回帰問題 - 明日の気温を予測する

回帰問題の基本を解説。分類との違いを数値予測の観点から理解しよう。

編集・検証: AIパスポートスタディ編集部 公式情報: GUGA 生成AIパスポート公式ページ 制作・検証方針

教師あり学習のもう一方の顔『回帰』を学びます。今日はジャスミンちゃんがちょっとだけ先生を訂正する、珍しい場面もあるかも。分類との違いに注目しながら読み進めてください。

雪村 ましろ(しょんぼり) 雪村 ましろ

先生、『回帰』って名前だけで難しそうです〜…ましろには無理かも。

香月 リサ 先生(笑顔) 香月 リサ 先生

大丈夫よ、ましろちゃん。
名前ほど難しくないから、肩の力を抜いて聞いてね。
回帰は、連続した数値を予測するタスクのこと。
明日の気温、来月の売上、家の価格、そういう『いくつ?』を当てる問題ね。

戸倉 ジャスミン(普段) 戸倉 ジャスミン

たとえば明日の最高気温が『23.7度』とか『24.1度』とか、小数点もありの値で当てるやつか?

香月 リサ 先生(普段) 香月 リサ 先生

そうそう、連続値だから小数点もOK。
分類は『犬か猫か』のように離散的なラベル、回帰は『28.3度』のように連続した数字ね。
値の『性質』が全然違うの。

深見 つむぎ(普段) 深見 つむぎ

実務例も豊富で、不動産価格予測、株価、消費電力の見込み、広告クリック数の予測、健康診断の検査値予測、全部回帰のカテゴリに入ります。
ビジネスでもサイエンスでも定番の教師あり学習タスクですね。

雪村 ましろ(笑顔) 雪村 ましろ

えへへ、身近な予測ぜんぶ回帰なんですね〜。

戸倉 ジャスミン(笑い) 戸倉 ジャスミン

バドミントンで言うと、次の試合の得点予想みたいなやつか? 2.3点とか小数点ありで出すやつ。

香月 リサ 先生(普段) 香月 リサ 先生

いい例ね! スポーツ統計でも回帰は大活躍よ。
選手の出場時間、パス成功率、疲労度などから結果を予測するモデルがプロチームで使われているわ。

香月 リサ 先生(普段) 香月 リサ 先生

ちなみに『分類と回帰の境目』は、クラスが0か1の二値分類だと回帰と見分けにくいけど、答えがカテゴリなら分類、連続数値なら回帰、って覚えてね。

戸倉 ジャスミン(普段) 戸倉 ジャスミン

あれ先生、ちょっと待って。
さっき『クラスが0か1』って言ったけど、二値分類の答えは『0』か『1』のラベルであって数値じゃないよね? 数値っぽく見えても分類扱いじゃん?

香月 リサ 先生(照れる) 香月 リサ 先生

…あら、ジャスミンちゃんいいところを突いたわ。
そう、0/1はラベルの記号にすぎず、連続値ではないので分類です。
言い方が雑だったわね、ごめんなさい。

深見 つむぎ(笑顔) 深見 つむぎ

ジャスミンちゃん、ナイスツッコミ。
名前に惑わされず『出力が連続値か、離散的なクラスか』で見分けるのが正解ですね。

雪村 ましろ(笑顔) 雪村 ましろ

すごい、ジャスミンちゃんが先生を直した…!

戸倉 ジャスミン(笑顔) 戸倉 ジャスミン

たまにはね、どやっ! でも先生を困らせるつもりじゃなかったよ、念のため。

香月 リサ 先生(笑顔) 香月 リサ 先生

ふふ、学びは教える側にもあるわね。
ジャスミンちゃんありがとう、助かったわ。

深見 つむぎ(普段) 深見 つむぎ

ちなみに、回帰の精度は平均二乗誤差(MSE)や平均絶対誤差(MAE)、決定係数(R²)で評価します。
分類の正解率とは使う指標が違うのもポイントですね。

雪村 ましろ(あせる) 雪村 ましろ

R²って何ですか〜?

深見 つむぎ(普段) 深見 つむぎ

決定係数は、モデルの予測がデータの分散をどれだけ説明できているかを示す指標で、1に近いほど良いです。
0.8以上なら実務では合格点とされることが多いですね。

香月 リサ 先生(笑顔) 香月 リサ 先生

回帰の代表アルゴリズムには、線形回帰、決定木回帰、サポートベクター回帰、ニューラルネットワーク回帰などがあるわ。
Phase 2の後半で線形回帰を詳しく見ていくから楽しみにしてね。

香月 リサ 先生(普段) 香月 リサ 先生

試験では『回帰=連続値予測』『分類との違い』をはっきりさせておきましょう。
ここは選択問題で頻出のポイントよ。

確認クイズ

住宅の販売価格を予測するタスクはどれに該当するか?

  1. 二値分類
  2. 多クラス分類
  3. 回帰
  4. クラスタリング
こたえを見る

正解: 3. 回帰

販売価格は連続した数値(例: 3850万円)なので回帰タスクに該当します。カテゴリに分ける問題ではないので分類ではなく、ラベルを使わないクラスタリングとも異なります。『連続値か離散ラベルか』が判別のポイントです。

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