2024.11.29

ChatGPTのコア技術「GPT」とは？できることや仕組みについて解説

著者株式会社SHIFT　マーケティンググループ

Introduction

ChatGPTは、米国のOpenAI社が開発したAIチャットサービスです。2022年11月に公開されて以来、革新的なサービスとして世界中で利用されています。しかし、ChatGPTの「GPT」とはいったい何なのか、説明できる人は意外と少ないのではないでしょうか？

ここでは、GPTとは何なのか、実現できることやその仕組みについて解説します。

GPTとは？

ChatGPTとは、質問に対してAIが対話形式で回答する、生成AIの一種です。ChatGPTはさまざまな分野で活躍し、その根幹となるのが「GPT」と呼ばれるAI言語モデルです。ここでは、GPTとはどのようなものなのかについて、解説します。

ChatGPTについてはこちらもご覧ください。
＞＞ChatGPTとは？GPT-4oができること、メリット・注意点をわかりやすく解説のページへ

OpenAI社が提供するAI言語モデルのこと

GPTとは、「Generative Pre-trained Transformer」の略で、米国のOpenAI社が開発した大規模言語モデルのことを指しています。AIによって大量のデータを学習することで、文章生成や言語理解の能力をもち、予測や推測ができる次世代型の言語モデルです。

大阪大学全学教育推進機構教育学習支援部『生成AIの基本』によると、次のように定義されています。

GPT

生成AIの代表であるChatGPTの「GPT」とは、「Generative Pre-trained Transformer」の略で、OpenAI社が提供する「事前学習モデル」というAI言語モデルの名称を意味します。

GPTモデルを活用することで、会話形式で質問に答える、画像や音楽を作成するなどが可能です。具体的には、質疑応答ボット、テキストの要約、コンテンツの生成などに活かされています。

GPTの変遷

GPTは、GPT-1、GPT-2、GPT-3、GPT-4と改良が重ねられてきました。

GPT-1は、1億1,700万ものパラメータをもつ初期モデルです。さらに、多様なタスクに対応できるように、汎用的な言語モデルを目指して開発されたのがGPT-2です。GPT-3は、GPT-2よりも大量のデータを学習させることで、精度の向上を実現しました。GPT-3からGPT-3.5に進化した際は、パラメータが約2倍に増え、GPT-4ではテキスト情報だけでなく、画像も入力できるようになりました。

このように、GPTは進化しつづけることで精度を向上させ、実現できることが増えています。

GPTができること・活用事例

GPTを活用することで何ができるのか、その活用事例について解説します。

テキストの作成・変換

目的にあった文章を作成する、文章を要約するなどが可能です。たとえば、ビジネスメールを作成する際に、目的や必要な内容などをプロンプトとして入力することで、メールの文面を作成できます。メールに対する返信を作成することも可能で、メール作成の業務負担を減らせます。

プログラミング言語を用いたソースコードの記述

GPTを用いたソースコードの生成や、コーディングチェックなども可能です。使用する言語やプログラムの内容、条件などを指定するだけで、コードを生成してくれます。また、コードのエラー修正なども可能なので、エンジニアによるプログラミング作業の効率化に役立ちます。

データの収集・分析

膨大なデータの収集や分析作業も得意としています。

たとえば、新しい市場に参入する際は、その市場に関する情報を収集して、分析をする必要があるでしょう。その際に、どのようなニーズがあるか、その市場で商品やサービスを売るためのポイントは何かなどを情報収集し、分析することが可能です。

多言語翻訳

さまざまな言語の翻訳を行うことも可能です。海外の取引先とのメールでやりとりする際や、外国語で書かれた情報をすばやく読みとる必要があるなど、ビジネスで翻訳が必要なシーンは多いでしょう。その際に、GPTを搭載した翻訳ソフトを活用することで、業務効率の改善が可能です。

音声アシスタント

音声読みあげや音声で応答する音声アシスタントにも、GPTが搭載されています。

指定した文章を読みあげる、質問すると人間と会話しているように音声で応答するなどが可能です。店舗の入り口に設置した案内ロボットがお客様と会話する、老人介護施設でロボットが話し相手になるなど、活用の幅が広がっています。

GPTが動作する仕組み

GPTとは、どのような仕組みで文章を解釈し、回答を生成しているのでしょうか。ここでは、その基本的な仕組みとGPTが学習する流れについて解説します。

GPTのベースとなる先端技術

GPTが入力された文章などを認識して回答を生成する際は、従来モデルよりも進化した仕組みを用いています。ここでは、進化したGPTの仕組みについて簡潔にご説明します。

Transformer

Transformerとは、2017年に自然言語処理に関する論文で登場した、人間の脳の構造と働きをモデルにしたAIである「ニューラルネットワークモデル」です。Transformerは、その処理のはやさ、精度と汎用性の高さから現在のAIの進化に欠かせない存在です。

Transformerの登場により、従来モデルができなかった、同時に複数のタスクを並行処理することが可能になりました。

EncoderとDecoder

入力された文章を認識して結果を出力する際は、Encoderが一度処理しやすい形に変換してから、Decoderで出力します。

たとえば「私はりんごとミカンを食べる」と「私はみかんとリンゴを食べる」という文章は、どちらも同じです。Encoderは、このような文章のあいまいさを排除して、処理しやすくします。

GPTでは、Transformerの登場でEncoder部分が並列処理できるようになり、処理速度が大幅に向上しました。

Attention

Attention（注目）とは、その言葉どおり、どの単語が重要か、どこに注目すべきかを教える仕組みです。

たとえば「昨日の午後に友達の家に遊びに行ったときに、雨が降った」という文章から、「このとき何が必要だったか？」を知りたいとします。ここで重要なのは「雨が降った」という部分なので、そこにAttention（注目）することで「必要なのは傘」という回答を得られます。

GPTでは、Attentionの仕組みによって必要な情報だけを処理できるようになり、処理性能が大幅に向上しました。

GPTが学習する流れ

ここでは、GPTが学習する流れについて簡潔に解説します。

①事前学習

GPTが文章の意味を理解するために必要な事前準備を行う流れは、以下のとおりです。

1．テキストデータを小さな単位（トークン）に分割する
2．モデルを構築する
3．分割されたテキストデータからGPTモデルが次のトークンを予測できるよう訓練する
4．学習を反復する
5．パラメータを最適化する

②ファインチューニング

ここでのファインチューニングとは、上記で事前学習したモデルを追加の「タスク固有データ」を学習させることを指します。用途や目的にあったタスク固有データでファインチューニングすることで、特定のタスクにマッチした表現や特徴などを獲得できます。

一方、従来のモデルでは、大量の教師データを用いて「教師あり学習」を行うことにより、正確な予測が可能です。しかし、大量の教師データを用意して学習させるのは、非常に時間がかかる作業でもあります。

そこで、ファインチューニングのように、特定のタスクにあったデータを学習させる「半教師あり学習」を行うことで、高いパフォーマンスを発揮できるようになりました。

GPTを活用した「ChatGPT」について

ChatGPTは、言語モデルのGPTを利用した対話型AIサービスです。ChatGPTに質問を入力していくと、まるで人間と対話しているかのように回答が返ってきます。また、「ChatGPT-4.0」では、テキスト情報だけでなく、画像の入力も可能になりました。

ビジネスシーンでもChatGPTを利用する場面が増え、業務の効率化や顧客満足度の向上につながっています。

「ChatGPT-4o」でできること

「ChatGPT-4o」で実現できる主な内容は、以下のとおりです。

・Googleのクラウドストレージサービスとの連携
・リアルタイム翻訳
・データ分析
・画像から詳細な情報を取得

Googleのサービスと連携が可能になったことで、ビジネスシーンでますます利用しやすくなりました。また、翻訳スピードがアップし、海外でのビジネスがやりやすくなる、市場データの分析精度が向上するなどの効果が期待できます。

ChatGPTをビジネスシーンに活用するメリット・デメリット

ChatGPTをビジネスに活用することで多くのメリットを得られますが、一方でデメリットもあります。

メリットとしては、文書作成やデータ分析などをChatGPTで行うことで業務効率がアップする、人間が対応するよりもミスを抑えられるなどがあります。また、ChatGPTが導き出したデータを活用することで、新たなアイデアを得られることもあるでしょう。

一方で、生成された結果が事実と異なることがある、情報が古いなど、ChatGPTが生成した結果を人間の目で確認しなければならないケースもあります。また、機密情報や個人情報を誤って入力すると、外部に流出する恐れがあるなどのセキュリティの問題についても、対策が必要です。

まとめ

この記事では、GPTとは何なのか、実現できることやその仕組みなどについて解説しました。GPTとは、AIにより大量のデータを学習することで、文章生成や言語理解の能力をもち、予測や推測ができる次世代型の言語モデルです。

GPTを搭載したChatGPTをビジネスに活用することで、大きなメリットを得られるでしょう。一方で、ChatGPTによって生成された結果を人間が確認する必要がある、セキュリティの面で課題があるなど、注意すべき点もあります。自社内でChatGPTをうまく活用したいが、技術面やリソース面でむずかしいとお悩みの企業様も多いでしょう。

ビジネスシーンでChatGPTを活用したい場合は、SHIFT のAIに関する豊富な専門知識をお役立てください。

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ChatGPTを上手に活用できれば、大幅な業務効率の改善や、新しいビジネスの創出などを実現できます。しかし、ChatGPTを導入してみたものの、うまく活用できず、かえって作業量が増えてしまうというケースは多いです。ChatGPTの仕様やプロンプトの効率的な組み方などを理解していないと、ビジネスに活かすのはむずかしいかもしれません。

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