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第2章 · 探索的データ分析·v2.0.0·更新 2026/6/3·読了目安 約10分

変更要約: MLS-C01 第2章を深掘り(相関種別Pearson/Spearman・VIF/対数変換・可視化のAWS手段(Data Wrangler/QuickSight)と落とし穴/t-SNE・リーク2種/前処理順序/Glue DataBrew/時系列分割+比較表・シナリオ・FAQ・ひっかけ、図ja化)

2.2可視化による探索

この節の要点

見て掴む——ヒストグラム箱ひげ図散布図相関ヒートマップ——の使い分けを理解します。目的に合う図でデータの特徴を素早く把握します。

数字だけでは見落としがちな特徴も、可視化すれば一目で掴めます。何を知りたいかに応じて図を選びます。

2.2.1図の使い分け

可視化の選び方を示した図。ヒストグラムは 1 変数の分布(形・歪み)、箱ひげ図はばらつきと外れ値(四分位・中央値、グループ比較)、散布図は 2 変数の相関やトレンド・クラスタ、ヒートマップは多数の特徴量の相関行列を見るのに使う、という使い分け(1 変数→ヒストグラム/箱ひげ、2 変数→散布図、多数→ヒートマップ)を示した図。
可視化の使い分け
  • ヒストグラム1 変数の分布(形・歪み)を見る。
  • 箱ひげ図ばらつき・四分位・外れ値を見る。グループ比較に便利。
  • 散布図2 変数の関係(相関・トレンド・クラスタ)を見る。
  • 相関ヒートマップ多数の特徴量の相関行列を一度に俯瞰する。
試験ポイント

「1 変数の分布=ヒストグラム」「外れ値・四分位=箱ひげ図」「2 変数の相関=散布図」「多数特徴量の相関=ヒートマップ」 は MLS-C01 で頻出です。「外れ値を視覚的に見たい」なら箱ひげ図、が定番です。

MLS-C01 では「どの図で何が分かるか」に加え、AWS での可視化手段と図の落とし穴が問われます。AWS では SageMaker Data Wrangler がデータ品質インサイトレポート(欠損率・分布・ターゲットとの相関・重複・リーク検出)と各種チャートを自動生成し、QuickSight は ML インサイト(異常検知・予測・自然言語のナラティブ)付きの BI ダッシュボードを提供します。アドホックには SageMaker Studio ノートブックで matplotlib/seaborn を使います。図の選択を一段深めると、ヒストグラムはビン幅で印象が変わる(粗すぎると形が潰れ、細かすぎるとノイズになる)ため複数試す、箱ひげは外れ値とグループ間比較に強いが分布が二峰性だと隠れる(その場合はバイオリン図)、散布図は点が多いと重なり(オーバープロット)で密度が見えないため透明度やサンプリング・密度ヒートマップで補う、相関ヒートマップは線形相関しか捉えないため非線形関係は見落とす、といった注意があります。多次元データの可視化には t-SNE/UMAP(高次元を 2 次元に写像してクラスタを目視)や PCA を使い、時系列なら折れ線と季節性・トレンドの分解(STL 等)を見ます。クラス不均衡は棒グラフで件数比を、欠損は欠損パターンのヒートマップで確認します。

知りたいこと図 / 手段落とし穴
1 変数の分布ヒストグラムビン幅で印象が変わる
外れ値・群比較箱ひげ図/バイオリン二峰性は箱ひげで隠れる
2 変数の関係散布図多点でオーバープロット
高次元のクラスタt-SNE / UMAP / PCA距離の解釈に注意
AWS で品質把握Data Wrangler インサイト自動だが確認は人が行う
補足

シナリオ:数十万行・多数の特徴量を持つデータの品質と関係性を、コードを書かず素早く把握したい。→ SageMaker Data Wrangler のデータ品質インサイトレポートで欠損率・分布・ターゲット相関・重複・潜在的リークを自動把握し、相関ヒートマップで関連特徴量を俯瞰。ダッシュボードで共有するなら QuickSight(ML インサイト付き)を使う。

補足

FAQ:Q. 散布図で点が潰れて密度が見えない? A. オーバープロット。透明度・サンプリング・密度(hexbin/2D ヒートマップ)で対処。Q. 相関ヒートマップで関係が無いと出たのに実は関係がある? A. ヒートマップは線形相関のみ。非線形関係は散布図や相互情報量で確認。Q. 高次元のクラスタを見たい? A. t-SNE/UMAP で 2 次元に写像する(ただし距離の絶対値は過信しない)。

注意

ひっかけ:「相関ヒートマップで相関が 0 に近い=関係がない」は誤り。ピアソン相関は線形関係しか測らないため、U 字などの強い非線形関係でも相関係数は 0 に近くなりうる。散布図や相互情報量で非線形を確認する。また「ヒストグラムの形は常に正しい」も誤りで、ビン幅次第で印象が変わる。

2.2.2この節のまとめ

  • 1 変数=ヒストグラム/箱ひげ図、2 変数=散布図
  • 多数の相関=ヒートマップ

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理解度チェック

(軽い確認用)

Q1. 1 つの数値変数の分布の形(歪みなど)を視覚的に確認したい。どの図を使いますか?

Q2. 2 つの数値変数の相関やトレンドを視覚的に確認したい。どの図を使いますか?

Q3. 外れ値や四分位(ばらつき)を視覚的に確認し、グループ間で比較したい。どの図を使いますか?

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