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新しいことを学ぶことが好きです。今は機械学習や自然言語処理に興味があります。

カテゴリ: Pythonで機械学習

機械学習のハードルは、どんどん下がっています。理由は、pythonとscikit-learnが簡単だからです。
機械学習の第一歩は、pythonの理解です。この記事では、完全初心者向けに、よく利用するpythonの関数をご紹介します。いわば機械学習のSTEP1です!

pyhonとは

pythonはシンプルなプログラミング言語です。最も習熟しやすい言語のひとつです。また便利なライブラリがたくさんあります。

pandas:pandasは、エクセルのようにデータを処理したり分析できる。
NumPy:高速で行列計算ができるライブラリ。リストと勘違いしやすいので注意。行ごとに列数が異なるような2 次元配列などは扱えません。
scikit-learn:機械学習の機能が豊富。
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本記事では、機械学習モデルの評価方法をまとめて解説します。

機械学習モデルの評価は「ホールドアウト法」と「交差検定(クロスバリデーション)」と「混合行列」が分かれば大丈夫です。pythonとscikit-learnのコードと合わせて見ていきます。
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ディープラーニングを、世界一簡単に実装する方法を見つけましたのでご報告します。

ディープラーニングとは

ニューラルネットワークというアルゴリズムがあり、『入力層』・『中間層』・『出力層』の3つに分かれるのですが、このうち『中間層』を多層化したものをディープラーニングと呼びます。機械学習のアルゴリズムの一つです。

ディープラーニングの得意分野

画像認識分野で非常に高い性能を発揮します。理由は、畳み込みニューラルネットワークとReLU関数です。畳み込みニューラルネットワークにより、画像の特徴を適切に捉えることが出来るようになりました。ReLU関数では、誤差逆伝播法で微分が1になることから、勾配が消えなくなるという問題を解決しました。またそもそも計算量が低いため、活性化関数として非常に利用されています。

音声認識分野でも、音声の「あ」とか「い」とかの波形があるのですが、その波形を画像と見立て分類することで、素晴らしい性能を発揮しています。
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機械学習のデータ処理周りの実務で、よく使う関数をまとめました。

目次
はじめに
      pandasとは
      scikit-learnとは
      numpyは使わないの?
      機械学習の言語はpythonでいいの?
      機械学習(AI開発)の流れ
1.データの準備
      データフレームを定義する(DataFrame)
      csvファイルを読み込む(read_csv)
2.データの前処理
   <欠損値編>
      欠損値をカウントする(isunull)
      欠損値を削除する(dropna)
      欠損値を補完する(Imputer)
   <文字列編>
      文字列データを数値に変換する(map)
   <外れ値編>
      グラフを作成する(plot)
      列の平均値/中央値を出力する(mean/median)
      列の最大値/最小値を確認する(max/min)
3.データの基礎分析
      データから特定の列だけを選択する(iloc/ix)
      データフレームに列を追加する(’カラム名’)
4.特徴量設計
      データを標準化する(StandardScaler)
      相関係数を出力する(corr)
      特徴量データと出力データに分割する(iloc)
      学習データとテストデータに分割する(train_test_split)

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上司から一言「人工知能について何か考えてみてくれないか」

翻訳すると、「外部環境として他社のAIの事例を調べ、内部環境として自社のビジネスプロセスを分析し、AIを導入できそうな領域を特定し、人工知能の開発方法を検討し、導入後にどのくらい収益に貢献するかのストーリーを作ってくれ」 ということです。

数あるムチャ振りの中で、最もムチャ振りな仕事と言えるでしょう。このセリフを言われたら、こう返してください。
「それなら〇〇さんが人工知能に詳しいみたいですよ。」
※〇〇には潰したい人の名前を入れましょう

逃げられなかった人へ
おめでとうございます。あなたは流行の最先端です。一緒にAIバブルに踊りましょう。
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