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G検定(ディープラーニング) 頻出一問一答

頻出テーマから50問。答えを思い浮かべてから開くと定着が早まります。

頻出一問一答

全50問
Q1seq2seq(エンコーダ・デコーダ)モデルの基本構成として正しいものはどれか。
答え:入力系列をエンコーダで内部表現に圧縮し、デコーダで出力系列を生成する
seq2seqはエンコーダが入力系列を文脈ベクトルに符号化し、デコーダがそれを基に出力系列を逐次生成する構成で、機械翻訳などに用いられる。
Q2AI生成物が日本の著作権法で保護されるための一般的な条件は何か。
答え:人間の創作的寄与があること
現行法では著作物は「思想又は感情を創作的に表現したもの」であり、人間の創作的寄与のない完全自動生成物は著作権保護の対象外とされる。
Q3学習済みモデルから、学習に使われた個人データを推測・復元しようとする攻撃を一般に何というか。
答え:メンバーシップ推論攻撃・モデル反転攻撃
メンバーシップ推論やモデル反転は、モデルの出力から学習データの所属や内容を推測しプライバシーを脅かす攻撃である。
Q4GELUやSwishといった活性化関数が近年のTransformer等で好まれる理由として最も適切なものはどれか。
答え:滑らかで微分可能な非線形性を持ち、勾配の流れがよく性能向上に寄与しやすい
GELUやSwishはReLUより滑らかな非線形関数で、負の領域でも緩やかに値を持つ。勾配の流れが良好で、Transformerなどで高い性能を示すことが多い。
Q5画像認識の精度を競うコンペILSVRCで、2012年にディープラーニングで圧勝したモデルは何か。
答え:AlexNet
2012年のILSVRCでAlexNetが従来手法に大差をつけて優勝し、ディープラーニングブームの契機となった。
Q6教師なし学習に分類されるタスクはどれか。
答え:クラスタリング
教師なし学習は正解ラベルを使わずデータの構造を見つける。クラスタリングや次元削減が代表例である。
Q7生成AIに対し、出力を望ましい方向へ導くために与える指示文を何というか。
答え:プロンプト
プロンプトは生成AIへの入力指示文で、その内容により出力の質や方向が大きく変わる。
Q8混同行列(confusion matrix)が表すものはどれか。
答え:予測ラベルと正解ラベルの組み合わせごとの件数
混同行列は真陽性・偽陽性・真陰性・偽陰性の件数を表にしたもので、各種評価指標の算出基礎となる。
Q9物流・小売で過去データから将来の必要量を見積もり在庫を最適化するAI活用を何というか。
答え:需要予測
需要予測は過去の販売データや季節要因などから将来の需要を見積もり、在庫や発注の最適化に役立てる活用である。
Q10起こりにくい事象ほど大きくなる、ある事象が持つ情報の量を何というか。
答え:自己情報量
自己情報量は事象の確率の対数の符号を反転した量で、起こりにくい事象ほど大きな値をとる。
Q11人間のフィードバックを報酬信号として用い、LLMの応答を望ましい方向へ調整する手法を何というか。
答え:RLHF(人間のフィードバックによる強化学習)
RLHFは人間の選好を報酬モデルとして強化学習し、LLMの出力を人間にとって望ましいものへ調整する手法である。
Q12ワンホットエンコーディングの説明として正しいものはどれか。
答え:カテゴリ変数を各カテゴリに対応する0/1のベクトルで表現する
ワンホットエンコーディングはカテゴリ変数を、該当カテゴリのみ1で他が0のベクトルに変換する手法で、順序のないカテゴリを数値特徴として扱える。
Q13テキストと画像を共通の埋め込み空間で対応づけ、ゼロショット画像分類などを可能にした代表的なマルチモーダルモデルはどれか。
答え:CLIP
CLIPは大量の画像とテキストの組を対照学習で同じ埋め込み空間に対応づけ、未学習カテゴリでも文によるゼロショット分類を可能にしたマルチモーダルモデルである。
Q14GDPRが定める、利用者が自分の個人データを構造化された形式で受け取り他のサービスに移せる権利を何というか。
答え:データポータビリティの権利
データポータビリティの権利は、本人が提供した個人データを再利用可能な形式で受け取り移転できる権利である。
Q15情報理論において、確率分布の不確実性の大きさを表す量を何というか。
答え:エントロピー
情報量の期待値であるエントロピーは、確率分布の不確実性(乱雑さ)の大きさを表す。
Q16観測されたデータが得られる確率を、パラメータの関数とみなしたものを何というか。
答え:尤度
尤度は、あるパラメータのもとで観測データが得られる確率をパラメータの関数として見たものである。
Q17k分割交差検証(k-fold cross validation)の説明として正しいものはどれか。
答え:データをk個に分割し、各回1つを検証用、残りを訓練用として評価を繰り返す
k分割交差検証はデータをk個に分け、各分割を検証に使う評価をk回行い、性能を安定して見積もる手法である。
Q18人間のフィードバックを報酬モデルに変換し強化学習で言語モデルを調整する手法はどれか。
答え:RLHF(人間のフィードバックによる強化学習)
RLHFは人間の選好データから報酬モデルを学習し、その報酬を用いた強化学習で言語モデルの出力を人間の意図に沿うよう調整する手法である。
Q19EU AI Actで「許容できないリスク」として原則禁止される用途の例はどれか。
答え:公的機関による汎用的なソーシャルスコアリング
社会信用スコアリングやサブリミナル操作、無差別な顔画像収集等は禁止カテゴリに含まれる。
Q20k-meansでクラスタ数kを決める際の目安としてよく用いられる手法はどれか。
答え:エルボー法(クラスタ内誤差の減少が緩やかになる点を探す)
エルボー法はkを変えながらクラスタ内平方和(SSE)をプロットし、減少が鈍化する『肘』の点を適切なkの目安とする手法である。シルエット係数も用いられる。
Q21ロジスティック回帰の損失関数として一般に用いられるものはどれか。
答え:交差エントロピー(対数損失)
ロジスティック回帰はシグモイド出力の確率に対し、交差エントロピー(対数尤度に基づく対数損失)を最小化してパラメータを推定する。
Q22k近傍法(k-NN)の説明として正しいものはどれか。
答え:未知データに近いk個の訓練データの多数決(または平均)で予測する
k近傍法は予測時に最も近いk個の訓練データを参照する怠惰学習で、事前のモデル学習をほとんど行わない。
Q23word2vecと異なり、単語埋め込みを学習する際に大域的な共起統計(共起行列)を活用する手法はどれか。
答え:GloVe
GloVeはコーパス全体の単語共起頻度の比に基づいて単語ベクトルを学習する手法で、局所的な文脈窓を使うword2vecと対比される分散表現手法である。
Q24テキスト以外の画像を固定サイズのパッチに分割しTransformerで処理する代表的な画像認識モデルはどれか。
答え:Vision Transformer(ViT)
ViTは画像を小さなパッチに分割し、各パッチをトークンのように扱ってTransformerで処理する画像認識モデルで、大規模データで高い性能を示す。
Q25Early stopping(早期終了)の説明として正しいものはどれか。
答え:検証データの誤差が悪化し始めた時点で学習を打ち切り過学習を防ぐ
Early stoppingは検証誤差を監視し、改善が止まり悪化に転じた時点で学習を停止することで過学習を抑える正則化的な手法である。
Q26Transformerのデコーダで、各位置が自分より後ろ(未来)のトークンを参照しないように注意を制限する仕組みを何というか。
答え:因果マスク(causal mask、マスク付き自己注意)
自己回帰生成では未来の情報を見てはならないため、デコーダの自己注意で未来位置のスコアを-∞などにして無効化する。これをマスク付き自己注意(因果マスク)と呼ぶ。
Q27基盤モデル(Foundation Model)の説明として最も適切なものはどれか。
答え:大規模データで事前学習され、多様な下流タスクに適応できる汎用モデル
基盤モデルは大規模事前学習+適応(ファインチューニング/プロンプト)で幅広いタスクに使える汎用モデルの総称。
Q28L1正則化(ラッソ)の特徴として正しいものはどれか。
答え:一部の重みを正確にゼロにし、特徴選択の効果がある
L1正則化は重みの絶対値和をペナルティとし、不要な重みをゼロにするスパース化(特徴選択)の効果を持つ。
Q29畳み込み層で用いられる1×1畳み込みの主な役割として最も適切なものはどれか。
答え:チャネル方向の次元削減・統合を低コストで行う
1×1畳み込みは空間サイズを変えずチャネル数を変換でき、チャネル間の線形結合として次元削減や特徴統合に使われる。Inceptionなどで計算量削減に活用される。
Q30方策勾配法(policy gradient)の説明として正しいものはどれか。
答え:方策を直接パラメータ化し、期待報酬を最大化するよう勾配で更新する
方策勾配法は行動を選ぶ方策を直接最適化し、期待累積報酬が増す方向にパラメータを更新する強化学習手法である。
Q31標本サイズを大きくするほど標本平均が母平均に近づくという法則を何というか。
答え:大数の法則
大数の法則は、試行回数(標本数)を増やすほど標本平均が母平均(期待値)に収束していくことを述べる法則である。
Q32事前学習済みモデルの重みの大部分を固定し、出力側の一部の層だけを学習し直す手法を何と呼ぶか。
答え:特徴抽出(feature extraction)としての転移学習
事前学習済みモデルを固定の特徴抽出器として使い、追加した分類層など一部のみを学習する方式は特徴抽出型の転移学習と呼ばれる。
Q33成功確率pの試行を独立に繰り返すとき、初めて成功するまでの試行回数をモデル化する離散分布は何か。
答え:幾何分布
幾何分布は、独立なベルヌーイ試行で初めて成功するまでの回数(または失敗回数)を表す離散分布。各回が2値をとるベルヌーイ試行を前提とする。
Q34画像から画像への変換で、対応するペア画像が無くても2つのドメイン間の変換を学習できる、循環一貫性損失を用いる手法はどれか。
答え:CycleGAN
CycleGANは、変換して元に戻すと元画像に近づくべきという循環一貫性(cycle consistency)損失を導入し、ペアになっていない画像集合間でスタイル変換などを学習できる。
Q35EUのAI規制で『許容できないリスク』に分類され原則禁止とされる利用に最も近いものはどれか。
答え:社会的スコアリングなど人々を不当に評価・操作する利用
EUのAI規制はリスクベースで、政府による社会的スコアリングやサブリミナル操作などを許容できないリスクとして原則禁止に分類する。
Q36著作権法30条の4が利用を認める前提として誤っているものはどれか。
答え:著作物の表現の享受を目的とする利用でも無条件に認められる
30条の4は非享受目的の利用を対象とし、表現の享受目的の利用や権利者の利益を不当に害する場合は対象外となりうる。
Q37ハイパーパラメータとパラメータ(重み)の違いとして正しいものはどれか。
答え:ハイパーパラメータは学習前に人が設定し、パラメータは学習で自動更新される
学習率や層数・正則化係数などのハイパーパラメータは学習開始前に設定する。重みやバイアスなどのパラメータは学習中に勾配などで自動的に更新される。
Q381960年代に作られ、人間と自然言語で会話するように見せた対話プログラムは何か。
答え:ELIZA
ELIZAは1966年に作られた対話プログラムで、心理カウンセラーを模倣した応答を行った。
Q39確率的勾配降下法(SGD)の説明として正しいものはどれか。
答え:一部のデータ(ミニバッチ等)ごとに勾配を計算してパラメータを更新する
SGDは全データではなく少数のサンプルから勾配を推定して更新するため計算が軽く、大規模データに適する。
Q40入力にわずかな摂動を加えて誤分類させる攻撃に使われる入力を何と呼ぶか。
答え:敵対的サンプル(Adversarial Examples)
人間には知覚できない微小な摂動でパンダ→テナガザル等の誤分類を誘発できる。頑健性研究の中心課題。
Q41ファインチューニング(fine-tuning)とドメイン適応(domain adaptation)に関する説明として正しいものはどれか。
答え:ファインチューニングは事前学習済みモデルの重みを新タスクのデータでさらに更新することである
ファインチューニングは事前学習済みの重みを初期値として新タスクのデータで追加学習し、重みを微調整する。ドメイン適応は分布の異なるドメイン間で性能を保つ工夫を指す。
Q42AIの判断根拠を人間が理解できるよう説明する技術の総称は何か。
答え:XAI(説明可能AI)
XAIはSHAPやLIME、Grad-CAM等で予測根拠を可視化・説明し、信頼性・説明責任の確保に用いる。
Q43AIモデルが特定の属性(性別・人種など)に対して不当な扱いをしないことを目指す概念を何というか。
答え:公平性(フェアネス)
公平性は、AIの判断が性別や人種などの属性によって不当に差別を生じないことを目指す概念である。
Q44ベイズの定理において、観測データを得た後に更新される確率を何というか。
答え:事後確率
事後確率は観測データ(尤度)を用いて事前確率を更新した後の確率で、ベイズ推定の出力となる。
Q45適合率(precision)の定義として正しいものはどれか。
答え:陽性と予測したもののうち実際に陽性だった割合
適合率は陽性と予測した中で本当に陽性だった割合(TP/(TP+FP))で、誤検出の少なさを表す。
Q46LLMが事実と異なる内容をもっともらしく生成してしまう現象を何と呼ぶか。
答え:ハルシネーション(幻覚)
ハルシネーションは学習分布からの生成に起因する誤情報の生成。RAGや出典提示で軽減を図る。
Q47統計的仮説検定で、本来正しい帰無仮説を誤って棄却してしまう誤りを何というか。
答え:第一種の誤り(偽陽性)
第一種の誤りは帰無仮説が真であるのに棄却する誤りで偽陽性に相当する。許容確率が有意水準αに対応する。
Q48Web上の情報に意味(メタデータ)を付与し、コンピュータが内容を処理できるようにする構想を何というか。
答え:セマンティックWeb
セマンティックWebはWeb上の情報に意味づけを行い、機械が理解・処理できるようにする構想である。
Q49テキストと画像を同じ埋め込み空間で対応付けるため、対照学習で訓練されたOpenAIのモデルは何か。
答え:CLIP
CLIPは大量の画像・テキスト対で対照学習し、ゼロショット画像分類やテキスト条件付き生成の基盤となった。
Q50例を全く与えず、指示文だけでタスクを実行させるプロンプトの与え方を何というか。
答え:Zero-shotプロンプティング
Zero-shotは例を示さず指示のみでタスクを行わせる方法で、Few-shotは少数の例を与える方法である。

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