データサイエンスのモデル入門【第1回】
ギャンブルが起源「データサイエンス」の基礎が分かる“4つの予測モデル”とは?
データ駆動型の意思決定がビジネスに欠かせなくなった。企業は予測モデルを構築してシミュレーションを重ねることで、深い洞察を得ることができる。代表的な4つのモデルについて、その起源や特徴を解説する。
ビジネスの意思決定に欠かせなくなったデータ分析。その起源は、ギャンブルにある。さいころを振った際に特定の目が出る確率や、ルーレットやポーカーのオッズ(概算払戻率)の計算から、「二項分布」や「正規分布」といった統計学の基礎が出来上がった。
現代では、経済学や生物学、物理学など多岐にわたる分野で、複雑な問題を解決するために統計学が用いられる。データサイエンティストは統計学の知識を用いて、複雑な事象の構造や仕組み、関係性などを単純化した予測モデルを作成し、シミュレーションを実施する。代表的なモデルには以下のようなものがある。
4つの予測モデル
- モンテカルロシミュレーション
- エージェントベースモデリング
- 離散事象シミュレーション
- システムダイナミックスモデリング(SDM)
企業は意思決定や計画策定にモデルを使用し、仮想環境でシステムのテストを実施する。他にもこれらのモデルは、映像・音声合成技術やゲーム、機械学習(ML)アルゴリズムなどの基礎となる。
主要予測モデルを解説
併せて読みたいお薦め記事
シミュレーション技術の関連記事
モンテカルロシミュレーション
1940年代に発明されたモンテカルロシミュレーションは、ランダム性や不確実性の強い事象について起こり得る結果を予測する数学的手法だ。不確実性を含んだ変数に大量の異なる乱数をモデルに与えてそのシミュレーション結果を観測し、確率的事象を求める。
モンテカルロという名前は、リゾート地モナコ公国のモンテカルロ地区にある有名なカジノのルーレットに由来する。ルーレットのホイール(回転盤)には0から36まで37個のポケットがあり、赤色のポケットが18個、黒色のポケットが18個、緑色のポケットが1個の割合となっている。ボールを投げ入れると、赤と黒のポケットにボールが止まる確率はそれぞれ48.65%、緑のポケット(0番)に止まる確率は2.7%だ。確率はデータの分布図で表現できる。
各回の結果はランダムだが、1000回以上繰り返せば、結果の分布はそれぞれの確率の値に近づくはずだ。もし近づかない場合は、他の変数が影響している可能性がある。例えば、ディーラーがペダルをこっそり使用してホイールの回転速度を変えていないか確認した方がいいだろう。
一般的に、モンテカルロシミュレーションは正確性に優れているが、効率は悪いとされる。よく知られている例が円周率の計算だ。計算には何百万ものデータポイント(分析対象データ)が必要になる可能性がある。
モンテカルロシミュレーションは、事前情報と新しいデータを用いて事象の発生可能性を判断する「ベイズ統計」で使用される。例えば、政治アナリストは世論調査を実施して変数を選択し、シミュレーションモデルを構築する。その検証に、モンテカルロシミュレーションを用いる。天気予報の一種であり、予測に伴う誤差を考慮した「アンサンブル予報」においても、台風の進路予想などにモンテカルロシミュレーションが使われる。
次回はエージェントベースモデリングを具体的に紹介する。
TechTarget発 世界のインサイト&ベストプラクティス
米国TechTargetの豊富な記事の中から、さまざまな業種や職種に関する動向やビジネスノウハウなどを厳選してお届けします。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
TechTarget発 世界のインサイト&ベストプラクティス
米国TechTargetの豊富な記事の中から、さまざまな業種や職種に関する動向やビジネスノウハウなどを厳選してお届けします。
この記事の著者
関連記事
新着ホワイトペーパー PR
-
製品資料
[o9ソリューションズ・ジャパン株式会社] 「改正物流効率化法対策」徹底解説 総物流費を抑制するサプライチェーン戦略 -
製品資料
[o9ソリューションズ・ジャパン株式会社] 「サプライチェーン最適化」実践ガイド:効果的な意思決定を実現する秘訣とは? -
製品資料
[株式会社リンプレス] 非デジタル/IT人材を「自走するDX推進者」に変えるための育成ロードマップ -
市場調査・トレンド
[ワンアイルコンサルティング株式会社] AI時代の組織設計:「判断と責任」を人に残すための2つの原則とは? -
技術文書・技術解説
[ワンアイルコンサルティング株式会社] システムの保守がモダン化を阻む? 「変えない判断」から脱却する方法とは
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
1200万円のSaaS導入を回避 スギ薬局「運用費10万円」のAIエージェント構築術
-
2
「完璧な設計」なのに3000万円溶けた AWSの失敗事例から学ぶ3つの教訓
-
3
100億円の「Linux更新」を回避 みずほ銀行が選んだ“おきて破り”のRHEL延命策
-
4
パナソニックが国内製造26拠点のERPを「SAP S/4HANA」に統一 アドオン7割削減
-
5
LLMの「過学習」、正しく説明している文章はどれ?
-
6
「AIバブル」は崩壊するのか? 熱狂の後に来る“尻拭い”と4つの防衛策
-
7
脱VMwareの前提が崩れる BroadcomのVDDK公開停止で確認すべき点
-
8
高額な「AI PC」を一般従業員も使えたら? 費用のハードルを一気に下げる方法
-
9
守るべきは「開発者のフロー状態」 AIによる生産性改善の6施策
-
10
「企業内サーバ環境の利用実態」に関するアンケート
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
JR西日本ITソリューションズが「監視業務の属人化」を解消した方法とは?
-
2
インシデント対応工数を約3割削減、東京ガスの事例に学ぶ監視体制刷新のコツ
-
3
生成AIで文書活用を進めるには? 効率化と安全性をどう両立する
-
4
Windows PCとMacの選択制で生産性向上 LINEヤフーが実践する運用管理方法とは
-
5
DX/AI投資の壁を突破、現代の最高財務責任者が直面する課題と克服のヒント
-
6
「Google Workspace」活用事例34選、先進の生成AIによる組織変革の全貌
-
7
「人員を増やす」という選択肢はない 情シスが負の連鎖から抜け出すには?
-
8
Linuxのスキルを証明する“激推し”の認定資格はこれだ
-
9
「問題が深刻化しやすいプロジェクト管理」から脱却する方法とは?
-
10
Microsoft 365を安全に運用 うっかりミスやサイバー攻撃に備えるデータ保護術
TechTargetジャパン SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー