1行定義
ビッグデータとは、量が膨大で種類も多様なうえ、次々と生み出されるため、従来の方法では保存や分析が難しいデータのことです。
くわしく
ビッグデータは、インターネットやスマートフォン、センサーの普及によって生まれた、桁違いに大きなデータを指す言葉です。Webの閲覧履歴、ネット通販の購買記録、SNSの投稿、工場の機械や自動車のセンサーの値などが代表例です。
3つのVで考える
ビッグデータの特徴は、次の3つのVで説明されることが多くあります。
- 量(Volume):1台のコンピュータでは保存や処理が追いつかないほど多い。
- 多様性(Variety):表形式のデータだけでなく、文章・画像・音声・動画のように形式の決まっていないデータも含む。
- 速度(Velocity):データが絶えず生まれ、すばやく処理する必要がある。
アメリカ国立標準技術研究所(NIST)の定義のように、データの流量や形式が時間とともに変わること(Variability)を加えて説明することもあります。
機械学習との関係
専門家の知識を人が書き込む方法には、知識獲得のボトルネックという限界がありました。データから規則やパターンを自動で学ぶ機械学習は、データが多いほど力を発揮します。ビッグデータの普及が、スパムフィルタ、レコメンデーションエンジン、統計的自然言語処理の実用化を後押ししました。2010年代のディープラーニングの発展も、大量の学習データと計算資源の向上に支えられています。
注意したい点
データは多ければよいとは限りません。偏ったデータからは、偏ったモデルが生まれます。また、特徴量の数を増やしすぎると、必要なデータ量が急激に増える次元の呪いが起こります。個人に関するデータを扱う場合は、個人情報保護法などの法令への配慮も必要です。
G検定での出題
出題のされ方
量・多様性・速度などの特徴(3つのV)、表形式以外の文章・画像・音声も含むこと、ビッグデータの普及が機械学習やディープラーニングの実用化を後押しした流れが問われます。
◯×チェック
次の文が正しいか、誤りかを選んでください。
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センサーやSNSから絶えず生まれるデータを、ためてからまとめて処理するのではなく、届いたそばから処理する必要があることは、ビッグデータの特徴のうち速度(Velocity)に当たる。
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答え ◯ 正しい
ビッグデータは、量(Volume)、多様性(Variety)、速度(Velocity)の3つのVで説明されることが多くあります。速度は、データが生まれ、処理される速さを指します。
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学習に使うデータの量が十分に多ければ、集め方に偏りがあっても、機械学習で得られるモデルは偏らない。
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答え × 誤り
データが多くても、特定の地域や年代に偏って集めていれば、モデルも偏ります。量だけでなく、データの質や代表性の確認が欠かせません。
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2010年代にディープラーニングが急速に成果を上げた背景には、大量の学習データが手に入るようになったことと、GPUなどの計算資源の性能向上がある。
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答え ◯ 正しい
ImageNetのような大規模な画像データセットと、並列計算が得意なGPUの組み合わせが、深いネットワークの学習を現実的にしました。