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。
この記事の目次
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」に出てくる用語です。見分けの要点は、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。
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: 2026-10-02。
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k-means法の具体例と、問題文で見る箇所・隣接概念との境界
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、処理の対象・目的・使う段階を別の概念と入れ替えた選択肢が出ます。何に対して何をする手法か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
「大項目3 機械学習の概要」の問題で、取り違えやすい組み合わせです。
- 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と、混同行列の読み違い。
関連する確認問題
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
顧客の属性や行動を条件として順に分岐させ、最終的に購入する・しないなどの予測を行う。分岐の根拠を木の形で確認しやすい代表的な機械学習手法はどれか。
正解は「決定木」である。決定木は、顧客の属性や行動といった条件を根から葉へ順にたどりながら購入する・しないを予測する手法であり、選ぶ際の判断軸は、モデルの中身を木構造として人間が追えるかという解釈のしやすさにある。決定木を複数組み合わせて精度を高めるランダムフォレストのようなアンサンブル学習では、個々の木が持つこの追いやすさが失われ、どの条件が予測に効いているかを外から確認しにくくなる。主成分分析(PCA)・k-means法・標準化はいずれも、次元削減・クラスタリング・前処理という別の役割を担う手法であり、条件分岐の過程を木の形で確認できるという性質を共有しない。
大項目3 機械学習の概要 / 代表的な手法
説明変数から連続値の目的変数を、直線的な関係式で予測する、回帰分析の基本となる教師あり学習の手法はどれか。
連続値の目的変数を直線的な関係式で予測する点が問われているので、回帰分析の基本となる手法を答える。正解は「線形回帰」である。線形回帰は、説明変数から連続値の目的変数を直線的な関係式で予測する教師あり学習の手法である。「k-means法」は重心との距離でグループ分けする教師なし学習、「主成分分析」は分散が最大となる軸で少ない変数に表し直す次元削減、「アンサンブル学習」は複数のモデルを組み合わせる枠組みであり、いずれも連続値を直線的な関係式で予測する手法を指す用語ではない。したがって、設問の手法は線形回帰である。
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)