11 Weeks of Android: Android の各種オンデバイス機械学習ツール
2020年7月20日月曜日
この記事は Hoi Lam による Android Developers Blog の記事 "Full spectrum of on-device machine learning tools on Android" を元に翻訳・加筆したものです。詳しくは元記事をご覧ください。
このブログ投稿は、 Android 11 に関する重要な内容を毎週取り上げる #11WeeksOfAndroid シリーズの一部です。第 2 週は、機械学習がテーマです。
1 週間を通じて、Android のオンデバイス機械学習（ML）のさまざまな側面を取り上げてきました。私たちは、実に多様な ML ツールを利用しています。この点は、できたてのアプリから定着しているアプリまで、開発のどの段階でも変わりません。また、設計や製造、エンジニアリングなどの役割や、初心者からエキスパートまでのスキルレベルによって変わるものでもありません。
「ユーザーに目を向ければ他はすべてついてくる」というのは Google 社内でよく使われる寸言ですが、現在の機械学習の時代にあって、この言葉がますます意味を持つようになっています。Google のデザイン アドボケートである Di Dang は、ユーザーの問題と ML の長所が交わる唯一の交差点を見つけることの重要性を強調しています。往々にして、チームはユーザーのニーズを見失った機械学習のアイデアを追い求めがちです。
Di は、ML 製品の意思決定を行う際に「人にうれしいAIのための UXデザインガイド People + AI Guidebook（日本語・コミュニティによる翻訳版）」を活用する方法と、ML の設計や開発に特有の精度や再現率などのトピックについて Read Along アプリを例に挙げて説明しています。チームがインスピレーションを得るために、Di による Read Along チームへのインタビューもご覧ください。
オンデバイス機械学習をソリューションとして使うべきだと判断した場合、それを最も簡単に実装する方法は、ML Kit のようなすぐに使える SDK を活用することです。Google がトレーニングした洗練されたモデルや処理パイプラインが、使いやすい Kotlin / Java のインターフェースを通して提供されています。ML Kit はオンデバイス ML 用に設計、構築されました。オフラインで動作し、プライバシーが強化されており、リアルタイム ユースケースで高いパフォーマンスを発揮します。しかも、無料です。また先日、ML Kit をスタンドアロン SDK にして、Firebase アカウントがなくても利用できるようにしました。build.gradle ファイルに 1 行追加するだけで、アプリに ML 機能を組み込むことができます。
Jetpack ライフサイクル サポートや、Google Play Services を通して顔の輪郭モデルを使用することでアプリのサイズを 20 MB も節約できるオプションなど、新機能も追加しています。また最近、大きな期待を寄せられていた機能がもう 1 つ追加され、画像のラベル付けと物体検知および物体トラッキングにおいて、Google モデルを独自のモデルと交換できるようになりました。これは、特に簡単に TensorFlow Lite モデルをアプリに追加する方法の 1 つです。ByteArray を操作する必要は一切ありません！
ML Kit が提供するベースモデルでは満足できないデベロッパーはどうすればいいでしょうか？まず参照すべき場所は、TensorFlow Hub です。ここから Google や多数のコミュニティが提供する TensorFlow Lite モデルをダウンロードして、すぐに使うことができます。米国のスーパーマーケットの 10 万点の商品からトマトの病気の分類まで、選択は皆さん次第です。
Firebase AutoML Vision Edge を利用できるだけでなく、TensorFlow Model Maker（イメージ分類 / テキスト分類）を使えば、Python で数行書くだけで独自のモデルを構築することもできます。TensorFlow Hub か Model Maker で TensorFlow Lite モデルを取得したら、ML Kit の画像のラベル付けや物体検知および物体トラッキングを使って Android アプリに簡単に組み込むことができます。オープンソースのソリューションを使いたい方は、Android Studio 4.1 ベータ版に含まれている ML モデル バインディングを利用すると、使いやすい Kotlin / Java ラッパーで TensorFlow Lite モデルをラップできます。Android アプリにカスタムモデルを追加する作業は、今までになく簡単になっています。詳しくは、こちらのブログをご覧ください。
Android Developer Challenge の入賞者からもわかるように、今まさにオンデバイス機械学習の時代が到来しています。かつてはクラウドやスーパーコンピュータだけのものだった ML 機能が Android スマートフォンで利用できるようになりました。一歩踏み出して、11 Weeks of Android のコードラボに挑戦してみましょう。
Android オンデバイス機械学習は急速に進化を続けているプラットフォームです。機能強化リクエストや改善案のフィードバックは、ユースケースと合わせてお知らせください（TensorFlow Lite / ML Kit）。今こそオンデバイス ML の時代です。
#11WeeksOfAndroid 動画コンテンツの全プレイリストはこちらから、それぞれの週の詳しい内容はこちらからご覧いただけます。毎週新しい分野を取り上げますのでご期待ください。Twitter や YouTube のフォローもお願いします。ご覧いただき、ありがとうございました！
Reviewed by Khanh LeViet - Developer Advocate and Hidenori Fujii - Google Play Developer Marketing APAC
このブログ投稿は、 Android 11 に関する重要な内容を毎週取り上げる #11WeeksOfAndroid シリーズの一部です。第 2 週は、機械学習がテーマです。
1 週間を通じて、Android のオンデバイス機械学習（ML）のさまざまな側面を取り上げてきました。私たちは、実に多様な ML ツールを利用しています。この点は、できたてのアプリから定着しているアプリまで、開発のどの段階でも変わりません。また、設計や製造、エンジニアリングなどの役割や、初心者からエキスパートまでのスキルレベルによって変わるものでもありません。
設計 - 差別化のための ML
「ユーザーに目を向ければ他はすべてついてくる」というのは Google 社内でよく使われる寸言ですが、現在の機械学習の時代にあって、この言葉がますます意味を持つようになっています。Google のデザイン アドボケートである Di Dang は、ユーザーの問題と ML の長所が交わる唯一の交差点を見つけることの重要性を強調しています。往々にして、チームはユーザーのニーズを見失った機械学習のアイデアを追い求めがちです。
Di は、ML 製品の意思決定を行う際に「人にうれしいAIのための UXデザインガイド People + AI Guidebook（日本語・コミュニティによる翻訳版）」を活用する方法と、ML の設計や開発に特有の精度や再現率などのトピックについて Read Along アプリを例に挙げて説明しています。チームがインスピレーションを得るために、Di による Read Along チームへのインタビューもご覧ください。
オンデバイスに完全フォーカスした新しい ML Kit
オンデバイス機械学習をソリューションとして使うべきだと判断した場合、それを最も簡単に実装する方法は、ML Kit のようなすぐに使える SDK を活用することです。Google がトレーニングした洗練されたモデルや処理パイプラインが、使いやすい Kotlin / Java のインターフェースを通して提供されています。ML Kit はオンデバイス ML 用に設計、構築されました。オフラインで動作し、プライバシーが強化されており、リアルタイム ユースケースで高いパフォーマンスを発揮します。しかも、無料です。また先日、ML Kit をスタンドアロン SDK にして、Firebase アカウントがなくても利用できるようにしました。build.gradle ファイルに 1 行追加するだけで、アプリに ML 機能を組み込むことができます。
Jetpack ライフサイクル サポートや、Google Play Services を通して顔の輪郭モデルを使用することでアプリのサイズを 20 MB も節約できるオプションなど、新機能も追加しています。また最近、大きな期待を寄せられていた機能がもう 1 つ追加され、画像のラベル付けと物体検知および物体トラッキングにおいて、Google モデルを独自のモデルと交換できるようになりました。これは、特に簡単に TensorFlow Lite モデルをアプリに追加する方法の 1 つです。ByteArray を操作する必要は一切ありません！
TensorFlow Lite と Android ツールによるカスタマイズ
ML Kit が提供するベースモデルでは満足できないデベロッパーはどうすればいいでしょうか？まず参照すべき場所は、TensorFlow Hub です。ここから Google や多数のコミュニティが提供する TensorFlow Lite モデルをダウンロードして、すぐに使うことができます。米国のスーパーマーケットの 10 万点の商品からトマトの病気の分類まで、選択は皆さん次第です。
Firebase AutoML Vision Edge を利用できるだけでなく、TensorFlow Model Maker（イメージ分類 / テキスト分類）を使えば、Python で数行書くだけで独自のモデルを構築することもできます。TensorFlow Hub か Model Maker で TensorFlow Lite モデルを取得したら、ML Kit の画像のラベル付けや物体検知および物体トラッキングを使って Android アプリに簡単に組み込むことができます。オープンソースのソリューションを使いたい方は、Android Studio 4.1 ベータ版に含まれている ML モデル バインディングを利用すると、使いやすい Kotlin / Java ラッパーで TensorFlow Lite モデルをラップできます。Android アプリにカスタムモデルを追加する作業は、今までになく簡単になっています。詳しくは、こちらのブログをご覧ください。
今こそオンデバイス ML の時代
Android Developer Challenge の入賞者からもわかるように、今まさにオンデバイス機械学習の時代が到来しています。かつてはクラウドやスーパーコンピュータだけのものだった ML 機能が Android スマートフォンで利用できるようになりました。一歩踏み出して、11 Weeks of Android のコードラボに挑戦してみましょう。
- ML Kit コートラボ - ML Kit と CameraX による言語認識とテキスト翻訳
- カスタムモデル コードラボ - TensorFlow Lite Model Maker と Android Studio ML モデル バインディングで花を見分ける Android アプリを構築する Pathway（チュートリアル） もご確認ください。また、クイズに挑戦して ML バッジを獲得しましょう。
Android オンデバイス機械学習は急速に進化を続けているプラットフォームです。機能強化リクエストや改善案のフィードバックは、ユースケースと合わせてお知らせください（TensorFlow Lite / ML Kit）。今こそオンデバイス ML の時代です。
機械学習の関連情報
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Reviewed by Khanh LeViet - Developer Advocate and Hidenori Fujii - Google Play Developer Marketing APAC