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7月, 2020の投稿を表示しています

人工知能が見ている世界

今の世の中、そこら中に人工知能(AI)と呼ばれるシステムがあふれている。特にディープラーニングによるニューラルネットワークモデルを使ったシステムは高度な処理が可能であると広く考えられているようだ。では、それを使ったAIはどのようにこの世界を見ているのだろうか。

ディープラーニングで得られる特徴を含んだ値(特徴マップ)がAIの視覚と呼べるだろう。AIについて扱った教材では、ディープラーニングにより学習されたニューラルネットワークモデルの特徴マップを例示していることがあるが、特定の画像に対する特定の特徴の一部を載せているだけなので、AIがどのように世界を見ているのか、それだけで判断するのは難しい。

そこで、任意の動画に対してニューラルネットワークモデルを使って特徴マップを映像化することにした。今回、対象とするネットワークアーキテクチャは、AlexNetVGG19だ。それぞれ2012年と2014に公表されており、どちらのアーキテクチャもImageNetの分類できわめて高い性能を誇っている。

特徴マップの映像化を行うにあたって、まずは動画処理のためにffmpeg-pythonを利用することにした。これは、名前からもわかるようにPythonのFFmpegラッパーで、動画を扱うのにはかなり便利なライブラリとなっている。次に、AlexNetとVGG19を利用するためにPyTorchとそのパッケージであるtorchvisionを利用した。torchvisionにはAlexNetとVGG19の学習済みネットワークモデルも用意されている。使い方は簡単で、例えばAlexNetなら、以下のコードでネットワークモデルをすぐに使うことができる。

model = torchvision.models.alexnet(pretrained=True)

今回は学習をせず用意されているモデルを使うだけなので、推論モードにして勾配計算をしないように model.eval() と torch.set_grad_enabled(False) を記述しておく。

処理の流れは次の通り。入力データとして適当な動画ファイルを用意する。動画ファイルが読み込まれると、ffmpegによりフレーム画像を一枚ずつ読み出し、それをnumpyで配列に変換。変換されたデータをPyTorchのモデルに渡す。前…

12年前の非接触型ICカードリーダPaSoRiで遊ぶ

最近ずっとリモートワークだったので、これを機に書斎の整理整頓を行った。段ボールに無造作に放り込まれたPC関連機器や電子ガジェットを漁っていると、2004年10月に発売されたソニーの非接触型ICカードリーダPaSoRi RC-S320が出てきた。2008年3月に購入したので実に12年以上前のモノだ。



このまま捨て置くのは勿体ないし、ちょっと興味をそそられたので、以前のブログ記事に上げたコードがちゃんと使えるか、最近新調したWindows 10搭載PCで確認してみた。

当然、ドライバが入っていないのでそのままでは動かない。早速最新のドライバを入れようと思ったが、実はRC-S320はとっくに販売終了していて、新しいPaSoRiとはドライバが違う。まあ、そりゃそうか。調べたところ古いドライバ(NFCポートソフトウェア Version 5.4.8.6)を落としてくれば動くことが分かった。動作確認環境はWindows 8.1までみたいだけど、まあ、大丈夫でしょ。

ドライバを入れたところ、デバイスマネージャーでちゃんと認識された。よし、これで準備OKだ。動かしてみよう! …いやまてよ? 今時Python2は許されない。ということでPython3のコードにちょこちょこっと修正して、これで良し。PaSoRiの上にモバイルSuica機能を搭載したAndroid端末を置いて、さっそく実行 python read_felica.py (カタカタカタッターン!)

OSError: [WinError 193] %1 は有効な Win32 アプリケーションではありません。

あ、これよく見るやつだ。実行パス名にスペースとか入ってちゃんと認識しないやつだ。と思ったけど調べてみるとパス名は問題ないみたい。あとは、そうそう、64ビット環境で32ビットのライブラリ使ったとか。それだ! 実行環境はPython3の64ビット版なので読み込むDLLも64ビットじゃないと。でも、利用させてもらった felicalib は32ビット版しかないみたい。0.4.3から64ビット版にも対応するみたいだけど、最新版の0.4.2が2008年6月リリースでそれ以降出ていないということはもう出ない可能性が高い。ちなみにソニーのドライバは当時64ビット版が存在しなかったみたいだけど、今は入っているようだ。

それならとり…