspberry Piというコンピュータを用いて、機械学習を実習する方法が解説されています。

・数学を用いないで、機械学習のイメージがつく

・プログラム例などが解説され、Raspberry Piを用いて実践的に学ぶことができる

という意味で、機械学習の導入本としてはおすすめです。

目次は次のようになっています

• Raspberry Piで機械学習
• 本のレビュー
• まとめ

それでは解説します。

・Raspberry Piで機械学習

機械学習や、なにかパソコン関係で強くなりたいと思う方は、Raspberry Piというコンピュータを用いた実習がおすすめです。

Raspberry Piは、2012年にイギリスで開発された名刺サイズのコンピュータで、ディスプレイに接続すると通常のPCのように起動することができます。

私の経験では、昔PICというマイコンを用いてロボットを制御したことがありますが、あれから時代はすすんだんだなと驚くばかりです。

位置センサーなどのスイッチのオン、オフの電気信号からモータを駆動するといった簡単なことをロボットで制御していた時代です。

たくさんの会社のロボットの自動化で単純なシステムが組まれたいたんだと思います。

今は、Raspberry Piのような小さなコンピュータで、0,1の単純な入力だけでなくて、複雑な入力をAIで学習し分類することができ、こんな安価な小さなコンピュータで様々なことに応用できるなんて、夢のような話ですよね。

さて、機械学習とは？

と思われる方に少し説明しておきます。

例えば、手書きの数字、0⃣　1⃣　2⃣….　9⃣をカメラで画像としてとって、その手書きの数字をコンピュータに認識させることを考えてみます。

ディープラーニングでは、例えば、上記の▢の中の濃度を1次元の要素として、何回も学習することにより、手書きの数字を分類することができるようになります。

みなさんのパソコンのOSはほとんど、WindowsやMacだと思いますが、Raspberry Piでは、Linuxを用いています。

なぜ、機械学習にRaspberry　Piというコンピュータを用いるかというと、機械学習で用いるカメラモジュールなどのハードが簡単に用いれることにあります。

Raspberry Piのプログラム言語にPythonを用いることができ、このRaspberry PiのPiはPythonのPyからきているそうです。

Raspberry Piには、性能に応じて数個ラインナップしていますが、この本で用いるRaspberry Piは、利用するために用意すべき機器が最も少ないことと、性能が最も高いことでPi 3Bを推奨しています。

・本のレビュー

本は、プログラム例と解説がついているので、プログラムが初心者でも読んでいくことができます。
ただ、どのみちPythonのプログラム言語の勉強は別途しておいたほうがよさそうです。

プログラム例には、
・入力データの準備
・機械学習の実行
・結果の表示と評価
について細かく丁寧に記載されています。

サポートベクトルマシンというライブラリを用いて分類を行う方法が解説されています。
サポートベクトルマシンとは、機械学習における分類と回帰の問題を取り扱う手法です。
分かりやすく説明すると、特徴を表すデータが存在していたとき、どこで線引きするか取り扱う手法となっています。

また、多層ニューラルネットワーク、ディープラーニングによる分類の方法についても解説があります。

この本の特徴として、難しい数学の描写がなく、言葉でイメージがつきやすいようになっています。

奥深さを知るには数学の理解も必要だと思いますが、最初の機械学習の導入本としては良いと思います。

また、事例も豊富で、手書き数字の分類や、じゃんけんシステムの作成の例があり、これを用いれば応用が可能で、画像認識してディープラーニングをするための参考になります。

私も、ラズパイでPythonを用いてクラスタリングをやってみました。

ポケモン892ひきを6種類のステータスに分類しました。

興味のある方は下記ブログを参照ください。

Pythonでクラスタリングの方法【ラズパイで機械学習】3次元グラフ出力

・まとめ

・Raspberry Piはパソコンになります。

カメラなどの小型モジュールも取り付けることができます。

機械学習をするにはもってこいのパソコンですね。

パソコンとしては安く5000円ほどで購入することができます。

Pythonのプログラムの勉強のために、Raspberry Piを用いて機械学習にトライしてみてください。

以上、参考になれば幸いです。

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