ISBN 9784839977733
Pythonによるディープラーニング
概要
Keras/TensorFlow 2でディープラーニングの理論と実装を体系的に習得する
想定読者
Pythonの基礎はあり、ディープラーニングをコードレベルで理解・実務適用したい中級者
こんな人には向いていない
- 数学的背景や実装詳細よりも概念の直感的理解だけを求める読者には章の密度が合わない場合がある
- PyTorchを主力フレームワークとして学びたい人には対象が異なる
- 既にKerasで実務モデルを本番運用しており、最新アーキテクチャの研究論文ベースの解説を求める上級者には内容が基礎寄り
読了後にできるようになること
- ニューラルネットワークの数学的要素(勾配・損失・バックプロパゲーション)をコードと対応させて説明できる
- Keras Functional API・サブクラス化・組み込みループの使い分けを判断できる
- コンピュータビジョン(CNN)・時系列・テキスト処理の各ドメインに適したアーキテクチャを選択・実装できる
- 生成モデル(VAE、GAN、テキスト生成)の基本的な構成を実装レベルで理解できる
- ディープラーニングの適用可能な課題と限界を自分の言葉で整理できる
- 現実世界のベストプラクティス(過学習対策・モデル評価・デプロイ前提)を設計に組み込める
本書のキー概念(章解説)
- 第 1 章 ディープラーニングとは何か — 適用できる課題・できない課題の整理が購入判断にも使える導入
- 第 2 章 ニューラルネットワークの数学的要素 — 勾配・テンソル・バックプロパゲーションを実装と対応付けた章
- 第 3 章 KerasとTensorFlow — フレームワーク全体像の俯瞰として第2版で大幅に改訂
- 第 4 章 ニューラルネットワーク入門:分類と回帰
- 第 5 章 機械学習の基礎 — 過学習・評価・データ分割の原則。後続章の土台として重要
- 第 6 章 機械学習のユニバーサルワークフロー
- 第 7 章 Kerasを使いこなす — API設計の3スタイルと組み込みループの活用法。実務直結度が高い
- 第 8 章 コンピュータビジョンのためのディープラーニング
- 第 9 章 コンピュータビジョンのための高度なディープラーニング
- 第 10 章 時系列のためのディープラーニング
- 第 11 章 テキストのためのディープラーニング
- 第 12 章 生成型ディープラーニング — VAE・GAN・テキスト生成の実装まで踏み込む応用章
- 第 13 章 現実世界のベストプラクティス — デプロイ前提の実務観点が凝縮。第2版の大きな追加箇所
- 第 14 章 本書のまとめ
ハイライト
- AI や深層学習について現実的な視点を提示。Keras開発者による含蓄のある語り口が内容に説得力を与え、簡潔でありながら不足するということがなく適度な読み応えがある。(著者自身がKerasの設計者であることで、「なぜその設計になっているか」の説明に独自の説得力が生まれると評価されている点)
- 「かなりいい本」。フレームワーク対策として読んで十分なレベルに達していると思う。とはいえF.Cholletはそれなりに高レベルです。(E資格取得を目的とした学習者が実際に活用し、品質・難易度を端的に評価した体験談)
外部からの言及
- Kerasの開発者本人が書いた書籍という点が繰り返し強調されており、「なぜその設計になっているか」の語り口に他書にない説得力があると評価する記事が複数見られる(qiita)
- AI学習ロードマップ系の記事では、PythonとKerasの入口として初心者〜中級者向けの推薦書として位置づけられることが多い。2018年の初版時点から定番扱いされてきた実績がある(qiita)
- E資格(日本ディープラーニング協会)のシラバス対応教材として、2022年第2版が実際に活用されている。「フレームワーク対策として読んで十分」という評価と同時に「それなりに高レベル」との注釈も付く(qiita)
編集メモ
Qiita言及記事 4件確認(likes計 3,760)。大半は旧版(2018年)当時の言及で、2022年第2版への直接言及は限定的。ただし旧版からの継続的な評価実績とE資格学習用途での現役活用が確認できる。essential 基準(article_count>=10かつlikes>=200)には達しないため practical とする
読む前に押さえておきたいこと
- Pythonの基本的な文法とNumPyの配列操作(スライス・ブロードキャスト)
- 行列の積・転置・要素積の意味(線形代数の初歩)
- 機械学習のトレーニング/検証/テスト分割の概念(完全初学者の場合は5章を先に別書で概観する)
学習のコツ
- 1〜2章で数学的基礎を確認した後、3〜5章を通して機械学習の評価・ワークフロー全体を把握すると、後続のドメイン別章(8〜12章)の吸収が早い
- 7章「Kerasを使いこなす」はAPI設計の全体像が整理されているため、Functional APIで詰まった際に先に参照すると疑問が解消しやすい
- 13章「現実世界のベストプラクティス」は第2版の大きな追加箇所。実験ループが回せるようになった段階で再読すると価値が上がる
- 各章末のコードはGitHub公式リポジトリ(keras-team/keras-io)で動作確認できる。ローカル環境構築に迷ったらGoogle Colabで章ごとに試す進め方が現実的
出版社による内容紹介
PythonのディープラーニングフレームワークKerasの開発者である筆者が、多くの人々がディープラーニングを活用できるようPythonコーディングを交えながら分かりやすく説明していきます。「ディープラーニングを適用できる課題とはなにか」「限界はどこにあるのか」を実践解説。Keras/TensorFlow 2対応。第1版(2017年)以降の話題やモデル・理論とその実装コードなど、より丁寧に解説し大幅にボリュームアップしています。 1章 ディープラーニングとは何か 2章 ニューラルネットワークの数学的要素 3章 KerasとTensorFlow 4章 ニューラルネットワーク入門:分類と回帰 5章 機械学習の基礎 6章 機械学習のユニバーサルワークフロー 7章 Kerasを使いこなす 8章 コンピュータビジョンのためのディープラーニング 9章 コンピュータビジョンのための高度なディープラーニング 10章 時系列のためのディープラーニング 11章 テキストのためのディープラーニング 12章 生成型ディープラーニング 13章 現実世界のベストプラクティス 14章 本書のまとめ
この本がどの学習段階で役立つかは、 関連する ロードマップ から確認できます。