講義名 情報処理論Ⅰ ≪大学院≫
講義開講時期 前期
曜日・時限 水6
単位数 2

担当教員
氏名
寺沢 幹雄

学習目標(到達目標) 本講義では,以下の能力を身につけることを目指す。
1. 人工知能の基本が理解できる。
2. 機械学習手法の基礎が理解できる。
3. プログラミング言語Pythonの基本を身につけることができる。
授業概要(教育目的) 本講義では,第3次AIブームと呼ばれ,あらゆる分野で応用の期待が高まる人工知能について,適応可能分野,代表的な手法,現時点での限界を解説する。人工知能分野の中でも,主に機械学習の応用を実例を通して,プログラミング言語を自分で記述することで,知識だけでなく実用的な能力を育成する。
学部の授業の「情報技術論」を履修しているか,同等の知識を持っていていることを前提とし,パソコンの基本操作やワープロ入力程度のスキルを要する。

授業計画表
 
項目内容
第1回人工知能とは人工知能の概要,歴史について学習する。
【事前学習】1時間
参考文献の第1章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,分からない点について次回に質問できるようにしておくこと。
第2回人工知能をめぐる動向探索,推論,知識表現の概略について学習する。
【事前学習】1時間
参考文献の第2章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,分からない点について次回に質問できるようにしておくこと。
第3回人工知能分野の問題機械学習,深層学習で解決される一般的な問題について動向を学習する。
【事前学習】1時間
参考文献の第3章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,分からない点について次回に質問できるようにしておくこと。
第4回線形代数の基礎Pythonを利用する上で必要となるベクトルと行列などの線形代数の基礎を学習する。
【事前学習】1時間
高校までの数学の教科書をよく復習しておくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,式の扱いに慣れておくようにすること。
第5回Pythonの概要Pythonを利用するためのインストールやエディタ利用などの準備事項について学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第1章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
各自のPCにPythonをインストールし,実習ができる環境を整えておくこと。
第6回Pythonプログラミング(1)Pythonの基本構文について学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第1章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,ベクトル,行列の演算をプログラムで実現できるようにしておくこと。
第7回Pythonプログラミング(2)Pyhthonによる図形描画の基本を学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第1章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,パッケージ利用の基本を理解しておくこと。
第8回Pythonプログラミング(3)Pythonでのデータ利用について学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第1章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,データの扱いに慣れておくこと。
第9回分類問題(1)分類問題を解くための典型的な機械学習手法について学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第3章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,式の意味と統計処理の基本を理解しておくこと。
第10回分類問題(2)Pythonによる分類問題の解法について学習する。
【準備学習】1時間
教科書の第3章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,プログラムの意味を正しく理解しておくこと。
第11回回帰問題(1)回帰問題を解くための典型的な機械学習手法について学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第4章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,式の意味と統計処理の基本を理解しておくこと。
第12回回帰問題(2)Pythonによる回帰問題の解法について学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第4章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,プログラムの意味を正しく理解しておくこと。
第13回クラスタリング(1)クラスタリングを実現するための典型的な機械学習手法について学習する。
【準備学習】1時間
教科書の第5章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,式の意味と統計処理の基本を理解しておくこと。
第14回クラスタリング(2)Pythonによるクラスタリングについて学習する。
【事前学習】1時間
教科書の第5章をあらかじめ読んでおくこと。
【事後学習】1時間
授業内容をよく復習し,プログラムの意味を正しく理解しておくこと。
第15回理解度の確認練習問題を通して当期に学んだことを復習するとともに,応用力を身につける。
【事前学習】1時間
これまで学習した内容について復習しておくこと。
【事後学習】1時間
正解できなかった問題を解いて提出すること。
授業形式 基本的にはコンピュータを用いて実習するが,基本的知識については必要に応じて講義形式で学習する。
評価方法
定期試験 レポート 小テスト 授業への
参画度
その他 合計
0% 50% 10% 40% 0% 100%
評価の特記事項 レポートはPythonでの課題が中心になるので,自宅でも開発できる環境を用意すること。
テキスト 株式会社システム計画研究所編,『Pythonによる機械学習入門』,オーム社,2016年,2,600円(税抜).
参考文献 日本ディープラーニング協会監修,『ディープラーニングG検定公式テキスト』,翔泳社,2018年,2,800円(税抜).
オフィスアワー(授業相談) 事前にアポイントをとり,指示された時間に8号館の研究室に来ること。連絡先は授業初回に説明する。
事前学習の内容など,学生へのメッセージ 実習を伴うので,一度でも欠席すると周囲に迷惑をかけることになる。欠席のないようにすること。