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Haskellでいってみよう

日曜プログラマにも満たないレベルでもHaskellで何かソフトウェアを作りたい!

DeepLearning(5): スペースリーク解消!

前回で形だけは写経が完成したわけだが、最後に書いたとおりひどいスペースリークが起こって使い物にならないことがわかった。今回はスペースリークの解消に取り組もう。(前回記事ではメモリリークと書いたが、Haskell界隈では(?)スペースリークと言うようだ…

DeepLearning(4): CNNの逆伝播完成?

また時間が経ってしまった。畳み込み層の逆伝播のアルゴリズムを 理解するのに手間取ってしまった。。。気を取り直して、逆伝播の後半戦といこう。 1. 各層のおさらい 今回作っているプログラムは次のように11層のレイヤで画像を学習・評価している。 No. 層…

DeepLearning(3): そして逆伝播(でも全結合層まで)

第1、2回で順伝播の処理は実現した。今回やっと「学習」処理に入る。 (それにしても時間が取れず、またしてもだいぶあいだが空いてしまった。記憶が飛んでいる) 前回作成したプログラムでは、多段のニューラルネットワークを構成したが、 その終盤には2つ…

DeepLearning(2): まずは順伝播(下)

前回に続き、CNNの順伝播処理について。前回は下準備という感じだったが、 今回は各層の処理を考よう。 なお今回の記事に限らないが、私の記事は自分自身の忘備録であることが 主目的なため、各種技術・理論については正しくないかもしれないし プログラミン…

DeepLearning(1): まずは順伝播(上)

さて、今回からは新たなネタとしてDeepLearningに取り組もう。 DeepLearningといえばすでにブームは去って、今は現実の課題に どんどん活用されている状況だ。使いやすく性能のいいツールや ライブラリがいろいろあり、ちょっと学べば簡単にその恩恵に 与る…

CPUの創りかた(10): おまけ、アセンブラ

CPU自体は前回までで完成したので、次のネタに行ってもよかったのだが、 CPU(の実行プログラム)に与えるのがマシンコードだと、いちいち ハンドアセンブルするのが面倒くさい。 別件でパーサを書く必要がありParsecライブラリに興味を持っていたので そのう…

CPUの創りかた(9): CPUはじめました

さあ、前回までで必要なモジュールは出揃った。今回はそれらを組み立てて 動くCPUを作ってしまおう! 一気に最終形はしんどいので少しずつピースを埋めていく感じで進めていきたい。 なお、しつこいようだがここで作っているCPUは以下の本で解説されている TD…

CPUの創りかた(8): すべては足し算だった

CPUの製作もいよいよゴールが近づいてきた。残る主要な部品は 命令デコーダ(instruction decorder)のみ。その前にCPUの全体構造を 確認しておきたい。そうすれば命令デコーダをどう作ればいいかがよく 分かると思う。次に命令デコーダを考えよう。 CPUのブロ…

CPUの創りかた(7): 加算器を作る

今回はCPUの中でも「純粋に」計算するところ、加算器を作ろう。ALUを作る!と 行きたいところだが、残念ながらTD4(しつこいようだが下記の本で実装されるCPU) では加算器しかないので今の所は諦めよう。 1 bit 全加算器 ものの本では半加算器から説明されるよ…

CPUの創りかた(6): プログラムカウンタ

前回はレジスタを作ったが、その流れでプログラムカウンタを作ろう。 なぜ「その流れ」かというと、プログラムカウンタはレジスタに少し 手を加えたものだからだ (ということを知ったのは最近なので偉そうなことは言えないが)。 便利な二項演算子 プログラム…

CPUの創りかた(5): 4 bitレジスタ

今回は、前回作ったD Flip Flop(以下D-FF)を使ってレジスタを作ろう。 対象のCPU(TD4)は4 bitのレジスタを2つ持っている。これを実装したいわけだ。 1 bitレジスタ 最初から複雑なものを作るのは大変なので、まず簡単なところから1 bitレジスタを 考えること…

CPUの創りかた(4): Flip Flop

今回こそ、CPU本体の製作に入ろう。本「CPUの創りかた」では、ROMの次に レジスタを作る流れになっている。 ただ、いきなりレジスタはしんどいので、今回はその手前のFlip Flopの話だ。 Flip Flopと状態保持 Flip Flopは順序回路の一つらしいが、状態を記憶…

CPUの創りかた(3): ROMをつくる

今回はROMをつくろう。ROMと言っても本(CPUの創りかた)ではディップスイッチで 代用している。つまり論理回路ではない。ということで、ここでも論理回路の シミュレーションは諦め(笑)、単純にHIかLOを出すような関数を作ろうと思う。 まずはROMの概要的な…

CPUの創りかた(2): decorderとmultiplexer

前回は基本的な論理ゲートを作った。今回作ろうとしているCPU (TD4)は以下の本で 説明されているが、論理回路の本格的なところはROMの実装からだ。 ROMの実装においては、まずアドレスを指定するためにdecorderが必要みたいだ。 また後の章では、信号を統合…

CPUの創りかた(1): 基本論理回路の定義など

さて今回からは、論理回路をやろう。といっても電子工作をする わけではないので、要するにシミュレータを作るということだ。 もちろん大仰なシミュレータではないが。今回唐突に論理回路を 持ち出したのは次の本の「せい」だ。 2003年発行の本で、当時から…

レイトレーシング(9): フィルタ、乱数などで抗ってみる

前回からかなり間が空いてしまった。ほとんど記事は書いていたのだが、 最後の乱数の比較がなかなかできず停滞してしまった。こういう趣味も、 きちんと時間を確保して取り組みたいものだ。。。 さて前回は曲がりなりにもなんとかフォトンマッピング法で画像…

レイトレーシング(8): 輝度推定による画像生成

前回、画像生成プログラムの大枠を作成した。今回はフォトンマップから各画素の輝度を 計算して画像生成までやってみよう。 各画素の処理 前回の記事でtraceScreenとした処理の実際の中身を考える。フォトンマッピング法は 光線追跡法をベースにして、(大雑…

レイトレーシング(7): 光線追跡処理の大枠

忙しさにかまけて更新をサボってしまった。。。気を取り直して再開しよう。 前回まででフォトンマップが出来上がったので、今回からはそれを使った光線追跡の プログラムに取り組む。 処理の大枠 フォトンマップを使う以外は古典的な光線追跡のアルゴリズム…

レイトレーシング(6): やっとフォトン追跡

シーン作成 前回までで、物体を定義するための準備ができた。それを用いて簡単なサンプルシーンを 作ってみる。閉じた空間でないと、せっかく放射したフォトンが無限遠に行ってしまって無駄に なるので、箱型の空間を用意しよう。これで平面が6つ。それだけ…

レイトレーシング(5): 物体の定義

前回までで、光源から放射されるフォトンが生成できたので、次はそれを 追跡してフォトンマップを作ることになるが、そのためには描かれる「物体」を 準備しないといけない。 「物体」定義 次に考える処理は、メインルーチン中の次の部分だ。 photoncaches <…

レイトレーシング(4): フォトンの生成

光源の定義をやりなおす 前回の記事で、光源について型クラスLightを定義した上で 各種光源の型(例えば点光源PointLight)をそのインスタンスと するようにした。その後、シーン情報内で光源のリストを作ろうと した時に問題に気づいた。Haskellでは"同じ型"…

レイトレーシング(3): フォトンマップ生成の大枠を考える(ついでに光源も)

以前に書いたように、フォトンマッピング法は(1)フォトンマップの生成、 (2)レイトレーシングの二段階で画像を生成する手法だ。だから、まずは フォトンマップを作らないと始まらない。今回からそのプログラムを作っていこう。 仕様とメインルーチン まずは…

レイトレーシング(2): `Algebra`モジュールをいじる

今回はテストについて書くつもりだったが、テストをいろいろ「テスト」していて なかなか確認事が多そうなので、後回しにする。そこで、前回作った Algebraモジュールをちょっといじろうと思う。 位置ベクトルと方向ベクトル 三次元ベクトルVector3を定義し…

レイトレーシング(1): バージョン1の定義、ベクトル演算

Haskellは数学と関連があるというような話をちょくちょく見ることがある。 圏論がどうとか数学的な概念が…といったところは筆者にはわからないが、 ソース(見た目)はかなり数学っぽいと思う。実際これが一番Haskellに はまっている理由かもしれない。この…

同一画像検索(6): 改良して完成

このネタの最後に幾つか確認と改良をして完成させよう。 総当たり処理を少し改善 roundRobinは再帰で定義しているが、場合分けが格好悪い。isSameの 戻り値がBoolなところが問題か。 roundRobin x (y:ys) | isSame x y == False = roundRobin x ys | otherwi…

同一画像検索(5): 同一判定方法の再考

前回簡易版を作ってみたが、縮小した画像が「同一」と見做されなかった。 今回はこれにどう対処するか検討してみる。 この問題は、各画像を4x4解像度に変換した結果(=fingerprint)を取った時に、 元画像と縮小画像とで微妙に異なるのが原因だった。 簡易版は…

同一画像検索(4): 簡易版を作ってみた

これまでの確認などを踏まえ、今回は簡易版を作ろう。仕様では4x4解像度の画像比較をして 一致したら次に16x16解像度でもう少し詳細に比較する、としているところ、まずは4x4解像度での 比較だけで作ってみようと思う。 最初に、「外枠」で示したfindSame関…

同一画像検索(3): 再帰のKAIZEN

前回の記事で、同一キーのファイルを集める処理に再帰を使った関数tomapを示した。 やりたいのはListを与えて最終的にMap(連想配列)が欲しいだけなのだが、 引数にもMapが入っていて気持ち悪い感じだった。 そのあと、いろいろ記事を見たり本を読んだりして…

同一画像検索(2):Finder moduleのための確認

前回はダミーのFinderモジュールで、とりあえず外側を作ったので、 今回からFinderの作成をすすめたい。ただ、その前に幾つか基本的な ところを確認しておきたい。 同一の画像を見つけるやり方は前回も書いた通り解像度4x4に変換して その情報が同じものをグ…

同一画像検索(1):仕様と外枠作り

前回からかなり時間が空いてしまったが…気を取り直して進めよう。 作りたいのは複数の画像ファイルの中から同じ画像を抽出するプログラムだった。 基本的な仕様は次の通りとする。 引数で調査したいディレクトリを指定する ディレクトリ内にあるJPEGファイル…

開発環境の整備とプロジェクトディレクトリ

ちゃんとしたプロダクトを作るにあたり、まずは開発環境を整えないといけない。 ソース管理は当然なので、今ならgithubが妥当だろう。早速ユーザ登録して、 新規リポジトリを開始する。この辺の詳しいところは、以下の書籍を参考にした。 GitHub実践入門 ~Pu…

簡易cat (2)

ファイル内容を表示するだけでは寂しいので、コマンドラインに オプションを追加してみる。ややこしいのは大変なので、先頭に 行番号を表示する -n モドキだけ。 -n オプションがある場合は各行の表示をする時に番号を付加する。 行番号はいわゆる「無限リス…

簡易cat - コマンドライン引数

はじめに、このブログはHaskellの入門記事でも何でもないので、その辺りはご期待には添えないのであらかじめお断りしておくことにする。単に、私がHaskellで何かしらソフトウェアを作るということのモチベーションを維持するためであり、またその過程を記録…

まずは "Hello, World!" から

実用的なプログラムを作ることが目的なので、実行ファイルを 作成できなくては始まらない。Haskellの本だと対話環境を使った リスト操作や再起などの説明が多いが、そうではなくてまずは コンパイルしてみる。お決まりの"Hello, World!"でも書いてみる。 (Gr…

Haskellコンパイラを入れる

どうやらHaskellのコンパイラとしてはGHCがメジャーということらしい。もろもろライブラリも使いたいのでHaskell Platformを入れるのがよいそうで。自宅はMacで、パッケージ管理はHomebrewを使っている。 $ brew install haskell-platform Warning: haskell-…

何をしようか?

このところ流行っていそうな関数プログラミングとやらに興味が湧いてきて雑誌記事やwebを読みまくってる。どうも個人的にはHaskellの言語特性もさることながら簡潔な文法にえらく関心してしまい、何とかHaskellでプログラムを書けるようになれないか、とむず…