はじめに
この記事はG検定合格を目指すための実践的な問題集「100本ノック」の最終回です。 今回はこれまでの分野を横断する「総合問題」として、あなたの知識が本当に定着しているかを確認するための20問です。
最後の腕試しとして、本番の気持ちで挑戦してみてください。 それでは始めましょう。
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はじめに この記事はG検定合格を目指すための実践的な問題集「100本ノック」の最終回です。 今回はこれまでの分野を横断する「総合問題」として、あなたの知識が本当に定着しているかを確認するための20問で ...
問題1
第一次AIブームから第三次AIブームまで、それぞれの時代を代表する中核技術の組み合わせとして最も適切なものを一つ選べ。
A. 第一次:エキスパートシステム、第二次:探索と推論、第三次:ディープラーニング
B. 第一次:探索と推論、第二次:エキスパートシステム、第三次:ディープラーニング
C. 第一次:ディープラーニング、第二次:探索と推論、第三次:エキスパートシステム
D. 第一次:探索と推論、第二次:ディープラーニング、第三次:エキスパートシステム
クリックして下さい
正解: B
解説: AIブームの歴史と中核技術の組み合わせは頻出問題です。第一次(1950-60年代)はパズルなどを解く「探索と推論」、第二次(1980年代)は専門家の知識を模倣する「エキスパートシステム」、そして第三次(2006年以降)は「ディープラーニング」がそれぞれブームを牽引しました。
問題2
ある学習済みモデルが未知のデータに対してうまく予測できない状態である「過学習」を防ぐための手法として適切でないものを一つ選べ。
A. ドロップアウト
B. 正則化(L1, L2)
C. データ拡張(Data Augmentation)
D. 学習率を極端に大きくする
クリックして下さい
正解: D
解説: 学習率を極端に大きくすると、最適解を通り過ぎてしまい学習が発散する原因となります。過学習の対策にはなりません。ドロップアウトや正則化、データ拡張は、いずれもモデルの複雑さを抑制したり、データの多様性を増やしたりすることで、過学習を防ぐための代表的な手法です。
問題3
自然言語処理において、単語の意味を低次元のベクトルで表現し、単語間の意味的な関係性を計算できるようにした画期的な手法は何か。
A. Bag-of-Words
B. TF-IDF
C. Word2Vec
D. RNN
クリックして下さい
正解: C
解説: Word2Vecは、単語をベクトル空間に配置することで「king - man + woman = queen」のような意味の演算を可能にした手法です。これにより自然言語処理の精度が飛躍的に向上しました。
問題4
畳み込みニューラルネットワーク(CNN)において、層が深くなることで発生する勾配消失問題を解決するために考案されたResNetの構造上の最大の特徴は何か。
A. ドロップアウト層の導入
B. プーリング層の廃止
C. スキップ接続(残差接続)
D. アテンション機構の導入
クリックして下さい
正解: C
解説: ResNet(Residual Network)は、層の入力を出力に直接足し合わせる「スキップ接続」という構造を持ちます。これにより勾配が入力層まで伝わりやすくなり、100層を超えるような非常に深いネットワークの学習が可能になりました。
問題5
EUで施行されている一般データ保護規則(GDPR)に関する記述として誤っているものを一つ選べ。
A. EU域内の個人データをEU域外に持ち出すことを原則として禁止している。
B. 違反した企業には、全世界の年間売上の最大4%または2000万ユーロのうち、高い方が制裁金として科される。
C. 個人のデータを収集する際は、その目的を明確にし、本人の明確な同意を得なければならない。
D. AIによる自動的な個人評価に基づいて、個人に重大な影響を及ぼす決定を行うことを全面的に許可している。
クリックして下さい
正解: D
解説: GDPRでは、AIによるプロファイリングなど、自動化された処理のみに基づいて個人に関する決定を行うことを原則として禁止しており、個人がそれに異議を唱える権利などを保障しています。これは「忘れられる権利」と並ぶGDPRの重要な特徴です。
問題6
ある行動の結果として得られる「報酬」を最大化するように、エージェントが試行錯誤を通じて最適な行動方針を学習していく機械学習の手法は何か。
A. 教師あり学習
B. 教師なし学習
C. 強化学習
D. 半教師あり学習
クリックして下さい
正解: C
解説: 強化学習は、明確な正解データを与える代わりに「報酬」というフィードバックを用いてモデルを訓練します。囲碁AIのAlphaGoや、ロボット制御などに応用されています。
問題7
ディープラーニングのモデルが出した予測結果について、その判断根拠を人間が理解できるように説明する技術や考え方の総称を何と呼ぶか。
A. ELSI(倫理的・法的・社会的課題)
B. AGI(汎用人工知能)
C. XAI(説明可能なAI)
D. シンギュラリティ
クリックして下さい
正解: C
解説: XAI(Explainable AI)は、AIの「ブラックボックス問題」を解決し、その判断プロセスの透明性と信頼性を確保するための重要な研究分野です。
問題8
主に画像認識で用いられる畳み込みニューラルネットワーク(CNN)と、主に時系列データで用いられる再帰型ニューラルネットワーク(RNN)の組み合わせとして適切な応用例を一つ選べ。
A. 株価の将来予測
B. 顧客データのグループ分け
C. 画像キャプション生成(画像の内容を説明する文章の生成)
D. ECサイトの商品推薦
クリックして下さい
正解: C
解説: 画像キャプション生成は、まずCNNで画像の特徴を抽出し、その特徴量をRNNに入力することで、時系列的なデータである文章を生成する、という応用例です。二つのモデルの長所を組み合わせた代表的なタスクです。
問題9
AIの倫理に関する議論で頻出する「トロッコ問題」が、主に問いかけている倫理的な対立軸は何か。
A. 功利主義と義務論
B. 自由主義と共同体主義
C. 利己主義と利他主義
D. 相対主義と絶対主義
クリックして下さい
正解: A
解説: トロッコ問題は、「より多くの命を救うためなら、一つの命を犠牲にしてもよい」と考える功利主義と、「人を殺すという行為そのものが悪である」と考える義務論の間のジレンマを提示する思考実験です。
問題10
機械学習のモデル評価において、学習に使用しなかった未知のデータに対する予測性能のことを何と呼ぶか。
A. 頑健性
B. 汎化性能
C. 計算効率
D. 解釈可能性
クリックして下さい
正解: B
解説: 汎化性能(Generalization Performance)は、モデルが学習データに過剰に適合(過学習)せず、未知のデータに対しても高い精度を維持できる能力を指します。この性能を正しく測定するために、データを学習用・検証用・テスト用に分割します。
問題11
大規模言語モデル(LLM)の基礎技術であり、文中のどの単語に注目すべきかを動的に学習する仕組みを何と呼ぶか。
A. ゲート機構
B. アテンション機構
C. プーリング機構
D. リカレント機構
クリックして下さい
正解: B
解説: アテンション機構(Attention Mechanism)は、Transformerモデルの中核をなす技術です。この仕組みにより、RNNのような再帰的な構造を持たずに、文中の長期的な依存関係を効率的に捉えることが可能になりました。
問題12
ある工場で、製品の外観検査にAIを導入したいと考えている。学習データとして、大量の「正常品」の画像はあるが、「不良品」の画像は極めて少ない。このような状況で、正常なパターンから外れたものを検出するのに最も適した機械学習のアプローチは何か。
A. 回帰
B. 分類
C. クラスタリング
D. 異常検知
クリックして下さい
正解: D
解説: 異常検知は、正常なデータのパターンを学習し、そこから大きく外れたデータを「異常」として検出する手法です。不良品や不正利用、サイバー攻撃の検出など、正例データに比べて負例データが極端に少ない場合に有効です。
問題13
「AIによって人間の仕事が奪われる」という議論において、AIが代替するのは「職業」そのものではなく、職業を構成する個別の「タスク」であると捉える考え方を何と呼ぶか。
A. タスクベース・アプローチ
B. スキルベース・アプローチ
C. ジョブ型アプローチ
D. メンバーシップ型アプローチ
クリックして下さい
正解: A
解説: タスクベース・アプローチは、AIと雇用の関係をより解像度高く分析するための考え方です。AIは定型的なタスクを代替する一方で、人間は非定型で創造的なタスクにシフトしていくという、協業の可能性を示唆します。
問題14
個人情報保護法において、特定の個人を識別できないように、かつ、元の状態に復元できないように個人情報を加工した情報のことを何と呼ぶか。
A. 仮名加工情報
B. 個人関連情報
C. 匿名加工情報
D. 要配慮個人情報
クリックして下さい
正解: C
解説: 匿名加工情報は、厳格なルールのもとで、本人の同意なく第三者に提供することが可能です。これにより、パーソナルデータの利活用とプライバシー保護の両立を図っています。
問題15
あるクラス分類モデルの性能を評価する際に、正解が「陽性」のデータのうち、モデルが正しく「陽性」と予測できたデータの割合を示す指標は何か。がん検診などで「見逃し」を減らすことが重要な場合に用いられる。
A. 正解率(Accuracy)
B. 適合率(Precision)
C. 再現率(Recall)
D. F値(F-measure)
クリックして下さい
正解: C
解説: 再現率は、実際に陽性であるものの中から、どれだけを網羅的に見つけ出せたかを示す指標です。偽陰性(False Negative)を減らすことが重要な医療診断などのタスクで重視されます。
問題16
AIが生成したコンテンツ(画像、文章など)が、人間の作ったものかAIが作ったものか区別できなくなるという問題に対処するため、AI自身が生成したコンテンツに人間には知覚できない識別子を埋め込む技術は何か。
A. 電子署名
B. ブロックチェーン
C. 電子透かし(ウォーターマーキング)
D. ステガノグラフィ
クリックして下さい
正解: C
解説: 電子透かし(Digital Watermarking)は、ディープフェイクなどの悪意あるAI生成コンテンツへの対策として期待される技術です。コンテンツの出所や真正性を証明するのに役立ちます。
問題17
ディープラーニングにおいて、モデルの学習に用いるデータが少ない場合に、既存の学習データに回転、反転、拡大縮小、明るさの変更などの処理を加えて、人工的に学習データを増やす手法を何と呼ぶか。
A. データクレンジング
B. データ拡張(Data Augmentation)
C. アノテーション
D. サンプリング
クリックして下さい
正解: B
解説: データ拡張は、モデルの過学習を抑制し、汎化性能を高めるための非常に効果的な手法です。特に画像認識の分野で広く利用されています。
問題18
あるAIモデルの学習と運用において、そのプロセス全体を通して、誰がどのような責任を負うのかを明確にすることの重要性を指す言葉は何か。
A. アカウンタビリティ(説明責任)
B. アベイラビリティ(可用性)
C. アジリティ(俊敏性)
D. アクセシビリティ(接続性)
クリックして下さい
正解: A
解説: アカウンタビリティはAI倫理の重要な原則の一つです。AIが社会に与える影響が大きくなるにつれて、その開発・運用プロセスにおける透明性と説明責任が強く求められています。
問題19
AI研究者であるジェフリー・ヒントン、ヤン・ルカン、ヨシュア・ベンジオの3名が、ディープラーニングへの貢献により2018年に受賞した、コンピュータ科学の分野における最高の栄誉とされる賞は何か。
A. ノーベル物理学賞
B. フィールズ賞
C. チューリング賞
D. プリツカー賞
クリックして下さい
正解: C
解説: チューリング賞は「コンピュータ界のノーベル賞」とも呼ばれ、コンピュータ科学の分野で重要な貢献をした人物に贈られます。この3名の受賞は、ディープラーニングがAI研究の中心的な技術であることを象徴する出来事でした。
問題20
AIが社会に浸透する未来において、人間がAIに代替されないために、より重要になると考えられる能力の組み合わせとして、最も適切なものを一つ選べ。
A. 計算能力と記憶力
B. 情報検索能力とデータ入力の速さ
C. 批判的思考力、創造性、コミュニケーション能力
D. 特定のソフトウェアを正確に操作する能力
クリックして下さい
正解: C
解説: AIが得意とするのは、A、B、Dのような定型的で、明確なルールに基づいた認知能力です。一方で、複雑な問題の本質を見抜く批判的思考力、新しいアイデアを生み出す創造性、他者と協調し、共感するコミュニケーション能力といった非認知能力は、今後ますます人間ならではの価値として重要になると考えられています。