機械系の技術者がChatGPTを活用する方法8選

技術系読みもの

最近大流行しているchatGPT。使い方次第で無限の可能性があるように思えるツールです。

筆者は、自動車産業に従事する機械系の技術者です。私も、自分なりに様々使ってみて気付いた点をシェアしたいと思います。

ChatGPTとは

ChatGPTはOpenAIによってトレーニングされた大型の言語モデルです。ChatGPTは人工知能を使ってテキストデータを生成することができます。

ユーザーが入力したテキストに基づいて、ChatGPTは最も適切な返答を生成します。ChatGPTは多様なタスク(FAQの回答、文書生成、文章の生成など)に使用されており、APIを介してアプリケーションやウェブサイトと統合することができます。

機械系の技術者に向いているChatGPTの用途

以下で、私がよく使っている用途を紹介します。仕事上や勉強、趣味で書いているブログに活用する方法などを紹介します。

用語の解説を書いてもらう

「chatGPTとは」「重回帰分析とは」のような、独自の情報を必要としないブログ記事文面は、chatGPTに書いてもらうようにしています。

自分が既に知っている内容を書いてもらうことが多いため、内容が正しいかの判断も自分で行います。(よほど間違っていることはありません)

用語の中でも、「重回帰分析とは」のような少し小難しいモノは、なるべく簡単に、あるいは別のものに置き換えて説明させる工夫が必要です。

重回帰分析を、何か別のもので例えて説明して

また、説明相手を明確にして指示することも望ましいです。

重回帰分析を、機械エンジニアでもわかるように、何か別のものに例えて説明して。

以下のような答えが返ってきます。

重回帰分析は、全体的な性能に影響を与える複数の構成要素からなるシステムを設計することに例えることができる。機械工学の分野では、複数の部品でシステムを設計し、それぞれが全体の性能に貢献するように、重回帰分析では、複数の独立変数が従属変数に与える影響を調べることになります。例えば、自動車のエンジンを設計する場合、エンジンの性能を最適化するために、シリンダーの大きさ、燃料噴射装置、吸気装置など、さまざまな要素を考慮する必要があります。同様に、重回帰分析では、年齢、収入、教育レベルなどさまざまな独立変数を考慮し、それらが従属変数に与える影響を調査します。重回帰分析によって、どの独立変数が従属変数に最も大きな影響を与えるかを特定し、他の独立変数を最適化して目的の結果を得ることができます。これは、機械工学で各部品の設計を最適化することによってシステムの性能を最適化するのと同じことです。

まあまあ正しい。また、

以下の趣旨のブログ本文を書いてください。

といったようなプロンプトを使っておくと、簡単な指示文でブログの本文を生成してくれます。

このように、上手い入力文によって望むような出力を得る方法をプロンプトエンジニアリングと呼んだりします。プロンプトエンジニアリングはChatGPTでも重要で、世界中の人たちがChatGPTに様々な質問を投げかけながら調査しています。

なぜなのか、理由を示させる

専門書などで技術を調べていると、「なぜ?」と疑問に感じることが多くあります。そんなときに、すぐにchatGPTに質問して解消できるようになりました。学校の先生にすぐに質問できるような気分です。

リチウムイオン電池の負極に黒鉛がよく用いられるのはなぜ?高校生でもわかるように説明して。

リチウムイオン電池の負極(マイナス電極)には、リチウムイオンを蓄えることができるグラファイトがよく使われます。リチウムイオン電池を充電すると、正極からリチウムイオンが取り出され、電解液を通して負極に移動し、そこでリチウムイオンが蓄えられる。放電すると、リチウムイオンは電解液を通って再び正極に戻り、電気を発生させます。

黒鉛は、リチウムイオンの出し入れが容易な層状構造をしているため、負極に最適な材料です。グラファイトの層は、紙を重ねたような構造になっています。リチウムイオンはこの層間に入り込むことができます。つまり、グラファイトはリチウムイオンをたくさん蓄えることができるため、より多くのエネルギーを蓄え、電池を長持ちさせることができるのです。

また、グラファイトは比較的安価で豊富な材料であり、電池の負極に必要な形状に簡単に加工することができます。そのため、市販のリチウムイオン電池に使用するのは現実的な選択肢と言えます。

webで技術的な記事を読んでいるときや、論文を読んでいるときにも、疑問に思ったことをChatGPTで調べることができます。

これまでは不明点を都度web検索して、必要な情報を探していましたが、ChatGPTの登場で、この作業が劇的に早くなりました。

専門家の意見を引用させる

なるべく専門家の意見を多く引用して、流体力学を学ぶ大切さを教えて

誰かの発言を引用することもできます。

過去の専門家の意見を引用させて説明させることで、プレゼンの中身に権威性を持たせることもできそうです。(私はあまりやっていませんが)

文章を校正して表で説明

ブログ記事の文章の校正をchatGPTにお願いしています。

以下の文章の校正をして、どこを修正すべきかを理由も含めて表形式で示してください

文章校正と、なぜそのように修正するのかも含めて示してくれます。殴り書きで書いた文章をチェックしてもらう用途に向いています。

便利なchatGPTの文章校正ですが、いくつかコツがあります。
・一度に大量の文章を流さない
・チャットは新規で作成した方がよい(過去情報を引きずらない)

ChatGPTが校正した文章が、好みの文体かどうかは賛否両論あります。

文章の”好み”を言語化してChatGPTに伝えることができれば、自分好みの校正をお願いすることもできるようになるかもしれません。

趣旨を与えて文章生成

以下の趣旨のブログ記事を書いて

・私たちCAE技術者が年収を上げるためには転職するべき
・日本の製造業の中では年功序列でしか上がらない
・何をやるか、よりもどこでやるかが大きい

CAE技術者として働く多くの人々が、自身の年収を増やすために転職を検討するべきだと考えています。なぜなら、日本の製造業界では年功序列制度が根強く残っており、技術者のスキルや成果に基づいた報酬体系が確立されていないからです。CAE技術者は、成果を正当に評価されることが少なく、その結果として報酬が適切に反映されないという状況が続いています。また、CAE技術者が働く会社の規模や業界によって、年収に大きな差が生じることも事実です。大手メーカーで働く技術者と、中小企業に勤務する技術者では、同じようなスキルや経験を持っていても、年収に大きな開きがあることがあります。このような状況を鑑みると、CAE技術者が自身の年収を増やすためには、転職することが選択肢の一つとして考えられます。

ChatGPTの出力する文章は比較的客観的で、個人的な意見や感情表現は含まれません。そこが、個人意見の文章としての主張を減らしてしまっているようにも感じます。

以下のようなプロンプトによって、ChatGPTに感情的な表現を入れてもらうこともできます。

文章を、少しだけ感情的な表現も交えて加筆修正してもらえますか?

CAE技術者として働く多くの人々が、自身の能力やスキルを適切に評価されず、報酬が不十分であることに不満を持っています。特に、年功序列制度が根強く残る日本の製造業界では、技術者の成果や貢献に応じた報酬体系が確立されておらず、この状況は長年続いています。中小企業に勤務する技術者と大手メーカーで働く技術者とでは、同じようなスキルや経験を持っていても、年収に大きな開きがあることも事実です。このような不公平な状況に不満を持っているCAE技術者は多いため、自身の能力を正当に評価してもらえる職場を求め、転職を検討する人も少なくありません。CAE技術者としてのキャリアを長期的に考えた場合、適正な報酬を得るために、転職が選択肢の一つとして考えられます。

特許・論文情報の要約

特許や論文を読む際、その内容を先にざっくり把握してから読み進めると、理解が早まります。

特許文献は、他社に内容が解釈されにくいように、あえて難しい日本語で書かれています。特許情報をコピペして、内容を簡単に書き換えてもらうことができます。

以下の文章を、素人でも理解できるように箇条書きで解説して。

などのプロンプトを入力すると、分かりにくい文章を整理して教えてくれます。

プログラムの生成

プログラミングをchatGPTに任せることで、自分の実現したい機能を実装できます。

機械系の技術者は、教育でプログラミング言語をしっかりと学ぶ機会が少なく、実務でもプログラミングの機会はあまり多くありません。コーディングのアイデアをChatGPTに指示することで、プログラミング言語を学びながら、やりたいことを実装できます。

・FEMで応力分布を可視化するコードをpythonで書いて
・CFDでガス流れを計算するコードをpythonで書いて
・ボクセル構造をSTLで出力するコードを書いて

などと指定すると、意図したように動く(かもしれない)コードが出力されます。

コード生成中に、出力が止まることがあります。返信の生成時間が1分程度に制限されているのかもしれません。その場合は、

for i in range(X.size): if X

This is not the end of the story. Please output the rest.

などのように、コードの続きを出力させるような質問文を入れてみると、続きを出力してくれます。

コードが長すぎると感じる場合は、以下のように追加してもよいでしょう。

コードはなるべく簡潔に。

コーディングを任せるメリットは、意図したように動くかどうかは、自分自身で確認できる点です。コードを実際に実行してみて、意図した結果が得られるかどうかを検証します。

ChatGPTの生成するコードは信用しすぎないようにしましょう。特にセキュリティ面では脆弱性のあるコードを書いてしまう可能性があります。

セキュリティに問題がないか、chatGPTに確認させるのもよいかもしれません。

CAEソフトウェアの使い方を調べる

ChatGPTは、思った以上に多くのことを知っています。たとえば、ANSYS Fluentの操作に関することや、計算の収束安定性を向上させる方法など、かなり具体的に教えてくれます。

CAEソフトのサポート窓口に問い合わせる前に、まずChatGPTに聞いてみるのもお勧めです。

要因と対策を洗い出してもらう

問題が発生した時の要因解析をやってくれます。

問題解決の手法が理解できていれば、その型通りにChatGPTに指示をすると、具体的な対策も含めて出力してくれます。

この二日のブログへのアクセスが少ないです。考えられる要因を20個挙げて、なぜなぜ解析をしてください。すべてに対して対策を教えてください。表形式でお願いします。

もちろん、あなたのブログのトラフィックに影響を与えている可能性のある20の要因について、簡単な分析と対策の可能性をご紹介します。

使い方の工夫

日本語はレスポンスが悪い

日本語で出力させるのはレスポンスが悪いです。英語でも日本語でも、質問に対する回答の質は大きく変わらないのですが、英語の方がレスポンスが早いので、リクエストをDeepLで英訳して投入する方が素早いレスポンスが期待できます。

日本語は複数の文字体系、複雑な文法規則、膨大な語彙を持つ言語であるため、他の言語と比較して応答生成に時間がかかるのかもしれません。あるいは、日本語のテキストは他の言語に比べて文字数が多いため、処理時間が遅い可能性もあります。

レスポンスの遅さに関しては、新しいチャットを立ち上げると改善することもあります。

数学は弱い

自然言語処理をベースにしているため、数字の扱いは慣れていないようです。

どのようなものであっても、出てきた数値を鵜呑みにしないようにしましょう。

たとえば、日本の人口をchatGPTに質問する場合でも、その数値が本当に正しいのか、信頼できる情報源で確認することをお勧めします。

一次情報を大事に

chatGPTの登場で、webに転がっている情報の寄せ集めのブログ記事は、価値が薄れていくように思います。

個人の発信する内容は、自分で取ったデータ、自分でやってみたことなど、一次情報の発信を心がけて情報発信をしていかないと、誰にも必要のない記事を書き続けるだけのメモ帳になってしまうと感じます。

おすすめのChrome拡張機能

Chromeの拡張機能として、ChatGPTを利用したものがあります。おすすめは以下の2つです。

・WebChatGPT
・GPT Macros

WebChatGPTは、ChatGPTに最新のweb検索結果を読ませてから回答させることができるようになります。2021年末時点までの情報しか持たないChatGPTの弱点を補う機能です。

GPT Macrosは、よく使うプロンプトを記録しておいて、すぐに実行できるようにする拡張機能です。地味に便利です。

ついでに、試してみたもののあまり有用でなかった拡張機能も紹介します。

・AIPRM for ChatGPT

・ChatGPT for Google

AIPRM for ChatGPTは、ブログ作成に特化した拡張機能です。機能と用途が豊富すぎて混乱するレベルで、GPT Macrosに移行しました。

ChatGPT for Googleは、Google検索の結果に、ChatGPTの回答も添えてくれるものです。検索する度にChatGPTの履歴が残るので邪魔で消しました。

あくまでサポートツール

ChatGPTはあくまでサポートツールで、すべてを任せられるものではないと思います。また、質問をして回答してもらうイメージが強いですが、どちらかというと「自分のやってることを代わりにやってくれる」という使い方が正しそうです。

ChatGPTの特性を理解して、ツールの使いこなしが上手くなれば、より生産性の高い生き方ができるのではないでしょうか。

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