近年目覚ましい発展を遂げる人工知能やデータサイエンスに関する技術について,正しく理解するとともに,プログラミング演習を通して深層学習モデルを実装できる能力を習得する。
概要:
5日間の集中講義
授業の進め方・方法:
人工知能およびデータサイエンスに関する講義とそれらを実装するためのプログラミング演習を行う。単位修得のためには授業中に出されるレポートと最終課題をすべて提出する必要がある。
注意点:
使用するプログラミング言語はPythonである。講義内容を十分に理解するためにはNumpy, Matplotlib, Pandas等のPythonパッケージを用いた基本的なプログラミングスキルを有することが望ましい。プログラミングスキルに不安を感じる場合は事前に配布される教材を用いて自習しておくことを強く推奨する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
講座概要 |
本講座の進め方と目標を理解する。D2:1,3
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2週 |
人工知能概論 |
人工知能の歴史と現状について概要を理解する。D2:1,3
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3週 |
データサイエンス概論 |
データサイエンスの概要を理解する。D2:1,3
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4週 |
各種ライブラリを用いたデータ処理 (Numpy、Matplotlib、Pandas) |
Pythonの各種ライブラリの基本的な使い方を知る。D2:1,3
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5週 |
〃 |
〃
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6週 |
確率統計の基礎 |
Pythonを使った確率統計処理の方法を知る。D2:1,3
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7週 |
〃 |
〃
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8週 |
機械学習基礎編1 (教師あり学習、教師なし学習、ロジスティック回帰など) |
機械学習の概要を理解する。D2:1,3
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2ndQ |
9週 |
〃 |
〃
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10週 |
〃 |
〃
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11週 |
機械学習基礎編2 (教師あり学習、教師なし学習、ロジスティック回帰など) |
機械学習モデルを実装する。D2:1,3
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12週 |
〃 |
〃
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13週 |
機械学習発展編 (モデル検証、チューニング、アンサンブル学習、高速化など) |
機械学習モデルを高性能化するための具体的なテクニックを学ぶ。D2:1,3
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14週 |
データサイエンス実践 (Kaggle方式コンペ) |
データサイエンスコンペに取り組む。D2:1,3
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15週 |
〃 |
〃
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
ニューラルネットワーク概論 |
ニューラルネットワークの概要を理解する。D2:1,3
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2週 |
深層学習ライブラリ概論(TF/Pytorch) |
深層学習ライブラリの基本的な使い方を知る。D2:1,3
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3週 |
CNN(Convolution Neural Network) (畳み込みニューラルネットワーク) |
CNNの概要を理解する。D2:1,3
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4週 |
〃 |
CNNを使った深層学習モデルを実装する。D2:1,3
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5週 |
〃 |
〃
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6週 |
〃 |
〃
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7週 |
ミニプロジェクト1(画像認識の実装) |
画像認識プロジェクトに取り組む。D2:1,3
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8週 |
〃 |
〃
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4thQ |
9週 |
様々な手法の紹介(RNN、生成モデル、強化学習など) |
CNN以外の深層学習モデルについて理解する。D2:1,3
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10週 |
〃 |
〃
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11週 |
〃 |
〃
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12週 |
ミニプロジェクト2(画像認識の実装)、発表 |
画像認識プロジェクトの成果を発表する。D2:1,3
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13週 |
〃 |
〃
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14週 |
深層学習(ディープラーニング)の最新動向と今後の展望 |
深層学習の最新動向と今後の展望を理解する。D2:1,3
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15週 |
〃 |
〃
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16週 |
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分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
基礎的能力 | 工学基礎 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 情報技術の進展が社会に及ぼす影響、個人情報保護法、著作権などの法律について説明できる。 | 3 | |
高度情報通信ネットワーク社会の中核にある情報通信技術と倫理との関わりを説明できる。 | 3 | |
情報リテラシー | 情報リテラシー | 情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。 | 3 | |
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。 | 3 | |
情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。 | 3 | |
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。 | 3 | |
与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。 | 3 | |
任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。 | 3 | |
情報セキュリティの必要性および守るべき情報を認識している。 | 3 | |
個人情報とプライバシー保護の考え方についての基本的な配慮ができる。 | 3 | |
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威を認識している | 3 | |
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威に対して実践すべき対策を説明できる。 | 3 | |