사물인터넷을 위한 인공지능 (더 스마트한 IoT 시스템을 개발하기 위한 고급 머신러닝/딥러닝 기법)

사물인터넷을 위한 인공지능 (더 스마트한 IoT 시스템을 개발하기 위한 고급 머신러닝/딥러닝 기법)

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Description
현재 가장 뜨거운 화제인 두 가지 주제, 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT)을 결합해 더 똑똑한 시스템을 구축하자!
데이터 과학 및 데이터 분석학을 바탕으로 용량이 테라바이트 규모에 이르는 데이터에서 통찰력을 찾아내기 위한 애플리케이션은 많다. 그러나 이러한 애플리케이션으로는 사물인터넷 데이터의 패턴을 지속해서 찾아내야 한다는 문제를 해결하지 못한다. 이 책에서는 인공지능과 사물인터넷을 결합해 다각적으로 더 똑똑한 솔루션을 구현해 본다.

《사물인터넷을 위한 인공지능》에서는 분산된 데이터 소스로부터 사물인터넷 데이터를 수집해 전처리하는 과정을 다룬다. 이 책을 통해 머신러닝, 딥러닝, 강화학습, 자연어 처리 같은 다양한 인공지능 기술을 학습해 스마트 IoT 시스템을 구축할 수 있다. 책을 읽다 보면 다양한 사물인터넷 장치에서 생성되고 소비되는 다양한 데이터 형식(예: 시계열 데이터나 그림 데이터, 소리 데이터)에 맞춰 작동하게 모델을 구축하는 기술을 터득할 수 있다. 사물인터넷 솔루션의 네 가지 주요 응용 분야별로 유용한 사례를 연구하는 것이 이 책이 지향하는 핵심이다. 이와 같은 사례를 살펴보는 과정에서 널리 사용되는 파이썬 라이브러리와 텐서플로, 케라스가 제공하는 역량을 지렛대 삼아 다양한 인공지능 모델을 구축해 볼 것이다.

이 책에서 다루는 내용을 다 이해하고 나면 스마트 인공지능 기반 사물인터넷 애플리케이션을 만들 수 있을 것이다.
저자

아미타카푸어

아미타카푸어는델리대학교SRCASW의전자공학부교수로지난20년간신경망및인공지능을적극적으로가르쳤다.1996년에전자공학석사학위를받았고2011년에박사학위를받았다.박사과정을거치는동안독일의카를스루에소재의카를스루에공과대학에서연구의일환으로DAAD펠로우십을수상했다.포토닉스2008이라는국제콘퍼런스에서최우수발표상을수상했다.ACM,AAAI,IEEE및INNS의정회원이다.두권의책을공동으로저술했다.국제저널및콘퍼런스에서40권이넘는출판물을펴냈다.현재는머신러닝,인공지능,심층강화학습및로봇공학을연구중이다.

목차

▣01장:사물인터넷과인공지능의원리와기초
IoT101이란?
___사물인터넷참조모델
___사물인터넷플랫폼
___사물인터넷수직시장
___빅데이터와사물인터넷
인공지능주입:사물인터넷에서의데이터과학
___데이터마이닝을위한산업간표준과정
___인공지능플랫폼과사물인터넷플랫폼
이책에서사용하는도구들
___텐서플로
___케라스
___데이터셋
요약

▣02장:사물인터넷을위한데이터액세스와분산처리
TXT형식
___파이썬에서TXT파일을사용하기
CSV형식
___csv모듈을사용해CSV파일을다루기
___pandas모듈로CSV파일을다루기
___NumPy모듈을사용해CSV파일을다루기
XLSX형식
___OpenPyXl로XLSX형식파일다루기
___XLSX형식으로된파일에서pandas를사용하기
JSON형식다루기
___json모듈로JSON파일을다루기
___pandas모듈로JSON파일을다루기
HDF5형식
___PyTables로HDF5형식파일을다루기
___pandas로HDF5형식파일을다루기
___h5py로HDF5형식파일을다루기
SQL데이터
___SQLite데이터베이스엔진
___MySQL데이터베이스엔진
NoSQLdata
HDFS
___hdfs3로HDFS를다루기
___PyArrow의파일시스템인터페이스를HDFS용으로사용하기
요약

▣03장:사물인터넷을위한머신러닝
머신러닝및사물인터넷
학습패러다임
선형회귀분석을이용한예측
___회귀를이용한전력생산예측
로지스틱회귀를이용한분류
___교차엔트로피손실함수
___로지스틱회귀를이용한포도주분류
서포트벡터머신을사용한분류
___최대여유도초평면
___커널트릭
___SVM을사용해포도주를분류하기
나이브베이즈
___포도주품질에대한가우스나이브베이즈
결정트리
___사이킷의결정트리
___사용중인결정트리
앙상블학습
___보팅분류기
___배깅및페이스팅
모델개선을위한팁과트릭
___고르지않은데이터척도를해결하기위한특징척도화
___과적합
___‘공짜점심은없다’정리
___하이퍼파라미터조율및격자검색
요약

▣04장:사물인터넷을위한딥러닝
딥러닝101
___딥러닝:왜지금에서야?
___인공뉴런
___텐서플로에서단일뉴런모형화하기
회귀및분류를위한다층퍼셉트론
___역전파알고리즘
___텐서플로로구현한다층퍼셉트론으로에너지출력을예측하기
___텐서플로로다층퍼셉트론을구현해포도주품질을분류하기
합성곱신경망
___CNN의서로다른계층들
___몇가지인기CNN모델
___손글씨숫자인식을위한LeNet
재귀신경망
___LSTM
___게이트처리재귀장치
오토인코더
___잡음제거오토인코더
___변분오토인코더
요약

▣05장:사물인터넷을위한유전알고리즘
최적화
___결정론적방법과분석학적방법
___경사하강법
___자연스러운최적화방법
유전알고리즘소개
___유전알고리즘
___장점과단점
분산진화알고리즘을
유전알고리즘을파이썬으로코딩하기
___단어추측
___CNN아키텍처를위한유전알고리즘
___LSTM최적화를위한유전알고리즘
요약

▣06장:사물인터넷을위한강화학습
소개
___강화학습용어
___성공적인애플리케이션
시뮬레이션환경
___OpenAIgym
Q학습
___Q테이블을사용한택시하차
Q망
___Q망을사용한택시하차
___아타리게임을플레이하기위한DQN
___이중DQN
___결투DQN
정책경사도
___왜정책경사도인가?
___정책경사도방법을사용하는퐁
___연기자-비평가알고리즘
요약

▣07장:사물인터넷을위한생성모델
소개
VAE를사용한이미지생성
___텐서플로의VAE
GAN
___텐서플로를사용해바닐라GAN을구현하기
___DCGAN
___GAN의변종과멋진애플리케이션
요약

▣08장:사물인터넷을위한분산인공지능
소개
___스파크컴포넌트
아파치MLlib
___MLlib에서의회귀
___MLlib에서의분류
___SparkDL을사용한전이학습
H2O소개
___H2OAutoML
___H2O에서의회귀
___H2O를사용해분류하기
요약

▣09장:개인용사물인터넷과가정용사물인터넷
개인용사물인터넷
___MIT의슈퍼슈즈
___지속적인포도당측정
___심장관찰
___디지털비서
사물인터넷및스마트홈
___인간활동인식
___스마트라이팅
___홈서베일런스
요약

▣10장:산업용사물인터넷을위한인공지능
인공지능기반산업용사물인터넷소개
___몇가지흥미로운사용사례
인공지능을이용한예방정비
___LSTM을사용한예방정비
___예방정비의장단점
산업용전기부하예측
___LSTM을이용한단기부하예측
요약

▣11장:스마트시티용사물인터넷을위한인공지능
스마트시티가필요한이유는?
스마트시티의구성요소
___스마트트래픽
___스마트파킹
___스마트웨이스트
___스마트폴리싱
___스마트라이팅
___스마트거버넌스
스마트시티에사물인터넷을응용하기위해필요한단계
___공개데이터가있는도시들
___샌프란시스코범죄데이터를사용해범죄탐지하기
도전과이득
요약

▣12장:종합해보기
다양한데이터형식처리
___시계열모형화
___글로된데이터를전처리하기
___이미지데이터를확대하기
___비디오파일다루기
___오디오파일이입력데이터인경우
클라우드컴퓨팅
___아마존웹서비스
___구글클라우드플랫폼
___마이크로소프트애저
요약

출판사 서평

★이책에서다루는내용★

◎텐서플로와케라스를사용해머신러닝및딥러닝등의다양한인공지능기법을적용한다.
◎다양하고분산된소스에서나온데이터에접근해그것을처리한다.
◎지도학습방식과비지도학습방식으로사물인터넷데이터에대해머신러닝(기계학습)을수행하게한다.
◎MLLib및H2O.ai플랫폼을바탕으로아파치스파크를사용해사물인터넷데이터를분산처리한다.
◎여러딥러닝방법을이용해시계열데이터를예측한다.
◎개인용사물인터넷,산업용사물인터넷,스마트시티분야의사례를연구해인공지능을구현한다.
◎다양한웨어러블장치나스마트장치로부터얻은데이터에서독특한통찰을얻는다.