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SG2027AI利活用 · 識別AI利活用

強化学習

Reinforcement Learning

きょうかがくしゅう

AIが試行錯誤しながら行動し、得られる報酬が最大になるような行動の選び方を学習する機械学習の手法。ゲームの対戦、自動運転、ロボットの制御など、判断を逐次重ねる場面での支援に用いられる。

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他の資格での定義

IP強化学習

エージェントが環境と相互作用しながら、報酬を最大化するように行動方針を学習する手法。ゲームAIやロボット制御、自動運転などに応用される。

FE強化学習

エージェントが環境と相互作用しながら、報酬を最大化する行動方策を学習する機械学習手法。試行錯誤を通じて最適な行動を学ぶ。ゲームAIやロボット制御に応用される。

AP強化学習

エージェントが環境と相互作用し、報酬を最大化する行動方策を学習する手法。試行錯誤を通じて最適な行動を獲得する。Q学習やSARSAが代表的なアルゴリズムで、ゲームAIやロボット制御に応用される。

DM強化学習

試行の結果に報酬を与え、報酬が最大になる行動を学習させる方式。逐次的な意思決定を伴う制御や運用の最適化に用いられる。

PD-D強化学習

エージェントが環境の中で試行錯誤しながら行動し、得られる報酬の合計が最大になる行動の選び方(方策)を学習する機械学習の手法。自動車の自動走行の制御、建築物の揺れの制御、在庫発注や配車ルートの最適化など、判断を逐次重ねる問題の支援に使われる。

PD-S強化学習

エージェントが環境と相互作用し、報酬を最大化する行動方策を学習する手法。試行錯誤を通じて最適な行動を獲得する。Q学習やSARSAが代表的なアルゴリズムで、ゲームAIやロボット制御に応用される。

A-1強化学習

エージェントが環境の中で行動し、その結果として得られる報酬が長期的に最大になるような行動の選び方(方策)を、試行錯誤を通じて学習する機械学習の手法。正解は与えられず報酬だけを手がかりにする。ゲームの攻略、ロボットの制御、生成AIを人の好みに合わせるRLHFなどに使われる。

Past Exams

過去問での出題

過去問で 1 回出題(基本情報技術者試験 1)

出典: 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。

情報セキュリティマネジメント試験の過去問によく出る用語

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SG機械学習

データからパターンや規則性を自動的に学習し、予測や分類を行う技術の総称。教師あり学習、教師なし学習、強化学習に大別される。AIを支える中核技術であり、セキュリティ分野ではマルウェア検知や異常検知にも活用される。

IP特徴量

機械学習においてデータの特徴を数値化したもの。画像であれば色やエッジ、テキストであれば単語の出現頻度など、学習や予測に使う入力データの属性を表す。

IP教師あり学習

入力データと正解ラベル(教師データ)の組を使ってモデルを学習させる機械学習の手法。分類や回帰などの予測問題に用いられ、迷惑メール判定や画像認識などに応用される。

IP教師なし学習

正解ラベルのないデータからパターンや構造を自動的に発見する機械学習の手法。クラスタリング(グループ分け)や次元削減などに利用される。

IPニューラルネットワーク

人間の脳の神経回路を模倣した数理モデル。入力層・中間層(隠れ層)・出力層で構成され、各層のニューロン間の結合の重みを調整することで学習を行う。

IPバックプロパゲーション

ニューラルネットワークの学習で用いられる誤差逆伝播法。出力層の誤差を入力層に向かって逆方向に伝播させながら、各層の重みを調整して学習精度を高める。