TF, IDF, TF-IDF についての解説と覚え方

TF (Term Frequency)

定義

ある文書内での各単語の出現回数。

覚え方

TF (Term Frequency): 「単語の"頻度"」を覚える。

FがFrequencyで、TはTerm(単語)。


IDF (Inverse Document Frequency)

定義

単語がどれだけレアかを測定する指標。

覚え方

IDF (Inverse Document Frequency): 「逆数で"文書の頻度"」を考える。

IはInverse(逆数)なので、DFはDocument Frequency(文書の頻度)。


TF-IDF (Term Frequency-Inverse Document Frequency)

定義

TF と IDF の積。文書内での単語の重要度を表す。

覚え方

TF-IDF: これらを掛け合わせたもの。単語の文書内での重要度。

協調フィルタリングと内容ベースフィルタリング

協調フィルタリング(Collaborative Filtering)とは?

協調フィルタリングは、人々が好きなものや興味を持っているものに基づいて、おすすめを出す方法です。

どうやって?

人々の選択を見る: 他の人が何を選んでいるかを見ます。
類似性を見つける: あなたが好きなものと似ている選択をしている人を見つけます。
おすすめを出す: その人が好きなものを、あなたにもおすすめします。

覚え方

「協調」は人々がお互いに協力するようなイメージです。
この方法では、他の人たちがどう評価したか、何に興味を持ったかなどを基に、おすすめを生成します。

内容ベースフィルタリング(Content-Based Filtering)とは?

内容ベースフィルタリングは、アイテム(映画、本、商品など)の特徴に基づいて、おすすめを出す方法です。

どうやって?

特徴を分析する: アイテムの特徴(例:映画ならジャンルや監督)を分析します。
自分の好みを理解する: 自分がこれまで好きだったものにどんな特徴があったかを考えます。
おすすめを出す: 自分の好みに合った特徴を持つアイテムをおすすめします。

覚え方

自分が好きなピザがハワイアンなら、他にもパイナップルやハムが入った料理が好きな可能性が高いと考える方法です。

簡単な違い

  • 強調ベースは「人と人」の関係でおすすめを出す。
  • 内容ベースは「人とアイテム」の関係でおすすめを出します。

KNN(K-Nearest Neighbors、K近傍法)/ K-means(K平均法)の覚え方

K-means(K平均法)の覚え方

  1. K for "Kluster": Kは「Klusterクラスター)」のKです。データをK個のクラスターに分ける方法です。
  2. 平均(Mean): 各クラスタの「平均」を計算して、新しいクラスタの中心を決めます。

覚え方のポイント:
データを K個のグループ(クラスタ)に分け、その平均値(Mean)を使って中心を更新する。

KNN(K-Nearest Neighbors、K近傍法)の覚え方

  1. K for "Kinda close": Kは「Kinda close(なんとなく近い)」のKです。データがどのカテゴリに属するかを、K個の近いデータを参考に決めます。
  2. 近傍(Neighbors): 「近くにいるデータ」を参考にします。

覚え方のポイント:
何かを判断するときに K個の近いデータ(Neighbors)を参考にする。


このような覚え方を使えば、K-meansとKNNの違いとそれぞれの主な概念を簡単に思い出すことができるでしょう。

KNN(K-Nearest Neighbors、K近傍法)とは?

概要

KNN(K近傍法)は、データの分類や回帰(予測)を行うためのシンプルなアルゴリズムです。
あるデータが与えられたとき、そのデータがどのカテゴリに属するかを近くのデータを見て判断します。

どうやって動作するの?

  1. Kの値を選ぶ: 「K」とは、近くのデータを何個見るかという数値です。例えば、K=3なら、3つの近いデータを参考にします。
  2. 距離を計算する: 未知のデータと各既知のデータとの距離を計算します。
  3. K個の近傍データを見つける: 距離が最も近いK個のデータを選びます。
  4. 多数決(または平均): K個の近傍データが最も多く所属しているカテゴリに、未知のデータも所属すると判断します。回帰の場合は、K個のデータの平均値を取ります。

簡単な例で説明

  • あなたが新しく入ったクラスで、友達を作りたいと思っています。
  • K(友達候補とする人数)を3とします。

最初に、あなたが好きな活動や興味を持っている科目などで、最も似ている3人(K=3)を見つけます。その3人がよく遊んでいる場所や参加しているクラブなどを参考に、あなたも何をすればいいかを決めます。

このように、周りのデータ(この場合はクラスメート)を参考にして、何かを決める方法がKNNです。

K-means(K平均法)とは?

概要

K-means(K平均法)は、非階層型のクラスタリング手法の一つです。データセットをK個のクラスタに分類します。
簡単に言えば、データをいくつかのグループに分ける方法です。
例えば、学校でテストの点数を元に「できる人たちのグループ」、「普通のグループ」、「苦手な人たちのグループ」のように分けることが考えられます。

どうやって分けるの?

  1. スタート地点を選ぶ: 最初に「リーダー」となるデータ(点)を何個か選びます。これが各グループの中心になります。
  2. 一番近いリーダーを見つける: 残りの各データ(点)が、選んだ「リーダー」のどれに一番近いかを見ます。
  3. 新しいリーダーを決める: 各グループの平均位置(中心)を計算し、それを新しい「リーダー」とします。
  4. 繰り返す: 新しいリーダーが前と変わらなくなるまで、2と3を繰り返します。

簡単な例で説明

  • 3人の友達(Aさん, Bさん, Cさん)がいます。
  • Aさんは数学が得意で英語が得意。
  • Bさんは数学が得意で英語が苦手。
  • Cさんは数学が苦手で英語が得意。

最初にAさんとBさんをリーダーとして選びます。
CさんはAさんとBさんのどちらに近いかを考え、Aさんが近いと判断します。
次に、Aさんグループ(Aさん, Cさん)とBさんグループ(Bさん)の新しいリーダー(平均位置)を計算します。
これを繰り返して、最終的なグループを作ります。

このようにして、データをいくつかのグループに分けることができます。それがK-means(K平均法)です。

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