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統計、機械学習、AIを学んでいきたいと思います。 お役に立てば幸いです。

【DS検定対策】行列の難所を攻略!「掛け算(積)」の独特なルール

行列の掛け算(積)は、計算の組み合わせが複雑です。全てのマス(左上・右上・左下・右下)がどのように計算されているか、抜き出し図解で整理します。

1. 【 問題 】:行列の積

次の2つの行列 A と B の積(AB)として、正しいものはどれでしょうか?

A =
1 2
3 4
  ×   B =
5 6
7 8

【 選択肢 】


5 12
21 32

19 22
43 50

7 10
15 22

2. 【 解答 】

正解: ②

3. 【 図解 】:全要素の計算プロセス

「左の横一行」と「右の縦一列」を順番に掛け合わせて足していきます。

■ 左上の計算(1行目 × 1列目)

1 2
×
5
7
→ (1×5)+(2×7) = 19

■ 右上の計算(1行目 × 2列目)

1 2
×
6
8
→ (1×6)+(2×8) = 22

■ 左下の計算(2行目 × 1列目)

3 4
×
5
7
→ (3×5)+(4×7) = 43

■ 右下の計算(2行目 × 2列目)

3 4
×
6
8
→ (3×6)+(4×8) = 50

4. 【 解説 】:行列の積のルール

計算結果をまとめると、以下の通りになります。

【 計算結果 】
19 22
43 50

■ 覚え方のコツ
左の行列から「横」のパーツ、右の行列から「縦」のパーツを一つずつ取り出すのがポイントです。順序(左×右)を逆にすると答えが変わってしまうので注意しましょう。


5. まとめ

行列の積は、慣れるまでは図のようにパーツを抜き出して書くのが一番の近道です。この4つのプロセスの動きをマスターしましょう。



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【DS検定対策】行列の基礎を攻略!「引き算」も同じ位置で計算

行列の足し算の次は「引き算」です。ルールは足し算と全く同じで、対応する位置の数字を引くだくだけですが、符号(プラス・マイナス)の変化に注意が必要です。

1. 【 問題 】:行列の差

次の2つの行列 A と B の差(A - B)として、正しいものはどれでしょうか?

A =
5 8
3 2
     B =
1 4
6 2

【 選択肢 】


4 4
-3 0

6 12
9 4

4 4
3 0

2. 【 解答 】

正解: ①

3. 【 解説 】:行列の引き算ルール

行列の引き算も、足し算と同様に同じ位置にある要素どうしを計算します。

・左上: 5 - 1 = 4
・右上: 8 - 4 = 4
・左下: 3 - 6 = -3
・右下: 2 - 2 = 0

【 計算結果 】
4 4
-3 0

■ 注意点
1. マイナスの計算: 今回の左下(3 - 6)のように、計算結果が負の数になる場合があります。符号ミスに注意しましょう。
2. 引く順番: 行列 A - B と B - A では結果が異なります。必ず指定された順序で引きましょう。


4. まとめ

行列の引き算は、基本さえ押さえれば得点源になります。次は、多くの人がつまずきやすい「行列の掛け算(積)」について、このフォーマットで整理していきましょう。


【DS検定対策】行列の基礎を攻略!「計算のルール」が合格のカギ

データ分析の基礎となる行列の計算。まずは基本となる「和(足し算)」のルールを整理します。

1. 【 問題 】:行列の和

次の2つの行列 A と B の和(A + B)として、正しいものはどれでしょうか?

A =
1 2
3 4
      B =
5 6
7 8

【 選択肢 】


5 12
21 32

6 8
10 12

4 4
4 4

2. 【 解答 】

正解: ②

3. 【 解説 】:行列の計算ルール

行列の足し算・引き算は、同じ位置にある要素どうしを計算するだけです。

・左上: 1 + 5 = 6
・右上: 2 + 6 = 8
・左下: 3 + 7 = 10
・右下: 4 + 8 = 12

【 計算結果 】
6 8
10 12

■ 注意点
1. サイズの一致: 行列の足し算・引き算ができるのは、行と列の数が一致している場合のみです。
2. 対応する位置: 違う場所の数字を足さないよう、一箇所ずつ確実に計算しましょう。


4. まとめ

DS検定では、行列の基本計算が必須知識として問われます。「同じ位置どうし」というルールを、まずはしっかり身につけましょう。

【実習】RとRStudioのセットアップ!「環境構築」が分析のスタートライン

データ分析の第一歩は、道具を揃えることです。この記事では、Windows 11環境にRとRStudioをインストールし、最初のプログラムを動かすまでの手順を解説します。

1. 実習:R本体のインストール

【 手順 】 まずは計算エンジンとなる「R」をインストールします。最新版(4.5.1)を導入しましょう。

[ R本体のセットアップ ]

1.ダウンロード
 → CRAN公式サイトからWindows用を保存

2.実行ファイル
 → R-4.5.1-win.exe を起動

3.設定
 → すべて「デフォルト」のまま完了させる

2. 実習:RStudioのインストール

【 手順 】 次に、Rを使いやすくする画面(IDE)である「RStudio」を導入します。

[ RStudioのセットアップ ]

1.ダウンロード
 → Posit公式サイトから保存

2.実行ファイル
 → RStudio-2025.05.1-513.exe を起動

3.確認
 → スタートメニューから「RStudio」が起動すればOK!

3. 初めてのコード:Rのコメント文法

プログラムの中にメモを残す「コメント」の使い方を確認しましょう。Rでは #(シャープ)を使います。

【 サンプルコード 】

# ここは、コメントです(実行されません)

a <- 1
print(a)

【 実行結果 】

[1] 1


4. まとめ

環境構築ができれば、あとはデータを読み込んで分析するだけです!RStudioの画面上で # を使ってメモを残しながら、少しずつコードに慣れていきましょう。

【DS検定対策】コイン投げの確率を攻略!「パターンの列挙」が合格のカギ

数字だけで説明されると難しく感じる確率の問題も、分解して整理してみると驚くほどスッと頭に入ります。この記事では、コインを5回投げる問題を題材に、DS検定の頻出項目である「反復試行」の考え方を解説します。

1. 問題:コインを5回投げる

【 問題 】 10円玉を5回投げたとき、表が「ちょうど3回だけ」出る確率はいくらでしょうか? ① 3/16 ② 5/16 ③ 1/2 ④ 5/32

2. 整理:5回中3回が「表」になる世界

確率を解くコツは、まず「全パターンの数(分母)」と「ターゲットの数(分子)」を正確に把握することです。

【 世界の切り出し 】

[ 全体の世界(分母) ]
2の5乗(2×2×2×2×2)= 32通り

[ ターゲット(分子):5回中3回が表 ]
・(表,表,表,裏,裏)
・(表,表,裏,表,裏)
・(表,裏,表,表,裏)
 ……(中略)……

組み合わせ(5C3): 10通り

--------------------------

確率: 10 / 32 = 5 / 16

3. 計算プロセス

1. 分母を出す: 1回ごとに2通りなので、5回投げると 32通り。 2. 分子を出す: 5つの場所から、表が入る3カ所を選ぶ「組み合わせ」を考えます。  5C3 = (5×4×3) / (3×2×1) = 10通り。 3. 答えを出す: 10/32 を約分して 5/16


4. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:このように「結果が2つしかない試行(コインの表裏など)」を独立に繰り返すことを、統計学で何と呼ぶか。

① ポアソン試行 ② ベルヌーイ試行 ③ 正規分布 ④ カイ二乗試行

【 正解: ② 】

解説: コイン投げのように、結果が2通りしかない試行を「ベルヌーイ試行」と呼びます。これを繰り返したときの確率分布が「二項分布」であり、DS検定の超重要ワードです。


5. まとめ

DS検定では「5C3」のような計算が突然出てきますが、基本は「全パターンのうち、何通りあるか」という数え上げです。図やボックスで世界を整理する癖をつけましょう!