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python機械学習|概要・入門者向けおすすめ本

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AI時代ともいわれており、AIや機械学習に関心があるエンジニアの方も多いのではないでしょうか? そこで、今回は、機械学習の概要や必要となるスキルに触れながら、入門者におすすめの学習本をご紹介していきたいと思います。

Pythonとは

Python(パイソン)とは、プログラミング言語のひとつです。シンプルで扱いやすく、短いコード行数でプログラミングができることや、豊富な拡張プログラムがインターネット上にライブラリ提供されている特徴があります。機械学習によく使われることも、エンジニアの支持を集めている理由といえます。

Pythonはプログラミングの年収ランキング3位

株式会社ビズリーチが運営する求人検索エンジン「スタンバイ」のデータをもとにした「プログラミング言語別年収ランキング2018」によれば、Pythonは年収が高い言語として3位にランクインしています。

引用:https://www.bizreach.co.jp/pressroom/pressrelease/2018/0807.html

 

機械学習とは

機械学習とは、機械(コンピューター)が学習することで、データの分類や予測を行う仕組みです。機械学習には大きく以下の3つのタイプがあります。

 

・教師あり学習(Supervised Learning)

・教師なし学習(Unsupervised Learning)

・強化学習(Reinforcement Learning)

 

それでは、個別にみていきましょう。

教師あり学習

人間(教師)が、コンピューターに対して事前にデータを与え、そこから入力と出力の関係を学習させるものです。最大の特徴は、人間が教師として、大量データをコンピューターに与えるとともに、予め正解が用意されている点です。

教師なし学習

教師あり学習が、コンピューターに対して予め正解を与えているのに対し、教師なし学習では、正解を与えません。したがって、コンピューターが大量の入力データから学習し、データの特徴を見つけ出すというものです。

強化学習

ゲームなどに使われていることが多いものが強化学習です。教師あり、なしの学習は固定的であるのに対し、強化学習は出力に対し報酬(得点)をつけることで、報酬が最も多くなる行動パターンを学習していきます。

機械学習に必要なスキル

機械学習やAIについて、理解したところで、機械学習に必要なスキルを整理してみましょう。

 

・Python

・数学、統計

・アルゴリズム

Pythonが機械学習によく使われる理由

Pythonは、機械学習に使われる言語として有名ですが、その他の言語でも機械学習のプログラミングは可能です。例えば、RやC/C++などです。ただ、以下のような理由から、入門者にはPythonがおすすめです。

実績

多くのテクノロジー企業がPythonを採用しており、機械学習の分野でも多くの実績があります。入門者にとっては、まず間違いないという安心感は大事だと思います。

シンプルで扱いやすい

Pythonのプログラミング言語としての特徴として、シンプルで扱いやすいといった特徴があります。数学は得意だけど、プログラミング言語ははじめてという方でも、とっつきやすい言語のひとつといえます。

また、Pythonは基本的に、動作を一つの方法でしか記載ができないようになっており、言い換えれば、誰がコーディングしても同じようになるよう設計されています。保守のしやすさにつながる点もおすすめポイントのひとつといえます。

豊富なライブラリ

これから機械学習をはじめようという方にとって、何より嬉しいのが、機械学習向けのライブラリが豊富なことでしょう。他の言語を使うよりも、手軽に機械学習のモデルを構築できる点は、学習の点で大きなアドバンテージといえます。

入門者におすすめの学習本

●Python機械学習プログラミング 達人データサイエンティストによる理論と実践

 

 

分類の方法や回帰分析、クラスタ分析からニューラルネットワークを用いた画像認識まで、機械学習について網羅的に解説した書籍です。対象読者としては、Pythonや機械学習の超入門書を読んだことがある人向けといえます。

 

●Pythonではじめる機械学習 ―scikit-learnで学ぶ特徴量エンジニアリングと機械学習の基礎

 

 

Scikit-learnというオープンソースライブラリを使ったPython機械学習の入門書です。ロジスティック回帰や線形回帰など、機械学習の基本をしっかりおさえられ、かつ、実務にも役立つ内容となっています。数学的な理解というよりも、手を動かしながら体感したい方におすすめの一冊です。

まとめ

いかがでしたでしょうか。今回は、機械学習の概要や必要となるスキルに触れながら、入門者におすすめの学習本をご紹介しました。機械学習を身につけるには、数学やプログラミングの知識・スキルが必要になりますが、まずは入門書などで簡単なものから実装してみて、体験してみてはいかがでしょうか。

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