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0からはじめる「Python AIプログラミング」 for PC

Last updated at 2020-08-18Posted at 2020-08-06

はじめに

ここでは、PC(windows10)で、AIプログラミングを**「手っ取り早く動かしてイメージをつかみたいと思っている方」**向けの手順を説明いたします。

初心者向けのもので、目的は開発環境を整えてプログラム (プログラミングはしません。コピペでOKです^^;) を実行し、「ほぉ、AIプログラミングってこんな感じか～」というところがGOALです。

※作業フローからリンク先に飛んでください。

まず手書きの数字0～9とその正解ラベル(0～9)がセットになった教師データ60,000枚をAIに学習させます。

その後、手書きの数字0～9とその正解ラベル(0～9)がセットになった検証データ10,000枚をAIに検証させて、認識率や検証データの手書き数字がAIによって0～9のどの数字と認識したのかを試してみます。

教師データ(60,000枚)を使用して、手書き画像を正解ラベルに沿って、0～9の数字として覚えさせます。

検証データ(10,000枚)`を利用して、手書き画像をAIにより0～9の数字に分類(クラス分類)させ、正解データと比較し当たったかどうかを判定。

※上記データはプログラム実行時に MNISTデータベースから自動的にダウンロードされますので、画像ファイルの収集や正解ラベリング(画像データと正解ラベルの結びつけ)等の前準備は一切不要となっています。

まず開発に必要なものをインストールします。
開発環境に必要なソフトウェアは以下の2つです。

No.	開発環境	ソフトウェア	今回使用したバージョン	説明
1	python言語	Anaconda	Anaconda Navigator 1.9.12	Anacondaは、Python言語の無料のオープンソースディストリビューションであり、パッケージ管理とデプロイメントの簡略化を狙ったものです。大変便利です。
2	IDE(統合開発環境)	pycharm	Community 2020.2版	コード解析やグラフィカルなデバッガが可能です。Community Editionは無料です。

ちなみにAIを動かすのに Keras というオープンソースのニューラルネットワークライブラリを使用します。

下記の表のNo.1 → 4 の順で実行していってください。

No.	作業概要	作業内容	説明
1	Anaconda設定	①Download ②Install ③アプリ設定	Kerasというオープンソースのニューラルネットワークライブラリを動かすため、Python言語を使えるようにします。Pythonのバージョンはライブラリを呼び出せる3.7.Xを用意します。
2	Pycharm設定	①Download ②Install ③アプリ設定	python言語での開発を簡単にし易くするため、統合開発環境を使えるようにします。
3	PythonによるAIプログラミング	①AIプログラミング ②ライブラリ追加 ③AIプログラミング実行	安心してください。プログラミングはしません。プログラムはコピペでOKです。
4	目的達成	思いにふける	お疲れ様でした！