専門用語リスト
Glossary
各章の専門用語を、章の順に並べています。本の用語リストと同じ説明です。
はじめに
- AI / AI (artificial intelligence):人が頭を使って行うこと(見分ける、予測する、文章を作る、など)を、コンピューターにさせる技術です。
- 機械学習 / machine learning:機械学習は、データの例から規則や予測のしかたを調整する方法です。
第1章:AIと機械学習の地図
- ルールベース / rule-based system:ルールベースは、人が決めた条件と処理を使って出力を決める方法です。
- 教師あり学習 / supervised learning:教師あり学習は、入力例と、その例の正解(ラベル)を使って予測の規則を学ぶ方法です。
- 教師なし学習 / unsupervised learning:教師なし学習は、正解ラベルを使わず、データのまとまりや構造を探す方法です。
- 強化学習 / reinforcement learning:強化学習は、行動の結果として受け取る報酬などを手がかりに、行動の選び方を学ぶ方法です。
- 学習器 / learner:学習器は、データの例から予測の規則を学び、入力に応じた出力を作る仕組みです。
- クラスタリング / clustering:クラスタリングは、データの似ている特徴をもとに、いくつかのまとまりに分ける方法です。
- ニューラルネットワーク / neural network:ニューラルネットワークは、入力を受け取る複数の計算部分をつなぎ、出力を作る仕組みです。
- 層 / layer:層は、ニューラルネットワークの計算をまとめた単位です。
- 深層学習 / deep learning:層を重ねたニューラルネットワークを使う機械学習を、深層学習と呼びます。
第2章:データを学習に使える形にする
- データセット / dataset:データセットは、分析や学習に使うために集めて整理したデータのまとまりです。
- サンプル / sample:サンプルは、表形式データの一行に当たる一つの記録です。
- 特徴量 / feature:特徴量は、予測に使う入力項目や、その項目から作った数値です。
- 目的変数 / target variable:目的変数は、予測したい答えとして扱う値です。
- データ漏えい / data leakage:データ漏えいは、評価用データや答えに関する情報が、学習や前処理に混ざり、評価結果を実際よりよく見せることがある状態です。
- 欠損値 / missing value:欠損値は、記録されるはずの値が表に入っていない状態です。
- 訓練データ / training data:訓練データは、モデルの規則やパラメータを学習させるために使うデータです。
- テストデータ / test data:テストデータは、学習や調整に使わず、最後に未知データへの性能を見積もるために使うデータです。
- 検証データ / validation data:検証データは、候補の設定を比べ、使う設定を選ぶために使うデータです。
第3章:回帰で数を予測する
- 回帰 / regression:回帰は、数値の値を予測する問題や方法です。
- 回帰直線 / regression line:回帰直線は、数値データの関係を直線で表し、入力から予測値を求めるために使う線です。
- 残差 / residual:残差は、本書では実測値から予測値を引いた差です。
- 平均二乗誤差 / mean squared error (MSE):平均二乗誤差は、各予測の残差を二乗して、その平均を取った値です。
- 最小二乗法 / least squares method:最小二乗法は、残差の二乗の合計が小さくなるように、モデルの値を決める方法です。
- 勾配降下法 / gradient descent:勾配降下法は、損失が小さくなる方向へパラメータを少しずつ更新する方法です。
第4章:分類で種類を予測する
- 分類 / classification:分類は、入力を決められたクラスのどれかに分ける問題や方法です。
- クラス / class:クラスは、分類で予測する種類や区分です。
- k近傍法 / k-nearest neighbors (k-NN):k近傍法は、新しい点に近い訓練データをk個選び、その値やクラスを手がかりに予測する方法です。
- ユークリッド距離 / Euclidean distance:ユークリッド距離は、二つの点の各座標の差を二乗して足し、その平方根を取った距離です。
- 決定木 / decision tree:決定木は、特徴量についての条件分岐を順にたどり、最後の葉で予測するモデルです。
- 分岐 / split:分岐は、決定木で特徴量の条件に応じてデータを分ける部分です。
- 葉 / leaf:葉は、決定木の分岐の最後にあり、予測クラスや数値を出す場所です。
- 標準化 / standardization:標準化は、訓練データで求めた平均を引き、標準偏差で割って数値特徴量の尺度をそろえる方法です。
- 過学習 / overfitting:過学習は、訓練データへの当てはまりが強い一方で、新しいデータへの性能が低くなる状態です。
第5章:予測を評価する
- 混同行列 / confusion matrix:混同行列は、実際のクラスと予測したクラスの各組について、件数を整理した表です。
- 真陽性 / true positive (TP):真陽性は、実際に陽性の例を、陽性と正しく予測した件数です。
- 偽陽性 / false positive (FP):偽陽性は、実際には陰性の例を、陽性と誤って予測した件数です。
- 偽陰性 / false negative (FN):偽陰性は、実際に陽性の例を、陰性と誤って予測した件数です。
- 正解率 / accuracy:正解率は、全予測件数に対する正しい予測件数の比です。
- 適合率 / precision:適合率は、陽性と判定した例の中で、本当に陽性であるものの割合です。
- 再現率 / recall:再現率は、実際に陽性の例の中で、陽性と正しく予測できた割合です。
- F1スコア / F1 score:F1スコアは適合率と再現率をまとめる指標で、低い値の影響を強く受けます。
第6章:過学習を見つけ、評価を設計する
- 汎化 / generalization:汎化は、学習に使わなかったデータにも、モデルが学んだ規則を当てはめられることです。
- 未学習 / underfitting:未学習は、モデルが単純すぎるなどの理由で、訓練データにも新しいデータにも十分に合わない状態です。
- 交差検証 / cross-validation:交差検証は、訓練用データの分け方を変えて複数回評価し、性能の変動を調べる方法です。
- k分割交差検証 / k-fold cross-validation:k分割交差検証は、訓練用データをk個に分け、各回で一つを評価用、残りを学習用にして、結果をまとめる方法です。
- ハイパーパラメータ / hyperparameter:ハイパーパラメータは、学習を始める前に人が設定する、モデルの複雑さや学習方法などの値です。
- fold / fold:fold(フォールド)は、交差検証のために分けた一組です。
- 標準偏差 / standard deviation:標準偏差は、値が平均の近くに集まるか、広く散らばるかを表す数です。
第7章:似たデータをまとめる―k平均法
- クラスタ / cluster:クラスタは、選んだ特徴量と距離のもとで、似ているとされたデータのまとまりです。
- k平均法 / k-means:k平均法は、各点を近い中心へ割り当て、各まとまりの平均に中心を更新する操作をくり返すクラスタリング方法です。
- 中心 / centroid:クラスタの中心は、そのクラスタに割り当てられた点の各特徴量の平均で表す位置です。
- 初期値 / initialization:初期値は、学習や反復計算を始めるときに最初に置くパラメータや中心の値です。
第8章:ニューラルネットワークと深層学習
- ニューロン / neuron:ニューロンは、入力の重み付き和にバイアス項を加え、活性化関数へ渡すニューラルネットワークの計算単位です。
- 重み / weight:重みは、入力値をどの程度計算に反映するかを決める学習対象の数です。
- バイアス / bias term:バイアスは、入力の重み付き和に加える学習対象の数です。
- 活性化関数 / activation function:活性化関数は、ニューロンの計算結果を次の層へ渡す前に変換する関数です。
- ReLU / rectified linear unit:ReLUは、0とzの大きい方を出力する活性化関数です。
- 損失関数 / loss function:損失関数は、予測と正解のずれを数値で表し、学習中に小さくする対象となる関数です。
- 学習率 / learning rate:学習率は、一回の更新でパラメータをどのくらい動かすかを決める値です。
- 勾配 / gradient:勾配は、パラメータを変えたときの損失の変化を表す値です。
第9章:生成AIの入口と責任ある利用
- 生成AI / generative AI:文章、画像、音声などを、指示に合わせて新しく作る AI です。
- トークン / token:トークンは、言語モデルが文章を処理するときに分けて扱う単位です。
- 基盤モデル / foundation model:基盤モデルは、幅広い大量のデータから学び、さまざまな目的に応用できるモデルです。生成AIの土台にも使われます。
- 大規模言語モデル / large language model (LLM):大規模言語モデルは、大量の言語データから学ぶ大規模なモデルです。本書では、入力に続くトークンを予測して文章を作る種類を取り上げます。
- 幻覚 / hallucination:幻覚は、生成AIがもっともらしく見えるが、事実と異なる内容を出すことがある現象です。
- 偏り / bias (data/model):偏りは、データの集め方やモデルの利用条件に特定の傾向が入り、集団や状況によって結果が異なることがある状態です。
- 説明可能性 / explainability:説明可能性は、モデルの出力や関係する要素を、人が理解できる形で示せる程度です。すべてのモデルの内部理由を完全に説明できるとは限りません。
- 個人情報 / personal information:個人情報は、生きている人を見分ける情報です。名前、顔写真、住所、メールアドレスなどが例です。法律では、特定の個人を識別できる情報(他の情報と容易に照合して識別できるものを含む)や、個人識別符号を含む情報が対象です。
- 著作権 / copyright:著作物を作った人が持つ、その作品の使い方を決める権利です。作ったときに生まれ、登録は要りません。
第10章:小さな予測プロジェクト
- 基準モデル / baseline model:基準モデルは、複雑なモデルと比べるために、単純な予測規則で作る比較の基準です。
- 再現性 / reproducibility:再現性は、データ・コード・設定・乱数の条件を記録し、同じ手順で結果を確かめられる性質です。
- 限界 / limitation:モデルの限界は、評価されていない条件や対象、入力の変化など、結果を当てはめられる範囲の外側です。