学習ガイド 第3章
機械学習の概要(G検定 技術分野)
教師あり・教師なし・強化学習の代表的な手法と、モデルの評価指標を扱います。
- 中項目4
- キーワード62語
- 練習問題59問
- 出題の目安 約17問
この分野の練習問題は59問です。復習の時期が来た問題と、まだ解いていない問題から順に出題します。
全59問・解いた記録はまだありません
概要
この分野で扱うこと
機械学習の手法を学習の手がかりで3つに分けて学び、最後にモデルの評価方法を学ぶ分野です。キーワードは62語で、全分野で2番目に多い分野です。
| 中項目 | 学習の手がかり | 使い道の例 |
|---|---|---|
| 教師あり学習 | 特徴量と正解の組 | 売上の予測、不良品の判定 |
| 教師なし学習 | 特徴量だけ | 顧客のグループ分け、データの要約 |
| 強化学習 | 行動の結果として得る報酬 | ゲーム、ロボットの制御 |
中項目のつながり
教師あり・教師なし・強化学習は並列の関係で、違いは「何を手がかりに学ぶか」です。4つ目のモデルの選択・評価は、学習に使っていないデータでどれだけ当たるかを確かめる方法と、複数のモデルから選ぶ基準(AIC・BICなど)を扱います。評価指標は、混同行列や平均二乗誤差(MSE)など教師あり学習向けが中心です。
学ぶ順番
- 教師あり学習:回帰と分類の違いから入り、線形回帰、決定木、SVM、アンサンブル学習へ進みます。
- モデルの選択・評価:教師あり学習の直後に読み、混同行列からの計算を手を動かして練習します。
- 教師なし学習:クラスタリングと次元削減を、教師あり学習との違いに注目して読みます。
- 強化学習:用語が独特なので、最後にまとめて学びます。
つまずきやすいところ
手法の名前が多いうえ、評価指標には計算が必要なものもあります。手法は「何を入力し、何を出力するか」で整理し、指標は「分母に何をとるか」を意識すると混乱しにくくなります。
出題の目安
145問中約17問前後
当サイトの推計です。幅をもたせると約15〜19問(全体の10〜13%)とみています。分野別の出題数は公表されていません。
全体の問題数「145問程度」の出典:JDLAのFAQ 最終確認日:2026年10月30日
中項目一覧
- シラバス 技術7 教師あり学習 キーワード20語・練習問題19問 未回答
- シラバス 技術8 教師なし学習 キーワード14語・練習問題14問 未回答
- シラバス 技術9 強化学習 キーワード12語・練習問題12問 未回答
- シラバス 技術10 モデルの選択・評価 キーワード16語・練習問題14問 未回答
数字はシラバスの項目番号です。右側にはこのブラウザに保存された正答率を表示します。
つまずきやすい点
- 分類は正解ラベルつきのデータから学んで決まったクラスに振り分ける教師あり学習、クラスタリングは正解なしで似たデータをまとめる教師なし学習で、どちらも「グループに分ける」と言えるため取り違えやすい点
- ロジスティック回帰は名前に「回帰」とつくが、クラスに属する確率を出力して分類に使う手法である点
- バギング(ランダムフォレストなど)は独立に学習したモデルを並列に組み合わせ、ブースティング(勾配ブースティングなど)は前のモデルの誤りを補うように順番に学習する点
- 強化学習では正解の行動は与えられず、行動の結果として得られる報酬を、割引率で割り引きながら将来の分まで足し合わせた累積報酬が大きくなるように学ぶ点
この分野を解く
復習の時期が来た問題と、まだ解いていない問題から順に出題します。
この分野の用語
- アンサンブル学習
- カーネルトリック
- 回帰問題
- 教師あり学習
- 決定木
- 勾配ブースティング
- サポートベクターマシン
- 自己回帰モデル(ARモデル)
- 重回帰分析
- 線形回帰
- ソフトマージン
- 単回帰分析
- バギング
- ブースティング
- ブートストラップサンプリング
- 分類問題
- ベクトル自己回帰モデル(VARモデル)
- マージン最大化
- ランダムフォレスト
- ロジスティック回帰
- ウォード法
- 階層的クラスタリング
- 教師なし学習
- 協調フィルタリング
- クラスタリング
- k-means法
- コールドスタート問題
- コンテンツベースフィルタリング
- 次元削減
- 主成分分析
- 潜在的ディリクレ配分法(LDA)
- 多次元尺度構成法(MDS)
- t-SNE
- デンドログラム(樹形図)
- 特異値分解
- トピックモデル
- Actor-Critic
- ε-greedy方策
- エージェント
- Q学習
- 強化学習
- 行動価値関数
- SARSA
- 状態価値関数
- バンディットアルゴリズム
- 方策勾配法
- マルコフ決定過程
- UCB方策
- REINFORCE
- 割引率
- ROC曲線・AUC
- 赤池情報量規準(AIC)
- オッカムの剃刀
- 過学習
- 交差検証
- 混同行列
- 正解率・適合率・再現率・F値
- 汎化性能
- 平均絶対値誤差(MAE)
- 平均二乗誤差
- ベイズ情報量規準(BIC)
- ホールドアウト検証
混同しやすい用語の比較
- 赤池情報量規準(AIC)とベイズ情報量規準(BIC)の違い 罰則の重さ
- バギングとブースティングの違い 並列か逐次か、減らす誤差の違い
- 分類問題と回帰問題の違い 出力の形で見分けるコツと評価指標
- 協調フィルタリングとコンテンツベースフィルタリングの違い 仕組み
- 決定木とランダムフォレストの違い 解釈のしやすさと精度・安定性
- ホールドアウト検証と交差検証の違い 分割回数・計算量・使い分け
- k-means法と階層的クラスタリングの違い クラスタ数を決める時期と計算量
- 平均絶対値誤差(MAE)と平均二乗誤差(MSE)の違い 外れ値への強さ
- 主成分分析(PCA)と特異値分解(SVD)の違い 目的と計算の関係
- 主成分分析(PCA)とt-SNEの違い 線形か非線形か、保つ構造の違い
- 適合率と再現率の違い 分母の違いと重視する場面
- Q学習とSARSAの違い 更新式の1か所と方策オン・オフ
- 教師あり学習・教師なし学習と強化学習の違い 学習の手がかりと代表例
前後の分野
出典
- G検定 試験出題範囲(シラバス2024)第1.4版 (技術分野 機械学習の概要(項目7〜10))
- scikit-learn User Guide, Ensembles: Gradient boosting, random forests, bagging, voting, stacking
- scikit-learn User Guide, Metrics and scoring: quantifying the quality of predictions
- Richard S. Sutton, Andrew G. Barto, Reinforcement Learning: An Introduction, 2nd ed., MIT Press (2018)