パターン認識と機械学習

授業科目名

パターン認識と機械学習

(英語名)

Pattern Recognition and Machine Learning

科目区分

専門教育科目

−

対象学生

工学部

学年

1年

ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ

HETMA5MCA1

単位数

2単位

ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。

授業の形態

講義 (Lecture)

開講時期

2026年度前期

(Spring semester)

担当教員

礒川悌次郎、新居学

所属

工学部

授業での使用言語

日本語

関連するＳＤＧｓ目標

目標9

ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所

礒川　オフィスアワー：金曜日10:40~12:10，場所：姫路工学キャンパス 6204室 (メールによる事前連絡が望ましい)
新居　オフィスアワー：水曜日12:00~13:00，場所：姫路工学キャンパス 6206室 (メールによる事前連絡が望ましい)

連絡先

礒川 isokawa@eng.u-hyogo.ac.jp
新居 nii@eng.u-hyogo.ac.jp

対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標

二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。

学部DP

1◎／2◎／3〇

研究科DP

ー

全学DP

ー

教職課程の学修目標

ー

講義目的・到達目標

講義⽬的
本講義では、現在の⼈⼯知能技術の中⼼的な⼿法である計算知能における各種計算⼿法の習得を⽬的とする。
そのため各種計算⼿法の原理を説明し、これらの計算⼿法（最尤推定、勾配法、クラスタリング、ニューラルネットワーク）による各種応⽤システム（画像処理、パターン認識、⾃然⾔語処理、制御システムなど）への適⽤⼿法を説明する。

到達⽬標
第⼀に、知能計算および学習、記憶、パターン認識などの情報処理を遂⾏する知能システムについて、これらの中⼼的役割を果たす確率・統計⼿法や情報量基準等の基本原理を説明できること。第⼆に、計算知能の応⽤システムについて説明し、基本的な計算知能システムを構築できること。

授業のサブタイトル・キーワード

サブタイトル
⼈⼯知能技術の中⼼的な⼿法である計算知能を学ぶ。

キーワード
ニューラルネットワーク、深層学習、⾃然⾔語処理、⼤規模⾔語モデル

講義内容・授業計画

講義概要
本講義の前半では、計算知能および機械学習⼿法の基本を構成する最尤推定や勾配法についての数学的基礎ならびにそのパターン認識への応⽤について説明する。
後半では、⾃然⾔語処理等の計算知能⼿法の適⽤⽅法について説明する。

講義計画
第１回：計算知能とはなにか（担当礒川、新居）
第２回：最尤推定に基づく数理モデル構成（担当礒川）
第３回：勾配法に基づくロジスティック回帰の定式化（担当礒川）
第４回：教師なし学習（クラスタリング）（担当礒川）
第５回：ニューラルネットワークと誤差逆伝播学習法（担当礒川）
第６回：ニューラルネットワークによるパターン認識（担当礒川）
第７回：再帰型ニューラルネットワーク（担当礒川）
第８回：機械学習におけるモデル評価（担当礒川）
第９回：深層学習（担当新居）
第１０回：深層学習応⽤（画像処理）（担当新居）
第１１回：深層学習応⽤（系列データ処理）（担当新居）
第１２回：⾃然⾔語処理（ベクトル空間モデル）（担当新居）
第１３回：⾃然⾔語処理（単語埋め込み）（担当新居）
第１４回：⾃然⾔語処理（⼤規模⾔語モデル）（担当新居）
第１５回：⼤規模⾔語モデル応⽤（担当新居）

対面・遠隔の別

対面

実施方法及び遠隔上限適用対象の別

生成ＡＩの利用

利用する場面を限定し許可

生成ＡＩ注意点

「⽣成ＡＩの利⽤にあたっては『本学の教育における⽣成ＡＩの取扱いについて（学⽣向け）』の記載内容について留意すること。

この授業においては、以下の範囲において、⽣成ＡＩの利⽤を許可し、これ以外の範囲での利⽤は禁⽌する。
⽣成ＡＩの利⽤については各担当担当教員の指⽰に従うこと。
各担当教員が認める範囲を超えて⽣成ＡＩを利⽤したことが判明した場合は、単位を認定しない、⼜は認定を取り消すことがある。
⽣成ＡＩの出⼒した内容について、事実関係の確認や出典・参考⽂献を確認・追記することが重要である。
また、⽣成ＡＩによる出⼒結果をそのまま課題・レポートとして提出してはならない。
また，各担当担当教員の許可なく講義資料の全部または⼀部を電⼦ファイルまたは画像等として⽣成ＡＩに⼊⼒することを禁⽌する。

(利⽤可の範囲)
利⽤許容範囲については、各担当担当教員より提⽰される条件に従うものとする。

教科書

テーマごとに適宜資料を配布する。

参考文献

1. ビショップ著、元⽥、栗⽥、樋⼝、松本、村⽥監訳、パターン認識と機械学習上・下、丸善出版、2012。
2. 後藤・⼩林共著，⼊⾨パターン認識と機械学習，コロナ社，2014
3. 岡﨑、荒瀬、鈴⽊、鶴岡、宮尾著、⾃然⾔語処理の基礎、オーム社、2022。
4. ⼭⽥監修、鈴⽊、⼭⽥、李著、⼤規模⾔語モデル⼊⾨、技術評論社、2023。

事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安

【事前学習】授業に際して事前配布する資料の事前読み込み（合計４時間）
【事後学習】レポート作成（合計１２時間）

アクティブ・ラーニングの内容

実施しない。

成績評価の基準・方法

定期試験は実施しない。講義の前半終了後および後半終了後のそれぞれにおいて、計算知能⼿法の実装ならびに評価に関するレポート課題を課し、計算知能⼿法に対する理解度を評価する(各50%)。
その理解度に基づき、S（90点以上）、Ａ（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。

課題・試験結果の開示方法

レポートは優れた内容のものを講義の中で紹介しながら講評する。

履修上の注意・履修要件

実践的教育

該当しない

備考

英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。

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