初めてのTensorFlow──数式なしのディープラーニン‪グ‬

本書は「これからディープラーニングを学びたい」と考えているIT エンジニアの方々を対象にしています。そして、ディープラーニングの手法を理解し、自分で実装できるようになることを目指します。

ディープラーニングを初めて学ぶITエンジニアは、2つの障壁を越えねばなりません。一つは「ディープラーニングの手法」、特に、理論を説明する数式が難解なこと。もう一つは「どうやって使うのか、実装方法が分からない」ことです。

■数式なしで理論を理解

そこで本書は、是非知っておきたい3つの手法、即ち、(1)全結合のニューラルネットワーク、(2)畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、(3)再帰型ニューラルネットワーク(RNN)のみに話題を集中。IT エンジニアなら抵抗感なく読めるように、数式を一切使わず、気鋭のデータサイエンティストが丁寧に理論を解説します。

実装については、Google社のディープラーニング・フレームワークTensorFlowに注目。TesorFlowと完全互換性があり、かつ、TesorFlowよりも初心者に適したTFLearnライブラリを使うことで、Python 3による実装を体験します。実装環境の構築方法も一から説明し、サンプルコードには逐次解説を加えました。

第1章では、機械学習とディープラーニングの概要、実装ライブラリについて説明します。

第2章では、TFLearnを使った実装環境を構築し、ツールの使い方を学びます。

第3章では、全結合のニューラルネットワークの仕組みを理解した後、手書き文字画像のMNISTデータセットを使って、画像の分類問題を解いてみます。

第4章ではCNNを解説した後、再度、MNISTデータを分類。また、JPEG等の一般的な画像の分類も行います。

第5章では、時系列データに適したRNNの仕組みを理解した後、対話テキストの分類に挑戦。ここでもMNISTの分類を行ってみます。

本書に沿って体験学習を進めれば、ディープラーニングの手法を無理なく理解でき、手を動かして実装できるようになるでしょう。