TensorFlow

TensorFlow（テンソルフロー、テンサーフロー）とは、Googleが開発しオープンソースで公開している、機械学習に用いるためのソフトウェアライブラリである。

概要 
機械学習や数値解析、ニューラルネットワーク（ディープラーニング）に対応しており、GoogleとDeepMindの各種サービスなどでも広く活用されている。

2015年11月9日にベータ版がApache 2.0 open source licenseの下で公開され、2017年2月15日には正式版となるTensorFlow 1.0がリリースされた。

TensorFlowは元々、Google内部での使用のためにチームによって開発された。開発された目的は、人間が用いる学習や論理的思考と似たように、パターンや相関を検出し解釈するニューラルネットワークを構築、訓練することができるシステムのための要求を満たすためである。現在は、Googleのサービスの研究と生産に使用されており、以前に使用されていたクローズドソースのDistBeliefの役割をほぼ置き換えている  。AIにも詳しいは、GoogleはTensorFlowのコードをオープンソースにした事で、AIの真の価値はAIの「エンジン」ではなく、AIを賢くするのに必要な「データ」である事を示したと語った。そのためGoogleは「データ」の部分は公開しないだろうと述べた。

対応プログラミング言語はC言語、C++、Python、Java、Go。
対応OSは64ビットのLinux（ただしバイナリ配布はUbuntu用）、macOS、Windows。ハードウェアは CPU、NVIDIA GPU、Google TPU、Snapdragon Hexagon DSP などに対応していて、Android Neural Networks API 経由で Android 端末のハードウェアアクセラレータも使用できる。「Google Colaboratory」でも使える。

また、TensorFlowベースの強化学習フレームワーク「Dopamine」もオープンソースとなっている。

インテルCPU向け 
インテルCPU 用の Intel Math Kernel Library ではディープラーニング用の最適化が実装されており、これを TensorFlow から利用できるようにしたものをインテルが配布している。Anaconda などのディストリビューションでもこちらが採用されていて、pip で配布している物と比べて ResNet-50 が8.6倍高速に学習する。

モバイル機器向け 
モバイル機器向けは TensorFlow for Mobile と TensorFlow Lite の2種類がある。Android、iOS、Raspberry Pi 向けのコードも GitHub 上で公開されている。TensorFlow Lite は2017年11月14日に Google より公開された。

Eager Execution for TensorFlow 
当初のTensorFlowはニューラルネットワークの計算を表現した計算グラフを学習の前にあらかじめ構築する「Define-and-Run」という方式を取っていたが、2018年に公開された新しい機能である「Eager Execution for TensorFlow」はPreferred Networksのディープラーニングフレームワーク「Chainer」などで採用されている、計算の実行時に計算グラフが定義される「Define-by-Run」という方式を取っている。

応用 
以下のような用途に利用可能。
顔認識
音声認識
被写体認識（コンピュータビジョン）
画像検索
リアルタイム翻訳
ウェブ検索最適化
メール分別
メール自動返信文作成
自動運転車
マリオカートをプレイ

「CeBIT 2017」における展示 
2017年3月20日から24日にかけてドイツ・ハノーファーで行われた国際情報通信技術見本市「CeBIT 2017」にて、Googleの日本法人がTensorFlowの採用事例として「から揚げ配膳ロボット」、「きゅうり仕分けロボット」、「ドローンで撮影した写真の解析」の3点を展示した。
から揚げ配膳ロボット
から揚げをロボットに画像認識させるためにTensorFlowが使われている。
きゅうり仕分けロボット
キュウリの選別（選果）はパート労働者にすぐ任せられるような仕事ではなく、会得するには数ヶ月かかると言われている。学習用画像としてキュウリの画像7,000枚を使ったがそれでもまだ数が少なくて過学習が発生し、新たなキュウリの画像では正解率が70%程度に落ちる事が課題とされている。
ドローンで撮影した写真の解析
空撮画像から、TensorFlowを利用して車両台数をカウントするアルゴリズムを構築したとして展示された。

脚注

関連項目 
人工知能
ニューラルネットワーク
ディープラーニング
テンソル・プロセッシング・ユニット
テンソル

外部リンク 
  
  

Googleのソフトウェア
応用機械学習
人工ニューラルネットワーク
Pythonライブラリ
オープンソース人工知能