ディープラーニングプログラミング

ライブラリ データサイエンス講義ノート  3

データサイエンティストのための

ディープラーニングプログラミング

Pythonで学ぶ モデル構築からアプリ開発までの実践ガイド
定価:
3,190
(本体:2,900円+税)
難易度:入門

発行日:2025年11月10日

発行:サイエンス社

ISBN:978-4-7819-1650-7

サイズ:並製A5

ページ数:264ページ

在庫:在庫あり

内容詳細

Pythonを通じて実際に手を動かしながらディープラーニングの基礎から応用までを学べるテキスト.理論と実装を行き来することで知識が自然に定着し,実務に直結するスキルが獲得できることを目指した.

目次

第1章 ディープラーニングとは
  1.1 ディープラーニングの背景
  1.2 ニューラルネットワークの基礎理論と発展
  1.3 画像分類タスクを学ぶことで得られる汎用的スキル
  1.4 プログラミング環境の構築
  1章の章末問題

第2章 PyTorchによるモデル構築パターン
  2.1 モデル学習におけるデータの種類
  2.2 教師あり学習におけるモデル学習サイクル
  2.3 コードテンプレートを活用したディープラーニングの実装手法
  2章の章末問題

第3章 テンソル操作と自動微分
  3.1 テンソルの次元数
  3.2 テンソル基本操作
  3.3 テンソルを活用した自動微分の仕組み
  3.4 テンソルを活用した学習ループと最適化関数
  3章の章末問題

第4章 MLPベースのモデル構築プログラミング
  4.1 ネットワーク構成のカスタマイズ
  4.2 オリジナル画像データセットの作成
  4.3 オリジナル画像データセットを対象としたMLPベースの画像分類モデル構築
  4.4 K-Foldクロスバリデーションを用いた交差検証
  4章の章末問題

第5章 過学習対策を施したMLPベースモデルの改良
  5.1 過学習対策のためのプログラミング
  5.2 過学習対策を施したMLPベースのモデル構築
  5.3 混同行列を用いたクラス別性能評価
  5章の章末問題

第6章 CNNの基礎
  6.1 畳み込み層・プーリング層・全結合層
  6.2 CNNにおけるカーネル・ストライド・パディングの相互作用
  6.3 CNNベースのネットワーク構成方法
  6章の章末問題

第7章 CNNベースのモデル構築プログラミング
  7.1 オリジナル画像データを対象としたCNNベースのモデル構築手順
  7.2 CNNベースのオリジナルモデルの改良
  7.3 学習率のスケジュール調整機能の追加
  7章の章末問題

第8章 転移学習プログラミング
  8.1 転移学習とファインチューニング
  8.2 パラメータの再学習と固定
  8.3 CNNベースの学習済みモデルを用いた転移学習プログラミング
  8章の章末問題

第9章 ViTの基礎
  9.1 ViTの概要と特徴
  9.2 ViTにおける処理の流れ
  9.3 ViTにおける推論の流れ
  9.4 ViTの推論過程の可視化と今後の展望
  9章の章末問題

第10章 ViTベースのモデル構築プログラミング
  10.1 ViTベースの学習済みモデルの種類
  10.2 ViTベースの学習済みモデルを用いた転移学習
  10.3 ViTベースの学習済みモデルに対するK-Foldクロスバリデーション
  10.4 ViTモデルとSwin Transformerの比較分析
  10章の章末問題

第11章 MLOpsの実践:MLflowによるモデル実験管理
  11.1 MLOpsの考え方とMLflowの使い方
  11.2 MLflowを用いたハイパーパラメータの比較(最適化関数編)
  11.3 MLflowを用いたハイパーパラメータの比較(ミニバッチサイズ編)
  11.4 MLflowを用いたハイパーパラメータの比較(学習率編)
  11章の章末問題

第12章 FastAPIを用いたWebアプリケーションの構築
  12.1 Gradioを用いた推論アプリケーション
  12.2 FastAPIの基本的な使い方
  12.3 FastAPIを用いた基本的なWebアプリケーション開発
  12.4 学習済みモデルを用いた画像分類Webアプリケーションの構築
  12章の章末問題

第13章 カスタムモデルによる画像分類Webアプリ開発
  13.1 CNNベースの学習済みモデルを活用したWebアプリケーション構築
  13.2 プロトタイプ1の構築
  13.3 ViTベースの事前学習済みモデルを活用した転移学習モデルの構築
  13.4 プロトタイプ2の構築
  13章の章末問題

第14章 時系列データを対象とした画像分類モデルの応用
  14.1 時系列データの画像変換技術
  14.2 シンプルな多次元時系列データの分析
  14.3 シンプルな多次元時系列データの分類
  14.4 複雑な多次元時系列データの分類
  14章の章末問題

参考文献
索引

サポート情報

ダウンロード

■解答
■プログラミング環境の構築
■本書で登場するデータ類
4.2節のデータ
Cable1_Dataset.zip
9.3節のデータ
cat.jpg
cat1.jpg
sample.jpg
sample_with_alpha.png
10.4節のデータ
ballpoint_big.JPG
ballpoint_small.JPG
12.4節のデータ
imagenet_classes.txt
13.1節のデータ
Dataset2.zip
class0_test.JPG
class1_test.JPG
14.2節のデータ
smartphone_shake_dataset.zip
14.4節のデータ
3d_walk_data.zip

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