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【目次】「線形代数の半歩先」をPythonで写経

書籍の著者 大久保 潤 先生


写経の種類
書籍の数式や図表 を Python で実装します。

書籍の紹介


このシリーズは、書籍「線形代数の半歩先 データサイエンス・機械学習に挑む前の30話」(大久保潤 著、講談社サイエンティフィク、「テキスト」と呼びます)の Python 写経です。

テキストは、2025年3月に発売され、副題「データサイエンス・機械学習に挑む前」のとおり、線形代数とデータサイエンスの橋渡し的存在の数学書です。

目次


下線の付いたリンクから各記事をご覧ください!

第0部 (書籍外の記事です)

📘序章「Python写経、はじめました」

第2部 ならべた数に解釈を [関数の基底展開]

📗1章「エルミート多項式、ルジャンドル多項式、フーリエ級数展開」

【関連する話】
第8話「やっぱり基底は一つではない」(基底関数)
第12話「波の分解と再構築」(フーリエ変換)

第3部 ならべた数に応用を [データサイエンスと機械学習]

📗2章「線形回帰、リッジ回帰、ラッソ回帰」

【関連する話】
第15話「データに合う関数を探す」(線形回帰・最小二乗法)
第16話「学び過ぎはよくない?」(正則化・リッジ回帰・ラッソ回帰)

📗3章「特異値分解、固有値分解、主成分分析」

【関連する話】
第17話「行列の特別な分解」(主成分分析・特異値分解・低ランク近似)
第18話「直交の技術」(主成分分析・固有ベクトル・未定乗数法・擬似逆行列)

第4部 ならべた数と移りゆく世界 [行列と時間発展系]

📗4章「時間発展方程式、微分方程式、偏微分方程式」

【関連する話】
第19話「移り変わりを数式で表現する」(微分方程式)
第21話「いくつかの時間発展を一度に解く」(連立微分方程式)
第23話「偏微分方程式を解く」(基底展開・固有関数・差分近似)

第5部 ならべた数のさらなる発展 [非線形系における線形性]

📗5章「ファン・デル・ポル方程式、スナップショット・ペア、コルモゴロフの後退方程式」

【関連する話】
第25話「時間発展データのために」(随伴作用素)

以降の章は次の2話と関係します

【関連する話】
第26話「観測方法を変える・その1」(クープマン作用素・辞書関数)
第27話「観測方法を変える・その2」(クープマン・モード)

📗6章「クープマン作用素理論、動的モード分解」

📗7章「クープマン作用素理論、動的モード分解、未来予測」

以降の章はChatGPT謹製「クープマン理論&DMD完全マスター」を実践!

ChatGPT謹製:クープマン理論&DMD完全マスター・ロードマップ

📙8章「拡張動的モード分解、カーネル動的モード分解」

📙9章「コルモゴロフ後退方程式、DMD時系列クラスタリング」

📙10章「DMD動画分析、DMD振り返り」

楽しい写経シリーズの目次

ブログの紹介


note で8つのシリーズ記事を書いています。
ぜひ覗いていってくださいね!

1.のんびり統計

統計検定2級の問題集を手がかりにして、確率・統計をざっくり掘り下げるブログです。
雑談感覚で大丈夫です。ぜひ覗いていってくださいね。
統計検定2級公式問題集CBT対応版に対応しています。
Python、EXCELのサンプルコードの配布もあります。

2.統計・データ分析とつながる

シリーズ「統計・データ分析とつながる」は、統計・データ分析との「つながり」を発掘して、コラム風に仕立てたブログシリーズです。
生成 AI の力を借りながら、統計・データ分析の入り口をイメージして、自由気ままに書きました。
たとえば…
・日常生活と統計のつながり
・統計検定2級からその先へのつながり
気楽にお読みいただけたら嬉しいです🍀

3.実験!たのしいベイズモデリング1&2をPyMC Ver.5で

書籍「たのしいベイズモデリング」・「たのしいベイズモデリング2」の心理学研究に用いられたベイズモデルを PyMC Ver.5で描いて分析します。
この書籍をはじめ、多くのベイズモデルは R言語+Stanで書かれています。
PyMCの可能性を探り出し、手軽にベイズモデリングを実践できるように努めます。
身近なテーマ、イメージしやすいテーマですので、ぜひぜひPyMCで動かして、一緒に楽しみましょう!

4.実験!岩波データサイエンス1のベイズモデリングをPyMC Ver.5で

書籍「実験!岩波データサイエンスvol.1」の4人のベイジアンによるベイズモデルを PyMC Ver.5で描いて分析します。
この書籍はベイズプログラミングのイロハをざっくりと学ぶことができる良書です。
楽しくPyMCモデルを動かして、ベイズと仲良しになれた気がします。
みなさんもぜひぜひPyMCで動かして、一緒に遊んで学びましょう!

5.楽しい写経 ベイズ・Python等

ベイズ、Python、その他の「書籍の写経活動」の成果をブログにします。
主にPythonへの翻訳に取り組んでいます。
写経に取り組むお仲間さんのサンプルコードになれば幸いです🍀

6.RとStanではじめる心理学のための時系列分析入門 を PythonとPyMC Ver.5 で

書籍「RとStanではじめる心理学のための時系列分析入門」の時系列分析をPythonとPyMC Ver.5 で実践します。
この書籍には時系列分析のテーマが盛りだくさん!
時系列分析の懐の深さを実感いたしました。
大好きなPythonで楽しく時系列分析を学びます。

7.データサイエンスっぽいことを綴る

統計、データ分析、AI、機械学習、Pythonのコラムを不定期に綴っています。
統計・データサイエンス書籍にまつわる記事が多いです。
「統計」「Python」「数学とPython」「R」のシリーズが生まれています。

8.Python機械学習プログラミング実践記

書籍「Python機械学習プログラミング PyTorch & scikit-learn編」を学んだときのさまざまな思いを記事にしました。
この書籍は、scikit-learnとPyTorchの教科書です。
よかったらぜひ、お試しくださいませ。

最後までお読みいただきまして、ありがとうございました。

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