グリッドサーチ(Grid Search)とランダムサーチ(Random Search)の名前の由来について

こんにちは。ゆうせいです。

今回は、グリッドサーチ(Grid Search)とランダムサーチ(Random Search)の名前の由来について、やさしく、でも本質的に解説していきます!


グリッドサーチ(Grid Search)の名前の由来

「Grid(グリッド)」とは、格子状のマス目を意味する英単語です。
ノートの方眼紙やチェス盤のような、整然と並んだ点の集まりを想像してみてください。

なぜ「グリッド」なのか?

グリッドサーチでは、すべてのハイパーパラメータの候補を組み合わせて試します。

たとえば:

C = [0.1, 1, 10]

\gamma = [0.001, 0.01]

これらを組み合わせると、次のようなマス目状の候補点になります:

gamma=0.001gamma=0.01
C=0.1組み合わせ1組み合わせ2
C=1組み合わせ3組み合わせ4
C=10組み合わせ5組み合わせ6

このように、すべてのパラメータを「格子(grid)」状に配置して、そのすべてを試すため、
Grid Search(グリッドサーチ)=格子探索と呼ばれるのです!


ランダムサーチ(Random Search)の名前の由来

「Random(ランダム)」はご存知の通り、無作為・ランダムに選ぶことを意味します。

どうやって探索するの?

グリッドサーチと違って、ランダムサーチでは候補の中からランダムに選んで試すだけです。
つまり、格子状に全体を舐めるのではなく、

広い範囲から、何点かランダムに選んで調べる

という発想です。

なぜそんな方法を使うの?

一見「適当に選ぶなんて精度が下がりそう…」と思うかもしれませんが、
実はランダムサーチは、限られた計算リソースで効果的な探索をしたいときに非常に有効なんです。


グリッド vs ランダム:探索の違いを図でイメージ!

2次元のハイパーパラメータ空間(例:学習率 × 正則化)

グリッドサーチ:
● ● ●
● ● ●
● ● ●   ← すべての交点を試す(格子状)

ランダムサーチ:
◯     ◯
   ◯
      ◯
 ◯       ← 無作為に点を選んで試す(偏りなし)


使い分けのポイント

観点グリッドサーチランダムサーチ
名前の意味格子状の点をすべて試すランダムに点を抽出して試す
特徴全探索型(取りこぼしがない)広域探索型(時間が限られても効果的)
試行回数候補数が増えると爆発的に増える自由に試行数をコントロールできる
最適化の効率時間があればベスト限られた時間で良い値を見つけやすい
高次元パラメータ空間への適応苦手(組み合わせ爆発)得意(無駄な計算を減らせる)

まとめ:名前が意味する探索戦略!

名前意味の由来どんな戦略?
グリッドサーチ格子(grid)をすべて探索全通りを1つずつ試す(exhaustive search)
ランダムサーチ無作為(random)に選ぶ限られた数をランダムに試す(random sampling)

今後の学習の指針

ここまで理解できたら、次は以下のような発展学習に挑戦してみましょう!

  1. ベイズ最適化(Bayesian Optimization)
     → より賢く効率的に探索できる手法
  2. 交差検証(cross-validation)との組み合わせ
     → 過学習を防ぎながらチューニングする方法
  3. 実際にPythonで GridSearchCVRandomizedSearchCV を使って実験してみる

ハイパーパラメータのチューニングは、「モデルの性能を最大限に引き出す」鍵です。
その第一歩として、「名前の意味」から入るのはとても良いアプローチです!

質問や実装の相談も、いつでもどうぞ!

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投稿者プロフィール

山崎講師
山崎講師代表取締役
セイ・コンサルティング・グループ株式会社代表取締役。
岐阜県出身。
2000年創業、2004年会社設立。
IT企業向け人材育成研修歴業界歴20年以上。
すべての無駄を省いた費用対効果の高い「筋肉質」な研修を提供します!
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