*

Quora 「汎化性能」

公開日: : 最終更新日:2023/05/29 出版・講義資料

すべてのデータサイエンティストが知っておくべき、統計学の重要なトピックはなんでしょうか?

個人的には「汎化性能」だと思います。

上の図はその説明でよく用いられるもので、実際には3次多項式にノイズを加えて生成したサンプル(白い円)に多項式フィッティングを行った結果です。3次多項式モデル(赤線)だと全ての円は通らないながらも滑らかで綺麗に全体のトレンドに沿った曲線が描けますが、9次多項式モデル(青線)だとより多くの円を通りながらもぐにゃぐにゃして全体のトレンドに合わない奇妙な曲線を描いてしまいます。

それもそのはずで、3次モデルは程よく真の値(3次多項式に従う)を捉えているのに対して、9次モデルは真の値のみならずノイズにまでフィットしてしまっているからです。この場合、両端(-3 or 3)の外側にまでサンプルを拡張した場合、3次モデルは適切にフィットするであろう一方、9次モデルはあらぬ方向に吹っ飛んでしまって全くフィットしないであろうことが容易に想像できるかと思います。

このように、ノイズに振り回されず程よく全体のトレンドを捉え、適切にまだ見ぬ未知データにうまくモデルを当てはめられる(適切に予測できる)度合いのことを「汎化性能」と呼びます。

統計学とは、「標本抽出(サンプリング)された少ない標本から背後にある(見えない)母集団の性質を推定する営み」だとされます。この定義に従えば、汎化性能を確保することは統計学を統計学たらしめる本質的な要件であるように見えます。

言い換えると、例えばt検定やカイ二乗検定のような仮説検定から重回帰分析のような線形モデル、ロジスティック回帰などの一般化線形モデル、さらには統計的学習の手法に基づく機械学習領域におけるDeep Learningのような高度なモデルであっても全く同じことが言えるということだと思います。

汎化性能を評価する方法は世の中には色々あり、例えばAICのような情報量規準を用いるものや、交差検証によって擬似的に手持ちのサンプルから算出するものもあり、それぞれのシチュエーションに応じて使い分けることが望ましいとされます。

いかなる統計学的な取り組みであれ、汎化性能を確保することは非常に重要であると個人的には考えています。

関連記事

no image

Quora Covid-19の死亡者はアメリカが27.9万人、日本が2210人 (12/06現在) です。日本では医療崩壊の危険が差し迫っているとの報道がありますが、アメリカに比べて医療体制が貧弱なのでしょうか?

12月16日現在、アメリカでの死亡者数は約30万4千人、そして日本での死亡者数は2600名足らずで

記事を読む

no image

『日本が好きすぎる中国人女子』桜井孝昌

内容紹介 雪解けの気配がみえない日中関係。しかし「反日」という一般的なイメージと、中国の若者

記事を読む

no image

富裕層の海外脱出

さて、この文書からわかることは、100万米ドル以上の億万長者の海外脱出で最もメジャーな国は

記事を読む

no image

『金語楼の子宝騒動』(「あきれた娘たち」縮尺版)少子高齢化を想像できなかった時代の映画

1949年新東宝映画 私の生まれた年である。嫁入り道具に風呂敷で避妊薬を包むシーンがある。優生保護

記事を読む

no image

DNAで語る日本人起源論 篠田謙一 をよんで(めも)

篠田氏は、義務教育の教科書で、人類の初期拡散の様子を重要事項として取り上げるべきとする。 私も大賛

記事を読む

『ルポ ニッポン絶望工場』井出康博著

日本で働く外国人労働者の質は、年を追うごとに劣化している。 すべては、日本という国の魅力が根本のと

記事を読む

no image

虚数 四元数

https://youtu.be/ctj0GWhsykE

記事を読む

no image

『カジノの歴史と文化』佐伯英隆著

IRという言葉の曖昧さ p.198 シンガポールにしても、世界から観光客を集める手法として、

記事を読む

no image

言語とは音や文字ではなく観念であるという説明

観光資源を考えると、言語とは何かに行き着くこととなる。 愛聴視して「ゆる言語学ラジオ」で例のエ

記事を読む

『近世旅行史の研究』高橋陽一 清文堂出版

本書の存在を知り港区図書館の検索を探したが存在せず都立図書館で読むことにした。期待通りの内容で、こ

記事を読む

PAGE TOP ↑