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どーも、りけーこっとんです。
DS検定の勉強をしよう！と思ったは良いものの、こんな悩みはありませんか？
DS検定ってどうやって勉強すればいいの？
DS検定の勉強の仕方が分からない…
本で勉強するのは分かるけど、高いなぁ…
無料で単語解説されているサイトとかないかな？
DS検定は、始まったばかりの試験だから、対策法とか分からないよね。
じゃあ、このサイトで出題範囲の内容を押さえていこう～
DS検定の解説をすぐ見たいよ！という方は、以下から最初の解説に飛べます。
今回はスキルチェックリスト
「DS２６：和集合・対称差集合などをベン図で説明できる」と
「DS２７：論理演算と集合演算の対応を理解している」を解説していくよ～
本サイトでは超重要項目、重要項目、覚えておきたい項目と表記を分けますので、勉強時の参考にしてみてください。
DS検定って、そもそもどんな資格？という方は以下の記事をご覧くださいね。
試験範囲は以下の二つから出題されます。
・スキルチェックリスト
・数理、データサイエンス、AI（リテラシーレベル）モデルカリキュラム
本内容は以下の書籍を参考に作成しております。
なお、本サイトはDS検定の合格を保証するわけではありませんので、ご了承ください。
では早速、内容に入っていきましょう！
※「DS○○：」項目の文章は独自に短縮して表現しております
DS２６：和集合・対称差集合などをベン図で説明できる
この項目は「ベン図を使って色んな種類の集合を説明できる」という項目。
「集合」というのは、数学で言うと「数字などの集まり」のことです。
「数字などの集まり」を扱うので、確率や機械学習などによく出てきます。
これからデータサイエンティストやAIを専門的に扱っていきたい人には必須の知識でしょう。
ベン図とは？
ベン図
複数の集合同士の関係・範囲を視覚的に表したもの。
以下のように四角と丸で表す。
集合論を学ぼうとすると必ず出てくる図ですので、ベン図は覚えておきましょう。
四角の内側（領域２）・外側（領域１）、丸の内側（領域３・４）の４つの領域があります。
例えば以下のような例をベン図で表してみましょう。
実数の中で「１～１０の自然数を集合A」で「６までの偶数を集合B」「３以下の数字を集合C」という集合に分ける
集合Aの外側には、１～１０の自然数以外の全ての数値が入ることに注意しましょう。（領域１）
また、２のように集合BにもCにも属する要素は図のように丸が重なった部分に入れます。（領域４）
このように具体例を見ることで、よりベン図の使い方がイメージできたのではないでしょうか。
では、以下の章で集合同士の関係にはどんなものがあるのかを見ていきます。
和集合とは？
和集合
２つの集合があったときに、少なくともどちらか一方に含まれる要素の集合のこと。
以下の図の黄色領域。
Pythonのプログラミングでは「｜」の記号を使います。
A|Bのような形で記述するわけですね。
積集合とは？
積集合
２つの集合があったときに、両方に含まれる要素の集合のこと。
以下の図の黄色領域。
Pythonのプログラミングでは「＆」を使います。
A＆Bのような形で記述するわけですね。
差集合とは？
差集合
２つの集合があったときに、一つの集合からもう一つの集合の要素を取り除いた要素の集合のこと。
以下の図の黄色領域。
Pythonのプログラミングでは「-」の記号を使います。
A-Bのような形で記述するわけですね。
対称差集合とは？
対称差集合
２つの集合があったときに、どちらか片方に含まれる要素の集合のこと。
以下の図の黄色領域。
Pythonのプログラミングでは「^」の記号を使います。
A^Bのような形で記述するわけですね。
補集合とは？
補集合
ある集合に含まれない要素の集合のこと。
以下の図の黄色領域。
Pythonのプログラミングで用意された記述はありません。
DS２７：論理演算と集合演算の対応を理解している
この項目は「論理演算と集合演算の対応関係を理解しているか」という項目。
そもそも集合演算・論理演算とは何なのでしょうか？
集合演算とは？
集合演算
集合について和・積・差などの演算を行うこと。
演算の結果は以下の具体例のように、要素の集合である。
※なお数学的には「集合」を{}をつけて表します
「集合演算」は名前の通り、集合の要素に対して行う演算ですね。
集合同士を「足したら」「引いたら」「掛けたら」どうなるのかを表す演算です。
論理演算とは？
論理演算
真（True）・偽（False）の２通りしか取らない演算のこと。
「AND演算」「OR演算」「XOR演算」「NOT演算」の４種類がある。
イメージは以下の通り。
「AND演算」は集合AとBの値がどちらも真の場合のみ、真（True）を答えとします。
「OR演算」は集合AとBの値どちらか一方が真の場合でも、真（True）を答えとします。
両方とも真でもOK。
「XOR演算」は集合AとBの値どちらか一方のみが真の場合、真（True）を答えとします。
両方とも真はNG。
「NOT演算」は集合Aの値が真ならば、偽（False）を返します。
集合Aの値が偽ならば、真（True）を返すという、逆の結果を返すんですね。
論理演算・集合演算・ベン図の対応表
最後に論理演算・集合演算・ベン図を一つの表にまとめて終わりにしたいと思います。
まとめ
今回は「集合論の基礎」を解説してきました。
以下の項目を説明できるようになっているでしょうか？
・ベン図
・和集合
・積集合
・差集合
・対称差集合
・補集合
・集合演算
・論理演算
DS検定は覚える内容が多いです。
一つ一つを細部まで見るというよりは、広く浅く見ていくことが重要かと思います。
DS検定を取得して、データサイエンティストやAI関連の仕事への道を開きましょう！
次回は「データの理解・検証」などについて解説していきます。
ではまた～
DS検定の続きの解説は以下のページからどうぞ！
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