自然言語処理とチャットボット: AIによる文章生成と会話エンジン開発 from Udemy

本コースは、自然言語処理を学び、チャットボットの開発につなげる講座です。

可能な限りシンプルに、自然言語処理の本質を解説します。

RNNやLSTMを学び、テキストや対話文の生成ができるようになりましょう。

本コースに必要なPythonと数学を習得した上で、単語をベクトル化するword2vec、時系列データを扱うRNNなどを学んでいきます。

これらの技術をベースに、夏目漱石や宮沢賢治、江戸川乱歩の文体を模倣した、テキストの自動生成を行います。

また、Seq2Seqによる対話文の自動生成技術を学び、チャットボット開発につながる対話文の自動生成を行います。

そして、AIに宮沢賢治の文体を学習させて、賢治botを作ります。

ヒトと機械のコミュニケーションについて、可能性を探ってみましょう。

自然言語とは日本語や英語などの我々が普段使う言語のことですが、自然言語処理（Natural Language Processing、NLP）は自然言語をコンピュータで処理する技術のことです。

自然言語処理は検索エンジン、機械翻訳、スパムフィルタ、音声アシスタント、小説の執筆や対話システムなど、様々な分野で活躍しつつあります。

そして、これをベースにしたチャットボットは多くの可能性を秘めており、今後の世界で重要な役割を果たしていくことは間違いないでしょう。

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本コースの主な内容は以下の通りです。

開発環境の構築、Pythonや数学の解説動画は、他のコースのものと重複する場合があります。

自然言語処理の準備

→ 環境の用意や前処理など、自然言語処理に必要な準備を行います。

word2vec

→ 単語や文章をベクトル化する技術について学びます。

リカレントニューラルネットワーク（RNN）

→ RNNについて基礎を学び、自然言語処理につなげます。

LSTM

→ RNNの発展形であるLSTMについて学び、自然言語処理につなげます。

文章の自動生成

→ Seq2Seqにより、対話文を自動生成する方法について学びます。

チャットボットの開発

→ 自然言語処理の技術を、チャットボットの開発につなげる方法を学びます

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本コースでは可能な限り簡単に環境を構築できるように工夫していますが、お手元の環境によってはご自身で調べながらの環境構築が必要です。

動画を見るのみでも学習が進められるようになっていますが、可能であればPythonのコードを動かしながら進めるのが望ましいです。

コードがダウンロード可能なので、これをベースにオリジナルの自然言語処理のコードを書いてみることもお勧めです。 

修了した方は、学習意欲が刺激されて自然言語処理のことをさらに知りたくなっているかと思います。

What's inside

Syllabus

コースの概要、及び自然言語処理の概要について把握します。

コースの概要、及び各セクションの概要を解説します。

自然言語処理の概要について解説します。

チャットボットの概要について解説します。

AnacondaとJupyter Notebookのインストール、及び必要な教材のダウンロードなどを行います。

Anacondaのインストール方法を解説します。

Anacondaの商用利用が、いくつかの条件を満たしている場合に有償となりました。

このレクチャーでは、有償化の回避策を紹介します。

Jupyter Notebookの使い方を解説します。

教材のダウンロード方法と、教材の使い方について解説します。

本コースで自然言語処理を学ぶのに必要な、プログラミング言語Pythonの基礎を勉強します。

本コースを学ぶために必要な、プログラミング言語Pythonについて学びます。

数値演算ライブラリ、NumPyを解説します。

グラフの描画に必要なライブラリ、matplotlibについて解説します。

本コースで自然言語処理を学ぶのに必要な、数学の基礎を勉強します。

本セクションで学ぶための基礎となる数学を解説します。

ニューラルネットワークに必要な線形代数の基礎を学びます。

ニューラルネットワークに必要な微分の基礎を学びます。

ニューラルネットワークに必要な、正規分布の概念を学びます。

本コースのベースである、ニューラルネットワークとバックプロパゲーションについて、概要を解説します。

ニューラルネットワークについて、概要を解説します。

ニューラルネットワークが学習するためのアルゴリズム、バックプロパゲーションについて概要を解説します。

環境の用意や前処理など、自然言語処理に必要な準備を行います。

janomeをインストールする際の、バージョン指定に関してです。

本コースで必要な、環境の構築方法について解説します。

Pythonの正規表現により、文字列を加工する方法を学びます。

文書データ（コーパス）に対して、前処理を行う方法について学びます。

形態素解析により、文書を単語に分割する方法を学びます。

単語や文章をベクトル化する技術について学びます。

word2vecについて、概要を学びます。

単語をベクトル化する、分散表現について学びます。

分散表現を使って、単語の類似度を測定します。

分散表現を使って、単語ベクトル同士の演算を行います。

文章自体をベクトルで表し、文章の類似度を測定します。

RNNについて基礎を学び、自然言語処理につなげます。

リカレントニューラルネットワーク（RNN）について、概要を解説します。

フレームワークKerasについて、基礎を学びます。

Kerasを使って、シンプルなRNNを構築します。

RNNで文書の自動生成にトライします。

RNNが抱える問題に対する対策の一つ、勾配クリッピングについて学びます。

RNNの発展形であるLSTMについて学び、自然言語処理につなげます。

RNNの発展形であるLSTMについて、概要を解説します。

LSTM層の仕組みについて、構成する各要素を解説します。

シンプルなLSTMを実装し、学習、予測を行います。

LSTMの発展形であるGRUについて、概要を解説します。

シンプルなGRUを実装し、学習、予測を行います。

LSTM、GRUを使って文書を自動生成し、結果を比較します。

Seq2Seqによる対話文の生成ができるようになります。

Seq2Seqによる対話文の生成について、概要を学びます。

最小限の実装で、Seq2Seqのコードを学びます。

対話文生成用の訓練データに、前処理を行います。

対話文のコーパスを学習し、訓練済みのモデルを使って対話文を生成します。

訓練済みモデルの、対話文生成能力を検証します。

これまでに作った訓練済みモデルを使って、チャットボットを開発します。

チャットボット開発の概要を解説します。

Jupyter Notebook上に、チャットボットを構築します。

コマンドライン上で、チャットボットを動かします。

チャットボットの未来について、少しだけお話しします。

ボーナスレクチャー

さらに学びたい方のために、有用な情報を提供します。

Good to know

Know what's good

, what to watch for

, and possible dealbreakers

Teaches skills in natural language processing that are foundational for careers in data science, machine learning, and artificial intelligence

Taught by authors and researchers, Yukinaga Azuma, who is an expert in natural language processing

Develops core skills in natural language processing and programming that are applicable beyond the classroom

Implementation of NLP technologies

Develops skills by using Python and popular libraries

Activities

Be better prepared before your course. Deepen your understanding during and after it. Supplement your coursework and achieve mastery of the topics covered in 自然言語処理とチャットボット: AIによる文章生成と会話エンジン開発 with these activities:

復習：Python

Show steps

このコースではPythonを使用するため、基礎を固めておくと理解が深まります。

Browse courses on Python

Show steps

Pythonの基礎文法を復習する
NumPyライブラリの使用に関するチュートリアルを完了する
matplotlibライブラリの使用に関するチュートリアルを完了する

Show all one activities

Career center

Learners who complete 自然言語処理とチャットボット: AIによる文章生成と会話エンジン開発 will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:

自然言語処理エンジニア

自然言語処理エンジニアは、コンピュータに人間の言葉を理解、解釈、生成させる技術を開発する仕事です。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、PythonとKerasなどのフレームワークを使用して、独自の自然言語処理アプリケーションを構築できます。このコースは、自然言語処理の分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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チャットボット開発者

チャットボット開発者は、人間と自然な会話ができるチャットボットを設計、開発、実装する仕事です。本コースでは、チャットボット開発に必要な自然言語処理の技術を学び、Seq2Seqモデルを使用して独自のチャットボットを作成できます。このコースは、チャットボット開発の分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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機械学習エンジニア

機械学習エンジニアは、機械学習モデルを設計、開発、実装する仕事です。自然言語処理は、機械学習における重要な分野です。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、機械学習モデルを使用してテキストデータを処理する方法を学びます。このコースは、機械学習の分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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データサイエンティスト

データサイエンティストは、データを分析してパターンや洞察を発見する仕事です。自然言語処理は、テキストデータの分析に不可欠なツールです。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、テキストデータを分析して洞察を導き出す方法を学びます。このコースは、データサイエンスの分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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コンテンツライター

コンテンツライターは、ウェブサイト、ブログ、ソーシャルメディアなどのプラットフォーム向けのコンテンツを作成する仕事です。自然言語処理は、コンテンツ作成において重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用して魅力的で効果的なコンテンツを作成する方法を学びます。このコースは、コンテンツ作成の分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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マーケティング担当者

マーケティング担当者は、製品やサービスの宣伝や販売を計画、実行する仕事です。自然言語処理は、マーケティングにおいて重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用してマーケティングキャンペーンを最適化する方法を学びます。このコースは、マーケティングの分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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ビジネスアナリスト

ビジネスアナリストは、ビジネス上の問題を分析し、解決策を推奨する仕事です。自然言語処理は、ビジネス分析において重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用してビジネス上の問題を分析する方法を学びます。このコースは、ビジネス分析の分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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コンサルタント

コンサルタントは、企業や組織に対してアドバイスやサポートを提供する仕事です。自然言語処理は、コンサルティングにおいて重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用してコンサルティングサービスを向上させる方法を学びます。このコースは、コンサルティングの分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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起業家

起業家は、独自のビジネスを立ち上げて運営する仕事です。自然言語処理は、起業において重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用してビジネスを構築する方法を学びます。このコースは、起業に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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研究者

研究者は、新しい知識や技術を開発する仕事です。自然言語処理は、研究において重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用して研究を推進する方法を学びます。このコースは、研究に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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ジャーナリスト

ジャーナリストは、ニュースや情報を収集、調査、報告する仕事です。自然言語処理は、ジャーナリズムにおいて重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用してニュースや情報を分析する方法を学びます。このコースは、ジャーナリズムの分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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教育者

教育者は、生徒や学生に知識やスキルを教える仕事です。自然言語処理は、教育において重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用して教育を向上させる方法を学びます。このコースは、教育に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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翻譯家

翻訳家は、ある言語のテキストを別の言語に翻訳する仕事です。自然言語処理は、翻訳において重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用して翻訳の精度と効率を向上させる方法を学びます。このコースは、翻訳の分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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ソフトウェアエンジニア

ソフトウェアエンジニアは、ソフトウェアアプリケーションを設計、開発、実装する仕事です。自然言語処理は、ソフトウェア開発における重要な分野です。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用してソフトウェアアプリケーションを開発する方法を学びます。このコースは、ソフトウェア開発の分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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検索エンジン最適化（SEO）スペシャリスト

検索エンジン最適化（SEO）スペシャリストは、ウェブサイトが検索エンジンで上位に表示されるように最適化する仕事です。自然言語処理は、SEOにおいて重要な役割を果たします。本コースでは、自然言語処理の基礎を学び、自然言語処理技術を使用してウェブサイトを最適化する方法を学びます。このコースは、SEOの分野に興味があり、キャリアを始めたいと考えている方に最適です。

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