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MATLAB®入門～便利ツールをフル活用～

MathWorks Japan

テクニカルサポート部

井上 道雄

2

MATLAB® とは

線形二次最適制御問題の解法スタンフォード大学博士論文（１９７０）Fortran 数千行

3

MATLAB® とは複雑な事をシンプルに

4

MATLAB®

Matrix Laboratory

対話的開発環境

豊富な拡張ライブラリ

使用目的- 数値解析

- データ解析、可視化

- アルゴリズム開発、プログラミング

- 外部アプリケーションとの連携

5

MATLAB® はどこで使われているのか？

航空宇宙 / 防衛

自動車

医療 / 創薬

化学 / 石油

通信

コンピュータ / オフィス機器

教育

電機 / 半導体

金融

工業オートメーション

計測

エネルギー

業界

6

MATLAB® を使用した データ解析ワークフロー

アルゴリズムの探求

データ解析

数理モデリング

x yE=V2

R

アルゴリズム開発

アプリケーション開発

結果の共有/IP化

ドキュメント生成

アプリケーション配布

組み込み開発

Integrate

ファイル

コードやアプリケーション

ソフトウェア

ハードウェア

ウェブサービス

XML

JSON

HTML

データへのアクセス

MATLAB®環境を使い、データ解析のすべての工程を効率化

7

Agenda : MATLAB®入門 ~ 便利ツールをフル活用 ~

MATLAB® とは

デモンストレーション– 電力供給量データのモデル化

– 機械学習による人物の検出

対象者

– これから MATLAB® を使う・検討されている方を対象にしています

8

例１：電力供給量データのモデル化

具体的には

データの読み込み（１月・７月）

データの可視化

数式モデルの構築（回帰分析）

アプリの作成

レポートの作成

電力需要 ＝ F(時刻、気温） Curve fitting Toolbox™

9

電力供給量データの説明

電力供給量 (MW) 気温（摂氏）

10

MATLAB® を使用した データ解析ワークフロー

アルゴリズムの探求

データ解析

数理モデリング

x yE=V2

R

アルゴリズム開発

アプリケーション開発

結果の共有/IP化

ドキュメント生成

アプリケーション配布

組み込み開発

ファイル

ソフトウェア

ハードウェア

ウェブサービス

XML

JSON

HTML

データへのアクセス

コードやアプリケーション

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MATLAB® で使えるプログラミングテクニック～コマンドラインから、オブジェクト指向まで～

アルゴリズム

データ

関数

スクリプト

コマンドライン入力

値

変数

構造体

抽象度 / 難易度クラス

(プロパティ)

(メソッド)

12

MATLAB Compiler

.exe

アプリケーション配布と、他言語との連携

MATLAB Coder

.exe .lib .dll

Excel

.dll

MATLAB Compiler SDK

Java .NET

python

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Agenda : MATLAB®入門 ~ 便利ツールをフル活用 ~

MATLAB® とは

デモンストレーション– 電力供給量データのモデル化

– 機械学習による人物の検出

対象者

– これから MATLAB® を使う・検討されている方を対象にしています

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例２：機械学習による画像からの人物検出

Bag-of-features アルゴリズムと分類学習器を組み合わせた「人」検出

人

人

OR

特徴量入力 特徴抽出

特徴量の探索

Computer Vision System Toolbox™

0.014

0.242

0.048

0.417

…….

出力分類器

機械学習手法

Statistics and Machine Learning Toolbox™

詳細は 「C4 MATLABによる統計解析・機械学習」へ

15

学習用データから分類器を作成

学習用画像データ (３４１枚)

Person

Non-Person

分類器

特徴量を抽出

学習

16

新しい画像から人物検出

人 人OR

新しい画像（９枚）

学習済み分類器

入力

予測

特徴量を抽出

17

MATLAB® における機械学習

機械学習

教師なし学習

教師あり学習

クラスタリング

分類

回帰

K-平均クラスタリング階層クラスタリングニューラルネットワーク混合ガウス分布自己組織化マップ

線形判別・２次判別K-最近傍識別単純ベイズ分類決定木アンサンブル学習ニューラルネットワークサポートベクターマシン

線形回帰モデル一般化線形回帰モデル非線形回帰モデル回帰木アンサンブル学習ニューラルネットワークサポートベクター回帰ガウシアンプロセス回帰

訓練データあり

訓練データなし

…

…

…

Neural Network Toolbox™Statistics and Machine Learning Toolbox™

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MATLAB® を使用した データ解析ワークフロー

アルゴリズムの探求

データ解析

数理モデリング

x yE=V2

R

アルゴリズム開発

アプリケーション開発

結果の共有/IP化

ドキュメント生成

アプリケーション配布

組み込み開発

Integrate

ファイル

ソフトウェア

ハードウェア

ウェブサービス

XML

JSON

HTML

データへのアクセス

コードやアプリケーション

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オンデマンド Web セミナー YouTube Channel

更に詳細を知るためには？

http://www.mathworks.com/company/events/webinars/index.html

http://www.youtube.com/user/MATLAB;

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大好評のMATLAB®の授業を、いつでも自分のPCから！

新しいトレーニング形態のお知らせ

• 必要な物は 「Webブラウザ」 だけ

• いつでも 「好きな時間に」 学習可能

• 「MATLAB®基礎コース」 が日本語化

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