講 義 概 要 本科目は、講義科目である。 あらゆる分野での活動を支えているコンピュータシステムは、機械学習タイプの新たな AI(人工知能)が中心技術として注目されるようになった。このAIについて理解し、AIを活用する事でそれぞれの専門分野のどのような課題が解決出来るのかを、検討・企画・立案できる人材が求められている。
本科目では、現代社会において多種多様な分野で利活用されているコンピュータシステムの中でも、機械学習タイプの新たなAI(人工知能)について講義する。受講生は、AIを理解し、それを活用する事で個々の専門分野において抽出される問題解決に対して、検討・企画・立案できる人材の基礎を学ぶ。具体的には、以下の3点を修得する。 ・機械学習AIサービスを使用したアクティブラーニングでAIの概要を理解する。 ・各種AIサービスへ様々なタイプのデータの入力とその結果を分析し、特性を把握する。 ・AIサービスをシステムに組み入れるプログラミングを実習し、AIサービスの活用手法を理解する。 これらの理解を深めるために本講義では、プログラミングの基礎学習環境Scratchを用いて、機械学習AIを利用したプログラムを組み立てる。 ・Scratchによるプログラミング手法を修得する。
・各種AI機能をScratchに組み入れ、AIを活用したプログラムを作る。
・自身の専門分野で役立つ AIを活用したシステムを企画する。
以上のアクティブラーニングにより、AIの概要を理解する。 到 達 目 標 基礎的なAIを用いたプログラムの組み立てを体験し、基礎的なプログラミングの方法を身につける。様々なタイプのAIを利用したプログラムを組み立て、AIを用いたシステムの概要を理解する。これらの実習を通して、自身の専門分野での課題を解決するAI活用システムを企画できるようになる。 授 業 計 画 第1回 | オリエンテーション 各種AIサービスの紹介 画像認識AIを体験 | 第2回 | Scratchの使い方 アカウント・保存・スプライト・ステージ・コード・コスチューム・音 | 第3回 | Scratchの基礎(1) 動き・制御・変数・リスト | 第4回 | Scratchの基礎(2) イベント・ブロック | 第5回 | Scratchの実践 オリジナルダンスのプログラム制作 | 第6回 | 画像認識AI(1) ML2Scratchの準備・画像学習 分類モデルを使った画像認識 | 第7回 | 画像認識AI(2) Scratchでジャンケンゲームをプログラムする 転移学習 | 第8回 | 【中間テスト】 音声認識AI(1) Teachable MachineとTM2Scratchを使った機械学習 | 第9回 | 音声認識AI(2) Teachable Machineで音声を学習 分類モデルをアップロードしてScratchとつなぐ | 第10回 | 音声認識AI(3) Scratchでデジタルペットをプログラムする | 第11回 | 姿勢推定AI(1) PoseNetで顔や体の部位を推定 | 第12回 | 姿勢推定AI(2) 体を使った楽器プログラムの制作 | 第13回 | 姿勢推定AI(3) 姿勢に反応するシステムの制作 | 第14回 | 【期末テスト】 機械学習の理解(1) 機械学習概要 | 第15回 | 機械学習の理解(2) 人工ニューラルネットワークと単純パーセプトロン | |
評 価 方 法 ・成績評価の基準は平常点とする。 平常点の内訳は、授業内テスト(中間テスト30%、期末テスト30%)、授業参加姿勢の評価点40%である。 ・成績を評価する際、授業態度を考慮することがある。 特に授業の進行を妨げるような授業態度の者は、評価を落とす場合がある。 ・追・再試験は実施しないので注意すること。 授業の方法 対面 BYOD形式でパソコン実習を行います。自身のノートパソコンをじゅうぶん充電して必ず持参する事。 授業ではAIのプログラミングを中心としたアクティブラーニングをおこなう。よって欠席をせず積極的に実習に取り組むことが重要である。教科書を予習復習でも活用し、AIに関する理解を深める。 各回の授業で要点小テスト行う。この結果を自身が復習すべきポイントとして活用する。 <留意点> 1. 毎回、出欠をとる。パソコンでの実習科目なので、毎回の出席がとても重要である。 2. 出席数は、授業回数の3分の2以上であることが単位取得のための必要条件である。 3. 講義に関係のない私語や途中退室、遅刻に対しては厳重に対処し、受講態度の悪い者には退室を命じる。 教 科 書 ・「Scratchではじめる機械学習」オライリージャパンISBN:978-4-87311-918-2 参 考 書 ・「Scratchの絵本 プログラミングを楽しくはじめる9つの扉」 株式会社アンク 翔泳社 ISBN:978-4798163208
備 考 ・教科書の当該箇所を予め読み、実習の概要を把握して授業に臨む。 ・授業で実習したAIシステムを完成させる。またその実習内容を再確認する。 ・実習したAIに対してタイプの異なる様々なデータを与える事で、AIによる解析の様子を見て理解を深める。 ・授業内で発展学習のポイントを提示する。自身の学習レベルに応じた発展学習に取り組む。 ・実習したAIが、自身の専門とする分野でどのような用途に役立つか検討する。 ※各実習に対し、1時間程度の予習と2時間程度の制作時間を確保する事が望ましい。
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