#author("2023-06-13T14:53:03+09:00","default:takataka","takataka")
#author("2023-07-10T12:31:54+09:00","default:takataka","takataka")
* 機械学習I/II 2023年度 おまけ課題 [#j6abcb12]

#contents
** はじめに [#t6914dad]

ここにはおまけ課題があります.おまけですので,やらなくても減点はありません.やると棒茄子? お好みの課題をやってみてね.一部,つづき物になっているのもあります.
それぞれの課題について,やったひとは授業時間中に takataka に見せてね.

** おまけ01  Python + NumPy + Matplotlib + Pandas 入門 [#omake01]

//&color(red){''工事中''};

期限: 「機械学習I」第3回まで.

[[omake01.ipynb>https://github.com/takatakamanbou/ML/blob/2023/omake01.ipynb]] を読んで理解&実行しましょう.練習問題をやったら授業時間中に takataka を呼んで見せてね.

Python 初心者は,[[Python の初歩 Colab notebook>#pythoncolab]] もどうぞ.

** おまけ02  画像生成AIを触ってみよう [#omake02]

//&color(red){''工事中''};

期限: 「機械学習I」第3回まで.

テキストから画像を生成するAIを触ってみましょう.ここでは,Stable Diffusion と DALL·E というサービスのデモを動かしてみることにします.
この科目のチームの「ch03 いろいろ」チャネルに,この課題に関する指示がありますので,そちらも参照してね.

*** Stable Diffusion [#va2da285]

+ https://stablediffusionweb.com/#demo へ
+ テキストボックスに「プロンプト」(生成してほしい画像を表すテキスト)を入力して,Generate image ボタンを押します.試しに
> 
an introvert girl with long pink hair playing an electric guitar
<
というプロンプトで生成させてみましょう.ランダムな要因がありますので,同じプロンプトでも実行のたびに異なる画像が生成されます.
+ '''manga''' または '''anime''' という語を追加して '''an introvert manga girl with ...''' とすると,後藤ひとりっぽくなる...かもしれません.
+ 生成した画像は,右クリックして「名前をつけて保存」とかすれば手元に保存できます.

ちなみに...
- 日本語のプロンプトはうまく働かないことが多いです.英語で書きましょう.
- プロンプトは,文法にこだわらず,カンマ区切りで単語を連ねるだけでも結構いけます(大事なものほど先にくるようにしたほうがよい).
- https://stablediffusionweb.com/prompts で先人が試したプロンプトと画像のペアを検索できます

*** DALL·E [#rd5f2058]

[[OpenAI>https://openai.com/]] 社の画像生成AIのサービス

'''''ID&#x40;mail.ryukoku.ac.jp''' のアカウントを作った場合に,人によって初期のクレジットが 0 になるケースがあるようです.おまけ課題としては,Stable Diffusion の方だけでも構いません.'' クレジットがある人はこっちも試してみてね.個人の Gmail アカウントで試す手もあります.

+ https://openai.com/product/dall-e-2 で「Try DALL·E」をクリック
+ OpenAI のアカウントを作成してサインインすることが求められる.大学の Google アカウントを利用するなら,Email address に '''ID&#x40;mail.ryukoku.ac.jp''' を指定して「Continue with Google」をクリック.
+ テキストボックスにプロンプトを入力して「Generate」.無料では月に15回までしか実行できないので注意.
+ こちらは,画像をアップロードして,編集したり,類似画像を生成したり,辻褄が合うように画像の周囲を生成させたりできます(アップロードした画像は今後の学習に使われることになりますので,自分や他人のプライバシーに関わるものや他人の著作物をアップロードしないように).[[この>https://www-tlab.math.ryukoku.ac.jp/~takataka/course/ML/uni3.png]] 画像をアップロードして,周囲を生成させてみてください.やり方がわからなければ尋ねてね.
+ 生成した画像は,右上のダウンロードボタンをクリックして保存できます.プロンプトを含んだファイル名になるようです.

*** もっといろいろ試したいひとは... [#q36cc4c6]

上記の二つのサービスは,無料の範囲で使っていることもあって,品質も生成速度も今ひとつです.
また,最先端では,技術的により進んだこと,例えば,人物の姿勢を指定した生成,特定のキャラクターに特化したモデルを利用して好きなポーズの推しキャラを生成,動画を生成,といったこともできるようになっています.興味のあるひとは,次のようなことを考えるとよいでしょう.

+ 課金する.上記の二つの他にも様々なサービスがあります.
+ 自前のコンピュータで画像生成できるように環境を整える.高速なGPUを備えたPCを用意して,プログラムが動くように環境を整えて,学習済みモデルを入手して...
+ 大学の設備を利用する.そういう環境に触れられそうな研究室に行く

** おまけ03 小さなカラー画像を最短距離法・最近傍法で識別してみよう [#omake03]

//&color(red){''工事中''};

期限: 「機械学習I」第5回まで.

[[omake03.ipynb>https://github.com/takatakamanbou/ML/blob/2023/omake03.ipynb]] を読んで理解&実行しましょう.うまくできたら授業時間中に takataka を呼んで見せてね.質問は随時お気軽にどうぞ.

** おまけ04 小さなカラー画像をニューラルネットで識別してみよう [#omake04]

//&color(red){''工事中''};

期限: 「機械学習I」第8回まで.

[[omake04.ipynb>https://github.com/takatakamanbou/ML/blob/2023/omake04.ipynb]] を読んで理解&実行しましょう.うまくできたら授業時間中に takataka を呼んで見せてね.質問は随時お気軽にどうぞ.

** おまけ05 クラスタリングを応用してカラー画像のデータ圧縮をしよう [#omake05]

//&color(red){''工事中''};

期限: 「機械学習II」第13回まで.

[[omake05.ipynb>https://github.com/takatakamanbou/ML/blob/2023/omake05.ipynb]] を読んで理解&実行しましょう.うまくできたら授業時間中に takataka を呼んで見せてね.質問は随時お気軽にどうぞ.

** おまけ06 主成分分析を応用してカラー画像のデータ圧縮をしよう [#omake06]

//&color(red){''工事中''};

期限: 「機械学習II」第16回まで.

[[omake06.ipynb>https://github.com/takatakamanbou/ML/blob/2023/omake06.ipynb]] を読んで理解&実行しましょう.うまくできたら授業時間中に takataka を呼んで見せてね.質問は随時お気軽にどうぞ.

** Python に関する情報 [#Python]

*** 自分のPCで Python プログラミングできるようにしたい? [#lc9af9cc]

ここではプログラミング環境を構築する手間をかけずに Google Colab で済ませてますが,自分のPCに Python プログラミング環境を作りたいひとは,数理・情報科学課程3年次の科目「数理情報演習」 [[SJE/2023]] の「[[Python環境のセットアップ>https://github.com/takatakamanbou/SJE/blob/main/setup/README.md]]」 が参考になるかもしれません.
このページで説明している以外にもいろんなやり方があります.

*** Python プログラミングについてもっと学びたい [#e9dcace3]

というひとは,書店にいっぱい書籍があるので好みのものを見つけたり,オンラインで学べる講座を探したりするとよいでしょう.
「応用プログラミング及び実習」の資料もよかったらどうぞ.授業動画を見たいというひとは相談してください.

*** Python の初歩 Colab notebook [#pythoncolab]

+ Pythonの初歩(1) ''数値と変数,for文,if文'' [[python01.ipynb>https://github.com/takatakamanbou/ML/blob/2023/python01.ipynb]]
+ Pythonの初歩(2) ''文字列,リスト,ディクショナリ'' [[python02.ipynb>https://github.com/takatakamanbou/ML/blob/2023/python02.ipynb]]

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