H: 以下はNotebookLMによる生成結果です。¶

(https://support.google.com/notebooklm/ にあるNotebookLMの説明(英語)をソースとして(このページからのリンク先は複数ファイルなので現状ではソース指定が面倒(将来的には改良?)。但し最新情報の部分を除いている)NotebookLMにより生成したものです。)

Q: 20行40文字のフォーマットで表示することを前提にして、NotebookLMの説明をして下さい。¶

NotebookLM説明¶

NotebookLMは、あなたの思考を助ける パーソナライズされたAIアシスタントです。 ドキュメントをアップロードすると、 NotebookLMはそれらの内容の専門家となり、 あなたが読み、メモを取り、 アイデアを洗練し整理するのを 共同作業で支援します

H: NotebookLMについての補足説明¶

  • 最新のAIツールの一つ。(このツールが)利用できる資料の学習に非常に有用な場合が多い。
  • 2023年12月に一般公開。日本語版は2024年6月6日。
  • Gemini(Google開発のマルチモーダル(文章と画像など複数種類データを統合的に扱える)生成AI)を搭載(制限あり)。
  • ハルシネーションはChatGPT3.5などと比べると少ない印象があるが、Chatの回答に間違いがないわけではない。注意して使う必要がある。
  • ソースに含まれない情報には答えられない場合が多い(作成者の意図通りと考えられる)。これによりハルシネーションを減らしていると考えられる。
  • 現状ではweb検索機能はないと考えられる。必要な場合にはPerplexity.AIやChatGPTなど別のサービスを利用すること。
  • Googleアカウント(とりあえず個人)があれば利用可能。
  • 現状では電話番号なしのGoogleアカウントでも恐らく利用可能と思われる(間違っていたらすいません)が、将来的にはわからない。

制限事項¶

  • ソースに情報がない質問には 回答できません。
  • あいまいな質問には回答できない 場合があります。
  • チャット履歴はセッション間で 保持されません。
  • 削除されたノートは復元できません。
  • H: NotebookLMは開発途上であり、この制限事項を含め機能の追加や性質の変更が頻繁に行われています。

主な機能¶

  • 多様なソースに対応: Googleドキュメント、 Googleスライド、PDF、 テキストファイル、Web URL、 コピー&ペーストしたテキスト、 YouTubeの公開動画、 音声ファイルなどをアップロード可能。
  • 質問と指示: アップロードしたソースに関する 質問や指示をチャットボックスに 入力して対話できます。 NotebookLMはソースの情報に基づき 回答を生成し、引用元も示します。
  • ノート作成: NotebookLMの回答をノートに保存、 ソースから引用、 独自のメモ作成が可能です。 ノートボードでノートを整理、 複数のノートを組み合わせて アウトラインやスタディガイド作成も。
  • オーディオ概要: ソースの主要トピックを要約した オーディオ概要を生成できます。 2人のAIホストによる会話形式で、 内容理解を深めます。 現在は英語のみ対応。
  • 共有とコラボレーション: ノートブックは他のユーザーと 共有でき、閲覧者または編集者として アクセス権を付与できます。 個人用Gmailアカウントは最大50人、 企業/教育機関アカウントは 組織内で無制限に共有可能。

その他¶

  • 現在は無料で利用できます。
  • 個人データはNotebookLMの トレーニングには使用されません。

注意¶

この説明は提供されたソースに 基づいており、 機能や制限事項は変更される 可能性があります。 最新情報はNotebookLMの ヘルプセンターを参照してください。

Q: 20行40文字のフォーマットで表示することを前提にして、NotebookLMの利用開始までをステップごとに説明して下さい。¶

利用方法¶

NotebookLM利用開始までのステップ

NotebookLMは、Googleが提供するAI搭載のノートブックです。 資料を読み込み、AIとの対話を通じて理解を深め、 独自のノートを作成できます。

H: ステップ0 : Googleアカウントの準備

Googleアカウントがない場合には作成します。なんらかの事情で普段使いのアカウントとは別のアカウントを作りたい場合があるかもしれません。

ステップ1:アクセス

NotebookLMのウェブサイトにアクセスします。
Googleアカウントでログインします。

ステップ2:ノートブック作成

新しいノートブックを作成します。
ノートブックに分かりやすい名前を付けます(H: 付けなくても(Untitledのままでも)使えます)。

ステップ3:ソースのアップロード

対応ファイル形式:
Googleドキュメント
Googleスライド
PDF、テキスト、Markdownファイル(H: かなり大きいとエラーになる場合があります)
Web URL(H: エラーになる場合が結構あります)
コピー&ペーストしたテキスト
YouTubeの公開動画(H: エラーとなって利用できない場合が結構あります)
音声ファイル [1, 2]*
アップロード方法:
「+」アイコンをクリック [3, 4](H: +アイコンは左上にあります)
ファイルを選択 [3, 4]
「挿入」または「開く」をクリック [3, 4]
制限:
ソースあたり最大50万語または200MB [2](H: あまり当てにならない気がします)
ノートブックあたり最大50ソース [2]
コピー&ペーストの場合:
タイトルを必ず入力 [4]( H: これは勝手につく場合が多いように思います)

H: 参照先が表示されていますが、NotebookLMの出力の文章をコピー&ペーストしただけなので、クリックできません。例として示すため敢えて削除していません。ノートブックを作成し、ソースとして全てのページを指定した上でChatで同じ質問をすればリンクを参照できると考えられます。もちろん機能のアップデートや説明の変化によって出力は変わります。

ステップ4:AIとの対話

チャットボックスに質問や指示を入力 [5]
NotebookLMはソースに基づき回答 [5-7]
回答には引用元が表示され、クリックで該当箇所へ [5, 8]
事実確認だけでなく、アイデア提案なども可能 [9]
回答が不適切な場合は「👎」で報告 [10]

ステップ5:ノート作成

回答をピン留めしてノートに保存 [11, 12]
ソースから引用をノートに追加 [11, 12]
新規ノートを作成してメモを書き込み [11, 12]
ノートを組み合わせてアウトラインやスタディガイド作成 [11-13]

これでNotebookLMの利用を開始できます。

H: 例題 LLMの元となった論文の学習¶

(この部分(例題についての追加の演習まで)は用いた論文内容が難しいと感じられる場合には飛ばしてもよいです。後の演習を行えば理解の上ではそれほど支障はなさそうです。)

ここでは今日のLLMの主要な原理を提案した論文と言える、https://arxiv.org/abs/1706.03762 (Attention is All You Need, Ashish Vaswani他)を例にとって演習してみます。 1,2回生でこの論文の学習をいきなり行うのはレベル違いの場合が多いです。 しかし関心を持つ人が比較的多そうだし、中には内容を理解する人もいそうであるし、将来的に論文の学習にNotebookLMを効果的に利用できる場合が多いと考えられるのでこの例題を示しています。

以下は、やはりNotebookLMが出力した演習を行う場合の利用のステップです。 現在のNotebookLMはChatで入力されたURLをアクセスしないと考えられますので、 実際に指定のURLをアクセスしているわけではなく、具体例にはなっていません。 逆に言えば他の論文にも適用できるステップです。

Q: 20行40文字のフォーマットで表示することを前提にして、NotebookLM を使って論文 https://arxiv.org/abs/1706.03762 を学習する例をステップごとに記述して下さい。¶

NotebookLM を使った論文学習のステップ例¶

論文 https://arxiv.org/abs/1706.03762 を NotebookLM を使って学習する場合のステップ例を、20行40文字のフォーマットで記述します。

1. 論文のアップロード

  • NotebookLM を起動し、新規 ノートブックを作成する。
  • 作成したノートブックに、 対象の論文(PDF 形式)を アップロードする。(H: URLを指定して読み込めるのであればそうした方が楽です。)

2. 論文概要の把握

  • アップロードが完了すると、 NotebookLM が自動的に論文 の概要を生成する。(H: 下で概要をChatで生成させています。)
  • 概要を読み、論文の主題、 研究方法、主要な結果を 把握する。

3. 疑問点の明確化

  • 論文を読み進めながら、 不明な点や疑問点をノート にメモする。
  • 論文の背景知識、専門用語 の定義、研究方法の詳細 など、理解を深めるために 必要な情報を明確にする。

4. NotebookLM への質問

  • 明確化した疑問点を NotebookLM に入力し、質問する。
  • 論文の内容に基づいた回答 が得られる。
  • 必要に応じて、質問を具体 化したり、関連する情報を 追加したりする。

5. 回答の検証と考察

  • NotebookLM の回答を、 論文の内容と照らし合わせ て検証する。
  • 回答が引用元と一致して いるか、論理的に整合性 があるかを確認する。

6. さらなる探求

  • NotebookLM の回答を 出発点として、さらに論文 の内容を深く理解するため の探求を行う。
  • 関連する論文を検索したり、 専門家に意見を求めたり する。

補足 提供されたソースには、 特定の論文の内容に関する 情報は含まれていません でした。上記のステップは、 一般的な論文学習の手順 を NotebookLM を活用する 形で示したものです。

H:実際の出力¶

以下はNotebookLMで新しいノートを作成し、https://arxiv.org/abs/1706.03762 のみをソースとして指定し、Chatにていくつか質問した場合の回答を貼り付けたものです。但しセクションのレベルは1レベル落としてあります。

Q: 20行40文字のフォーマットを前提として、概要を表示して下さい。¶

Transformerの概要¶

Transformerは、エンコーダ-デコーダ構造を採用したシーケンス変換モデルです。従来のリカレントニューラルネットワーク(RNN)や畳み込みニューラルネットワーク(CNN)とは異なり、注意機構(Attention Mechanism)のみに基づいて構築されています。

注意機構¶

注意機構は、クエリ、キー、バリューの3つのベクトルを用いて出力を計算する関数です。Transformerでは、スケール化ドット積注意(Scaled Dot-Product Attention)と呼ばれる注意機構が採用されています。

  • クエリとすべてのキーとのドット積を計算し、それをキーの次元数の平方根で割ります。
  • ソフトマックス関数を適用して、バリューに対する重みを計算します。
  • 重み付けされたバリューの合計を出力として計算します。

マルチヘッド注意¶

マルチヘッド注意(Multi-Head Attention)は、複数の注意機構を並列に実行することで、異なる表現部分空間からの情報を捉えることを可能にします。

  • クエリ、キー、バリューを異なる学習済み線形投影でh回線形投影します。
  • 投影されたクエリ、キー、バリューに対して、注意関数を並列に実行します。
  • 得られた出力値を連結し、再び投影して最終的な値を生成します。

Transformerでは、h = 8の並列注意層(ヘッド)が採用されています。

Transformerの利点¶

  • 並列化: 注意機構は並列計算が可能であるため、RNNよりも高速に学習できます。
  • 長距離依存関係の学習: 注意機構は、入力シーケンスの任意の2つの位置を直接関連付けることができるため、長距離依存関係を学習するのに効果的です。

実験結果¶

Transformerは、WMT 2014の英語-ドイツ語翻訳タスクと英語-フランス語翻訳タスクにおいて、従来のモデルよりも優れたBLEUスコアを達成しました。また、英語の構文解析タスクにも適用され、良好な結果が得られています。

今後の展望¶

  • テキスト以外の入力や出力にもTransformerを拡張すること。
  • 画像、音声、動画などの大規模な入出力データを効率的に処理するための局所的注意機構を研究すること。
  • 生成プロセスをより並列化すること。

Q: 概要を説明して下さい。但し高校生にもわかるレベルで説明し、専門用語が出るたびに、それが説明内で初出の場合には用語のすぐ後の括弧内で用語の簡単な説明をつけるようにして下さい。¶

Transformerの概要 (高校生向け)¶

Transformerは、文章の翻訳や文章の構造を解析するなど、様々な言語処理タスクで優れた性能を発揮する、新しいニューラルネットワーク(人間の脳の仕組みを模倣したコンピュータプログラム)のモデルです。

Transformerの特徴は、注意機構(アテンションメカニズム:入力文章のどの部分に注目すべきかを自動的に判断する仕組み) を最大限に活用している点にあります。従来のモデルでは、RNN(リカレントニューラルネットワーク:文章を単語の順番通りに処理していくネットワーク)やCNN(畳み込みニューラルネットワーク:画像認識等でよく使われるネットワーク)が主流でしたが、Transformerはこれらの機構を一切使用せず、注意機構のみに基づいて設計されています。

注意機構の仕組み¶

注意機構は、簡単に言うと、翻訳や文章解析を行う際に、入力文のどの単語に注目すれば良いかを判断する機能です。

例えば、「私は赤いリンゴを食べた」という日本語を英語に翻訳する場合、「赤い」という単語は「apple」の翻訳に、「食べた」という単語は「ate」の翻訳にそれぞれ強く関連しています。注意機構は、このような単語間の関連度を自動的に計算し、より正確な翻訳や解析を可能にします。

Transformerでは、「スケール化ドット積注意(スケールドドットプロダクトアテンション:クエリ、キー、バリューと呼ばれるベクトルを使って計算する注意機構の一種)」と呼ばれる注意機構が採用されています。

マルチヘッド注意¶

Transformerは、さらに「マルチヘッド注意(マルチヘッドアテンション:複数の注意機構を並列に実行する仕組み)」という技術を用いることで、より複雑な関係性を捉えることができます。

人間の脳も、一つのことに集中するだけでなく、複数の情報を同時に処理しています。マルチヘッド注意も同様に、複数の注意機構を同時に働かせることで、文章の様々な側面を捉え、より深い理解を可能にします。

Transformerの利点¶

Transformerは、従来のモデルと比べて、以下の利点があります。

  • 並列処理による高速化: 注意機構は並列処理(複数の計算を同時に行う処理)が可能なので、RNNよりも高速に学習できます。
  • 長距離の依存関係を学習可能: 注意機構は、入力文の遠く離れた単語同士の関係性も捉えることができるため、RNNでは難しかった長距離の依存関係を学習できます。

Transformerの応用例¶

Transformerは、以下のような様々なタスクで優れた性能を発揮しています。

  • 機械翻訳: 異なる言語間で文章を翻訳するタスク。
  • 構文解析: 文章の構造を解析するタスク。

まとめ¶

Transformerは、注意機構を最大限に活用することで、従来のモデルよりも高速かつ高精度な言語処理を可能にした革新的なモデルです。文章翻訳や構文解析など、様々なタスクで目覚ましい成果を上げており、今後の発展が期待されています。

H: 感想¶

生成された単なる概要そのままでは専門用語が多くて専門家やある程度勉強した人以外にはよくわからない場合が多そうです。 高校生向けでは用語もそれなりに説明し、ずっととっつきやすく、わかりやすくなっていると思います。 但し厳密に言えば言葉の正確な理解という意味では誤解を生む可能性がある説明や、高校生の少なくとも一部には理解できないのではないかという説明も散見されます。 もちろん人により見解は異なるかもしれません。

例:

  1. ニューラルネットワーク(人間の脳の仕組みを模倣したコンピュータプログラム)という説明だと、 大きく間違っているとは言いませんが、ネットワークそのものを表しているのはどちらかといえばプログラムではなくデータの方なのではないかという 感想を持ちました。もちろんプログラムにデータを含めれば合っています。

  2. 注意機構(アテンションメカニズム:入力文章のどの部分に注目すべきかを自動的に判断する仕組み)は、この場合おおよそイメージを掴むためには正しい説明と言ってよいと思いますが、 アテンションメカニズムは文章にのみ用いられる仕組みであると誤解する人が出るのではないかと思いました。 また入力から見て2層目以降のアテンション層がやっていることの説明としては必ずしも正確ではないのではないかと思います。

  3. スケールドドットプロダクトアテンション や ベクトル という語は、まずベクトルについて数学で学んでいないとわからないし、 ドットプロダクトがベクトルの内積のことを言っているのだというのは、ベクトルを学習した日本人のうち、さらに一部しかわからないのではないかと思います。

但し、このような専門家レベルの知識を持った人にしか読めないような論文を、ある程度噛み砕いて説明してくれるのは大変ありがたいことです。 人間が説明したとしても入り口的な説明は必ずしも正確でない場合が多いです(但しそれを言った上で説明したりします。質問文に、必ずしも正確でない場合があればそれを書き添えるように入れれば恐らくそのようにするでしょう)。わからない用語は、NotebookLMや他のLLMに質問するなり、他のサービスで検索するなりして調べればよいです。

この論文は一般的に言えば1,2回生で読むには難しいと考えられるし、線形代数とかわかっていて尚且つニューラルネットの基本事項を知っていてもいきなり読むとわからない部分があると思います。特に実装できるかと言われるとできない場合が多そうです。それはニューラルネットワークの(論文等での)表現の仕方に業界内の約束事があるからです。アテンション層などの実際の計算方法を書いてあるネットの解説などを読めば理解できると思います。そうすれば理科系大学生や、ある程度予備知識がある理科系の高校生でも論文内容をそれなりに理解した上で実装もできる人が中にはいるのではないかと思います。もちろんニューラルネットの基本事項は知っていないといけないです。

H: 例題についての追加の演習¶

以下の質問をChatに入力してみて下さい。質問のバリエーションを工夫してみて下さい。

  1. 「abstractとintroductionの部分を日本語に翻訳して下さい。」

  2. 「高校生にもわかるようにabstractを日本語に意訳して下さい。専門用語の直後の括弧内に説明を入れて下さい。」

  3. 出力中の専門用語について、その意味を質問してみて下さい(これは上と違って具体的な質問ではありません)。

H: 以下はNotebookLM自身に提案させた自身についての効果的な演習方法です。とりあえずこれに従って演習してみて下さい。結果の提出は求めていません。¶

Q: 20行40文字のフォーマットで表示することを前提にして、NotebookLmの学習時に行ったらよい演習内容を提案して下さい。¶

NotebookLM 学習時の効果的な演習内容提案¶

NotebookLM の理解を深め、その機能を活用するための演習内容を、20行40文字のフォーマットで提案します。

1. 多様なソースからの情報抽出

  • さまざまな種類のソース(例: Googleドキュメント、PDF、 YouTube動画)をアップロード し、特定のテーマに関する 情報を抽出する練習をする。

  • 質問を工夫し、NotebookLM が異なるソースから情報を どのように統合するかを 観察する。

2. 要約と分析能力の向上

  • 長文の資料をアップロードし、 NotebookLMに要約を作成させ る。
  • 複数のソースをアップロード し、NotebookLMにそれらの 共通点と相違点を分析させ る。

3. アイデア生成と創造性開発

  • 小説のあらすじやビジネス プランをアップロードし、 NotebookLMに新しいアイデ アや改善点を提案させる。
  • 質問を通してNotebookLMの 創造性を刺激し、今までに ない発想を引き出す。

4. 限界の理解と克服

  • あいまいな質問やソースに 情報がない質問を意図的に 投げかけ、NotebookLMの反応 を観察する。
  • NotebookLMの限界を理解し、 それを克服するための質問 方法を工夫する。

これらの演習を通して、 NotebookLMの多様な機能を 効果的に活用する方法を 習得することができます。

H: 提出課題¶

NotebookLMを何らかの学習や、何かの情報の内容把握に実際に利用し、利用結果と感想を400文字以上にまとめて提出せよ。 ファイル名は別に指定してある。 その際以下の条件を満たすこと。

  • 「Googleはユーザーのプライバシーを尊重し、個人データをNotebookLMのトレーニングに使用することはありません。」ということではあるが、個人情報等の情報をソースや質問等で与えないように注意すること。
  • NotebookLMや他のLLM、生成AIをいつから使っているか、利用経験をそれぞれ書くこと。
  • ソースのリストを提出物に含めること(URL等でない場合にはファイル自身を別の提出物とする場合もあり得る)。できない場合には事情を説明すること。
  • どのような利点や欠点を感じたか、全般的に何を感じたかを感想に含めること(情報系の授業だからといってよいしょする必要はない)。NotebookLMが提案した上の演習内容に従って実際に演習してどのような感想を持ったかも含めること。
  • NotebookLMを利用しない場合、あるいは他の学習補助ツールを使った場合と比べて、学習効率の比較結果を推測すること。
  • 学習の補助以外にどのような利用法があるか考察すること。
  • NotebookLMや他の生成AIをレポート作成に利用して構わないが、利用した場合にはその旨を書き、利用方法について再現できる程度記述すること(これは提出課題本体とは別で、その文字数には含めない)。

(上の条件を読むとものすごく緻密なレポートを求めているようにも読めます。そのように演習して書けばもちろん得るものがあるでしょうが、文字数を見ればわかるようにそれなりのものしか求めていません。)