【G検定過去問風テスト】高次元データの可視化に強い「t-SNE」の特徴とPCAとの違いを解説!
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📝 問題
高次元データを2次元や3次元に削減して可視化するための手法であり、元の高次元空間で「近い距離にあるデータ同士の位置関係(ローカルな構造)」を、低次元空間に投影した後もできる限り維持するように変換を行う「非線形」の次元削減アルゴリズムとして、最も適切な選択肢を1つ選べ。
- A)主成分分析(PCA)
- B)t-SNE
- C)ウォード法
- D)特異値分解(SVD)
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- 正解: B)t-SNE
💡 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
- t-SNEは、高次元データの「近所づきあい(ローカルな関係性)」を崩さずに低次元へとプロットする非線形の次元削減手法。
- 直線的な削減しかできないPCA(主成分分析)とは異なり、複雑に絡み合ったデータでも人間の目で捉えやすいようきれいに2D/3D可視化できるのが強み!
■ 初学者向け解説(例え話や背景)
t-SNE(ティースニー)は、「仲良しグループの距離感を崩さずに2次元の地図へ配置し直す技術」に例えられます。
高次元世界で「とても仲が良くてすぐ近くにいたデータたち(ローカルな構造)」は、2次元のグラフ上に落とし込んだ後も、しっかりお互いの近くにぎゅっと集まるように配置されます。
試験では「非線形である」「元の空間で近かったデータ同士の関係(近接関係・ローカルな構造)を維持する」という2点が頻出ターゲットになります!
■ 選択肢の解説
- A) 主成分分析(PCA)(×): データの分散が最大になる方向を探して圧縮する線形の次元削減手法です。
- B) t-SNE(○): 高次元空間における局所的なデータ同士の類似度を保ちながら低次元に変換する非線形の次元削減手法です。
- C) ウォード法(×): 近いデータ同士を合体させてデンドログラムを作成する階層型クラスタリングの手法です。
- D) 特異値分解(SVD)(×): 行列を3つの行列の積に分解する数学的手法であり、PCAの裏側やレコメンデーションなどに用いられます。
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