データからの情報抽出: 回帰分析(2), 発展項目

前回の補足

教科書の第7章以降、練習問題の番号と、その練習問題で作るべき関数名がずれてしまっています。11/20まで配布していたスライドとnotebook では，練習問題の番号に従って対応する関数名でプログラムを作成する前提で書いていましたが，excheckは「作るべき関数名」にしたがってチェックすることが判明したので，そのように修正しています．
10/9まで配布していたNotebookは，先頭で，
```
!pip install ita -U --user
```
のように「-U」オプション付きでライブラリitaをインストールするコードが書かれていましたが，これを大学の教育用計算機システム上で実行するとおかしくなることがあるようです．現在は，
```
!pip install ita --user
```
のように「-U」オプションなしのものを配布しています．もう一度Notebookをダウンロードし直して新しいファイルを使ってください．これを実行しようとしても，
```
AttributeError: '_NamespacePath' object has no attribute 'sort'
```
というエラーが出る時は，ターミナルで
```
rm -rf ~/.local
```
を一度実行すると回復するようです．
「??@gmail.com」のメールアドレスの人からNotebook ファイルに対して「アクセス権のリクエスト」の要求がありましたが，大学内の人間からの要求か確認できないので，回答していません．Google Colaboratoryの使い方にあるように，Googleアカウントへのログインを求められたときは，通常のGoogleアカウント「XXX@gmail.com」ではなく，ECCSクラウドメールのアカウント「XXX@g.ecc.u-tokyo.ac.jp」を使ってログインすれば，アクセス権のリクエストなしにファイルをダウンロードできます．　
演習室内は飲食禁止です．ペットボトル等を持ち込む場合も，バッグの中にしまってください．ただし，医療目的でののど飴の使用は許可します．
10/16, 23, 30, 12/18, 1/8は3限に講義が入っているので，3限終了後に入室してください

試験について

試験は 1/30(木) 4限(15:05-)になりました．試験時間は60分の予定です．
詳細が決まり次第，アルゴリズム入門共通資料のページで公開されます．
計算量のオーダを答える問題が出題されたときは，「なるべく簡単な形で解答すること」が必ず補われているものと思って解答するように．
2010年度共通問題
2011年度共通問題
2012年度共通問題
2013年度共通問題
2014年度共通問題
2015年度共通問題
2016年度共通問題
2017年度共通問題
2018年度共通問題

前回の感想，質問より

Q.: 今回の授業で学んだ、連立方程式を解く方法を使えば、(n,n)行列の逆行列を求められるのではないか、と思いました。冬休みにやってみたいと思います。授業で扱った、計算途中でゼロで割ってしまい、解がある連立方程式が解けない例題を解消するには、係数が０でない方程式を探さないといけなくて、そうすると計算量が増えるのかなと思いました。
A.: 線形代数で逆行列を掃き出し法で求める方法を学んだと思いますが，それをプログラムにするのは容易です．質問者が気がついているように，正則な行列の逆行列を確実に求めるにはピボット選択が必要です．
Q.: 第９章は回帰分析というわりには連立一次方程式と数値誤差が話の中心で、少し拍子抜けしました。
A.: 様々な問題を扱う上で，「連立一次方程式」と「数値誤差」は必要な項目なので必須項目としてこの講義で扱われています．問題の例として「回帰分析」を扱っているという形なので，回帰分析を勉強したい人は統計関係の講義を取る必要があります．

前回の課題について

ITC-LMSの掲示板12/18の課題，質問への書き込みは 1/8 11:00現在で 27名が済んでいます．

講義資料

教科書の代わりになる，「標準テキスト」がITC-LMSに登録後に「教材」からダウンロード可能です．他の人への再配布は禁止します．
講義スライドはITC-LMSで「教材」を選択するとPDFファイルをダウンロードできます(講義が進むに連れて追加されます)．PDFファイルからプログラムをコピー & ペーストすると動かないことがあります。

講義フォルダの作成

講義に関連したファイルはホームフォルダ直下に置くのではなく，講義専用のフォルダをalgo19 という名前で作成してください．ターミナルでフォルダを作るには，
```
mkdir ~/algo19
```
のようにします．そして，ターミナルを開くたびに
```
cd ~/algo19
jupyter notebook
```
と入力してJupyter Notebookを動かしてください．詳しくは，はいぱーワークブック「14.4 コマンドを使ったファイル操作」を参照してください．

投票システム

vote.pyをダウンロードして(「リンク先のファイルを別名で保存」で，ホームフォルダの下のalgo19を選択(なければ作る)．".txt"を「追加しない」を選ぶ)保存します．ドックからターミナルを起動して，

cd ~/algo19

を済ませてから，

python vote.py 選択肢番号

のように使います．

Jupyter Notebookを使いながら(一旦終了せずに)，投票システムも使うには，ターミナルのメニューバーの「シェル」->「新規タブ」を選ぶか，[Command]+[T]で別のタブを開いて(あるいは[Command]+[N]で別のウィンドウを開いて)，投票システムを使うことをお勧めします．このあたりのことは，「はいぱーワークブック」の15.4 ターミナルの便利な使い方に書いてあるので参考にしてください．

テキストの補足

ターミナルでは，メニューバーから，「シェル」->「新規ウィンドウ」あるいは，「コマンドキー(⌘)」+「N」で新たなターミナルウィンドウを開くことができます．

ウィンドウが多くなるのが面倒な人は，「シェル」->「新規タブ」あるいは「コマンドキー(⌘)」+「T」で同じウィンドウ内に新しいタブでターミナルを開くことができます．

ターミナルを開くたびに
```
cd ~/algo19
```
と入力してください．これらの機能を使うと，Jupyter Notebookを抜けずにvoteできます．
ターミナルの基本的な使い方は，はいぱーワークブックの15.2 ターミナルの基本的な使い方を，より高度な使い方は，15.4 ターミナルの便利な使い方を参照してください．
cdというコマンドと「~」の意味は，はいぱーワークブックの14.4 コマンドを使ったファイル操作の14.4.1 ディレクトリを読むと分かります．
ICT-LMSの教材のところに第3章のスライドをアップロードしました．

Notebook教材

以下のNotebook教材は，~/algo19 以下にダウンロードして，Jupyter Notebookからopenして使ったり， Google Colaboratoryを使って，クラウド実行環境でPythonプログラムを実行できます．ダウンロードする場合もGoogle Colaboratoryの使い方を参照してください．Googleアカウントへのログインを求められたときは，通常のGoogleアカウント「XXX@gmail.com」ではなく，ECCSクラウドメールのアカウント「XXX@g.ecc.u-tokyo.ac.jp」を使ってログインしてください．

今日の課題

講義中に投票を求められるので，投票システムを使って投票をする．
ITC-LMSの掲示板「1/8の課題，質問」(講義の時間中に閲覧可能になる)に以下のことを書き込む(なるべく講義時間中に，それ以降は試験当日まで受け付け)．
- スライド中の練習，あるいは標準テキストの練習問題(第9章に限らずどこでも)のどれかを解いて回答する．回答にプログラムについてのコメント(動作の説明等)も書く．
- 講義時間中に解いた問題がない場合は，講義の感想等を100文字程度書く．
- 掲示板にプログラムコードを書き込む時は，入力したプログラムの部分をマウスで選択してから「<>」という「整形済み」ボタンを押す． [code][/code]というタグが挿入されて，タグで囲まれた範囲が固定幅で表示されるようになる．
- あとから別の問題を解いた人は後から付け加えても良い．