薬剤師のプログラミング学習日記

プログラミングやコンピュータに関する記事を書いていきます

画像の回転角度をCNNの回帰で予測する

CNNといえば画像の分類問題でよく目にしますが、回帰問題にも用いることができます。分類問題ではデータがどのクラスに属するか、という問題を扱いますが、回帰問題では入力データから連続的な数値の予測を行います。 そこで、回転した画像からその回転角度…

YOLOv3のData Augmentationとモデル評価

前回はとりあえずオリジナルのデータセット(錠剤とカプセルの画像)で学習して、実際にそれらが検出できるかというところまでやってみました。しかし、Lossの落ちやモデル評価までは踏み込めていなかったので、今回はこれらについて少し掘り下げてみようと…

物体検出モデルYOLOv3で画像から錠剤を検出する

前回は錠剤画像の刻印を強調してみましたが、今度は物体検出モデルを使って薬が写った画像から錠剤(またはカプセル)を検出してみます。 Windows10でkeras版のYOLOv3を使用しました。 環境を構築し、自分で写真を撮ってオリジナルのデータセットを作成して…

錠剤画像の刻印(識別コード)を強調させて表示する

薬剤師をしていると調剤された薬の監査や持ち込まれた薬の鑑別を毎日のようにしますが、現在はこれらの業務の支援システムがいろんなメーカーから出ているようです。 共通してみられる機能に、撮影した錠剤の画像から薬がどの薬であるかを推定できる、あるい…

Pythonを定期実行してExcelファイルの中身を確認する

指定したExcelファイル内を検索して、特定のワード(語句)があるかどうかを確認するPythonプログラムを定期的に自動実行するようにしました。共有フォルダなど自分の管理外にあるようなExcelファイルが不定期に更新される場合、自分に必要な情報が載ってい…

手書き数字認識CNNモデルを自作データセットで再学習する

あらかじめMNISTで学習しておいたCNNモデルを自分で集めた手書き数字画像データセットに対して精度が高くなるよう再学習しました。 事前学習済みCNNモデルの重みを微調整する 手書き数字画像データセットを可視化する グレースケール画像でデータを描画 PCA…

自分の手書き数字のデータセットを作る

自分で集めた手書きの数字画像からデータセットを作りました。MNISTのように、手軽に自分のモデルの学習に使うことができるようにプログラムを書きました。 数字画像データを人手でラベル付けする データ拡張(Data Augmentation) 画像を水増ししてラベル間…

畳み込みニューラルネットワークを自作の手書き数字画像に利用する

自分で用意した画像から手書き数字の切り出し→前処理と行なってきました。今度はこれらの手書き数字をMNISTデータセットで学習させた畳み込みニューラルネットワーク(convolutional neural network:CNN)に読ませるということをやってみます。また、モデル…

手書き数字データに前処理を行う

前回「画像から手書き数字を切り出す - 薬剤師のプログラミング学習日記」で自分で用意した画像データから手書き数字の部分だけを切り出すことができました。あとはこの手書き数字を画像識別モデルに読ませて数字認識をさせたいところですが、切り出した画像…

画像から手書き数字を切り出す

手書き数字をコンピュータに読ませて入力作業を自動化するため、画像から特定の領域にある数字を切り出すプログラムを書きました。 なお、本記事の内容は「数字認識を使って棚卸を自動化するアプリケーションを作る」で行った処理のひとつとなっています。 …

Pythonで画像の傾きを補正して水平にする

コピー機等でスキャンした画像データをよく見ると、ほんのわずかに傾いているものがあります。Windowsだと標準ソフトのフォトあたりを使うと、スライダーをマウスで動かしながら画像の回転を行うことができますが、角度の最小単位が1度ずつとなっていて微妙…

数字認識を使って棚卸を自動化するアプリケーションを作る

機械学習ライブラリにおける画像分類のチュートリアルなどで目にすることが多い手書き数字認識ですが、実際の業務で行う棚卸で利用することができそうだと考え、あれこれ試行錯誤してやってみました。とりあえず実用で使えるレベルで形になったので、書いて…

病棟薬剤業務実施加算を届出している病院について調べる

薬剤師が重要な役割を果たすことで算定できる施設基準は数多くありますが、今回は病棟薬剤業務実施加算の届出をしている病院について、病床数やその他の施設基準との関係をPythonを使って調べてみました。記事の前半は主にデータの概要やプログラムのデータ…

Pythonでダブルクォーテーション囲いのCSVファイルを作成する

調剤薬局に勤めている友人から、「納品価格が更新された在庫薬のCSVファイルを新たにレセコンに取り込みたいが、うまくいかない」との相談を受け、Pythonプログラムを書いて実現することにしました。わざわざPythonを持ち出さなくても他にも方法はありますが…

主成分分析(PCA)による次元削減

主成分分析(PCA:Principal Component Analysis)では、データの本質的な部分に注目して重要な部分を保持し、あまり重要でない部分を削る、一言でいえばデータの要約(=次元削減)を行います。いろいろな分野で使われている手法ですが、機械学習においては与え…

k-meansによるクラスタリング

k-meansはデータを自動的にクラスタリング(グループ化)する手法で、k平均法ともいわれます。同じクラスタ内のデータは類似するように、別のクラスタのデータは異なるようにデータを分類します。ナイーブベイズなどでは正解を与えて「教師あり」で分類を行い…

Word2Vecを使って特定カテゴリで使われる単語の分散表現を得る

テキストの特徴抽出の手法として文書を単語の集合としてみるBag of Words(BoW)表現について前に書きましたが、今回は単語を数値ベクトルに変換する手法についてです。 単語の分散表現とは Word2Vec CBOWモデル Skip-gramモデル Wikipediaの特定カテゴリの記…

Wikipediaの特定カテゴリの記事のみを取得する

自然言語処理に関する機械学習の手法を試す際には大量のテキストデータが必要になることがあります。そこで、手軽に使えるテキストデータとしてWikipediaの記事データを使うことにしたのですが、全データを対象にしてアルゴリズムを学習させるのは時間がかか…

ロジスティック回帰による多クラス分類

前回は2値分類でしたが、今回はロジスティック回帰モデルにおける多クラス分類のコードを書きます*1。今までの流れだと、モデルの表現と目的関数、その偏微分がわかれば勾配降下法でモデルのパラメータを求め分類器を作ることができたので、それを目指します…

ロジスティック回帰による2値分類

今回はロジスティック回帰を使ってデータを分類してみようと思います。「回帰」とありますが、分類タスクで使用されるアルゴリズムです。なお、この記事はCourseraのMachine Learning(機械学習)講座『Logistic Regression』の内容を基に書いています。また…

ナイーブベイズ分類器を自分で実装してみる

以前薬歴文書の分類にナイーブベイズ分類器を使いました。この分類器は迷惑メールのフィルタやWebニュース記事の分類等で使用されているそうです。特徴として、性能はやや劣ることがあるものの、高速に訓練でき実装も比較的容易だということで、今回はこのナ…

Bag of WordsをPythonで書いてみる

文書データを数値表現に変換する手法の1つであるBag of Wordsを一からPythonで書いてみました。 Bag of Words(BoW)とは BoWの問題点 nグラムによるBoW sklearnのCountVectorizerのパラメータについて tokenizer preprocessor analyzer stop_words max_dfとm…

MeCabをインストールしてPythonで分かち書きをする

自然言語である文書データを機械学習プログラムで扱えるようにするためには、文を構成する要素である単語に分解(分かち書き)する必要があります。今回はPythonで分かち書きをするために必要なソフトのインストールとその設定について書こうと思います。 分…

薬歴文書を機械学習でカテゴリ分類してみる

少し前まで自然言語データを用いた様々な機械学習の手法について勉強していました。しばらくはこれについて書いていこうと思います。今回のプログラムでは、次のような入力された文章に対してあらかじめ作成しておいたカテゴリに分類させる、ということをや…

OutlookメールをPythonでファイル出力する

Outlookで受信したメールを特定のフォルダにHTMLファイルとして出力するプログラムです。私の職場では医薬品医療機器情報配信サービス(PMDAメディナビ)を利用していますが、このメールをネットワーク内の共有フォルダにHTML形式で保存することで、ネットワ…

線形回帰でデータに直線を当てはめる

これまでに何度か片対数プロットした血中濃度データから直線のパラメータを求めるということをしましたが、これは線形回帰の中でも説明変数が一つの単回帰に当たります。 今まではnumpyやscipyといったライブラリから既成のモジュールを呼び出してデータを与…

腎機能評価ツールを作ろう

前回記事「eGFRとクレアチニンクリアランスの計算式をグラフ描画する」の続きです。 ウィジェット(スライダーなどの部品)を配置する ウィジェットの値変更時の処理を書く グラフにテキストを表示する 体重一点における体表面積、CCr、個別eGFRを求める 実…

eGFRとクレアチニンクリアランスの計算式をグラフ描画する

腎機能評価の指標としてeGFR(推算糸球体濾過量)やCCr(クレアチニンクリアランス)、シスタチンC(Cys-C)などがありますが、病院等で働く薬剤師であれば、仕事中に薬の投与量のチェックをするためにこれらの値を計算することも多いかと思います。 ネットで…

薬の蓄積率について-投与間隔と半減期からわかること-

ネットで蓄積率を検索すると『投与間隔/消失半減期が3以下なら定常状態のある薬、4以上なら定常状態のない薬』などの記事が見つかります。今回はこの3や4という数字の意味について見ていきたいと思います。 蓄積率とは 蓄積率の式をグラフでみる 具体的な例…

ニュートン法で方程式の近似解を求める

前回「トラフ値からkeを推定する」で定常状態のCss_minを求める式からkeを求めました。このときscipy.optimizeモジュールのnewton()を使いましたが、これはニュートン法(ニュートン・ラフソン法)というアルゴリズムを実装した関数です(引数に導関数を与え…