IT用語帳
AP基礎理論 · 情報に関する理論

ディープラーニング(深層学習)

Deep Learning

でぃーぷらーにんぐ

中間層(隠れ層)を何層も重ねたニューラルネットワークを使う機械学習の手法。判断に必要な特徴量を人が設計しなくてもデータから自動で学習でき、画像認識、音声認識、自然言語処理などで高い精度を出す。学習には大量のデータと計算資源が要り、GPUなどで並列に計算する。

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他の資格での定義

IPディープラーニング

多数の中間層(隠れ層)を持つニューラルネットワークを用いた機械学習の手法。画像認識・音声認識・自然言語処理などで高い性能を発揮し、AIの発展を牽引している。

FEディープラーニング

多層のニューラルネットワークを用いた機械学習手法。大量のデータから高度な特徴表現を自動的に獲得できる。画像認識、自然言語処理、音声認識などで高い性能を発揮する。

PD-Dディープラーニング

隠れ層を多数重ねたニューラルネットワーク(ディープニューラルネットワーク)を使う機械学習の手法で、深層学習ともいう。画像の画素や文章のトークンのような生に近いデータから、予測に有効な特徴を層ごとに段階的に自動で学習できるため、画像認識、音声認識、自然言語処理で従来の手法を大きく上回る精度を出した。大量の学習データとGPUなどの計算資源を必要とし、判断の根拠が分かりにくい。

A-1ディープラーニング(深層学習)

多数の層を重ねたニューラルネットワークを用いる機械学習の手法。データから判断に役立つ特徴を、人が設計しなくても階層的に自動で獲得できる。大量のデータとGPUなどの計算資源を使って、画像認識、音声認識、自然言語処理、生成AIで高い性能を実現している。

Past Exams

過去問での出題

過去問で 21 回出題(ITパスポート試験 9・応用情報技術者試験 6・基本情報技術者試験 2・ITストラテジスト試験 1・システムアーキテクト試験 1・情報処理安全確保支援士試験 1・高度試験 午前Ⅰ 1)。うち 7 回は用語そのものを問う問題です。

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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。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。「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。

応用情報技術者試験の過去問によく出る用語

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関連キーワードの用語

AP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。学習データから汎化能力を獲得し、未知データに対する推論を可能にする。

AP教師あり学習

入力データと正解ラベルのペアから学習する手法。回帰(数値予測)と分類(カテゴリ分け)に大別される。線形回帰、ロジスティック回帰、決定木、サポートベクトルマシン、ニューラルネットワークなどが代表的なアルゴリズム。

AP教師なし学習

正解ラベルのないデータから構造やパターンを発見する手法。クラスタリング(k-means法など)や次元削減(主成分分析など)が代表的。データの潜在的なグループ分けや特徴抽出に用いられる。

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。

APサポートベクトルマシン

データ間のマージン(境界からの距離)を最大化する超平面で分類を行う機械学習手法。カーネルトリックにより非線形分類にも対応でき、汎化能力が高い。少数のサポートベクトルで決定境界が定まるため、解釈性にも優れる。

AP決定木

特徴量に基づく条件分岐を木構造で表現し、分類や回帰を行う機械学習手法。情報利得やジニ不純度を基準にノードを分割する。解釈性が高く、ランダムフォレストや勾配ブースティングの基礎となる。