仮説検定とはどういった考え方か?

こんにちは!
ブロガーのたけしです。

本日は、データサイエンティスト
でも必須の知識である仮説検定に
ついて、小学生でもわかるように
ChatGptに聞いた結果を
ご紹介したいと思います。

仮説検定とは?

仮説検定は、「ある考え(仮説)が
正しいかどうかを、データや実験を
使って確かめる」方法のことです。

簡単に言うと、「何かが本当にそう
なのか、ちゃんと調べて確認する」
っていうことです。

例を使った説明

例えば、友達が「このクレヨン、
青いのはもっと速く塗れる!」と
言ったとします。

これをそのまま信じるのではなく、
本当に青いクレヨンが速く塗れる
かを調べたくなるかもしれません。

仮説を立てる

まず、「青いクレヨンは他の色
より速く塗れる」という仮説(予想)
を立てます。これが、対立仮説です。

そして、これに対して「青いクレヨン
も他の色と同じ速さでしか塗れない」
という仮説を立てます。これが、
帰無仮説です。

実験をしてみる

次に、実際に実験をして、
データを集めます。

例えば、青いクレヨンと
赤いクレヨンで同じ絵を塗る
時間を測ってみます。

結果を見て判断する

最後に、実験の結果を見て、
どっちの仮説が正しいかを
判断します。

  • もし、青いクレヨンで塗った
    時間が他の色とほとんど同じなら、
    帰無仮説「青いクレヨンは他の色
    と同じ速さでしか塗れない」が正しい
    と判断します。
  • もし、青いクレヨンで塗る時間が
    他の色よりもかなり速かったら、
    対立仮説「青いクレヨンは他の色より
    速く塗れる」が正しいかもしれない
    と考えます。

まとめ

仮説検定は、「仮説(予想)が
正しいかどうかを、データや実験で確かめる」
ための方法です。

何かが本当に特別なのか、ただの偶然
なのかをはっきりさせるために使います。

ちなみに帰無仮説は「何も変わって
いない、特別なことは起きていない」
という考え方で、

対立仮説は「何かが変わっている、
特別なことが起きている」という考え方です。

これらを使って、実験やデータを通じて、
何か特別な変化が起きているかどうかを
調べるんだよ、ということです。

併せてP値についてもここで説明
致します。

「P値」についても小学生
でもわかるように説明しますね。

P値とは?

P値(ピーち)は、「偶然に
そうなっただけかもしれない確率」
のことです。

実験やデータを使って、何か特別
なことが起きているかどうかを
判断するときに使います。

例を使った説明

例えば、友達が「コインを投げると、
表が出やすいコインがある!」と言った
とします。

それを確かめるために、コインを
10回投げてみて、なんと7回も表
が出たとしましょう。

ここで考えるのは、「本当にこの
コインは表が出やすいのかな?
それとも、たまたま表が多く出た
だけかな?」ということです。

P値を使って考える

P値を使うと、「もし本当に普通
のコインだったら、7回も表が出る
確率はどれくらいかな?」という
ことを計算できます。

  • P値が小さい(例えば、0.05以下)
    場合:「これが偶然に起きたとは
    考えにくい」となり、「もしかしたら、
    本当にこのコインは表が出やすいん
    じゃないか」と考えます。

    つまり、対立仮説が正しいかも
    しれないと思うわけです。

  • P値が大きい(例えば、0.30とか)
    場合:「これくらいの結果なら、
    偶然起きてもおかしくないね」となり、
    「このコインは特別じゃなくて、
    たまたま表が多く出ただけかも」
    と考えます。つまり、帰無仮説を
    否定しない(まだ特別とは言えない)
    というわけです。

まとめ

P値は、「この結果が偶然に
起きたかもしれない確率」を表します。
P値が小さければ小さいほど、その結果
が偶然ではなく、何か特別なことが起き
ているかもしれないと考えます。

面白いですね!

P値について、イメージできました
でしょうか?ちょっと難しいですが
こんなにわかりやすく説明して
くれるChatGptは流石ですね。

では、また明日!!

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