IT用語帳
A-1AI技術 · 機械学習

汎化性能

Generalization Performance

はんかせいのう

機械学習のモデルが、学習に使っていない未知のデータに対しても正しく予測できる能力。学習データだけに過度に適合した過学習の状態では汎化性能が低くなる。データを学習用と評価用に分けるホールドアウト検証や交差検証で評価し、正則化などで高める。

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他の資格での定義

Past Exams

過去問での出題

過去問で 4 回出題(応用情報技術者試験 2・高度試験 午前Ⅰ 2)

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。

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A-1バイアス・バリアンスのトレードオフ

機械学習のモデルの予測誤差を構成する、モデルが単純すぎることによる偏り(バイアス)と、学習データの違いによる予測のばらつき(バリアンス)とが、一方を小さくすると他方が大きくなる関係にあること。単純なモデルは未学習になりやすく、複雑なモデルは過学習になりやすいため、両者の均衡がとれた複雑さを選ぶ。

A-1ドロップアウト

ニューラルネットワークの学習時に、中間層のノードの一部を一定の確率で無作為に無効化しながら学習させる手法。特定のノードへの依存を防ぎ、複数のネットワークを組み合わせたような効果が得られるため、過学習を抑えられる。推論時はすべてのノードを使う。

PD-DL2正則化

損失関数に、重みの二乗の和に係数を掛けた罰則項を加える正則化。重みを全体に小さく抑えて滑らかなモデルにし、過学習を防ぐが、L1正則化と違って重みはちょうど0にはなりにくい。線形回帰に適用したものをリッジ(Ridge)回帰といい、ニューラルネットワークでは荷重減衰(weight decay)とも呼ぶ。

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ハイパーパラメータの最適な値を探す手法の一つで、各ハイパーパラメータの候補値を格子状に組み合わせ、そのすべての組合せについて学習と評価を行って、最も性能のよい組合せを選ぶ方法。網羅的で確実だが、ハイパーパラメータの数が増えると計算量が急激に増える。

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A-1正則化

機械学習で過学習を防ぐため、モデルが複雑になりすぎないように制約を加える手法の総称。損失関数に重みの大きさに応じた罰則項を加えるL1正則化(Lasso)やL2正則化(Ridge)が代表的で、ニューラルネットワークではドロップアウトも正則化の一つとして使われる。