【G検定過去問風テスト】誤差を最小化する!「最小二乗法」の仕組み

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📝 問題

以下の文章を読み、空欄に最もよく当てはまる選択肢を1つ選べ。

実際のデータとモデルの予測値との「誤差の2乗和」が最小になるようにパラメータを決定する手法であり、回帰分析などで多用されるものは ( ) である。

  • A)最尤法
  • B)最小二乗法
  • C)主成分分析
  • D)クロスバリデーション
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  • 正解: B)最小二乗法

💡 合格に近づく!徹底解説

  • 重要度: ★★★

■ 1分で分かる!この問題の要点

  • 最小二乗法(OLS):実際のデータ点と、AIモデルが引いた予測線の「ズレ(誤差)」を2乗して足し合わせ、それが一番小さくなるようにパラメータ(線の傾きや切片)を決める手法。
  • 回帰分析(数値を予測するタスク)の裏側で最も基本かつ強力に利用されている。

■ 初学者向け解説(例え話や背景)

グラフ用紙にバラバラと散らばるたくさんの点(実データ)に対して、それらの傾向を代表する1本の「直線(予測モデル)」をキレイに引きたいときを想像してください。

「この線で合っているかな?」と適当に線を引いたとき、それぞれの点からその線までの距離(ズレ・誤差)がどうしても生まれますよね。このズレをそのまま足してしまうと、プラスとマイナスが打ち消し合ってうまく評価できません。そこで、ズレを一度「2乗」してすべてプラスに変換し、その合計値(誤差の2乗和)が一番小さくなるような「最高のポジションの直線」を数学的にピタリと導き出すのが最小二乗法です。

学校の数学の授業や、AIの回帰モデルの学習の土台として必ず登場する超重要アプローチです!


■ 選択肢の解説

  • A) 最尤法(×): 観測されたデータが得られる確率(尤度)が最大になるようにパラメータを決める手法です。
  • B) 最小二乗法(○): 実データと予測値の誤差の2乗和を最小化するようにパラメータを決める手法で、本問の正解です。
  • C) 主成分分析(×): 多次元のデータを要約して少ない変数に圧縮する次元削減の手法です。
  • D) クロスバリデーション(×): データを分割してモデルの汎用性能を評価する交差検証の手法です。

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