【機械学習】数学がわかる!「やさしく学ぶ 機械学習を理解するための数学のきほん」レビュー

こんにちは!

皆さんは「やさしく学ぶ 機械学習を理解するための数学のきほん」という本のことを耳にしたことはありませんか?

やさしく学ぶといっておきながら機械学習だし難しいんじゃないの?と思う方もいるかもしれません。

Python初心者
機械学習の数学ってなんだか小難しそうだよね・・・
先パイ
簡単な例で説明してくれるこの本を読んだら理解しやすいぞい

機械学習初心者だった僕でも十分に理解できるほど丁寧に数学について説明がされているとてもいい本です。

僕はこの本を、機械学習を研究で使うために勉強する上で3番目に使用しました。

一冊目は人工知能がどのようなものなのかという本、2冊目は機械学習アルゴリズムがたくさん載っている本です。

この本は、機械学習の数学に触れたことがない人でも理解できるように丁寧に説明がされているので紹介したいと思います。

今回の記事では、以下の内容について紹介します。

  • 本の対象読者
  • 本の概要
  • 読んでみた感想

「やさしく学ぶ 機械学習を理解するための数学のきほん」

Amazonでは以下のように紹介されています。

数学がニガテでも大丈夫! 機械学習をやさしく学ぼう

「機械学習に興味があるけど、どの本を見ても数式が出てきて、分からない・・・」

本書は、そんな方にぴったりの本です。
機械学習を勉強中のプログラマ「アヤノ」と、友達の「ミオ」の会話を通じて、楽しく学んでいきます。

本書では、

・そもそも機械学習がどうして注目を集めているのか?
・機械学習でできることにはどんなことがあるのか?
・どんな時に、回帰や分類を使うと有効なのか?

といった基本的なところから始まり、

・回帰や分類の具体的な題材に対して、どのように解決方法を考えていくのかをステップバイステップで解説
・その解決方法を数式の形で表すとどうなるのかも、丁寧に説明
・実際にプログラムの形にした場合の例

まで、丁寧に、じっくりと説明していきます。

とくに、数式については、高校で習った数学を忘れている方でも分かるように、つまづきやすいところや理解しにくいところを重点的に解説します。

機械学習の数式に対するモヤモヤを、一掃したいエンジニアの方に最適な1冊です。

この本の対象読者

  • 機械学習に興味を持ち始めている人
  • いくつかの機械学習アルゴリズムは知ってるが、数学的な理論についてはあまり知らない人
  • 機械学習の理論について勉強しようとしてすぐにつまづいた人

この本では、機械学習の初歩的な理論についてわかりやすく説明されています。

そのため、機械学習をまだ勉強したことがない初心者でも、安心してスラスラと読むことができます。

また、Pythonで簡単な実装まで行うため、機械学習に触れてみたいと思っている人でも楽しく読めるかと思います。

機械学習の理論を勉強している人は、初歩的なところで分からなくなったらこの本を手に取ってみましょう。モヤモヤが解消するかもしれません。

本の概要

この本は、機械学習の数学について、アヤノミオという2人の女性の対話を見ながら学んでいきます。

アヤノは機械学習初心者、ミオは機械学習についてしっかり勉強している人です。

アヤノがミオに機械学習について教えてもらいながら解説が進んでいきます。

それではchapterごとの概要を見ていきましょう。

chapter1

chapter1では、機械学習が注目を集めるようになった理由や、機械学習を使うとどんなことができるのかについての会話が書かれています。

また、機械学習のアルゴリズムはどのようなものがあるのかなども簡単に説明されています。

短い章ですが、機械学習がどのようなものなのかが初心者にもわかるように書かれている章です。

chapter2 chapter3

chapter2では回帰について、chapter3では分類についてアヤノが学んでいく姿が書かれています。

誰にでもわかりやすいような簡単な例を使って説明しているので、初心者の方でもすんなりとわかると思います。

例えば、回帰の説明は「広告にかける費用から、クリック数を予測する」、分類の説明は「画像のサイズから、縦長と横長に分類する」、というような身近なテーマを題材にして説明しています。

回帰と分類では、予測するためにどんな式を導けば良いのかを考えてそれが良い結果に近づくようにするための方法をアヤノと一緒に学んでいきましょう。

chapter4

chapter4では、モデルの評価方法について説明しています。

前章で考えたモデルがどのくらい正しいかの評価方法をメイが教えてくれます。

どのようにモデルを評価するのか、評価するための様々な指標を学んでいきます。

chapter5

chapter5では、Pythonでの実装を行なっていきます。

前章までに学んだ内容をもとに、Pythonで実装を行います。

今までに学んだことをプログラミングで実装することによって、より内容の理解が深まります。

実際に動かして確認してみると、どのような動作をしているのかがわかりやすいですよ。

Appendix

Appendixでは、前章までには入りきらなかった数学の説明や、Pythonのインストール、Pythonの基本的な構文などに触れられています。

そのため、数学にあまり触れたことがない方や、Python初心者の方でもこの章を見れば本の内容を理解、実装できるようになります。

この本を読んだ感想

この本を読んでみてまず初めに思ったことは、形式の文章はかなり読みやすいなということです。

Python初心者
対話形式ってどんなもの?
先パイ
こんな会話が続いていくものじゃよ
先パイ
この本はずっとこういった対話形式で進められるんじゃ

この本は、ずっと対話形式で進められていきます。そのような本ってなかなかないですよね。

自分も初めて対話形式で説明していく本を読んだので、最初はどうなんだろう?と疑問に思っていました。

しかし、すぐに対話形式はとても読みやすいものだと思いました。

対話形式では、会話が話し言葉で書かれるため、文章が堅苦しくありません

そのため、飽きずに読書を進められるかと思います。

また、初心者のアヤノが、他の人も同じように疑問に思うようなことをたくさん質問しています。そのため、自分がよく分からないなと思うところもアヤノが質問してくれていると思いますよ。

数学の内容に関しては、機械学習に必要な勾配降下法や尤度関数などについてとても丁寧に説明されていました。

今でも少し分からなくなったところがある時には読み返したりしています。

この本を読んでも機械学習の様々なアルゴリズムの数学がわかるようになるわけではありませんが、元となっている数学的な手法を説明しているのでしっかりと理解しないといけません。

機械学習の理論について勉強をし始めるのには最適な1冊だと思いました!

まとめ

今回の記事では、以下の内容について紹介しました。

  • 本の対象読者
    理論について勉強し始める人
  • 本の概要
    機械学習の基礎
     回帰、分類の基礎
     モデルの評価方法など
  • 読んでみた感想
    対話形式は読みやすい!
     機械学習の理論の入門に最適!
Python初心者
この本を読んだら機械学習の理論についてなんとなくだけどわかるようになったよ!

機械学習の理論を勉強しようとしている方は是非手に取ってみてはどうでしょうか?

もっと機械学習への興味が増すと思いますよ!

ディープラーニングに興味がある方はこちらの本もオススメです。