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京都大学 院試 過去問 解答例

京大 情報学研究科 知能情報学コース 2022年度 院試 過去問 解答例・解説(全10問)

全10問。情報3問・線形代数1問・微分積分・解析1問。テーマタグは3件(フーリエ変換・ニューラルネットワーク・NP完全性)。2021年度と共通のテーマはフーリエ変換。

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解説10問/全10問(1,108字)
解答PDFに収録
途中式と最終答(最終答つき10問)
問題本文
非収録

京大 知能情報学コース 2022年度 院試 過去問の出題内容(全10問)

この10問の分野は情報3問・線形代数1問・微分積分・解析1問です。

大問分野主題解説の小見出し最終答
1線形代数F1-1 線形代数LU分解の検算あり
2微分積分・解析F1-2 微分積分対数極座標あり
3情報F2-1 アルゴリズムとデータ構造部分集合DPあり
4情報F2-2 アルゴリズムとデータ構造Floyd-Warshallの考え方あり
5S-1 認知神経科学・知覚認知心理学定義・研究・関連事項の三点セットあり
6S-2 統計学有意結果の事後確率あり
7S-3 パターン認識と機械学習multi-labelとsoftmaxあり
8情報S-4 情報理論禁止語を状態で記憶するあり
9S-5 信号処理三角関数は矩形の畳み込みあり
10S-6 形式言語理論・計算理論・離散数学SATから独立集合への変換あり

2022年度の出題テーマと、同じテーマを出した他大学・他年度

この年度は3問に3テーマが出ています。

前年度(2021年度)との違い

大問数
2021年度 10問 → 2022年度 10
両年度に出たテーマ
フーリエ変換
2022年度で新しく出たテーマ
ニューラルネットワークNP完全性
2021年度のページを見る

1 — F1-1 線形代数

LU分解の検算

この問題ではピボット交換なしで消去が進む。答案では消去過程を全部書くより,得られた L,UL,ULU=ALU=A の確認方針を明示する方が読みやすい。四元数部分は,Q\overline{Q} を掛けると虚部が消えることが核心である。

F1-1 線形代数の途中式・最終答をPDFで見る

2 — F1-2 微分積分

対数極座標

u=logru=\log r と見ると,uu 微分は r/rr\partial/\partial r に対応する。したがって zuu+zvvz_{uu}+z_{vv} は通常のラプラシアンに r2=x2+y2r^2=x^2+y^2 を掛けたものになる。

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3 — F2-1 アルゴリズムとデータ構造

部分集合DP

部分集合の個数を数えるときは,最後の要素 aia_i を「使わない」か「使う」かで完全に場合分けする。最適化ではなく個数計算なので,min\min ではなく和になる点に注意する。

F2-1 アルゴリズムとデータ構造の途中式・最終答をPDFで見る

4 — F2-2 アルゴリズムとデータ構造

Floyd-Warshallの考え方

頂点番号 kk までを中間頂点として許す,という制約を1つずつ緩める。新しく使えるようになった頂点 kk を通るか通らないかだけを比べるので,三重ループの単純な更新式になる。

F2-2 アルゴリズムとデータ構造の途中式・最終答をPDFで見る

5 — S-1 認知神経科学・知覚認知心理学

定義・研究・関連事項の三点セット

用語説明では,定義だけで終わると設問要求を満たさない。代表的研究では「方法」と「結果」を分けて書き,最後に関連トピックを加えると,知識のつながりを示せる。

S-1 認知神経科学・知覚認知心理学の途中式・最終答をPDFで見る

6 — S-2 統計学

有意結果の事後確率

有意水準は偽の仮説が有意になる確率,検出力は真の仮説が有意になる確率である。事前オッズ R:1R:1 とこの2つを掛け合わせると,有意結果を観測した後の事後確率が出る。

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7 — S-3 パターン認識と機械学習

multi-labelとsoftmax

1つの入力が複数クラスに同時所属できる問題では,クラス確率を足して1にするsoftmaxは構造的に合わない。各クラスを独立な二値判定として扱うため,出力ごとにsigmoidとBCEを使う。

S-3 パターン認識と機械学習の途中式・最終答をPDFで見る

8 — S-4 情報理論

禁止語を状態で記憶する

マルコフ情報源で禁止語を避けるには,次の出力を決めるために必要な最短の履歴を状態にする。1111 の禁止には直前が1かどうか,00000000 の禁止には連続する0の個数が3に達したかが必要になる。

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9 — S-5 信号処理

三角関数は矩形の畳み込み

三角形の関数は,左右にずれた矩形関数の畳み込みとして見ると簡単に扱える。畳み込みはフーリエ領域で積になるため,直接積分より見通しよく計算できる。

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10 — S-6 形式言語理論・計算理論・離散数学

SATから独立集合への変換

各節から1つのリテラルを選ぶことを独立集合の頂点選択に対応させる。節内を三角形にすることで同じ節から複数選べなくし,矛盾するリテラル間に辺を張ることで同時に選べなくする。

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京大 知能情報学コース 院試 過去問の収録5年度

  • 2025年度(全10問)

    F1-1 線形代数 / F1-2 微分積分 / F2-1 アルゴリズムとデータ構造

  • 2024年度(全10問)

    F1-1 線形代数 / F1-2 微分積分 / F2-1 アルゴリズムとデータ構造

  • 2023年度(全10問)

    F1-1 線形代数 / F1-2 微分積分 / F2-1 アルゴリズムとデータ構造

  • 2022年度(このページ・全10問)

    F1-1 線形代数 / F1-2 微分積分 / F2-1 アルゴリズムとデータ構造

  • 2021年度(全10問)

    F1-1 線形代数 / F1-2 微分積分 / F2-1 アルゴリズムとハッシュ