「E資格」に合格するために必要な数学の学習法を解説

「E資格」に合格するために必要な数学の学習法を解説

機械学習やディープラーニングといったAIを実装するには様々な数学の知識が必要です。
AIの学習に関する書籍を開いてみてください。そこには、多くの数式で埋め尽くされているのが分かります。

AIエンジニアとして、「E資格」を受験し、合格するためには基礎数学から応用数学まで幅広い知識が要求されます。
この記事では「E資格」合格のための数学の学習方法について解説しますので、ぜひ参考にしてください。

「E資格」の受験準備に知っておきたい数学の出題範囲

「E資格」を実施しているJDLA(Japan Deep Learning Association:一般社団法人日本ディープラーニング協会)が示しているシラバスによると、大項目として応用数学があり、その内容は以下の通りです。

  • 線形代数  特異値問題
  • 確率・統計
    • ベルヌーイの分布
    • マルチヌーイの分布
    • ガウス分布
    • ベイズ則
  • 情報理論

数学の学習は上記に示す範囲だけで良いのでしょうか。実はシラバスに示されている機械学習や深層学習でも様々な数学が応用されており、特に以下の2点は重要ですので、しっかりと学習しておきましょう。

  • 最適化問題
  • 多変量解析

数学

事前準備

まずは、数学の基本を思い出しましょう。
高校時代の数学の教科書や参考書を再び開いてみましょう。そこには機械学習やディープラーニングで多く使用されている微分、確率・統計、行列計算といった数学の基本が記載されています。
また、Σ、σといった当たり前のように数式に示されている記号の意味も復習できるでしょう。

「E資格」の試験勉強を開始する前のウォーミングアップのつもりで眺めるだけでも良いです。頭にこびり付いている数式への拒否感を取り除きましょう。仕事で普段から数学を使用している方にとっては必要ないかもしれませんが、念のためです。

「E資格」資格合格のための数学の学習方法

JDLA認定プログラムでの学習

「E資格」試験を受験するためにはJDLAが認定したプログラム(講座)を終了しておく必要があります。
その中で実施される数学に関する講座内容を確実に理解することが最も重要です。各認定プログラムの実施事業者は、ディープラーニングの体系的な理解や実装を行うために、エンジニアが必ず理解しておかなければならない数学の範囲を把握し、講座内容としているからです。

「E資格」の出題範囲は幅広いので数学に対する講座時間は決して十分でないかもしれませんが、講義の間は集中して理解に努め、分からないことがあれば理解できるまで質問を何度も行い、数学に対する不安が後々まで残らないようにしましょう。

数学関連講座の受講での学習

JDLA認定プログラムのカリキュラムは様々で、例えば微分や確率・統計の基礎を理解していることが前提となっているものもあります。
そのために、認定プログラムの実施事業者は数学に軸足をおいた関連講座やフォローアップ講座を開講して、受講を推奨しています。
もちろん、このような関連講座は認定プログラムではなく、受講は必須ではありませんが、少しでも数学に自信が無ければ受講することが「E資格」合格への近道になるでしょう。

ただし、認定プログラムとは別途費用(1万円以下から数万円)が必要になりますので、費用が安いからといって、受講している認定プログラムとは異なる実施事業者が開講する講座を受講することはあまりお勧めできません。
なぜなら、実施事業者は認定プログラムの内容を補完するために数学関連講座のカリキュラムを作成していると考えられるからです。

JDLA推薦図書等による自己学習

図書による学習
高校受験や大学受験では、学校の教科書とは別に参考書を使用して学習することが当たり前のように行われています。
それと同じように数学関係の書籍を参考書として認定プログラムや数学関連講座の補完学習を行いましょう。

JDSLは、「機械学習・ディープラーニングの数学を学習したい人におすすめ本」として4冊の書籍を推奨しています。
なお、これらは「G検定」合格者のおすすめ書籍なのですが、その内容は「E資格」の出題範囲と大きく異なることはありませんので、十分に役立つことでしょう。また、これらの書籍はディープラーニングの構築に数学がどのように使用されていることも表されており、体系的にディープラーニングと数学との関係性を理解する上でも非常に役に立ちます。

まとめ

上記に示したように、「E資格」合格のために数学の学習方法として、まず高校時代の教科書や参考書を開いて当時のことを思い出しながら、本格的な学習のウォーミングアップをし、その後、以下に示す方法で学習を進めましょう。

  • JDLA認定プログラムでの学習
  • 数学関連講座の受講
  • JDLA推薦図書等による自己学習

最初は、数学の講義を聞いても「何のこっちゃ?」と思うかもしれませんが、講座内容が進むにつれ、何となく理解できるようになるでしょう。
「E資格」試験の合格者には年齢が60代の方もいらっしゃいます。一般に、年齢が増してから数学を学習することは非常に難しいことですが、実際に合格を手に入れている方もいるのですから、「数学は難しいから」と、最初から諦めずに数学の学習をしっかり行い、「E資格」合格という目標を達成しましょう。