生成AIパスポート 用語集機械学習
過学習とはかがくしゅう
過学習の意味
過学習とは、機械学習のモデルが訓練データに過度に適合してしまい、訓練データでは高い精度を出せるのに、初めて見るデータ(未知のデータ)に対してはうまく予測できなくなる現象です。オーバーフィッティングとも呼ばれます。訓練データに含まれる偶然のクセやノイズまで覚え込んでしまうことが原因です。
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詳しい解説
テストの過去問の答えを丸暗記した生徒を想像してください。過去問と同じ問題なら満点ですが、少し形を変えた問題が出ると解けません。過学習はこれと同じ状態で、データの本質的な規則性ではなく、個々のデータの細部まで覚えてしまっています。
学習の進み具合は「学習不足→汎化→過学習」の3段階で表されます。学習が足りないと規則性をつかめず、ちょうどよいところで汎化した状態になり、学習させすぎると過学習に陥ります。主な原因は学習のし過ぎで、データが少ない場合やモデルが複雑すぎる場合にも起こりやすくなります。対策としては、アーリーストッピング、正則化、ドロップアウトなどがあります。
試験のポイント
過学習の確認問題(○×)
過学習を起こしたモデルは、訓練データに対しても未知のデータに対しても、どちらも精度が低くなるのが特徴である。
答えと解説を見る
答え:×
過学習では訓練データに対しては高い精度を示す一方、未知のデータで性能が落ちるのが特徴です。
過学習とあわせて覚えたい関連用語
- 学習不足学習不足とは、機械学習のモデルがまだ十分に学習できておらず、データに含まれる規則性をつかみきれていない状態のことです。
- 汎化性能汎化性能とは、機械学習のモデルが学習に使ったデータだけでなく、初めて見る未知のデータに対しても正しく予測・判断できる能力のことです。
- ノイズノイズとは、機械学習においてデータに含まれる、本質的なパターンとは関係のないランダムな変動やばらつき、誤りのことです。
- アーリーストッピングアーリーストッピングとは、過学習を防ぐための手法の一つで、データの一部を検証用として取り分けておき、学習の途中で定期的にモデルの性能を確認し…
- 正則化正則化とは、機械学習で過学習を防ぐための手法の一つで、モデルが複雑になりすぎないように制約をかけることで、訓練データの細かなノイズまで覚え込…
- ドロップアウトドロップアウトとは、ニューラルネットワークの過学習を防ぐ手法の一つで、学習の際に中間層(隠れ層)の人工ニューロンの一部をランダムに選んで一時…