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数学

中学・高校の基本から学ぶAIの数学

著者 羽山 博

著者紹介

中学・高校レベルの数学知識で、AI・機械学習の理論を無理なく学ぼう!

生成AIの登場により機械学習・深層学習などの用語が浸透した一方、原理の理解には難解な数学が壁となります。本書はその壁を乗り越える「ハシゴや脚立」として、原理に登場する数学をやさしく解説。中学・高校の数学知識を前提に、公式の意味や式の展開を丁寧に説明し、穴埋め問題も活用してじっくり学べる構成です。AI時代に必須の数学知識を無理なく習得できる、初学者必読の書籍。

発売日、価格など予告なく変更する場合がございます。

電子書籍¥3,630 小売希望価格(税込)

紙の書籍¥3,630定価(税込)

基本情報

発売日 2025年7月2日
本体価格 3,300円
ページ数 228 ページ ※印刷物
サイズ B5 変形
ISBN 9784764907515
ジャンル 数学
タグ 中学・高校数学, 統計・確率, 線形代数, 教科書
電子書籍形式 固定型

主要目次

1 中学・高校数学のおさらい~AI・機械学習に必要な計算は四則演算だけ!
1.1 距離を求めよう~ 四則演算、べき乗、平方根の利用
1.2 複数の点の中心的な位置(重心)を求めよう~ Σ の利用、ベクトル
1.3 予測しよう~関数の利用
1.4 規模の大きな数をうまく扱うには~指数と対数

2 「変化」を見極めよう~微分法の基本から偏微分まで
2.1 この半年で株価はどれだけ上がったか?~平均変化率を求める
2.2 関数の平均変化率を求めよう~平均変化率を文字式で表す
2.3 間隔をどんどん縮めていくと……~いよいよ微分のお話!
2.4 簡単な例で微分にチャレンジしよう
2.5 二次関数を最小にするx の値を求めよう
2.6 多変数関数を微分する~偏微分にチャレンジ

3 相関・回帰分析超入門~微分法と連立方程式の応用
3.1 部屋の広さと家賃の関係は?~相関係数を求める
3.2 単回帰分析のしくみを理解し、予測を行う
3.3 重回帰分析のしくみを理解し、予測を行う
3.4 最小二乗法による重回帰分析の手順を一般化する

4 ニューラルネットワーク初歩の初歩~合成関数の微分法を活用する
4.1 合成関数とは
4.2 ニューラルネットワークを合成関数で表す
4.3 合成関数の微分法
4.4 合成関数を微分してみよう

5 ニューラルネットワークや回帰を簡潔に表現しよう~線形代数(ベクトル)の利用
5.1 ベクトルとは
5.2 ベクトルの定数倍と和の計算
5.3 ベクトルの内積を求める
5.4 ベクトルの大きさを求める
5.5 ベクトルの内積とコサイン類似度、相関係数

6 ニューラルネットワークや回帰をもっと簡潔に表現しよう~線形代数(行列)の利用
6.1 行列とは
6.2 行列の和と定数倍を求める
6.3 行列とベクトルの積も求められる
6.4 連立方程式やニューラルネットワークを行列とベクトルの積で表す
6.5 行列同士の内積を求める
6.6 単位行列と逆行列、そして、連立方程式ふたたび

7 マルコフ過程による株価予測/主成分分析~固有値と固有ベクトルの利用
7.1 一次変換と基底に関する基本
7.2 固有値と固有ベクトルを求めよう
7.3 マルコフ過程による株価の予測~行列の対角化
7.4 主成分分析による次元削減~分散・共分散行列の固有値と固有ベクトル

8 代表的な確率分布を理解しよう~確率と積分の計算
8.1 事象と確率~確率の表し方
8.2 ベルヌーイ分布~もっともシンプルな確率分布
8.3 二項分布~離散型確率分布の代表的な例
8.4 母数、確率質量関数、累積分布関数について知る
8.5 正規分布~連続型確率分布の代表的な例
8.6 積分の表し方と計算方法
8.7 ベータ分布~ベイズ統計でよく使われる分布

9 ベイズ統計超入門~条件付き確率からベイズ更新による母数の推定まで
9.1 独立と従属、そして条件付き確率とは
9.2 ベイズの定理で「原因」の確率を求める
9.3 ベイズの定理を一般的に表す~ベイズの展開公式
9.4 事前確率を事後確率に更新する~ベイズ更新
9.5 ベイズ統計と事前分布、事後分布

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著者紹介

羽山 博(はやま ひろし)
京都大学文学部哲学科卒業後、NECでユーザー教育や社内SE教育を担当したのち、ライターとして独立。ソフトウェアの使い方からプログラミング、認知科学、統計学まで幅広く執筆。読者の側に立った分かりやすい表現を心がけている。2006年に東京大学大学院学際情報学府博士課程を単位取得後退学。現在、有限会社ローグ・インターナショナル代表取締役、非常勤講師として東京大学で情報・アルゴリズムの授業を、一橋大学でAIの授業を担当。
著書に『事例で学ぶExcel統計』(日経BP)、『やさしく学ぶ データ分析に必要な統計の教科書』、『できるポケット時短の王道Excel関数全事典改訂3版』(以上インプレス)などがある。Web連載として『数学×Pythonプログラミング入門−中学・高校数学で学ぶ』、『社会人1年生から学ぶ、やさしい確率分布』(以上@IT Deep Insider)などを執筆。

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