【AI】サンプル画像の自作から画像分類CNNモデル構築までを実演！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、前回の記事にて作成した画像分類AIの構築練習用画像を用いて、実際の画像分類AIモデル（CNNモデル）を構築してみようと思います。この記事の流れを把握することによって、自前の画像を使って画像分類AIを構

【Python】画像認識系AIモデルの構築練習用サンプル画像作成コード

画像認識系のAIモデル構築を練習しようと思っても、そもそも画像がないので練習できない。まずは簡単な画像を使って練習してみたい。私もAIの勉強を開始したころにこんな悩みを抱えていたものです。というわけでこの記事では、画像認識系AI...

【AI】学習済みRNNモデルの内部計算をnumpyのみで再現する方法

こんにちは、ヒガシです。TensorflowやPytorchの環境下でAIモデルを構築しても、実際に運用する際にそれらの環境を準備できないことってよくありますよね。そんな状況に対応するために以前の記事にて、単純な多層パーセプトロン（MLP）

【AI】Keras-LSTMモデルの内部パラメータの意味を詳細解説！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、Tensorflow-Kerasにて構築したLSTMモデルの内部パラメータの持つ意味を実際のモデルを使いながら詳細解説していきます。このページを読めば、LSTMの内部構造を詳細把握できるはずです。それ

【AI】学習済みLSTMモデルの内部計算をnumpyのみで再現する方法

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【Python】平面上にある2直線の交点を算出！直線指定するのみ！

こんにちは、ヒガシです。このページではPythonを使って、以下の画像に示すように平面上にある2直線の交点座標を算出する方法をご紹介していきます。あなたがやることは各直線を構成する4点a,b,c,dのX,Y座標を指定するだけでOKです。それ

【エクセルVBA】平面上にある2直線の交点座標を算出する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは以下の画像に示すように平面上にある2直線の交点座標を算出する方法をご紹介していきます。あなたがやることは各直線を構成する4点a,b,c,dのX,Y座標を指定するだけでOKです。それではさっそくやっていき

【VBA】ねじれの位置にある2直線の最近点座標、最短距離を算出する方法

こんにちは、ヒガシです。このページでは以下の画像に示すように、ねじれの位置にある2直線の最近点座標、および最短距離を算出する方法をご紹介していきます。◆2直線の最近点座標のイメージ図◆2直線の最短距離のイメージ図あなたが指定...

【Python】ねじれの位置にある2直線の最近点座標を算出する方法！

こんにちは、ヒガシです。今回はPythonを使って、ねじれの位置にある2直線がもっとも接近する点（最近点）の座標を算出する方法をご紹介していきます。つまり共通垂線の中心座標を算出するということですね。※前回の記事では、この共通垂線の長さを算

【Python】ねじれの位置にある2直線の最短距離を計算する方法

こんにちは、ヒガシです。このページではPythonを使って、ねじれの位置にある2本の直線の最短距離（共通垂線の長さ）を計算する方法をご紹介していきます。基本的にあなたがやることは上の画像に示すようにそれぞれの線を構成する2点の座標（a,b,

【Python-opneCV】スロットゲームを自作！難易度調整も可能！

こんにちは、ヒガシです。今回は久しぶりにゲームを作ってみようと思います。今回はPython-openCVを使って以下のようなスロットゲームを作っていこうと思います。設定を変更すればこんな感じで難易度を変更することも容易に可能です。そ...

【Python】あみだくじの当選過程をアニメーション化してみた

こんにちは、ヒガシです。今回は前回作成したあみだくじプログラムをさらに改良し、作成したあみだくじの当選過程をアニメーション化する方法をご紹介したいと思います。完成物としては以下のような感じですね。こんなものが作れても何の意味もありま...

【Python】あみだくじ画像を自動生成する方法！候補者指定するだけ！

こんにちは、ヒガシです。このページではPythonを使って以下の画像のようなあみだくじを一瞬で自動生成する方法をご紹介していきます。あなたがやることは候補者のリストを作成するだけでOKです。それではさっそくやっていきましょう！必...

【python】超簡単！抽選プログラムの作り方！3行で完結！

こんにちは、ヒガシです。最近、私の職場では抽選をすることがよくあります。そのため同僚がPythonで抽選プログラムを頑張って作ってきてくれたのですが、なぜか20行くらいコーディングをしており作成に2時間かかったとか。「こんな無駄を世の中から

【AI】複数出力を持つモデルにshap適用！出力ごとに寄与度分析！

こんにちは、ヒガシです。今回も前回に引き続きshapを使って遊んでみようと思います。前回の記事では、簡単な4入力、1出力のモデルにshapを適用し、各入力が出力に与える寄与度を分析してみました。今回は前回のモデルを入力はそのままに出力を2つ

【AI】入力の寄与度分析！shapの使い方！Kerasモデルで実演！

こんにちは、ヒガシです！今回は作成したAIモデルの出力が、各入力に対してどれくらい寄与しているかを分析できるshapという技術の使い方をご紹介していきます。※Kerasで自作した簡単なモデルに対して実演していきます。先日私が参加した学会でも

【python-matplotlib】汎用グラフをテンプレート化！データ入れるだけ！

このページでは「python-matplotlibの使い方はもうわかってる！」「さっさとコピーだけさせてくれ！」という方を対象に、凡例や軸設定を含めた汎用的なグラフの作り方をご紹介していきます。お急ぎの方は以下の目次から作りたいグラフの項目

【AI】既存モデルを縮退化する方法！データ生成⇒再学習を実演！

こんにちは、ヒガシです。今回もAIモデルに関するお話です。AIを実運用していると、「精度が高いモデルを構築することはできたんだけど、実際に製品へ搭載するには計算コストが高すぎて載せられない。」なんてことは良くある話です。というわけでこのペー

【AI】LSTMモデルをKeras-Function-API形式で作成する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは時系列データに強いと言われているLSTMモデルを、KerasのFunction-API形式で作成する方法をご紹介していきます。LSTMモデルはSequential形式だといろいろと紹介記事が載っています

【AI】活性化関数付MLPモデルの計算を行列計算で再現する方法！

こんにちは、ヒガシです。前回の記事にて、学習済のAIモデルから重み＆バイアスを取り出すことによって、ニューラルネットワーク内部の計算を行列計算のみで実施する方法をご紹介しました。【AI】学習済みのニューラルネットワーク計算を行列計算のみで実

【AI】ニューラルネットワークの計算をエクセルで再現する方法

こんにちは、ヒガシです。※今回の記事は、前回の続きの立ち位置です。前回記事を見ていない方はまずは前回記事から見ていただけると幸いです。【AI】MLPモデルの重み、バイアスをcsvファイルに出力する方法！今回は、前回取得したMLPモデルの重み

【AI】MLPモデルの重み、バイアスをcsvファイルに出力する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、学習済みのMLP（Multi Layer Perceptron）モデルから重みとバイアスを取得し、それらをcsvファイルに出力する方法をご紹介していきます。Pythonが使えない環境下でAI計算する際

【python-matplotlib】複数グラフをFor文で一括作成！配列も自由に変更可！

こんにちは、ヒガシです。このページではpython-matplotlibを使って、以下のように複数のグラフを整列させて一括作成する方法をご紹介していきます。事前にデータさえ準備してしまえば、あとは整列させる際の行数、列数を指定するだけで簡単

【python-pandas】データフレームをcsvファイルとして保存する方法！

このページでは、pandasで作成したデータフレームをcsvファイルとして保存する方法をご紹介していきます。header（データラベル名）、index（行番号）の有無でそれぞれ解説していきます。それではさっそくやっていきましょう。使用するサ

【AI】ニューラルネットワークから重み、バイアスを取得する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、Keras使って構築したAIモデル（ニューラルネットワーク）が保有する「重み」と「バイアス」をnumpyの配列として取得する方法をご紹介していきます。それではさっそくやっていきましょう！使用するニュー

【AI】学習済みのニューラルネットワーク計算を行列計算のみで実行する方法

こんにちは、ヒガシです。今回は久しぶりにAI関連のお話です。AI構築時において、Kerasなんかのライブラリを使ってAIモデルを学習させたとします。その学習済モデル（変数model）を使って実際に推論をする場合、例えばKerasの場合だとm

【Python-openCV】画像回転⇒ランダム切り抜き！AIデータの水増しに！

こんにちは、ヒガシです。このページでは以下の画像に示すように、ベースとなる画像データをランダムに回転させ、そこからさらにランダムに指定サイズで画像を切り抜くという処理を連続実行する方法をご紹介していきます。画像認識系の機械学習を実施する際に

【Python-OpenCV】画像からランダムに指定サイズで切り抜く方法！

こんにちは、ヒガシです。画像認識系の機械学習を実施する際、既存のデータを加工してデータを水増しすることが有効な場合もあります。いわゆるData Augmentationってやつですね。このページでは、その水増し手法の一つである、既存の画像デ

【Python-pandas】2つのデータフレームを縦方向に結合する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、以下の画像のようにPandasで読み込んだ2つのデータフレームを縦方向に結合する方法をご紹介していきます。それではさっそく本題に入っていきましょう！dataframeを縦方向に結合する方法まずはやり方

【Python-pandas】2つのデータフレームを横方向に結合する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、以下の画像のようにPandasで読み込んだ2つのデータフレームを横方向に結合する方法をご紹介していきます。それではさっそく本題に入っていきましょう！dataframeを横方向に結合する方法まずはやり方

【エクセルVBA】初期速度、放射角度から放物線を計算する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではエクセルVBAを使って、以下の図に示すように、物体の初期速度と放射角度から放物線を計算する方法をご紹介していきます。初期条件を設定するだけで簡単に計算できるようになっていますので、ぜひご活用ください。.

【エクセルVBA】データから指数関数近似式と式内係数を導出する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは以下の画像のように、指定したデータから指数関数近似式を取得する方法をご紹介していきます。手作業でやろうとすると、①データから散布図グラフを作成②近似曲線の追加③指数近似を選択④グ...

【エクセルVBA】データから対数近似式＆式の係数を取得する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは以下の画像のように、指定したデータから対数近似式を取得する方法をご紹介していきます。手作業でやろうとすると、①データから散布図グラフを作成②近似曲線の追加③対数近似を選択④グラフ...

【エクセルVBA】データから2次の多項近似式を取得する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページにたどり着いたということは、エクセル上でデータから2次の近似式を導出する際に、①データから散布図グラフを作成②近似曲線の追加③多項式近似を選択④グラフに数式を表示といった面倒な作業を効率化したいと思...

【エクセルVBA】3次の多項近似式を導出する方法！係数取得も可能！

こんにちは、ヒガシです。このページでは3次曲線の近似式および4つの係数を導出する方法をご紹介していきます。手作業でやろうとすると、①データから散布図グラフを作成②近似曲線の追加③多項式近似を選択④グラフに数式を表示と...

【Python】任意周波数の音をWAVデータとして保存する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、前回作成した救急車のサイレン音データをWAVファイルとして保存する方法をご紹介していきます。それではさっそくやっていきましょう！必要なライブラリ今回は作成した音の配列データをscipyというライブラリ

【Python】救急車の周波数音を作成し、繰り返し再生する方法！

こんにちは、ヒガシです。前回の記事では、Python上で任意の周波数の音を作成する方法をご紹介しました。【Python】任意の周波数の音を再生する方法！合成波も可能！今回はこのスキルを応用して救急車のサイレン音を作成してみようと思います。音

【Python】任意の周波数の音を再生する方法！合成波も可能！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、Python上で任意の合成波を作成し、その合成波の音を再生する方法をご紹介していきます。必要なライブラリ一覧まずは今回使用するライブラリ一覧をご紹介します。★matplotlib：合成波の確認際に使用

【Python】変則的な階段状データを作成！位置、高さ指定するだけ！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、以下の画像のように変則的な階段状データ配列を作成する方法をご紹介していきます。段が上がる位置と高さを任意の数だけ指定してあげるだけで、どんな階段でも作成可能です。こうゆうデータは意外と使いどころがある

【Python】階段状の配列データを作成する方法！少数切り捨てするだけ！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、以下のグラフのように階段状のデータを作成する方法をご紹介していきます。X軸のデータ数、階段の段数は自由に変更可能です。実務においては意外と使うことがあるのでぜひやり方を覚えておきましょう。...

【Python応用】mp4動画に任意の縁付き字幕を挿入する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは以下の動画に対して、こんな感じで任意の字幕を挿入する方法をご紹介します。※上の動画は閲覧上の手間を省くためにgif形式にしておりますが、実際はmp4動画に対応するプログラムになっています。...

【Python-物理】初速と放出角度から放物線を計算する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではPythonというプログラミング言語を使って、以下の画像のように初速と放出角度から放物運動の履歴（放物線）を計算する方法をご紹介していきます。なお、今回の計算は重力加速度9.8m/s2、空気抵抗はなしと

【Python-openCV】画像内物体の個数を数える方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではPython-openCVを使って、以下の画像のように画像内にある物体の個数を一発で算出する方法をご紹介していきます。あなたのやりたいことと一致していれば、ぜひ続きをご覧ください。画像内物体の個数を..

【強化学習】自作ゲームにSACを適用してみた（DDPGとの比較）

こんにちは、ヒガシです。このページでは、以前作成した自作ゲームに、深層強化学習アルゴリズムであるSAC(Soft-Actor-Critic)を適用してみます。同じゲームに別の深層強化学習アルゴリズムであるDDPGも適用していますので（その時

【Python-openCV】白黒画像に輝度の等高線を追加する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではPython-openCVを使って、以下のような濃淡のあるモノクロ画像に、こんな感じで輝度の等高線を追加する方法をご紹介していきます。等高線を引く間隔も自由に設定できるようになっています。...

【Python-numpy】二次曲線近似式の係数を一発算出する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではPython上で、以下のような二次曲線の近似式の係数3つを一発算出する方法をご紹介していきます。要は上記の近似式内のa=3.0421, b=-12.346, c=18.262という数値を算出していきます

【Python-openCV】動画内の指定箇所に別動画を挿入する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではpython-openCVを使って、以下の動画を別のこの動画の中にこんな感じでサイズを変えて指定箇所に挿入する方法をご紹介していきます。上記の動画は再生の手間を省くためにgif形...

【Python-openCV】2つの動画を直列で繋げる方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではPython-openCVを使って、以下の2つの動画を★動画①★動画②こんな感じで直列でひとつの動画にまとめる方法をご紹介したいと思います。※上記の動画はすべてgif形式ですが、...

【Python-openCV】モノクロ動画を白黒反転して保存する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではPython-openCVを使って、以下のようなモノクロ動画をこんな感じで白黒反転して保存する方法をご紹介していきます。※上のサンプル動画はgif形式にしておりますが、プログラムはmp4形式に対...

【Python-openCV】動画内物体の重心位置履歴を取得する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、以下の動画内にある物体の重心位置の履歴をこんな感じでグラフ化してみようと思います。それではさっそくやっていきましょう！必要なライブラリ一覧今回は以下のライブラリを使用します。★...

【Python-openCV】動画（gif,mp4）ファイルからフレームごとの画像を出力！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、以下のような動画ファイルからこんな感じで各フレームにおける画像を切り出して保存する方法をご紹介していきます。gif, mp4形式のそれぞれの動画に対して処理を実演してみます。...

【Python】gif形式の動画をmp4形式に変換する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページではpythonを使って、gif形式の動画ファイルをmp4形式の動画ファイルに変換する方法をご紹介していきます。たったの4行のコードで完了します。それではさっそくやっていきましょう！必要なライブラリを準..

【Python-openCV】動画（gif,mp4）ファイルからフレームごとの画像を出力する方法

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【エクセルVBA】シート上のデータに任意の大きさのノイズを加える方法

こんにちは、ヒガシです。今回はVBAを使って、以下のようなエクセルシート上のデータに対して、こんな感じでノイズを一発で加える方法をご紹介していきます。それではさっそくやっていきましょう！VBAの実行環境構築今回はVB...

【AI】自作ゲームに深層強化学習（DDPG）を適用してみた。

こんにちは、ヒガシです！今回は、前回作成した車の走行風のゲームにこれまた以前紹介した深層強化学習アルゴリズムであるDDPGを適用してみようと思います。ちなみに私がやるとこんな感じでわりと上手に走らせることができました。果たしてAIは...

【Python-OpenCV】深層強化学習（DDPG）用のゲームを作成してみた

こんにちは、ヒガシです！以前の記事にて深層強化学習アルゴリズムであるDDPGを紹介しましたが、それを実際に使ってみたくなったので、まずはそのための環境構築をしようと思います。（OpenGymなんかを使っても良いですが、やはり自分で環境からつ

【Python-openCV】画像を3×3のパズルして遊んでみた。

こんにちは、ヒガシです。今回はPython-openCVを使って以下の動画のように、任意の画像をパズル化してみましたのでご紹介させていただきます。こんなものが作れたとしても業務には何の役にも立たないと思いますが、こいつを作るには様々なPyt

【AI】LSTMでの長期未来予測2！現在との差分を予測して精度改善！

こんにちは、ヒガシです。今回は前回紹介したLSTMでの未来予測のリベンジ編です。まずは前回のおさらいです。前回は以下の画像に示しているように、LSTMモデルを使った短期の未来予測を繰り返し、長期の未来を予測するということをトライしてみました

【Python】時系列データのノイズ除去方法！スムージング処理を実演！

こんにちは、ヒガシです。先日私がAI系業務を行っていると、以下のような時系列データに遭遇しました。途中まではなめらかなデータなんですが、途中で突然ノイズが乗ってくるというデータです。なんとかこのノイズを除去したいと思い、FFT処理を試してみ

【AI】LSTMでどれだけ先の予測ができるか検証してみた

こんにちは、ヒガシです。今回も前回に引き続きLSTMのお話です。※今回の記事は前回の記事の続きという位置づけです。これまでの紹介したLSTMモデルというのは、過去の時系列データから次の時刻の予測したいデータのみを予測するというものでした。今

【AI】時系列csvデータをLSTM用の入力データに加工する方法

こんにちは、ヒガシです。前回に引き続きLSTMのデータ加工のお話です。前回紹介した記事では、Python上で適当な時系列データを作成し、それをLSTM用に加工していましたが、実業務においてそんなデータを使うことはまずありません。というわけで

【AI】複数の入出力を持つデータをLSTMモデルに入力する方法！

こんにちは、ヒガシです。このページでは、AI分野において時系列データを予測する際によく用いられるLSTMモデルに対して、複数の入力、複数の出力を持つデータを使用する方法をご紹介していきます。LSTMのサンプルコードはネット上に多々落ちている

【python】ベクトルの内積、外積を計算する方法！3次元ベクトルで実演！

このページでは、Python上でベクトルの内積、外積を計算する方法をご紹介していきます。それではさっそくやっていきましょう！ベクトルの内積計算方法まずはベクトルの内積の計算方法からおさらいしておきましょう。ベクトルの内積は高校数学で習った通

Python-openCVの基本操作9つ！読み込み⇒加工⇒保存まで！

このページでは、Python-openCVにおける、〇画像の読み込み〇画像の加工（図形、文字の挿入等）〇画像の保存といった基本操作9つを詳細解説していきます。それではさっそくやっていきましょう。※今回使用するopenCVのバージョンは4.5

【エクセルVBA】マクロでスロットゲームを作成する方法！

こんにちは、ヒガシです。久しぶりのクソマクロ編です。今回は、以下の動画のようにエクセルVBAを使ってスロットゲームを作成してみましたのでご紹介したいと思います。ぜひ暇つぶしなり、お子様と遊びなりにご活用ください。それではさっそく作り...

【Python-openCV】クリックで選択した領域にマスク処理を行う方法！

このページではPython-openCVを使って、以下の動画ようにクリックで選択した領域に対して、以下のようにマスク処理を実施する方法をご紹介していきます。それではさっそくやっていきましょう！使用するライブラリ一覧今回は以下の2つのライブラ

【エクセルVBA】複数シートを一括でPDFファイル化する方法！

複数のシートを一括でPDF化したい。でも手作業でひとつひとつやっていたらものすごい時間がかかりそうだ。この記事では、こんな悩みを解決できるエクセルマクロをご紹介していきます。具体的には、以下の画像のように3つのシートの情報をそれぞれのシート

【エクセル】シートをPDF化する方法！VBAでの実行方法まで！

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【強化学習】DDPGアルゴリズムの内部イメージを数式なしでざっくり解説！

こんにちは、ヒガシです。今回は連続値を扱える強化学習アルゴリズムであるDDPG(Deep Deterministic Policy Gradient)を難しい数式抜きにざっくりと画像と言葉で解説していきます。DDPGについて詳細に解説してく

【強化学習】期待値を試行錯誤して求める方法を実演！学習率と精度も検証！

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