フォールスポジティブ・ネガティブとは?徹底解説【基本/応用情報技術者試験】

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今回は、フォールスポジティブ・ネガティブについて詳しく説明します。

情報セキュリティや機械学習、統計の分野ではよく出てくる フォールスポジティブ(偽陽性)フォールスネガティブ(偽陰性)
特に 応用情報技術者試験 では、過去問でも何度も出題されている重要な用語です。

この記事では以下を中心に解説します。

  • フォールスポジティブ / フォールスネガティブ の意味
  • 応用情報試験の過去問例
  • 混同行列との関係
  • 実務(セキュリティ・医療・AI)での具体例
  • 試験で狙われやすいポイント

前半では応用情報向け、後半ではさらに深い内容の解説をしています。

フォールスポジティブ・ネガティブとは?

フォールスポジティブ(偽陽性)

本当は 異常がないのに、異常ありと判定 してしまう誤り。

例:安全なファイルを「ウイルス」と検知してしまうウイルス対策ソフト

以降は「FP(False Positive)」と略して説明していきます。

フォールスネガティブ(偽陰性)

本当は 異常があるのに、正常と判定 してしまう誤り。

例:ウイルスに感染したファイルを「安全」と見逃してしまうケース

以降は「FN(False Negative)」と略して説明していきます。

応用情報試験の過去問例

マルウェア対策ソフトでのフォールスネガティブに該当するものはどれか。

応用情報技術者平成31年春期 午前問41

選択肢の一つに

  • 「マルウェアに感染しているファイルを,マルウェアに感染していないと判断する。」
    というものがあり、これが正解です。

試験ではこのように「セキュリティ製品における誤検知・見逃し」の観点から問われることが多いです。

混同行列との関係

FP / FN を理解するには、混同行列 が便利です。

判定\実際異常あり異常なし
異常ありと判定True Positive (正しく検知)False Positive(誤検知)
異常なしと判定False Negative(見逃し)True Negative (正しく無視)

試験では 「偽陽性=誤検知」「偽陰性=見逃し という言い換えで問われるケースも多いので、整理して覚えておきましょう。

用途別の具体例

セキュリティ

  • FP の例:正常な通信を IDS が攻撃と誤検知(ユーザーに誤った警告)
  • FN の例:実際に攻撃されているのに、IDS が見逃す(深刻なリスク)

医療

  • FP の例:健康な人を「病気あり」と診断(不要な検査・不安の増大)
  • FN の例:病気の患者を「健康」と診断(治療の遅れ)

機械学習(AI)

  • FP の例:スパムでないメールをスパム判定(重要メールを見逃す可能性)
  • FN の例:スパムメールを正常メールと判定(被害に直結)

評価指標との関係

混同行列からは以下のような指標も導けます。

  • 適合率Precision = TP / (TP + FP)
    → 誤検知が少ないほど上がる
  • 再現率Recall = TP / (TP + FN)
    → 見逃しが少ないほど上がる
  • F1スコア = Precision と Recall の調和平均

試験では数式までは問われにくいですが、「FP は 適合率に、FN は 再現率 に影響する」 ことを押さえておくと応用力が付きます。


Type I / Type II error との関係

統計学では次のように表現します。

  • Type I error:帰無仮説が正しいのに棄却(False Positive)
  • Type II error:帰無仮説が誤りなのに採択(False Negative)

試験でも 「統計のエラー分類」と False Positive/Negative を対応させて説明する問題 が出ることがあります。


試験で狙われやすいポイント

  • 「False Positive=誤検知、False Negative=見逃し」という対比を問う
  • セキュリティ製品(ウイルス対策ソフト、IDS/IPS、WAF)での例を出してくる
  • Precision / Recall / 混同行列 との関係を押さえているか問う
  • 実務的な重要度(FP はユーザー体験に影響、FN は致命的リスクに直結)を問う

まとめ

フォールスポジティブ(偽陽性)誤検知

フォールスネガティブ(偽陰性)見逃し

この記事が皆様の学習に役立てば幸いです。

ここまで読んでくださり、ありがとうございました。