G検定 用語解説
k-means法とは
あらかじめ定めたクラスタ数kに向け、各データを重心との距離をもとにグループ分けする教師なし学習のクラスタリング手法。
まず押さえる結論
k-means法は、G検定の「大項目3 機械学習の概要」で確認しておきたい用語です。定義だけでなく、どの場面で使う言葉か、何と混同しやすいか、問題文のどの表現で判断するかまで確認します。
情報源と編集区分
公式範囲を確認し、具体例・誤答例・判断手順は当サイトが編集。 一次情報確認日: 2026-07-03。
試験概要(公式)具体例から判断の境界を固める
k-means法を、役割と隣接概念の境界から捉える
あらかじめ定めたクラスタ数kに向け、各データを重心との距離をもとにグループ分けする教師なし学習のクラスタリング手法。 試験では名称だけでなく、処理の対象、目的、使う段階を別概念と入れ替えた選択肢が出るため、定義の主語と動作を分けて確認します。
- 問題文で見る箇所
- あらかじめ定めたクラスタ数kに向けて、重心との距離をもとにデータをグループ分けしているかを確認します。
- 隣接概念との境界
- k-means法はラベルなしデータをグループ分けするクラスタリング手法、主成分分析(PCA)は変数の数を減らす次元削減手法という点で区別します。
誤答しやすい選択肢
- k-means法を、変数の数を減らして表現し直す次元削減の手法として扱う。定義の主語と処理対象を確認します。
- k-means法の目的だけを見て、同じ目的を持つ別手法まで同じ用語とする。具体的な処理を比較します。
- k-means法を使えば目的が必ず達成されると断定する。適用条件や評価を別に確認します。
4段階の判断手順
- 01問題文が状態、手法、評価指標、制度のどれを説明しているか決める。
- 02定義の中心となる対象と動作がk-means法に一致するか確認する。
- 03隣接概念と共通する目的ではなく、処理や条件の違いを見る。
- 04必ず・完全に・だけでよいという過度な断定がないか見直す。
到達条件: k-means法を一文で説明し、最も混同しやすい隣接概念との違いを処理または条件から言える。
試験での問われ方
定義の言い換え
用語そのものではなく、説明文の一部を言い換えて出されることがあります。
似た概念との比較
同じ章の用語と入れ替えた選択肢に注意します。対象、目的、使う場面を分けます。
具体例からの判断
問題文の事例が、定義のどの部分に対応しているかを先に確認します。
誤答しやすいポイント
×教師あり・教師なし・強化学習の分類の取り違え(分類/回帰=教師あり、クラスタリング/次元削減=教師なし)。
×L1正則化(ラッソ=係数が0になり変数選択も兼ねる)とL2正則化(リッジ=係数を小さく抑えるが0にはなりにくい)の混同。
×適合率(精度)と再現率の取り違え、および混同行列の読み方。
関連する確認問題
大項目3 機械学習の概要 / 代表的な手法
ラベルのないデータを、あらかじめ指定した数のグループに分け、各グループの重心を更新しながら振り分けを繰り返す教師なし学習の手法はどれか。
正解は「k-means法」である。指定した個数のグループの重心を更新しながらデータを振り分けるのはk-means法。k近傍法は近くの既知ラベルを参照して分類する教師あり手法で、重心更新やグループ生成は行わない。主成分分析は次元削減手法。ロジスティック回帰はラベル付きデータで分類確率を学ぶ教師あり手法であり、いずれも該当しない。設問では「ラベルなし」「指定した数のグループ」「重心更新」の3点がk-means法を示している。k近傍法と名前が似ているが、k-meansは教師なしのクラスタリング、k近傍法は既知ラベルを使う分類手法である。
大項目3 機械学習の概要 / 前処理とハイパーパラメータ
クラスタリングで適切なクラスタ数を決める際、クラスタ数を増やしながらクラスタ内のばらつき(誤差)の値を見て、その減少のしかたが急に緩やかになる変化点を、ちょうどよいクラスタ数の目安とする手法はどれか。
正解は「エルボー法」である。クラスタ数を増やしながらクラスタ内のばらつき(誤差)の減少を確認し、その減り方が急に緩やかになる折れ曲がり点を適切なクラスタ数の目安とする。シルエット分析は各データ点が自分のクラスタにどれだけまとまっているかを指標化して比較する別の手法であり、誤差の折れ曲がりを見るものではない。k-means法はクラスタリングそのものを行うアルゴリズムであってクラスタ数を決める手法ではなく、主成分分析(PCA)は次元削減の手法であり、いずれもクラスタ数の目安を出す方法ではない。「誤差の減少が緩やかになる変化点」という表現がエルボー法の目印になる。
大項目3 機械学習の概要 / 代表的な手法
線形回帰の考え方を分類に応用し、出力を0〜1の値(確率)に変換することで、主に二値分類に用いられる手法はどれか。
正解は「ロジスティック回帰」である。線形回帰の考え方を分類に応用し、出力をシグモイド関数で0〜1の値(確率)に変換することで、主に二値分類に用いられる教師あり学習の手法である。主成分分析は特徴量を分散の大きい軸へ変換する次元削減の手法であり分類器ではない。k-means法と階層的クラスタリングはいずれもラベルのないデータをグループ分けする教師なし学習であり、確率を出力して二値分類を行う手法ではない。「出力を確率に変換」「主に二値分類」という条件がロジスティック回帰の目印になる。
同じ章で確認したい用語
到達チェック
- k-means法を一文で説明できる
- 同じ章の似た用語と違いを説明できる
- 問題文の具体例から、k-means法に関係する論点を拾える
- 関連問題を解き、誤答した選択肢の理由を確認できる
執筆: ミナト編集部(運営者情報を見る)