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科目の概要

本講義では、深層学習研究における発展的な内容を扱う。 • Chat-GPTやBingなどの大規模言語モデルを含めた自然言語処理について、概観とその技術について学ぶ。 • グラフ構造を持つデータを柔軟に扱うグラフニューラルネットワークを取り上げ、データ構造に適したモデルについて学ぶ。 • ニューラルネットワークがどう学習しているかを理解するための手法である説明可能性について取りあげ、社会における深層学習の重要性を学ぶ。

科目情報

履修想定年次
3年次
単位数
2単位
開講Q
1Q、3Q
科目区分
選択
授業の方法
オンデマンド科目
評価方法
確認レポート 50% , 単位認定試験 50%
科目コード
INF-3-C1-1030-012
到達目標
• 自然言語処理の概観、深層学習によるNLPの数学的な基礎と課題、最近の大規模言語モデルの研究動向を理解し、説明できる。 • 深層学習を用いた言語モデルの構築・実装ができる。 • グラフニューラルネットワーク(およびグラフ畳み込み)の概念とこれらが有用なデータの種類やアプリケーションの説明と実装ができる。 • DNNの推論の根拠を可視化する代表的な手法について現在の情報社会におけるその必要性とともに2つ以上説明し、実践できる。
教科書・参考書
  • 【教科書】オリジナル教材【参考書】KevinPatrickMurphy『ProbabilisticMachineLearning:AdvancedTopics』2023,MITIntroductiontoDeepLearning(http://introtodeeplearning.com/)
授業時間外の学修
各回の授業内容は繰り返し見返し、各回二時間ほど復習を行ってください。また、次回の学修内容についてもあらかじめ不明な単語や前提となる知識をWebで調べるなどして各回三時間ほど予習を行ってください。
特記事項
順次公開予定

授業計画

1
深層学習と自然言語処理1

まず自然言語処理研究全体の概要について話し、自然言語処理では何をするのか理解する。

2
深層学習と自然言語処理2

自然言語処理においてあらゆる手法で使われている技術単語の埋め込み/WordEmbeddingについて解説する。

3
深層学習と自然言語処理3

自然言語処理において重要なアーキテクチャの一つであるEncoder-Decoderモデルについて説明する。

4
深層学習と自然言語処理4

今日の自然言語処理において、必要不可欠な構成要素であるAttentionについて解説する。

5
深層学習と自然言語処理5

ChatGPTに代表される大規模言語モデルに関する概要を説明する。

6
深層学習と自然言語処理6

大規模言語モデルによって実現可能になったことや依然として課題として残っていることなど大規模言語モデルの今後について説明する。

7
【演習】深層学習と自然言語処理

第1回から第6回までで扱った自然言語処理の理解を促進するため、Jupyter Notebookを用いて演習を行う。

8
グラフニューラルネットワークと説明性1

後半に扱うグラフニューラルネットワークが対象としているグラフデータについて構造なども含めて紹介する。

9
グラフニューラルネットワークと説明性2

グラフニューラルネットワークの基本的な仕組みについて解説する。

10
グラフニューラルネットワークと説明性3

グラフニューラルネットワークで性能が高く、多く使われる手法について紹介する。

11
グラフニューラルネットワークと説明性4

グラフニューラルネットワークで性能が高く、多く使われる手法について紹介する。

12
グラフニューラルネットワークと説明性5

グラフ畳み込みニューラルネットワークの課題点を説明し、その課題を解決する手法について紹介する。

13
グラフニューラルネットワークと説明性6

説明可能性に関する手法についていくつか紹介および解説する。

14
[演習] グラフニューラルネットワークと説明性

第10回から第13回までで扱ったグラフニューラルネットワークおよび説明可能性に関する演習を、Jupyter Notebookを用いて行う。

15
深層学習の最新動向紹介

これまで講義で扱っていない最新の深層学習の話題について紹介する。

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