学習 の め あて。 2.新しい学習指導要領等が目指す姿:文部科学省

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学習 の め あて

書籍の中から有用な技術情報をピックアップして紹介する本シリーズ。 今回は、秀和システム発行の書籍からの抜粋です。 ご注意:本稿は、著者及び出版社の許可を得て、そのまま転載したものです。 このため用字用語の統一ルールなどは@ITのそれとは一致しません。 あらかじめご了承ください。 下図の例で言えば、犬の画像に「分類は犬である」という正解を付けたデータを分析させます。 これを「ラベル付きデータ」(正解付きのデータ)と呼びます。 ラベル付きデータによる訓練学習 では、正解がわかっているのに機械は何を分析するのかというと「どうしてそれが犬に分類されるのか? 」ということを考えさせるのです。 訓練データとして、正解付きの画像(ラベル付きデータ)を入力する。 正解は犬だとわかっているので、機械は分析した特徴量が「犬」の特徴であることを学習し、大量に学習することで犬に分類すべき特徴量が蓄積され、精度が上がっていく。 しかし、画像を一枚だけ解析して特徴量を覚えたシステムだと、ほかの犬の画像を見せても、よほど似た犬の画像でなければ同じ犬の種類だとは判別できないでしょう。 では、犬のラベル(正解)付きデータ画像を、仮に1000万枚読み込ませて訓練させたとしたらどうでしょうか。 1000万通りの犬の特徴量を学習すれば、膨大な特徴量から照合することで、「犬」を識別できるようになる確率は高くなるでしょう。 これがニューラルネットワークの勉強法(のひとつ)であり、学習するためには膨大なビッグデータが必要になる理由です。 この犬の例のように、ラベル付きのデータで学習させる方法を「 教師あり学習」と呼びます。 機械学習には「教師あり学習」(Supervised Learning)のほかに「 教師なし学習」(Unsupervised Learning)があります。 教師あり学習は、この画像は犬であるとか、この場合の1時間後の株価はいくらである、というように入力データと正解が1対1で紐づいている訓練データを使って学習することです。 「 教師なし学習」は、入力画像はあるけれど、その正解データは与えられないものです。 予測は未来のことなので正解はありません。 このように推論、分析など、正解がない、正解が解らない問題で学習することを教師なし学習と呼びます。 教師あり学習と教師なし学習を混在させる方法もあります。 まずは機械に対して教師あり学習で特徴量を学ばせて、それ以降は教師なし学習で膨大な訓練データを与え、自動的に特徴量を算出させながら繰り返し学習する方法です。 これを「 半教師あり学習」(Semi-Supervised Learning)と呼ぶこともあります。 機械学習の用途や利用法によって、最適な学習方法も異なりますので、最もパフォーマンスが上がると見込まれる学習プロセスを利用することが重要です。 教師あり学習の例:手書き文字・数字の判定 「教師あり学習」は、すでに述べたように、ラベル付きのデータで学習させる方法です。 前述の「犬の画像に『分類は犬である』という正解を付けたデータを分析させ、特徴量を学習させる」という例も、典型的な教師あり学習です。 同様に、手書きの文字や数字を機械が判定するシステムを例に見てみましょう。 入力は、手書きの文字や数字をスキャンした画像です。 出力(回答)は、その画像を認識した結果ということになります。 教師あり学習で機械学習を行う場合、手書きの文字画像に正解を付けて入力します。 楷書で書かれた文字や数字は機械にとっても正しく識別しやすいのですが、崩して書いた文字の判別は機械にとって最初はとても困難です。 特に「2」や「7」は形状が大きく異なるものも実社会では普通に使われています。 このように明確な正解があって、その正解率を向上させるには、教師あり学習が適しています。 機械が出した回答を人間が見て正否を判定するトレーニング。 教師なし学習 「教師なし学習」は、正解のないデータで機械学習を行うことです。 正解がない予測や分析、解析等の分野で使われたり、膨大なデータの中からコンピュータ自身に何かを発見させたり、膨大な訓練データを繰り返して学習させたりする際などに用いられます。 また、 データマイニングなど、未知のデータの特徴を発見したり予測したりする分野では、必然的に教師なし学習の手法をとるケースが多くなります。 なお、教師なし学習を行う場合でも、最適と思われる初期値を与えて学習をはじめた方が効率的と言われています。 ものの認識や解析等を行う定義を導いたりする 分類問題では効率的に学習できる。 初期段階では学習成果を出しやすい。 膨大なラベル付きデータを用意するのに手間がかかる 教師なし学習 ラベルなし 膨大なデータを自動的に解析させるが、正解がないので算出した特徴量から構造、法則、傾向、分類、定義などを導き出す。 傾向分析、未来予測などにも応用できる 機械自身が特徴や定義を発見するため、データが膨大にあれば、ラベル付きデータを用意する必要や手間がない。 正解がない代わりに報酬 得点 などを設定する必要がある。 オートエンコーダなどで事前学習を行った方が効率が良い場合が多い 教師あり学習と教師なし学習の使い分け 機械学習の事例として有名なものに「Googleの猫」があります。 この事例では、YouTubeの動画データを中心に膨大な量の画像データを一週間、教師なし学習させることで、コンピュータが「猫」を認識するようになったとされています。 一般に、「猫」を判別するシステムを作りたい場合、前述のように教師あり学習で「猫」の正解付き画像をたくさん見せる学習方法をとります。 しかし、Googleの猫は画像や映像を教師なし学習で解析させ、「猫」という存在を認識したというから驚きが走ったのです。 その後、教師あり学習で訓練を行って画像認識精度を向上させました。 ディープラーニングは、とりわけ画像や音声の認識には大きな成果を上げていて、多くの分野で実用化が始まっています。 画像や音声認識以外でも、会話チャットボット、さまざまなデータ分析や予測等で活用される見込みです。 世紀の囲碁対決で知られるGoogleの「AlphaGo」は、まずインターネット上の囲碁対局サイトにある3000万「手」に及ぶ膨大な棋譜データを読み込ませて学習させました。 最初は人間が教える言わば「教師あり学習」です。 しかし、それでは学習データが足りないということで、次にAlphaGo開発チームはコンピュータ同士で囲碁の対局を自動で行わせました。 教師なし学習で経験値とも呼べるデータを新たに学習・蓄積させました。 その対局数は3000万「局」とも言われています。 これが「 強化学習」で、キーワードとしても注目されました(「強化学習」については次項で解説します)。 また、Google DeepMindの「DQN」は、ブロック崩しゲームのルールをコンピュータが自分で学習し、人間よりも高得点が得られるようになりました。 この例では教師なし学習が最初から用いられました。 コンピュータは最初、意味もわからず落ちてくるボールを見過ごしていましたが、偶然ボールをはじいてブロックに当たったことで得点が入ることを学習します。 このように、教師なし学習では機械がただ漫然と解析を繰り返すのではなく、正解やステップアップのための目標が必要になります。 そこで重要になるのが「 報酬」です。 テレビゲームで言えば得点や「クリア報酬」みたいなものですが、機械学習ではこの得点を与えることが重要となります。 そのしくみは後述します。 関連記事• 「AI」「機械学習」「ディープラーニング」は、それぞれ何が違うのか。 GPUコンピューティングを推進するNVIDIAが、これらの違いを背景および技術的要素で解説した。 「アクションを起こすスピード」「イノベーティブな製品・サービス」が企業競争力の源泉になりつつある中で、人工知能が今あらためて大きな注目を集めている。 では、人工知能とはどのようなもので、どのようなインパクトをもたらすのか? 事例やインタビューを通じて明らかにする。 2016年6月14日に開催された金融庁の「フィンテック・ベンチャーに関する有識者会議」第2回では、人工知能(AI)研究の第一人者である松尾豊 東京大学大学院 准教授がプレゼンテーションを行った。

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2.新しい学習指導要領等が目指す姿:文部科学省

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私たちKUMONという会社の中では、よく「先義後利」という言葉が 飛び交います。 もともと学習療法は、文科省からの研究費補助を受けて 開発された、非薬物療法のひとつです。 東北大学の川島教授から「国家予算、つまり税金でできた学習療法を 国に貢献するために広げませんか?」という要請に応えて、 学習療法センターが創設されました。 その後、いま人類初の経験をしていると言われる超高齢社会を迎えた 日本の中で、「高齢者の笑顔やご家族、施設スタッフの喜ぶ顔が見たい」 「認知症予防や地域コミュニティづくりに少しでも貢献したい」と いう思いで、学習療法・脳の健康教室の普及を行ってきました。 学習療法と脳の健康教室の進化と広がりは、 これまで関わっていただいた方々のご理解とご協力 そして実践と工夫の賜であり、「共に築き上げたもの」です。 高齢者介護そして認知症介護は、本当に重く、時につらいものです。 ご本人もご家族も、当事者だからこその大きな苦しみを抱えています。 私たちはそういう方々にこそ学習療法に触れていただきたいと切に願います。 そして、だからこそ認知症予防とコミュニティづくりのための「脳の健康教室」が もっと地域に必要になると信じています。 介護という仕事を一生の仕事に選び、高齢者やご家族に笑顔を与えたと 日々頑張っておられる介護施設の方々、そして地域コミュニティづくりに 貢献したいと積極的に参加されている地域の方々とともに、 私たちは、これから、学習療法・脳の健康教室をこの世の中に広め、 この超高齢社会の日本に貢献することを目指して、活動しています。

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中学数学・要点のまとめ

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考える教科 数学で問題を解きまくることは大切で必要なことです。 簡単な問題なら、それほど基本事項を理解していなくても解けてしまいますが、実は難しい応用問題、発展問題ほど基本ができていないと解けないものです。 まずはしっかり基本事項を理解してから問題を解くようにしましょう。 「数学の各単元要点まとめ」 このページ では、覚えておくべき基本事項や公式、解き方などをわかりやすく説明してあります。 予習にも復習にも 初めての分野や忘れてしまった事柄はもちろん、わかっているつもりの分野でももう一度見直すとあらたに気づくこともあります。 練習問題をやりつつ、つまずくことがあれば「数学の各単元要点まとめ」で復習してみてください。 数学は基礎をしっかり理解することが大切です。 やり方をおぼえるのではなく「なぜそうなるか」理由をよく 考えるようにしましょう。 基本問題が解けるだけでは理解したとは言えません。 基礎がしっかり理解できていれば応用問題も自力で解くことができるようになります。 web学習教材 中学校数学学習サイトはインターネットで使える無料の学習教材です。 中学校数学の全範囲の要点解説と基本から発展まで多数の練習問題で 普段の予習復習から、定期テスト対策、高校受験勉強まで対応しています。 現役の中学生はもちろん、中学数学をやり直したい方の教材としても活用いただけます。 学習 コンテンツ 学習アプリ 中1 計算問題アプリ 方程式 中1数学の方程式の計算問題を徹底的に練習.

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