Transformerを学ぶための教材の基本情報・価格・レビュー。
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学んだ後に「作って公開する」ための環境例です。サーバー・ツールは教育訓練給付/補助の対象外です。
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自然言語処理分野におけるブレイクスルーとなったTransformerをコンピュータビジョンに応用したモデルがVision Transformer(ViT)です。さまざまなコンピュータビジョンのタスクにおいて、ディープラーニングではスタンダードとなっているRNN、CNN、および既存手法を用いた処理精度を上回ることが確認されています。
本書は注目のViTの入門書です。Transformerの成り立ちからはじめ、その理論と実装を解説していきます。今後のViTの活用が期待される応用タスク、ViTから派生したモデルを紹介したあと、TransoformerとViTを分析し、その謎を解明していきます。今後も普及が期待されるViTを盛りだくさんでお届けします。
目次 1章 TransformerからVision Transformerへの進化 2章 Vision Transformerの基礎と実装 3章 実験と可視化によるVision Transformerの探求 4章 コンピュータビジョンへの応用 5章 Vision and Languageへの応用 6章 Vision Transformerの派生手法 7章 Transformerの謎を読み解く 8章 Vision Transformerの謎を読み解く 第1章 TransformerからVision Transformerへの進化
■1-1 自然言語処理におけるTransformerの登場 ■1-2 Vision and languageへの拡張 ■1-3 コンピュータビジョンにおけるTransformer
第2章 Vision Transformerの基礎と実装
■2-1 準備 ■2-2 ViTの全体像 ■2-3 Input Layer ■2-4 Self-Attention ■2-5 Encoder ■2-6 ViTの実装
第3章 実験と可視化によるVision Transformerの探求
■3-1 実験の概要 ■3-2 使用するデータセット ■3-3 実験条件 ■3-4 既存手法との比較 ■3-5 データ拡張における比較 ■3-6 位置埋め込みの可視化 ■3-7 ViTにおける判断根拠の可視化 ■3-8 ViTが捉えているモノ
第4章 コンピュータビジョンタスクへの応用
■4-1 コンピュータビジョンのサブタスク ■4-2 画像認識への応用 ■4-3 物体検出、セマンティックセグメンテーションへの応用 ■4-4 ビデオ認識への応用 ■4-5 オブジェクトトラッキングへの応用 ■4-6 3Dビジョンへの応用 ■4-7 その他のコンピュータビジョンサブタスクへの応用 ■4-8 Transformer応用のまとめと展望
第5章 Vision and Languageタスクへの応用
■5-1 Vision and Languageのサブタスク ■5-2 VQAへの応用 ■5-3 Image Captioningへの応用 ■5-4 Embodied AIへの応用 ■5-5 その他のVision and Languageサブタスクへの応用 ■5-6 Vision and Languageのまとめと展望
第6章 Vision Transformerの派生手法
■6-1 ViT派生手法の分類 ■6-2 Swin Transformer ■6-3 DeiT ■6-4 CvT ■6-5 SegFormer ■6-6 TimeSformer ■6-7 MAE
第7章 Transformerの謎を読み解く
■7-1 Transformerの謎に人々は驚き困惑した ■7-2 Positional embeddingの謎 ■7-3 Multi-head Attentionの謎 ■7-4 Layer Normalizationの謎
第8章 Vision Transformerの謎を読み解く
■8-1 ViT vs CNN vs MLPの三国時代の到来 ■8-2 ViTはCNNと同じく局所特徴を学習する ■8-3 ViTはより形状に反応する? ■8-4 ViTは早期から大域的な領域も見ている ■8-5 ViTはCNNやMLPよりもノイズや敵対的攻撃に頑健? ■8-6 3つのモデルの特性と使い分けの勘どころ ■8-7 ViTの新常識
判型:単行本
Transformerは自然言語処理などで使われる深層学習モデルの中核構造です。入力内の各要素の関連を同時に見て重み付けし、文脈を広く捉えながら予測を行う点が特徴です。今日の主要な生成・翻訳モデルの基礎設計として広く参照されるため、周辺技術を学ぶ入口になります。
こんな人向け:想定読者は機械学習の基礎を学び始めた人や、既存の系列モデルと比較して理解を深めたい人です。ベクトル表現・確率の基礎とPythonでの簡単な実装経験があると、進みが早くなります。
Transformerは、前段でニューラルネットワークや自然言語処理の基礎を押さえたうえで学ぶと理解しやすいテーマです。手早く暗記するより、注意機構の発想と全体の流れを順に積み上げる位置づけが有効です。
独学では、理論重視・実装重視・検証重視の三層で教材を選ぶと迷いにくくなります。概念図や説明が丁寧な本で全体像を固めた後、コード中心の資料で再現し、実験ログを残して理解を検証すると定着しやすいです。式の理解が難しいと感じたら、先に動くコードを触ってから戻る順番にすると、心理的負荷を下げやすいです。
独学が不安な人や期限がある人には、進行が設計された学習コースでの体系的学習が向いています。疑問を外部に確認できる設計や、課題提出と振り返りの循環がある環境は、学びを切れ目なく続けやすくします。 ▶ 給付でいくら戻るか試算
Q. Transformerは数学が苦手でも学べる?
全くの未経験者向けではありませんが、最初から難解な式を追う必要はありません。まず概念の図と言葉で理解し、実装を並行すると抵抗感が下がります。必要な数学は、使いながら補う方が理解が残りやすく、挫折しにくいです。
Q. 独学で挫折しやすい理由は?
章の順番より先に細かい実装へ飛ぶと、全体の前提が抜けて混乱しやすいのが主因です。まず入力から出力までのデータの流れを毎回明示すると理解が途切れにくくなります。難所は「なぜこの構造が必要か」の納得感なので、実験結果と照合しながら説明を書き換える習慣を持つと安定します。
Q. 教材選びはどこを基準にすればよい?
理論とコードの配分、そして学習順に沿った章立てがあるかを軸にすると、方向性を失いにくいです。入門で急に高度な実装例に突入する教材は避け、復習しやすい構成かを確認すると良いです。加えて、例題や演習が反復可能かどうか、再現性のある教材かどうかが最終的な理解度に直結します。
次の一冊:次は「注意機構(Attention)」を単体で深掘りし、どうやって情報の重みが決まるかを学ぶのが自然です。さらに、評価設計とデータ前処理の理解を追加すると、Transformerを実務課題に接続する判断力が高まります。