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
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。
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
この分野の用語62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
出題の目安約17問
全145問のうち、約17問前後と当サイトで推計しています。幅をもたせると約15〜19問(全体の10〜13%)です。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
出典と作成について
作成:ウカトレ編集部(AIで作成し、別のAIが一次資料と照合。手順は編集方針)
最終更新日: 最終確認日:
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))2026年10月30日閲覧
- scikit-learn User Guide, Ensembles: Gradient boosting, random forests, bagging, voting, stacking2026年10月30日閲覧
- scikit-learn User Guide, Metrics and scoring: quantifying the quality of predictions2026年10月30日閲覧
- Richard S. Sutton, Andrew G. Barto, Reinforcement Learning: An Introduction, 2nd ed., MIT Press (2018)2026年10月30日閲覧