머신러닝·딥러닝의 출발점, 수학의 기초부터 튼튼하게!
이 책은 처음부터 끝까지 인공지능(머신러닝, 딥러닝)에 사용하는 수학적 개념을 재조명하는 데 집중하고 있습니다. 먼저, 기본편에서는 인공지능을 이해하는 데 필요한 최소한의 수학 개념을 고교, 대학 수학 과정의 수준으로 설명합니다. 이어서 응용편에서는 앞서 배운 개념들이 실제로 인공지능을 개발할 때 어떻게 쓰이는지, 잘 알려진 알고리즘을 이용하여 쉽게 다가갈 수 있게 설명합니다.
머리말
옮긴이의 글
베타리더 후기
이 책을 읽는 방법
기본편 | 인공지능 프로그래밍에 쓰이는 수학
CHAPTER 01 기초 수학
1-1 변수와 상수
1-2 1차식과 2차식
1-3 함수의 개념
1-4 제곱근
1-5 거듭제곱과 거듭제곱근
1-6 지수함수와 로그함수
1-7 자연로그
1-8 시그모이드 함수
1-9 삼각함수
1-10 절댓값과 유클리드 거리
1-11 수열
1-12 집합과 원소
CHAPTER 02 미분
2-1 극한
2-2 미분의 기초
2-3 상미분과 편미분
2-4 그래프 그리기
2-5 함수의 최댓값과 최솟값
2-6 초등함수와 합성함수의 미분, 그리고 곱의 법칙
2-7 특수 함수의 미분
CHAPTER 03 선형대수
3-1 벡터
3-2 덧셈과 뺄셈, 그리고 스칼라배
3-3 유향선분
3-4 내적
3-5 직교 조건
3-6 법선벡터
3-7 벡터의 노름
3-8 코사인 유사도
3-9 행렬의 덧셈과 뺄셈
3-10 행렬의 곱셈
3-11 역행렬
3-12 선형 변환
3-13 고윳값과 고유벡터
CHAPTER 04 확률과 통계
4-1 확률
4-2 확률변수와 확률분포
4-3 결합확률과 조건부확률
4-4 기댓값
4-5 평균과 분산, 그리고 공분산
4-6 상관계수
4-7 최대가능도추정
응용편 | 인공지능 알고리즘에 응용하는 수학
CHAPTER 05 선형회귀
5-1 회귀 모델로 주택 가격 추정하기
5-2 데이터 세트 ‘Boston Housing Dataset’
5-3 선형회귀 모델
5-4 최소제곱법으로 파라미터 도출하기
5-5 정규화로 과학습 줄이기
5-6 완성된 모델 평가하기
CHAPTER 06 자연어 처리
6-1 자연어 처리로 문서의 카테고리 알아맞히기
6-2 카테고리별 데이터 세트
6-3 자연어 처리의 작동 원리
6-4 문장에서 품사 분석하기
6-5 단어 필터링하기
6-6 문서를 단어 벡터로 변환하기
6-7 단어 벡터에 가중치 주기
6-8 문서 분류하기
6-9 완성된 모델 평가하기
CHAPTER 07 이미지 인식
7-1 딥러닝으로 손글씨 인식하기
7-2 데이터 세트 ‘MNIST’
7-3 신경망이란? - 기초
7-4 신경망이란? - 심화
7-5 심층 신경망이란?
7-6 순전파
7-7 손실 함수
7-8 경사하강법 사용하기
7-9 오차역전파법 사용하기
7-10 완성된 모델 평가하기
맺음말
참고자료
색인
이시카와 아키히코(石川聰彦)
주식회사 Aidemy 대표이사. 1992년 태생으로, 동경대학공학부를 졸업하였다. 데이터 분석과 관련된 연구와 실무 경험을 살려 2017년 인공지능 엔지니어를 위한 온라인 교육 서비스 ‘Aidemy’를 론칭하였다. Aidemy는 인공지능을 다루는 데 꼭 필요한 기술을 알려주는 서비스로, 회원 수 2만 명 이상에 100만 회를 넘는 학습 기록을 세우고 있다. 지금은 와세다대학 선진이공학 박사 과정에서 AI 프로그래밍 실습 과정을 지도하고 있다.
꼭 필요한 것만 골라 배우는 인공지능 맞춤 수학
인공지능 프로그래밍에 모든 수학이 사용되는 것은 아닙니다. 이 책은 실제로 인공지능에 쓰이는 꼭 필요한 수학만 기초부터 탄탄하게 다루고 있습니다. 이어서 대표적인 인공지능 알고리즘에 수학이 어떻게 활용되는지 하나하나 살펴봅니다. 인공지능에 관심이 있는 분이라면 누구나 이 책을 출발점으로 삼아 그동안 어렵다고 느꼈던 머신러닝, 딥러닝의 원리와 수식을 다시 바라보고 만끽할 수 있을 것입니다.
이 책의 목표
● 인공지능 관련서에 나오는 복잡한 수식에 대한 거부감을 줄인다.
● 인공지능 관련서를 읽을 때 필요한 수학적인 맷집과 기초 체력을 키운다.
● 주요 인공지능 알고리즘과 수식의 의미를 이해할 수 있다.
이런 분들께 추천합니다!
● 인공지능 전문 서적을 볼 때, 수많은 수식에 현기증을 느끼는 분
● 인공지능 알고리즘을 체계적으로 배우고 싶지만, 어떤 수학책부터 봐야 할지 막막한 분
● 인공지능 알고리즘으로 모델을 만들고는 있지만, 블랙박스처럼 사용하고 있어서 이 기회에 수학을 제대로 다시 배워보고 싶은 분
응용편 실습을 위한 소스 코드
이 책에서 코드를 다루지는 않지만, 응용편(5, 6, 7장) 내용은 소스 코드를 내려받아 직접 실습해 보면서 확인할 수 있습니다. 일본어 원서 기준으로 만들어진 소스 코드와 학습 데이터를 이 책의 역자인 현업 AI/ML 개발자가 번역서 기준으로 다시 재구성하였습니다. 지면 관계상 실습 환경을 구성하기 위한 PC 설정 방법 등은 이 책에서 다루고 있지 않습니다. 다만, 다음의 번역서 기준 소스 코드 저장소에 간단한 환경 구성 방법을 안내해 두었으니 참고하기 바랍니다.
https://github.com/freelec/ai-math-book.git
