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機械学習

分類問題:機械学習の基礎

分類問題は、ものごとをあらかじめ決められた種類に振り分ける問題です。私たちが日常で行っている多くの判断も、実は分類問題として考えることができます。たとえば、朝起きて空模様を見て、今日は傘を持って出かけようか、それとも持って行かなくても大丈夫か判断するのは、天気を「雨」か「晴れ」の二つの種類に分類していると言えるでしょう。分類問題は、機械学習の分野でも重要な役割を担っています。コンピュータに大量のデータを与えて学習させることで、様々なものを自動的に分類する仕組みを作ることができるのです。 具体例を見てみましょう。犬と猫の画像を大量にコンピュータに学習させ、それぞれの画像の特徴を覚えさせます。学習が完了すると、コンピュータは初めて見る画像に対しても、それが犬なのか猫なのかを高い精度で判断できるようになります。また、メールの本文や送信元情報などを用いて、迷惑メールかそうでないかを判別するシステムも、分類問題の一種です。迷惑メールの特徴を学習させることで、自動的に迷惑メールを振り分けることができるようになります。 分類問題の重要な点は、予測したい値が連続的ではなく、いくつかの種類に分けられるということです。たとえば、犬か猫かを判別する場合、答えは「犬」か「猫」のどちらかで、その中間はありません。大きさや重さのように連続的な値ではなく、「犬」「猫」といった個別の種類に分けられる値を予測する問題が、分類問題と呼ばれるのです。 このように、分類問題は機械学習の基礎となる重要な問題であり、画像認識や迷惑メール判別以外にも、医療診断や商品推薦など、様々な分野で応用されています。私たちの生活をより便利で豊かにするために、分類問題の技術は今後ますます重要になっていくでしょう。
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分類問題:機械学習の基礎

分類問題とは、機械学習という技術の中で、物事をいくつかの種類に分ける問題のことです。まるで、たくさんの果物をリンゴ、バナナ、ミカンといったように分けていく作業に似ています。機械学習では、コンピュータに大量のデータを与えて、そのデータの特徴を学習させます。そして、新しいデータが来た時に、それがどの種類に属するかをコンピュータに判断させるのです。 例えば、様々な動物の画像をコンピュータに学習させるとします。それぞれの画像には、「これは犬です」「これは猫です」「これは鳥です」といった情報(ラベル)が付けられています。コンピュータは、たくさんの画像データとそのラベルから、犬の特徴、猫の特徴、鳥の特徴を学び取ります。そして、新しい動物の画像を見せられた時に、学習した特徴に基づいて、それがどの動物に該当するかを判断するのです。これが、分類問題の基本的な考え方です。 分類問題で扱う種類は、連続的な数値ではなく、互いに独立したものです。例えば、動物の種類や果物の種類は、それぞれが独立したカテゴリーです。一方、気温や身長のように連続的に変化する値を予測する問題は、分類問題ではなく回帰問題と呼ばれます。分類問題は、画像認識、音声認識、自然言語処理といった様々な分野で活用されています。迷惑メールの判別も分類問題の一例です。迷惑メールとそうでないメールの特徴をコンピュータに学習させることで、新しいメールが来た時に、それが迷惑メールかどうかを自動的に判断することができます。また、医療診断や顧客の購買行動の予測など、私たちの生活に密接に関わる様々な場面で、分類問題が役立っています。