AI実装検定A級～模擬試験①～ 2024年12月8日 ailearn 1. ニューラルネットワークの出力層の役割は何ですか？ データを内部で処理する データの特徴を学習する モデルの予測結果を外部に出力する 勾配を伝播させる None 2. Numpy配列 a = np.array([[1, 2], [3, 4]]) に対して np.dot(a, a) を実行した結果はどれですか？ [[7, 10], [15, 22]] [[1, 2], [3, 4]] [[1, 4], [9, 16]] エラーが発生する None 3. ニューラルネットワークの入力層にデータを正規化して入力する理由は何ですか？ モデルの複雑さを減らすため 計算の安定性と学習速度を向上させるため モデルのパラメータ数を増やすため 隠れ層のユニット数を減らすため None 4. 出力層において「シグモイド関数」を用いると、どのような特性が得られますか？ 出力が0〜1の範囲に制限され、バイナリ分類に適する 出力が-1〜1の範囲に制限され、多クラス分類に適する 勾配消失が防げる 出力が常に非負値となる None 5. 順伝播の計算で使用される活性化関数「ReLU」の利点は次のうちどれですか？ 勾配消失を防ぐことができる 出力を0〜1の範囲に制限できる 非線形だが計算コストが高い 常に正の出力を保証する None 6. ニューラルネットワークにおいて「重み減衰（Weight Decay）」が導入される理由は何ですか？ 学習率を動的に調整するため 過学習を防ぐために、重みの大きさにペナルティをかけるため 計算速度を向上させるため モデルの精度を上げるために、重みを一時的に凍結するため None 7. 重み共有を行わない場合、畳み込みニューラルネットワーク（CNN）における主な問題は何ですか？ 勾配消失が発生する 特徴量が効果的に抽出されなくなる 出力層のユニット数が増加する モデルの計算コストが大幅に増加する None 8. 重みの「ランダム初期化」が重要である理由は次のうちどれですか？ 重みが0に設定されると、すべてのニューロンが同じ勾配を持つため モデルのパラメータ数を減らすため 出力層のユニット数を増やすため 勾配爆発を防ぐため None 9. Pandasにおいて、Datetimeデータを処理するために最も適切なデータ型はどれですか？ np.datetime64 pd.DatetimeIndex pd.Timestamp pd.Period None 10. Numpy配列において、次元数を確認するための属性はどれですか？ .size .shape .ndim .dtype None 11. Numpy配列 a = np.array([1, 2, 3, 4]) において、全ての要素が真（非ゼロ）の場合に真を返す関数はどれですか？ np.any() np.nonzero() np.truth() np.all() None 12. Pandasにおいて、欠損値（NaN）を削除するために使用される関数はどれですか？ df.fillna() df.replace() df.remove() df.dropna() None 13. 画像認識タスクにおける入力層の一般的なデータ形式は何ですか？ 3次元テンソル 1次元ベクトル 2次元画像 スカラー値 None 14. 順伝播において、入力データがスパース（多くのゼロを含む）である場合、どのような対策が有効ですか？ 重みの初期化をランダムに行う 入力データに対して正規化を行う データを正規分布に従って再生成する スパース性を活かすような活性化関数（ReLUなど）を使用する None 15. 2つのNumpy配列 a = np.array([1, 2, 3]) と b = np.array([4, 5, 6]) の外積を計算するための関数はどれですか？ np.dot() np.cross() np.outer() np.multiply() None 16. 順伝播での出力が期待通りに学習されない場合、どの要素が問題になる可能性が高いですか？ 活性化関数の選択 バッチサイズ 重みのランダム初期化 入力データの正規化 None 17. 順伝播の計算で「重み」と「バイアス」の役割は次のうちどれですか？ 入力データを増幅する 入力データの次元を減らす 出力を制限する ノード間の結合の強度を調整し、入力にオフセットを加える None 18. Numpy配列の要素ごとの掛け算に使用される演算子はどれですか？ @ * & % None 19. Numpyにおいて、配列 a = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6]]) の2番目の行を選択するスライス指定はどれですか？ a[1, :] a[:, 1] a[1] a[1:2, :] None 20. Pandasでデータを読み込むために使用される関数のうち、CSVファイルを読み込むための関数はどれですか？ pd.read_excel() pd.read_json() pd.read_csv() pd.read_sql() None 21. Numpy配列の形状を変形するために使用される関数はどれですか？ np.reshape() np.resize() np.reform() np.shape() None 22. 順伝播で「バッチ正規化（Batch Normalization）」を使用する主な理由は次のうちどれですか？ 重みを初期化するため 各層の出力を一定の範囲に正規化し、学習を安定させるため モデルの計算コストを減らすため 出力の次元を減らすため None 23. Numpyにおいて、配列 a = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6]) を (2, 3) の形状に変換した場合、各要素の順序はどうなりますか？ [1, 2, 3, 4, 5, 6] のまま [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] [[1, 3, 5], [2, 4, 6]] エラーが発生する None 24. Numpy配列において、配列の要素を逆順にするために使用するスライスの指定はどれですか？ [::-1] [:0] [::2] [0::-1] None 25. 重みの初期化が不適切だとどのような問題が発生しますか？ 学習が停止する 学習速度が遅くなる 過学習が発生する 勾配消失や勾配爆発が発生する None 26. 「重み減衰（Weight Decay）」の係数を過度に大きく設定すると、どのような影響が予想されますか？ モデルの表現力が低下し、十分な学習が行われなくなる モデルが過学習しやすくなる モデルの計算コストが増加する 勾配消失問題が発生する None 27. PandasでDataFrameを作成するために使用される関数はどれですか？ pd.Series() pd.DataFrame() pd.array() pd.matrix() None 28. ニューラルネットワークの重みが「ランダム初期化」される理由の一つに、次の現象の防止があります。それは何ですか？ 勾配消失 モデルの学習が停滞する ニューロンが同じ勾配を持つことによる「対称性の破れ」の欠如 活性化関数の不安定化 None 29. Pandasにおいて、DataFrame内の全ての列に対して、欠損値が存在するかどうかを確認するための関数はどれですか？ df.isnull() df.notnull() df.any() df.all() None 30. 勾配消失問題は、主にどのような状況で発生しますか？ 重みが非常に大きな値を取る場合 深層ニューラルネットワークで、勾配が層を通じて次第に小さくなる場合 活性化関数としてReLUが使用されている場合 モデルが過学習している場合 None 31. ニューラルネットワークの「重み」とは何ですか？ モデルの出力を決定するための数値 モデルの学習率を制御するパラメータ 各層のノード間で学習されるパラメータ 活性化関数の一部 None 32. 重みの初期化において、深層ニューラルネットワークで「He初期化」が推奨されるのは次のうちどのような場合ですか？ シグモイド活性化関数を使用する場合 ReLU活性化関数を使用する場合 活性化関数を使用しない場合 勾配爆発を促進する必要がある場合 None 33. 出力層において「回帰タスク」での予測誤差を最小化するために使用される損失関数として適切なのは次のうちどれですか？ クロスエントロピー損失 ハブ損失（Huber Loss） 平均二乗誤差（MSE） 対数損失 None 34. ニューラルネットワークの重み更新において、「学習率減衰（Learning Rate Decay）」が効果的である理由は何ですか？ 過学習を防ぎ、学習の安定性を向上させるため モデルの収束を速めるため 出力層の精度を向上させるため 勾配消失を防ぐため None 35. 順伝播において、モデルの出力が連続値である場合、一般的に使用される活性化関数は次のうちどれですか？ ReLU ソフトマックス シグモイド 線形活性化関数 None 36. ニューラルネットワークの入力層において、欠損データが多い場合に行うべき対策として最も適切なものは次のうちどれですか？ 欠損データをそのまま入力する 欠損データを補完するか削除する前処理を行う 欠損データを0に置き換える 欠損データを無視して学習を進める None 37. 順伝播において、正規化手法が使用される主な理由は次のうちどれですか？ 学習率の設定を不要にするため モデルの出力を0〜1に制限するため 勾配消失や勾配爆発を防ぎ、学習を安定させるため 隠れ層のニューロン数を増やすため None 38. 次のうち、回帰問題で一般的に使用される出力層の活性化関数はどれですか？ ReLU ソフトマックス シグモイド 線形活性化関数 None 39. Numpy配列を作成するために使用される関数はどれですか？ np.array() np.matrix() np.list() np.tuple() None 40. 重みの初期化手法として「Xavier初期化」が適しているのはどのような場合ですか？ 活性化関数としてReLUを使用する場合 勾配爆発を防ぐために、重みを大きく初期化する必要がある場合 活性化関数としてシグモイドやtanhを使用する場合 モデルの深さが非常に浅い場合 None 41. 画像認識タスクで、入力層のデータ形式として4次元テンソル（バッチサイズ×高さ×幅×チャネル数）を使用する理由は何ですか？ モデルの計算精度を向上させるため 複数の画像データを一度に処理し、バッチ学習を行うため 特徴量を圧縮するため 勾配消失を防ぐため None 42. Pandasにおいて、行ラベルに基づいてデータを選択するためのメソッドはどれですか？ df.loc[] df.iloc[] df.at[] df.ix[] None 43. ニューラルネットワークにおいて、出力層の活性化関数として「ReLU」を選択するのはどのような場合ですか？ 画像認識タスク バイナリ分類タスク 出力が非負の回帰タスク マルチクラス分類タスク None 44. Pandasにおいて、条件に基づいてデータをフィルタリングする方法はどれですか？ df.query() df.sort() df.filter() df.loc[] None 45. 順伝播における「スカラー乗算」とは何を指しますか？ ノード間の重みを各入力に掛け合わせる操作 出力を正規化する操作 活性化関数を適用する操作 入力データの次元を縮小する操作 None 46. 順伝播における活性化関数の役割は次のうちどれですか？ ノード間の結合強度を調整する 非線形性を導入し、モデルの表現力を高める 勾配の計算を行う 出力の正規化を行う None 47. 順伝播において、出力層での計算結果は何を表していますか？ 各層でのエラーメッセージ モデルが学習した重み モデルの最終的な予測値 入力データの正規化 None 48. PandasでNaN値を特定の値で置換するための関数はどれですか？ df.fillna() df.dropna() df.replace() df.assign() None 49. 分類タスクにおいて、出力層で使用される一般的な活性化関数は次のうちどれですか？ シグモイド ReLU ソフトマックス 線形活性化関数 None 50. Numpyにおいて、np.linalg.inv() 関数を使用する際の条件は何ですか？ 行列が対角行列であること 行列の要素が整数であること 行列が正方行列であること 行列が非対称であること None 51. ニューラルネットワークの入力層で扱われるデータの次元数はどのように決まりますか？ モデルの構造に依存する 入力データの次元数に依存する 中間層の数に依存する 出力層のサイズに依存する None 52. PandasのDataFrameにおいて、pivot_table()関数を使用する場合、最も一般的に指定される引数の組み合わせはどれですか？ rows, values, columns index, rows, values values, axis, index values, index, columns None 53. ニューラルネットワークの入力層で「欠損データ」をそのまま使用すると、どのような問題が発生しますか？ モデルが過学習しやすくなる 勾配消失が発生する 計算が不安定になり、予測精度が低下する モデルのパラメータ数が増加する None 54. ニューラルネットワークにおいて、過学習を防ぐための正則化手法として、次のうちどれが重みの制御に関与しますか？ ドロップアウト（Dropout） バッチ正規化（Batch Normalization） 重み減衰（Weight Decay） 勾配クリッピング（Gradient Clipping） None 55. PandasのDataFrameにおいて、列のデータ型を確認するために使用される属性はどれですか？ df.dtype df.shape df.columns df.dtypes None 56. Pandasでデータをソートする際に使用される関数はどれですか？ df.sort_values() df.sort_index() df.rank() df.arrange() None 57. ニューラルネットワークにおける順伝播の基本的な流れはどれですか？ 入力層→出力層→中間層 入力層→中間層→出力層 出力層→入力層→中間層 中間層→入力層→出力層 None 58. PandasのDataFrameにおいて、特定の列を選択するための標準的な方法はどれですか？ df.select() df['列名'] df.pick() df.loc() None 59. 順伝播の計算で「フィードフォワードネットワーク」が使われる理由は何ですか？ 循環する構造がないため、安定した学習が行えるから モデルの計算量が少なく、リアルタイム処理に適しているから リカレントニューラルネットワーク（RNN）の一部であるため 重みが固定されているため None 60. Pandasにおいて、複数のDataFrameを行方向に結合するために使用される関数はどれですか？ pd.concat() pd.merge() pd.join() pd.append() None Time's up
