AIプログラミング実践
【旧】経営情報特別講義5(B) [2023-24]

lect@e-chan.jp 課 題提出の注意事項 にしたがってメールで提出してください。

[必須] は全員がやらなくてはいけない課題、 [自由] は必ずしも取り組む必要はないが、 取り組めば平常点評価がプラスになる(かもしれない)課題です。

の課題:予備調査

の課題

  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] python についての質問、感想等がもしあれば、いつでも良いのでで自由に送っ てください。この場合は lect@e-chan.jp 宛 ではなくaipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってくださ い。

  3. [自由] 今後の予定としては、パーセプトロンの基礎、学習の仕組みなどを学んだのち、 ディープラーニング (Convolutional NN, Transformer 等)に展開していくつ もりです。もし「これを取り上げてほしい」というトピックがあれば(必ず叶 えられるとは限りませんが)自由に述べてください。この場合 は lect@e-chan.jp 宛ではなくaipr@e-chan.jp に(別メー ルとして)送ってください。

の課題

  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は、授業で学んだ and と xor をつかって(組みあわせて)半加 算器をつくってください。半加算器とは1ビットと1ビットの加算を行う回路で す。入力は2つで、出力はそのビット出力(Sum)と桁上り(Carry)の2つに なります。この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。
    2入力 xs[0], xs[1] があったとき、その XOR が Sum, AND が Carry になります。
    2入力 C(arry) S(um)
    0,0 0 0
    1,0 0 1
    0,1 0 1
    1,1 1 0

    「半加算器って何なん?」と思った人は、他の授業資料ですが、 プログラミングのための生の計算機イメージ で自習すると幸せになれるかも知れません(?!)

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

の課題

  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 3layer-nn.py は2入力で、1層目が3ニューロン、2層目が2ニューロンで、 2出力でした。 余力のある人は、これを、
    3入力→1層目が4ニュー ロン→2層目が3ニューロン→3出力
    のネットワークに書き換え てください。パラメータは自分で適当に設定してもらえれば良いです。
    このパラメータをデータから自動で学ばせる、というのが「機械学習」の 本質です。次(々)週以降、学習の詳細を学びます。
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

の課題

  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は、資料の最後の「おまけ」で少しふれたバッチ処理について自 分で調べ、mnist_prac.py の predict(network, x) 関数を書き換えてください。
    予習課題です。次週以降、バッチ処理の詳細も学びます。
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

の課題

  1. [必須] 課題:小テスト(1 行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 微分も線形代数同様、今のAIプログラミングにとって非常に重要なものですが、 この授業では時間の関係で中身まで触れられません。ということで、余力のあ る人で前田の「AI・データサイエンス基礎/先端技術論」を履修したことのな い人は(余力が無くても頑張って)、 AI・データサイエンス基礎/先端技術論 の微分入門 (1,2) を自習しておいてください。その上で、何か質問があれば遠慮なく尋ねてくだ さい。 この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなくaipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

の課題

  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は以下を考えてください。
    講義資料の最後に問1のリンゴの計算の逆伝搬の例がありました。これを 参考に、問2のリンゴとミカンについても逆伝搬を計算してください。ミ カンの個数に戻される数は何でしょう?
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

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  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は以下のいずれか(い ずれも、ももちろん可)を考えてください。この場合 は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

    1. 授業資料の Sigmoid レイヤ(補足) にあった
      1. x と -1 を掛けて、
      2. それの指数関数を求め、
      3. それに 1 を加えて
      4. 1 をそれで割る
      という計算グラフを作って、python で実装してください。

    2. 授業資料の最後で実際にバックプロパゲーションで学習させました が、このときのハイパーパラメータは
      	batch_size = 100
      	learning_rate = 0.1
            
      でした。これをいろいろ変化させて学習スピードを比較し、最適なもの を見つけてください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

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  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は以下を考えてください。
    資料中にあった畳み込み演算のサンプルを参考にして、3次元データの畳 み込み演算を python で実装してください。入力データは以下のものを使っ てください。
    ind = np.array([[[1,2,3,4],
                     [4,3,2,1],
                     [0,1,2,3],
                     [3,2,1,2]],
                    [[0,1,2,3],
                     [0,3,2,0],
                     [0,1,0,1],
                     [3,2,1,2]],
                    [[1,2,0,0],
                     [4,0,0,2],
                     [2,3,2,1],
                     [0,1,2,0]]])
    
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

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  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は以下を考えてください。
    今回の学習では畳み込みのパラメータとして
          conv_param = {'filter_num': 30, 'filter_size': 5, 'pad': 0, 'stride': 1}
          
    を使っていました。これをいろいろ変えて試してください。もし良いものが 見つかれば提出してください。
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

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  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は以下を考えてください。
    cupy を使って、前に学んだニューラルネット、たとえば tr_nn5.py の 高速化にとりくんでください。
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

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  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は以下を考えてください。
    keras.datasets には、授業で用いた mnist, cifar10 を含め 以下のものがそろっています。いずれかのデータセットについて keras で分析を試みてください。
    01 ボストンの住宅価格 データセット boston_housing 回帰 数値
    02 CIFAR10 画像 データセット cifar10 分類(多クラス) 画像(カラー)
    03 CIFAR100 画像 データセット cifar100 分類(多クラス) 画像(カラー)
    04 ファッション画像 データセット fashion_mnist 分類(多クラス) 画像(白黒)
    05 映画レビュー感情 データセット imdb 分類(2 クラス) テキスト
    06 手書き数値画像 データセット mnist 分類(多クラス) 画像(白黒)
    07 ニューストピックス データセット reuters 分類(多クラス) テキスト
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

の課題

  1. [必須] 課題:小テスト(1行だけの本文で lect@e-chan.jp へ提出してください)

  2. [自由] 余力のある人は以下を考えてください。
    Pythonで英文をTransformer(BERT)で翻訳してみる 等を参考にして、機械翻訳 (Machine Translation) に挑戦してみてください。 まずは上の記事のコードを動かした上で、記事内の例文だけでなく、他の文も 試してみてください。
    この場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

  3. [予告問題] は実力テストとして大問を2つ出します。そ の課題のうち1つは

    「この授業で学んだ事柄から、5分から15分程度 で解ける、 試験問題とその模範解答 を作りなさい」

    です。よく考えて、まとめておいてください。必要に応じてデータ収集 も済ませておいてください(今日提出する必要はありません)。

    注意事項は以下の通りです;

  4. [自由] 今日の講義について、質問、感想等がもしあれば、自由に述べてください。こ の場合は lect@e-chan.jp 宛ではなく aipr@e-chan.jp に(別メールとして)送ってください。

の課題

  1. [必須] ビデオ (フロンティアで会いましょう!) ビデオ (サイエンス ZERO) を見て、感想(50文字以上)を課題として提出してください。

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前田としゆき / aipr@e-chan.jp