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最新情報技術の実習と研究ツール

情報化社会、知識社会の進展により、 データマネジメント、統計(数理的なデータ処理)、人工知能、コンピュータグラフィックス,画像処理、小型コンピュータ、オープンデータ など情報工学のトピックスはますます重要になってきました。 これらの「面白さ」をすぐに実感でき,実習できるようにするため、 「最新情報技術の実習と研究ツール」題して整備しています. パソコンや RaspberryPI の設定から始まり、各種の実習まで、スクリーンショットを交えて分かりやすく説明しています.

導入教材

データベース分野

人工知能分野

プログラミング分野

コンピュータグラフィックス分野

謝辞:これら資料では、「かわいいフリー素材集 いらすとや」の画像を使用しています.感謝します.


ディープラーニング・フレームワーク

ディープラーニングは、ジェフ・ヒントンが 2006年に見出した、層の浅いニューラルネットワークの組み合わせによる多層性の実現により勃興した分野.

TensorFlow のインストールおよびその応用例

TendowFlow (https://www.tensorflow.org/) は、 機械学習のフレームワーク. 節が数値演算、枝が多次元の配列(テンソル)であるような「データフローグラフ (data flow graph)」を特色とする.

Web ページ: http://tensorflow.org/

github: https://github.com/tensorflow/tensorflow

チュートリアル: http://tensorflow.org/tutorials, tutorial: https://github.com/nlintz/TensorFlow-Tutorials

arxiv: http://arxiv.org/abs/1603.04467

whitepaper: http://download.tensorflow.org/paper/whitepaper2015.pdf

TensorFlow 1.5 (2018年1月26日): CUDA9 にも対応、CuDNN 7 にも対応.

tf.contrib.learn, Tensor2Tensor も紹介したいと思っています。

Keras(インストールおよび応用)

github: https://github.com/fchollet/keras

Keras 応用: https://keras.io/applications/

https://keras.io/ja/

・H2O.ai の紹介

https://www.h2o.ai/download/

Theano の紹介

( 2017.9 に開発の停止がアナウンス)

Web ページ: http://deeplearning.net/software/theano/index.html

github: https://github.com/Theano/Theano

チュートリアル: https://github.com/Newmu/Theano-Tutorials

arxiv: http://arxiv.org/abs/1605.02688

http://deeplearning.net/software/theano/

CNTK の利用

Web ページ:

https://www.microsoft.com/en-us/cognitive-toolkit/

https://github.com/Microsoft/CNTK

github: https://github.com/Microsoft/CNTK

チュートリアル: http://research.microsoft.com/en-us/um/people/dongyu/CNTK-Tutorial-NIPS2015.pdf

ドキュメント: http://research.microsoft.com/apps/pubs/?id=226641

Pythonバージョン: 3.4, 2.7

Chainer, CuPy の利用

参考 Web ページ: https://chainer.org/

github: https://github.com/pfnet/chainer

Chainervr について: https://github.com/chainer/chainercv

Python について: https://github.com/stitchfix/Algorithms-Notebooks

Pythonバージョン: 3.4, 2.7

Caffe2, Decaf, PyCaffe の紹介

http://caffe.berkeleyvision.org/

Web ページ: https://caffe2.ai/

github: https://github.com/caffe2/caffe2
https://github.com/Yangqing/caffe2

モデル: https://caffe2.ai/docs/zoo.html https://github.com/caffe2/models

Pythonバージョン: 3.3, 2.7

PyTorch, Torch 7 の利用

Torch 7

Web ページ: http://torch.ch/

github: https://github.com/torch/torch7

チートシート: https://github.com/torch/torch7/wiki/Cheatsheet

チュートリアル: http://torch.ch/docs/getting-started.html#_

PyTorch

Web ページ: http://pytorch.org/

github: https://github.com/pytorch/pytorch

github: https://github.com/hughperkins/pytorch

データセット, モデル: https://github.com/pytorch/vision/

いくつかのフレームワーク類

Cuda-convnet の利用

Memory Network


ディープラーニング・モデル類

CNN, RNN, GAN, LSTM

https://github.com/handong1587/handong1587.github.io/blob/master/_posts/deep_learning/2015-10-09-dl-resources.md


ディープラーニング,機械学習応用

複数のモデルの並立、アンサンブル


強化学習 OpenAI Gym

Classification に関する記事

https://github.com/harvitronix/five-video-classification-methods

顔検知,顔識別、表情判定,顔のクラスタリングや類似度や分類、肌色部分の抽出

Dlib を用いた顔検知、顔のランドマーク検知

顔識別

表情検知

肌色部分の抽出


画像のマッチング,レジストレーション(Image Matching, Image Registration)


Convolutional Neural Networks の利用

文字列を扱う CNN


画像のセグメンテーション(Image Segmentation)


Python + OpenCV の画像処理プログラム例


スピーチ



ビデオデータの操作

  • AVRRIS データ (書きかけ)

    3次元コンピュータグラフィックス(ポリゴン)

    Blender

    マテリアル

    Blenderのアニメーション表現

    Blender ゲームエンジン

    Blender で OpenStreetMap データのダウンロードやインポート

    その他


    Python のコンピュータグラフィックス・ゲームエンジン

    Python で表示(マウス操作などで視点操作)


    3次元点群データ,MeshLab


    3次元地図データベース応用(実践,実験トピックスなど)

    GeoTIFF の活用

    GeoTIFF 形式ファイルの取り扱い全般

    GeoTIFF 形式の高さマップ (height map)

    GeoTIFF 形式ファイルの高さマップ (height map) をポリゴン化

    3次元地図システム

    OpenDroneMap, 立体再構成

    Unreal Engine 4

    WebGL + cecium + Python

    A-Frame

    マインクラフト


    インタラクティブ,ダイナミックな地図(OpenStreetMap を利用)

    クリッカブル地図(マーカーなどが付いた地図)

    GoogleStreetView へのリンク

    SpatiaLite 活用

    OpenStreetMap 活用

    OpenStreetMap 活用


    交通流シミュレーション


    Web スクレイピング

    Web スクレイピングは、Webブラウザの操作の自動化により、Webアプリのテスト、Webにおける種々の操作を所定のプログラム通りに行うことができる技術。


    オープンデータ (Open Data)

    利用条件,出典表示などは各自で確認してください


    doc2vec など


    NoSQL データベースとインターネットストレージ


    Web サービスのプログラミング


    Linux のインストール,設定,運用保守,便利な使い方


    Linux で環境を整える

    ・Anaconda を用いて,Ubuntu にさまざまなソフトウエアを整える

    ・Ubuntu で基本ソフトウエアを整える

    ・Ubuntu のその他の便利なソフトウエア

    ・Raspberry Pi で,さまざまなソフトウエアを整える

    ・Raspberry Pi Desktop (for PC and Mac) で,さまざまなソフトウエアを整える

  • Linux で開発環境やツールを整備 (古い情報ですが参考になると思い公開中)

    ラズベリーパイ


    Python


    2次元ゲームエンジン Cocos2d


    Windows でソフトウエアのインストールと設定

    Windows インストール

    Windows Server 2016 Standard のインストールについては,別の Web ページで説明しています.

    Chocolatey を用いて,Windows にさまざまなソフトウエアを整える