機械学習のためのPythonを学べる本【エンジニアが本気で選んだ15冊】

機械学習における代表的な言語として、Pythonが注目されています。

身近でもAIが活用されている製品・サービスが増えているため、機械学習のためにPythonを学んでみたいという人もいるのではないでしょうか。

この記事では、機械学習におけるPythonを学べる学習本を厳選して15冊紹介します。初心者向けからプログラミング経験者向け、画像認識、機械学習ライブラリのscikit-learn（サイキット・ラーン）を学びたい人向けまで、カテゴリーに分けて紹介していくので、自分のレベル合わせて選びましょう。

機械学習のPythonを学べる学習本一覧

この記事で紹介する、機械学習に関連してPythonを学べる本一覧です。下記表の左側5つのカテゴリーに分けて紹介していきます。

カテゴリー	タイトル
入門者向け	Pythonで動かして学ぶ！あたらしい機械学習の教科書 第2版 (AI & TECHNOLOGY)
	実践力を身につける Pythonの教科書
	機械学習のエッセンス -実装しながら学ぶPython,数学,アルゴリズム- (Machine Learning)
	機械学習スタートアップシリーズ Pythonで学ぶ強化学習 入門から実践まで
中級者向け	はじめてのディープラーニング -Pythonで学ぶニューラルネットワークとバックプロパゲーション
	RとPythonで学ぶ[実践的]データサイエンス&機械学習【増補改訂版】
	PythonとKerasによるディープラーニング
上級者向け	[第3版]Python機械学習プログラミング 達人データサイエンティストによる理論と実践 (impress top gear)
	Python実践機械学習システム100本ノック
	ゼロから作るDeep Learning Pythonで学ぶディープラーニングの理論と実装
画像認識	今すぐ試したい! 機械学習・深層学習(ディープラーニング) 画像認識プログラミングレシピ
	Pythonで学ぶ実践画像・音声処理入門
	OpenCVによる画像処理入門 改訂第2版 (KS情報科学専門書)
scikit-learn	Pythonではじめる機械学習 ―scikit-learnで学ぶ特徴量エンジニアリングと機械学習の基礎
	scikit-learnとTensorFlowによる実践機械学習

まったくの未経験者向けの学習本から、高校～大学レベルの数学は理解している人、Pythonの基礎は理解している人向けなど、幅広く紹介します。

【入門】 機械学習のPythonを学べるおすすめの学習本

まずは機械学習やPython、プログラミング自体未経験の人でも手に取りやすい、入門者向けの学習本を紹介します。

Pythonで動かして学ぶ！あたらしい機械学習の教科書 第2版 (AI & TECHNOLOGY)

侍エンジニア編集部コメント

機械学習の基礎を学びたいと思っている、理工学生やエンジニア向けの参考書です。

近年は、AI（人工知能）を搭載したサービス・アプリ・製品が随時リリースされるようになってきました。

AI（人工知能）の開発に、機械学習に関する知識は欠かせないものです。この本は、実際に機械学習の基礎部分をPythonでプログラムしながら学習できる構成になっています。

とくに第7章、8章の「ニューラルネットワーク・ディープラーニング」は、AI（人工知能）において重要な部分になるので、よく学んでおきましょう。

実践力を身につける Pythonの教科書

侍エンジニア編集部コメント

全体の内容としては、初心者から中級者までおすすめできる、まさにPythonの「教科書」といえる一冊です。

前半はPythonのインストールや開発環境の構築からはじまり、サンプルコードを用いて文法も分かりやすく解説されています。プログラムが動作する楽しさを体験できる構成です。

後半に入るとより本格的なPythonのプログラミング学習となり、実践編・応用編ではWebアプリ開発や機械学習についても作例を見ながら学べます。

機械学習のエッセンス -実装しながら学ぶPython,数学,アルゴリズム- (Machine Learning)

侍エンジニア編集部コメント

機械学習におけるいくつかのアルゴリズムを、初心者でも実装できるようにすることを目標にしている参考書です。機械学習の応用力と問題解決のスキルが身につけられます。

これから機械学習を始めたいと思っている入門者の方から、機械学習の業務に関わっているエンジニアの方にもおすすめできる参考書です。Pythonを使った機械学習に必要とされる数学についても、丁寧に解説されています。

機械学習スタートアップシリーズ Pythonで学ぶ強化学習 入門から実践まで

侍エンジニア編集部コメント

機械学習の概要から実践まで解説され、体系的に学べます。深層強化学習についても詳しく解説されているため、機械学習の中でもとくに強化学習を学びたい方におすすめです。

難しい数式ばかりではなく、イラストも交えながら説明されているので、初心者の方でも取っつきやすい内容です。丁寧に解説されているので、強化学習の勉強で行き詰った時の助けにもなるでしょう。

【中級】 機械学習のPythonを学べるおすすめの学習本

機械学習やPythonについて少しだけ学んだことがある人や、他のプログラミング言語経験者におすすめの、中級者向け学習本を紹介します。

はじめてのディープラーニング -Pythonで学ぶニューラルネットワークとバックプロパゲーション

侍エンジニア編集部コメント

ディープラーニングでベースとなるニューラルネットと、そのアルゴリズム・バックプロパゲーション（誤差逆伝播法）について解説された本です。

入門者や文系エンジニアでもわかるように、ディープラーニングに必要な数学の基礎やPythonの基礎についても説明されています。

ただし数学の知識がまったくないと難しい部分もあるので、ある程度数学の知識が付いた上で読むのがおすすめです。

RとPythonで学ぶ[実践的]データサイエンス&機械学習【増補改訂版】

侍エンジニア編集部コメント

統計的なモデリングやモデルを作る手順など、現場の臨場感を重視した、より実践的な内容を学べる本です。RとPythonを使ってデータからモデルを作成する具体的な方法についても解説されています。

機械学習について理解を深めたい方はもちろん、膨大なビッグデータの分析を担当する「データサイエティスト」を目指している方にもおすすめです。

PythonとKerasによるディープラーニング

侍エンジニア編集部コメント

ディープラーニングのライブラリ・Kerasの開発者の一人が書いた、Kerasを用いて機械学習をしていく内容の本です。数式をあまり使わずPythonのコードで実践していくので、数学が苦手な人でも手に取りやすいでしょう。

サンプルコードも豊富なので、実践して試しながら勉強できます。その分、Pythonの基礎がないと難しいので、Pythonを学んだ中級者向けの内容です。

【上級】機械学習のPythonを学べるおすすめの学習本

Pythonの基礎ができている人や数学の基礎ができている人、機械学習についてより理解を深めたい人におすすめの、上級者向け学習本を紹介します。

[第3版]Python機械学習プログラミング 達人データサイエンティストによる理論と実践 (impress top gear)

侍エンジニア編集部コメント

機械学習に対する理解レベルをさらにあげたい方にとって、有益な情報が詰まっている技術書です。

基礎的な内容からディープラーニング、強化学習など機械学習全般をカバーし、本格的なPythonコーディングの実践と結びつけています。

式展開について丁寧に解説されているため、その点は数学が弱いという方の助け舟になるでしょう。機械学習を本格的に理解・実践するのに欠かせない一冊です。

Python実践機械学習システム100本ノック

侍エンジニア編集部コメント

実際の現場を想定して作られた100問の例題を時進めていく内容の本です。

例題にはそれぞれ「あなたの状況」と「前提条件」が決められ、それをどう解決するか考えながら取り組むことで実践的な力が身につきます。

内容的には初心者向けですが、一から学べる入門書ではありません。ある程度学んだ後に、実際に手を動かしながら学習したい人向けの実践書です。

ゼロから作るDeep Learning Pythonで学ぶディープラーニングの理論と実装

侍エンジニア編集部コメント

Pythonでプログラムを組みながら、ディープラーニングの基礎を初歩から学べます。外部のライブラリやフレームワークに頼らず、ゼロから組んでいくのがこの本のポイント。

「どういう仕組みで動いているか」が理解できるので、他の学習本では不明瞭だった部分も見えてスッキリするでしょう。

基礎から解説されていますが、数学とPythonの基礎がわかっていたほうがスムーズに進められます。

【画像認識】機械学習のPythonを学べるおすすめの学習本

機械学習の中でも、とくに画像認識を重点的に学べる学習本を紹介します。ほかの言語の経験者で、これから機械学習について勉強したいという人にもおすすめです。

今すぐ試したい! 機械学習・深層学習(ディープラーニング) 画像認識プログラミングレシピ

侍エンジニア編集部コメント

深層学習の中でも画像認識に重点を置いて解説された、画像認識の入門書です。写真や図を豊富に使って解説されているので、難しい数式が苦手という人でも手に取りやすいでしょう。

完全初心者の人には難しい内容ですが、プログラミング経験者で「機械学習・深層学習について学びたい」という人におすすめです。

Pythonで学ぶ実践画像・音声処理入門

侍エンジニア編集部コメント

Pythonで画像と音声処理について学べる本です。データ構造の基礎的な内容から、信号がどのように扱われているか、実際にどういう処理が行われているかを解説しています。

Pythonでの音声処理が書かれている本は多くないので、画像認識と合わせて学べるのは珍しいですね。

高校～大学レベルの数学の基礎やPythonの基礎はできる前提で書かれているので、それらを学んでから挑戦しましょう。

OpenCVによる画像処理入門 改訂第2版 (KS情報科学専門書)

侍エンジニア編集部コメント

C言語、C++、Pythonの、３つの言語に対応した画像処理の基礎が学べる本です。画像処理のアルゴリズムについて詳しく解説されているため、内部でどのような処理が行われているかを理解できます。

また独学で勉強している人でもわかりやすいように、環境構築からカメラのセットアップなど、細かく手順を載せているのもポイント。OpenCVを用いたプログラムが書かれ、利用方法が説明されています。

【scikit-learn】機械学習のPythonを学べるおすすめの学習本

Pythonにおける機械学習の代表的なライブラリである、scikit-learnが学べる学習本を紹介します。

scikit-learnは簡単に利用できるので、これから機械学習をはじめたいという人におすすめのライブラリです。

Pythonではじめる機械学習 ―scikit-learnで学ぶ特徴量エンジニアリングと機械学習の基礎

侍エンジニア編集部コメント

Pythonによる機械学習の基礎から、より高度な予測モデル構築の鍵になる「特徴量エンジニアリング」と「モデルの評価と改善」についても解説されている本です。

scikit-learnを使った機械学習の手順を、分かりやすく一歩ずつ進むように説明してくれています。入門者には少し難しい内容ですが、Pythonを学習した方におすすめできる機械学習の定番書ともいえる一冊です。

scikit-learnとTensorFlowによる実践機械学習

侍エンジニア編集部コメント

機械学習を使ったプロジェクトの流れについて説明されていて、仕事の中でどのように使っていけばいいかを学べる本です。例題が出され、それに対してどのように問題解決するかを考えながら、体系的に学習を進められます。

ニューラルネットワークの構築や強化学習・深層学習、TensorFlowの分散処理の実装まで書かれており、充実した内容です。

まとめ 

AIは身近なところでも使われるようになり、機械学習の分野はさらに広がっています。AI関連のプロジェクトに参加するため、機械学習やPythonを学びたいという方も増えるでしょう。

なんとなく難しそうに感じる分野ですが、まずはここで紹介した初心者向けの本から勉強をはじめてみてはいかがでしょうか。