AIF / ドメイン1 AIとMLの基礎

回帰・分類・クラスタリング

学習方法を選んだ後は、具体的にどのタスクとして解くかを決めます。 AIF-C01では、業務要件から・分類・のどれに当たるかを選ぶ問題が出ます。


概要

3つのタスクは、出力の形で見分けられます。

タスク出力の形質問の形学習方法
連続した数値いくらか、何個か、何分か
分類決まったカテゴリーどれか、するかしないか教師あり学習
データのまとまりどんなグループがあるか

問題文から、求めたい答えが数値か区分か、それともグループそのものかを読み取れば選べます。


主要技術

①回帰

連続値を予測します。 売上金額、気温、所要時間、価格などが対象です。

評価指標意味特徴
(平均絶対誤差)誤差の絶対値の平均です。の影響を受けにくいです。
MSE / (平均二乗誤差)誤差を二乗して平均します。大きな外れを強く罰します。
決定係数予測がばらつきをどれだけ説明できたかを示します。1に近いほど良好です。

⚠️ 頻出: の性能に (accuracy) は使いません。正解率は分類の指標です。


②分類

決まった区分へ割り当てます。 区分が2つなら、3つ以上なら多クラス分類です。

種類例
二項分類不正取引かどうか、解約するかどうか
多クラス分類問い合わせ内容を部署別に振り分ける
多ラベル分類1件の記事に複数のタグを付ける

分類の評価では、から求める指標を使います。

指標意味重視する場面
(precision)陽性と判定したもののうち実際に陽性だった割合です。誤検知の少なさを重視する場面
(recall)実際の陽性のうち検出できた割合です。見逃しを避けたい場面
適合率と再現率の調和平均です。両方を釣り合わせたい場面

⚠️ 頻出: 見逃しが致命的なら再現率、誤検知による無駄な対応を減らしたいなら適合率を重視します。


③クラスタリング

を似たもの同士のまとまりへ分けます。 グループの数や意味は事前に決まっておらず、結果を人間が解釈します。

用途は顧客セグメントの発見、文書の自動整理、異常なふるまいの発見などです。

⚠️ 頻出: 既存の3区分のどれかに振り分けるのは分類、区分自体を見つけるのはです。


④その他の代表的なタスク

タスク内容代表的なAWSサービス
需要予測時系列データから将来値を予測します。
利用者の好みに合う項目を提示します。
不正検知不正の実績ラベルがあれば、なければで見つけます。Amazon SageMaker AI
異常検知から通常と異なるパターンを見つけます。Amazon SageMaker AI
画像内の対象と位置を特定します。
文書からの情報抽出帳票やPDFから項目を取り出します。
自然言語理解感情、エンティティ、キーフレーズを抽出します。
企業内文書の検索と回答質問に対して関連文書を探し、それを根拠に答えます。

⚠️ 頻出: 不正の実績ラベルがそろっていれば二項分類、ラベルがほとんどなければ異常検知 (教師なし) を選びます。Amazon Fraud Detectorは新規の利用者を受け付けておらず、現在の対象サービスの一覧にもありません。


試験対策

①判断マトリクス

問題文のキーワード選ぶタスク主な評価指標
来月の売上金額を予測、
解約しそうな顧客を判定分類 (二項)、
問い合わせを部署へ振り分け分類 (多クラス)、F1
顧客の傾向でグループ分けクラスター内のまとまりを見る内部指標
商品の一覧を出す推薦クリック率などの業務指標
見逃しを避けたい検査の判定分類 (再現率重視)再現率

②よくある誤答

  • 数値予測に分類の指標 (、) を当てること。
  • 不均衡データで正解率だけを見て判断すること。陽性が1パーセントのデータでは、すべて陰性と答えても正解率は99パーセントになります。
  • の結果に正解があると考えること。解釈は人間が行います。

参考文献

  1. ※1出題比率: AWS 公式の試験ガイドに記載された、採点対象の設問のうちその分野が占める割合です。

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