Scratchではじめる機械学習 第2版

作りながら楽しく学べるAIプログラミング

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内容

本書は、Scratchを使っている小学校高学年くらいの年齢から読める、機械学習入門です。Scratchの拡張機能を使い、画像認識や音声認識、姿勢検出、文章生成を利用したプログラムを作りながら、機械学習の仕組みを楽しく学ぶことができます。Pythonなどのテキストプログラミング言語や、難しい数学の知識は必要ありません。作りながら学ぶことで、実際の世の中で機械学習がどのように生かされているかを想像し、自分でも機械学習を使った仕組みを考えられる力を養います。プログラミングの楽しさを覚えはじめた子どもたちの次のステップとしてもぴったりの一冊です。

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目次

はじめに
この本について

序章　10分で体験できる機械学習
    ImageClassifier2Scratchで画像認識を体験してみよう

1章　［画像認識編］ジャンケンゲームを作ろう
    1-1　ML2Scratchの準備をする
    1-2　ML2Scratchで画像を学習させる
    1-3　分類モデルを使った画像認識を試す
    1-4　Scratchでジャンケンゲームをプログラムする
    コラム　少ない画像枚数でも認識できる理由

2章　［音声認識編］声を聞き分けるデジタルペットを作ろう
    2-1　Teachable Machineを使った機械学習
    2-2　Teachable MachineとTM2Scratchの使い方
    2-3　Teachable Machineで音声を学習させる
    2-4　分類モデルをアップロードしてScratchとつなぐ
    2-5　Scratchでデジタルペットをプログラムする
    コラム　小さなデバイスでも機械学習の処理が可能に

3章　［姿勢推定編］体を使った楽器プログラムを作ろう
    3-1　顔や体の部位を推定できるPoseNet
    3-2　着せ替えアプリをプログラムする
    3-3　体を動かして鳴らす楽器をプログラムする
    コラム　姿勢推定方法の進化

4章　［知識編］機械学習について学ぼう
    4-1　機械学習って何？
    4-2　機械学習と人間の学習
    4-3　機械はどのようにパターンを導き出すのか？（人工ニューラルネットワークと単純パーセプトロン）
    4-4　単純パーセプトロンでりんごとバナナをグループ分け
    4-5　単純パーセプトロンの仕組みを知る
    コラム　身近なところで行われている「学習」

5章　［文章生成編］ゲームキャラのセリフをAIに作らせよう
    5-1　ChatGPTって何？
    5-2　ChatGPTを使ってみよう
    5-3　どういう仕組みで動いているのか
    5-4　ChatGPT2Scratchの準備
    5-5　ChatGPT2Scratchを試してみる
    5-6　RPGゲームキャラのセリフを自動生成する

6章　［上級編］遺伝的アルゴリズムでネコの動きを進化させよう
    6-1　遺伝的アルゴリズムって何？
    6-2　遺伝的アルゴリズムの仕組み
    6-3　ネコの遺伝子を作る
    6-4　ネコを動かす
    6-5　動き終わったあとのネコ全体の平均距離を求める
    6-6　自然淘汰を起こす
    6-7　父親と母親の遺伝子から次世代の遺伝子を作る
    6-8　突然変異を起こす
    6-9　平均距離のグラフを描く
    コラム　拡張機能を組み合わせてさらに世界を広げよう

付録　その他の拡張機能を使った機械学習
    A-1　Scratchで音声翻訳機を作る
    A-2　手の指や顔をより細かく認識させる
    A-3　独自拡張機能の作り方

あとがき
参考文献

関連ファイル