G検定でつまずきやすいのが、CNN・RNN・Transformer・GANといったディープラーニングの略語です。似た名前が多く、用途を取り違えると紛らわしい選択肢で失点します。この記事では、G検定で頻出のディープラーニング重要用語を「用途・特徴」とセットでコンパクトに整理しました。各用語が画像・言語・生成のどの領域で使われるかを意識しながら、試験直前の最終チェックに活用してください。
ニューラルネットワークの基礎用語
- パーセプトロン:ニューロンを模した最も基本的なモデル。単純パーセプトロンは線形分離しかできない
- 多層パーセプトロン(MLP):層を重ねたネットワーク。非線形な問題も扱える
- 誤差逆伝播法(バックプロパゲーション):出力の誤差を逆向きに伝えて重みを更新する学習法
- 勾配降下法:損失関数を小さくする方向に重みを少しずつ調整する手法
- 勾配消失問題:層が深いと勾配が小さくなり学習が進まない現象。ReLUなどで緩和
学習を支える要素技術
- 活性化関数:ニューロンの出力を決める関数。シグモイド・tanh・ReLU(勾配消失に強い)
- 最適化アルゴリズム:重みの更新方法。SGD・Momentum・Adam(広く使われる)
- ドロップアウト:学習時に一部のニューロンを無効化し、過学習を抑える正則化手法
- バッチ正規化(Batch Normalization):各層の出力を整え、学習を安定・高速化する
- ハイパーパラメータ:学習率・バッチサイズなど、人が事前に設定する値
ここで狙われやすいのは「何のための技術か」の区別です。ドロップアウト・L2正則化は過学習対策、ReLUは勾配消失対策、バッチ正規化は学習の安定化、というように目的とセットで覚えると、似た用語が混ざりません。
画像系:CNN周辺
- CNN(畳み込みニューラルネットワーク):画像認識の代表モデル。画像の局所的な特徴を捉える
- 畳み込み層:フィルタ(カーネル)を使って画像の特徴を抽出する層
- プーリング層:特徴マップを縮小し、位置のずれに強くする(最大プーリングなど)
- 代表的な画像認識モデル:AlexNet・VGG・ResNet(残差接続で深い層を学習可能に)
- 物体検出・セグメンテーション:画像のどこに何があるか、画素単位の領域分けを行うタスク
系列・言語系:RNNからTransformerへ
- RNN(再帰型ニューラルネットワーク):時系列・文章など順序のあるデータを扱うモデル
- LSTM・GRU:RNNの長期依存(昔の情報を忘れる問題)を改善した仕組み
- 単語の分散表現:word2vecなど、単語を意味を反映したベクトルで表す手法
- Attention(注意機構):入力のどこに注目するかを学習する仕組み
- Transformer:Attentionを中核とした構造。RNNを使わず並列処理でき、自然言語処理の主流に
- BERT・GPT:Transformerをベースとした言語モデル。GPT系は生成AIの基盤になっている
言語系は「RNN → LSTM/GRU → Attention → Transformer → BERT/GPT」という発展の流れで覚えると整理しやすくなります。Transformerが現代の自然言語処理と生成AIの土台になっている点は特に重要です。
生成・発展系:GAN・拡散モデル・生成AI
- GAN(敵対的生成ネットワーク):生成器と識別器を競わせて本物らしいデータを生成する
- VAE(変分オートエンコーダ):データを圧縮・復元しながら新しいデータを生成する手法
- 拡散モデル(Diffusion Model):ノイズを徐々に除去して画像などを生成する。近年の画像生成で主流
- 大規模言語モデル(LLM):膨大なテキストで学習した巨大な言語モデル。文章生成・対話に用いる
- プロンプト:生成AIに与える指示文。出力の質を左右する
- ハルシネーション:生成AIがもっともらしい誤情報を出力してしまう現象
シラバス改定で比重が増している生成AIは、G検定の重要テーマです。GAN・VAE・拡散モデルといった生成手法の違いと、LLM・プロンプト・ハルシネーションといった生成AI特有の用語は、最新トピックとして確実に押さえておきましょう。
その他の発展的トピック
- 強化学習:エージェントが環境との試行錯誤で報酬を最大化する学習。Q学習・DQNなど
- 転移学習・ファインチューニング:学習済みモデルを別タスクに応用する手法
- 説明可能なAI(XAI):モデルの判断根拠を説明しようとする取り組み
- モデルの軽量化:蒸留・量子化・プルーニングで計算負荷を下げる手法
混同しやすい略語の見分け方
- CNN=画像(畳み込み)、RNN=系列・言語(再帰)と領域で区別する
- GAN=生成器と識別器の対立、VAE=圧縮と復元、拡散モデル=ノイズ除去で生成手法を区別
- SGD・Adamは最適化、ReLU・シグモイドは活性化関数、と役割で区別する
- Transformer=Attention中心、BERT/GPT=Transformer応用、と階層で整理する
- 「名前+用途+特徴+使う領域」を1セットでカード化して反復する
この記事の用語を一覧で頭に入れたら、ケンテイラボのG検定対策問題(全1038問)で実際に問題を解き、用途の区別を定着させましょう。略語を瞬時に判別できるようになれば、約200問・120分というスピード勝負のG検定でも、迷わず正解を選べるようになります。