機械学習のための連続最適化

最小の努力で、最大の学びがここにある！・境界分野が面白い！ 基礎から最先端まで，骨太の一冊！・機械学習に不可欠な基礎知識が身につく。・おだやかではない。かつてこれほどの教科書があっただろうか。


最小の努力で、最大の学びがここにある！
・境界分野が面白い！ 基礎から最先端まで，骨太の一冊！
・機械学習に不可欠な基礎知識が身につく。
・おだやかではない。かつてこれほどの教科書があっただろうか。

【機械学習プロフェッショナルシリーズ】
本シリーズでは、発展著しい機械学習技術の数学的な基礎理論、実用的なアルゴリズム、それらの活用法を、全30巻にわたって刊行する。
ビッグデータ時代を牽引している若手・中堅の現役研究者が、入門的な内容から最先端の研究成果までをわかりやすく解説。
これからデータサイエンス分野で研究を始めようとしている大学生・大学院生、および、機械学習技術を基礎科学や産業に応用しようとしている研究者・技術者に向けた注目のシリーズである。

第6期として、以下の3点を刊行!

機械学習のための連続最適化　金森 敬文/鈴木 大慈/竹内 一郎/佐藤 一誠・著
関係データ学習　石黒 勝彦/林 浩平・著
オンライン予測　畑埜 晃平/瀧本 英二・著

第7期の刊行は2017年4月、第8期の刊行は2017年8月の予定。

【シリーズ編者】
杉山 将 理化学研究所 革新知能統合研究センター センター長／東京大学大学院新領域創成科学研究科 教授

目次

1章　はじめに　機械学習における推論と計算／最適化問題の記述
2章　基礎事項
微積分・線形代数の基礎／凸解析の基礎
3章　最適性条件とアルゴリズムの停止条件
局所最適解と最適性条件／集合制約に対する最適性条件／最適化アルゴリズムの停止条件
4章　勾配法の基礎
直線探索法／直線探索を用いる反復法／座標降下法／最急降下法／機械学習への応用
5章　ニュートン法
ニュートン法の導出／座標変換に対する共変性／修正ニュートン法／ガウス・ニュートン法と関連する話題／自然勾配法
6章　共役勾配法
共役方向法／共役勾配法／非線形共役勾配法
7章　準ニュートン法
可変計量を用いる最適化法とセカント条件／正定値行列の近接的更新／準ニュートン法の収束性／記憶制限付き準ニュートン法／ヘッセ行列の疎性の利用
8章　信頼領域法
アルゴリズムの構成／部分問題の近似解法／収束性
9章　等式制約付き最適化の最適性条件
1 次の最適性条件／2 次の最適性条件／凸最適化問題の最適性条件と双対性／感度解析
10章　不等式制約付き最適化の最適性条件
1 次の最適性条件／2 次の最適性条件／凸最適化問題の最適性条件／主問題と双対問題
11章　主問題に対する最適化法
有効制約法／ペナルティ関数法／バリア関数法
12章　ラグランジュ関数を用いる最適化法
双対上昇法／拡張ラグランジュ関数法／交互方向乗数法
13章　上界最小化アルゴリズム
上界最小化アルゴリズム／代理関数の例／EM アルゴリズム／2 つの凸関数の差の最適化／近接点アルゴリズム
14章　サポートベクトルマシンと最適化
SVM の定式化と最適化問題／SVM 学習のための最適化アルゴリズム／正則化パス追跡／最適保証スクリーニング
15章　スパース学習
スパースモデリング／L1正則化と種々のスパース正則化／近接勾配法による解法／座標降下法による解法／交互方向乗数法による解法／近接点アルゴリズムによる方法
16章　行列空間上の最適化
シュティーフェル多様体とグラスマン多様体／機械学習における行列最適化／多様体の諸概念／多様体上の最適化／レトラクションとベクトル輸送／行列多様体上の最適化

書誌情報

紙版

• 発売日: 2016年12月07日
• ISBN: 9784061529205
• 判型: A5
• 価格: 定価：3,520円（本体3,200円）
• ページ数: 352ページ
• シリーズ: 機械学習プロフェッショナルシリーズ

電子版

• 発売日: 2017年09月08日
• JDCN: 06A0000000000007105M

著者紹介

著： 金森　敬文（カナモリ　タカフミ）

名古屋大学大学院情報科学研究科　教授

著： 鈴木　大慈（スズキ　タイジ）

東京工業大学情報理工学院　准教授・JSTさきがけ研究者

著： 竹内　一郎（タケウチ　イチロウ）

名古屋工業大学大学院工学研究科情報工学専攻　教授

著： 佐藤　一誠（サトウ　イッセイ）

東京大学大学院新領域創成科学研究科　講師・JSTさきがけ研究者