IT農家のラズパイ製ディープ・ラーニング・カメラ
9784789850292
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メーカー : | CQ出版社 |
商品コード : | O15113 |
品名/型番 : | IT農家のラズパイ製ディープ・ラーニング・カメラ / 9784789850292 |
登録日 : | 2024.1.5 |
概要
今までこういった先端ITとは少し疎遠だった農業でもディープ・ラーニングが活用され始めています。その背景として、農業就業者人口の減少や高齢化などの社会問題があり、その解決の一翼を担うかたちで最新のITを活用したスマート農業が注目されているからです。
一見すると難しそうなディープ・ラーニングですが、オープンソースの開発用ライブラリや、無料で使えるクラウド開発環境が整備されているため、パソコンさえあれば誰でもすぐに開発を始められます。
本書では、枝豆の選別とキュウリの等級判別を例に、ディープ・ラーニング開発を体験します。農作物の画像を撮り溜めて学習用のデータを作り、それをもとに畳み込みニューラル・ネットワークで学習モデル生成します。最後に学習済みモデルを小型コンピュータ・ボードのラズベリー・パイに組み込み、ディープ・ラーニング・カメラを製作します。
※本書は月刊『Interface』2018年1月号〜7月号、2019年3月号〜2020年1月号の連載「IT農家のディープ・ラーニング」の内容を再編集・加筆してまとめたものです。
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詳細
●サイズ:新書判
●ページ数:176ページ
【目次】
農耕機械の自動運転から大きさの選別,温度管理もお任せ!
イントロダクション だれでもプロ農家になれる「ディープ・ラーニング」
第1部 体験学習[基礎編]枝豆の選別
インストール不要! ブラウザ上で試せるGoogle Colaboratory
第1章 [ステップ1]学習済みモデルの開発環境を準備する
正答率UPのキモ! 撮影環境の準備から自動保存プログラム作成まで
第2章 [ステップ2]学習用データ「枝豆の画像」を集める
前処理してからファイル・フォーマットをそろえる
第3章 [ステップ3]枝豆の画像から学習&評価用データセットを作る
敵対的生成ネットワークGANで量産
第4章 [ステップ4]枝豆の画像を増やして学習データを拡張する
10種類の方法で新たな画像を生成する
第5章 [ステップ5]枝豆の学習データをさらに増やす画像処理テクニック
2粒莢と3粒莢を識別するニューラル・ネットワークを構築
第6章 [ステップ6]枝豆の画像から学習済みモデルを作成する
第2部 体験学習[応用編]キュウリの等級判別
キュウリに傷を付けずに複数本の等級を同時に判定する
第1章 [ステップ1]マシンの仕様を決める
実際にキュウリ等級判別マシンを動かしてみる
Appendix 1 ダウンロード・データを使ってラズベリー・パイをセットアップ
トリミングやサイズ変換,正規化して正答率UPを図る
第2章 [ステップ2]ディープ・ラーニングに使う画像に施す処理のあれこれ
該当箇所を切り出して,長さや表面積,太さを算出する
第3章 [ステップ3]学習用データ「キュウリの画像」の収集&前処理
Google TensorFlowでニューラル・ネットワークを生成
第4章 [ステップ4]学習済みモデルの作成
フィルタ数やサイズ,多層化,活性化関数などを最適化
第5章 [ステップ5]学習済みモデルをチューニングして正答率を上げる
学習済みモデルをラズベリー・パイに取り込む
第6章 [ステップ6]キュウリ等級判別マシンの製作
教師データ集めから高速化,見える化まで
Appendix 2 ディープ・ラーニングを効率良く行う工夫のあれこれ