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なるほどわかった!Azure NotebooksとAzure Machine Learning

なるほどわかった!Azure NotebooksとAzure Machine Learning

CLR/H #109で登壇した内容です。

Takayuki Fuwa

July 27, 2019
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Transcript

  1. なるほどわかった!
    Azure Notebooks + Azure Machine Learning で
    機械学習を体験しようの話
    不破 崇行

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  2. 撮影について
    • 全部OKです。
    • 私はフリー素材です。
    • ただし、他の人が入り込む際にはご配慮をお願いします。

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  3. 自己紹介
    • 名前
    • 不破 崇行(ふわ たかゆき)
    • JAZUG札幌(きたあず) / Azureもくもく会札幌の宴会係
    • 仕事
    • 昼は普通の正社員、夜は個人事業主
    • 好きなAzureサービス
    • AppService / Monitor / Application Gateway
    • 最近の趣味
    • AWS / Azure / 航空無線 / シメパフェ

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  4. 今日のお話について
    • それぞれのサービス説明
    • Azure Notebooks
    • Azure Machine Learning
    • Azure Notebooks + Azure Machine Learningで何が出来る???

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  5. 今日伝えたい事
    • Azure Notebooksで、「どこでも」Jupyter Notebookを立ち上げられる
    • Azure NotebooksとAzure Machine Learningを使えば、お手軽に
    機械学習を体験できる

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  6. そもそもAzureって何?

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  7. Azure(あじゅーる)とは
    • 正式名称「Microsoft Azure」
    • イタリア語で「紺碧」(こんぺき)
    • 青空をイメージしてください
    • MSが提供しているパブリッククラウドサービス
    • 仮想マシンの構築やサーバレスアプリケーションの構築・機械学習系サービス
    まで、多種多彩なサービスを提供しています。

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  8. 多種多様なサービスラインナップ

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  9. 世界中に存在するリージョン

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  10. Jupyter Notebookを
    サクッと動かせる
    Azure Notebooksとは

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  11. Jupyter Notebookとは
    • Pythonコードをブラウザ上で
    書きながら実行出来るツール
    • 実行結果を都度表示しながら
    コードを実行出来るので、
    データ分析の領域では特に使う
    • Python以外にもRubyも扱える

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  12. とりあえずデモ
    • まずはJupyter Notebook単品のデモをします。
    • 手持ちのPCの中にJupyter Notebookをインストールして動かしてみます

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  13. Azure Notebooks
    • インストール不要、Azure上で
    Jupyter Notebookを動かすことが
    出来るフルマネジドサービス。
    • PCにインストールしなくてもJupyter
    Notebookが使える。
    • Pythonの追加モジュールもインストール
    出来る。
    画像引用
    https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/notebooks/azure-notebooks-overview

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  14. Azure Notebooks

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  15. Azure Notebooks

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  16. とりあえずデモ
    • Azure Notebooksってどんな動きするの?

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  17. 改めて、Azure Notebooksとは
    • PCにインストールしなくてもJupyter Notebookが使える。
    • Pythonの追加モジュールもある程度インストール出来る。
    https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/notebooks/azure-notebooks-overview

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  18. Azure Notebooksの特徴
    • Azureアカウント(サブスクリプション)は不要
    • ログイン/サインインしなくても一応使える
    • 実行結果を保存できないが、実行だけは出来る
    • 起動時にAzure VMが自動生成される仕組み
    • 無料で使える
    • ただしクォーターは存在する(4GBメモリ、1GBストレージ)
    • 追加でパッケージをインストールすることも出来る
    • pip install が出来る
    • GitHub対応
    • プロジェクトを作る時、GitHubのリポジトリを指定する事が出来る

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  19. Azure Notebooksのスペックが足りない場合は?
    • Azure Data Science Virtual Machineを用意すると、任意の仮想VMで
    実行出来る
    • 会社のアカウントなどの Azure Active Directory (AAD) を使用するアカウントで、
    Azure Notebooks にサインインしている。
    • アカウントが Azure サブスクリプションに接続されている。
    • そのサブスクリプションに、Data Science Virtual Machine for Linux (Ubuntu)
    イメージを使用する仮想マシン (少なくとも閲覧者アクセス権あり) が 1 つ以上含まれて
    いる。
    の条件を満たしていれば、Azure Notebooksとセットで扱える

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  20. 実行結果を保持したい場合は?
    • Azure Data Science Virtual Machineで実行する必要がある
    • 「Free」プランではNotebookサーバは最大8時間存在することが保障されて
    いるが、それ以上になると保障されない
    • Notebookのコードは残るが、実行結果は消える

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  21. 対応言語
    • Python 2, Python 3, R, とF#に対応

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  22. iPadでも使える

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  23. Azure Machine Learningとは

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  24. Azure Machine Learning(Azure ML)
    • 機械学習に必要なモデルのデータ準備から
    トレーニングまで出来る「プラットフォーム」
    • データを整形し、機械学習モデルを構築出来る
    サービス
    • 機械学習の分野で従来「面倒」だったことを
    Azure MLが用意してくれた感じ

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  25. 機械学習とは?
    • ザックリ説明すると、機械に「コツ」や「カン」を覚えさせるための技術
    • 入力したデータに対して、「判定」を行うことが出来るようにする
    • 教師あり学習 / 教師なし学習 / 教科学習

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  28. https://kurand.jp/39256/

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  30. 分類器
    ビールだ!

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  31. 分類器
    ビールだ!

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  32. 分類器
    コーラだ!

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  33. 「コツ」「カン」を覚えさせる方法
    • 教師あり学習
    • 教師なし学習
    • 強化学習

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  34. 教師あり学習
    • 一番理解しやすいやつ
    • 判定結果について、人間が「正解」か「不正解」かを判定
    し、フィードバックさせる
    • 人間による判定結果を覚えさせ、繰り返すことで
    学習させる仕組み
    • Gmailなどの迷惑メールフィルタでも使われる

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  36. ニューラル・ネットワーク
    • 人間の脳にある「ニューロン」を模した仕組
    み。
    • 三層以上のニューラルネットワークは可微分
    で連続な任意関数を近似できることが証明
    されている

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  37. アルゴリズムの種類は大量にあります
    https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/machine-learning/studio/algorithm-cheat-sheet

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  38. 分類器
    コーラだ!

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  39. Azure MLで出来る事
    • スクリプトを書かなくてもニューラルネットワークを構築出来る
    • Azure ML Studioを使えばドラッグアンドドロップで構築出来る
    • 難しいことをある程度抜きにして、誰でも機械学習を行える「民主化」を
    実現している
    • 民主化 : 誰でも扱うことが出来、利益を享受出来る事

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  40. 実際の画面
    https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/machine-learning/studio/text-analytics-module-tutorial

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  41. やっている内容
    1. テキスト データセットのクリーニングと
    前処理
    2. 前処理されたテキストからの
    数値特徴ベクトルの抽出
    3. 分類モデルまたは回帰モデルの
    トレーニング
    4. モデルのスコア付けと検証
    5. 運用環境へのモデルのデプロイ

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  42. Azure NotebooksとAzure ML

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  43. Azure NotebookでML
    • Azure MLで用意されているパッケージ(azureml.core)を使うと、Python
    コードからAzure MLを実行出来る

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  44. ひたすらデモします
    • 公式のサンプルノートブックを実行していきます
    • https://github.com/Azure/MachineLearningNotebooks

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  45. まとめ

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  46. まとめ: Azure Notebookのスゴいところ
    • Azure上にJupyter Notebook環境をサクッと構築出来る
    • 実体はAzure上で動いていて、コンピューティングリソースもAzure持ちなので、
    手持ちのPCが非力だったりタブレット端末でもコーディングが出来る
    • Chromeが普通に動いて、解像度がそこそこあれば使える
    • Azure Data Science Virtual Machineを使えばハイスペックな実行環境を
    すぐ用意し、そのまま機械学習を始めることが出来る
    • ML用途じゃなくても、Excel方眼紙を駆逐する用途でも使える

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  47. まとめ: Azure MLのスゴいところ
    • ニューラルネットワークを構築するためのコードを書かなくても良い
    • 大学生の頃はここで死ぬほどハマった
    • コンピューティングリソースをすぐ提供してくれる
    • 「どえらい天才」が生み出した環境を誰でも使うことが出来る

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  48. まとめ:AIの「民主化」とこれから
    • どんどんAIが「お手頃」になってきており、軽く勉強すれば誰でも扱える時代が
    やってきた
    • Azure MLとNotebooksで、身の回りやビジネスをより良くしていきましょう
    • 難しい事や面倒なことはAzure MLやAzure Notebooksにやらせよう!

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