近年、生成AIの進化が話題となり、その中でもChatGPTを利用した「物理学の解説」や「研究補助」について注目されています。特に、理論物理学者が実際にどのようにこの技術を評価しているのか、そしてAIがどこまで物理学の専門的な問題に対応できるのかに関心が寄せられています。本記事では、東京理科大学の坂本玲峰教授と行ったインタビューを基に、ChatGPTが物理学の研究にどこまで役立つのかを徹底的に解説します。
生成AI「ChatGPT」物理学の解説における可能性と限界

AIのイメージ
物理学の学びや研究においてAIがどれほど役立つのか、その評価は学問的に重要な議論となります。特に、大学教授レベルの専門的な知識や、教科書に載っていないような本物の知識に対して、AIはどの程度まで有用なのかが大きな疑問です。
AIによる物理学の授業補助
坂本教授の授業では、量子力学A、B、Cといった難解な科目が扱われており、これらの授業内容をAIに任せてみた結果、意外な限界が明らかになりました。例えば、ChatGPTが生成した量子力学のシラバスが非常に教科書的であり、現代の研究者視点を反映するものではないという評価が下されました。
AIは“パターン認識”に強みがあるが創造性には限界がある
坂本教授の指摘によると、AIはネット上の既存情報に基づく知識を抽出する能力には長けている一方で、物理学のように新しい理論を創出するための「創造性」には限界があることが分かりました。特に、専門的な問題の解法においては、AIが無理に新しい仮定を作り出してしまうなど、学問的な本質を捉えきれていない一面が見受けられます。
ChatGPTの物理学研究での限界を乗り越えるためのポイント
AIが物理学の研究を補助する上で、現状の技術における限界を理解し、それを乗り越える方法を探ることが大切です。
最新の未出版論文に対するAIの対応
坂本教授が出題した課題の中では、AIが最新の物理学論文に対応するために「従来の知識」をどこまで使いこなせるかを試すシナリオが設けられました。しかし、AIは新しい問題設定に対して非常に困難を感じる結果となりました。つまり、AIはネット上に存在する情報を基に動作しているため、未発表の研究や未知の問題には対応できないという結果が得られたのです。
AIに対する学者の視点
坂本教授の見解によると、AIの強みはあくまで情報の整理や一般的な問題に対応することであり、専門的な研究を行う学者の頭脳を補完することは難しいという結論に達しました。AIは、理論物理学者のように「新しい発見をする」といった能力には限界があり、従来の情報を使って問題を解決するだけでは学問における創造性に貢献することはできません。
ChatGPT物理解説に関する疑問解決
物理学の学びにAIがどれだけ役立つのか、具体的な疑問を解消するために、よくある質問をいくつか挙げてみましょう。
Q1: AIは量子力学のような高度な専門分野にも有効か?
AIは、量子力学のような高度な専門的分野においても一定の有効性を示しますが、研究者のように新しい知見を生み出すことには限界があります。従来の知識を基にした問題解決や、簡単な計算作業には強みを発揮しますが、最新の理論や未発表の研究に基づく問題には対応できません。
Q2: AIを物理学の研究補助に使う際の注意点は?
AIは「補助的なツール」として非常に便利ですが、物理学の専門家の直感や深い理解を完全に補完することはできません。AIに頼りすぎず、常に自分の判断力を保ちつつ、AIを適切に活用することが重要です。
Q3: AIが今後、物理学の研究にどう進化する可能性があるか?
現在の技術では限界が見えているものの、AIの進化によって、将来的には物理学の研究補助における有用性が飛躍的に向上することが期待されています。特に、AIのデータ解析能力や、膨大な情報を素早く整理する能力が、今後の研究において重要な役割を果たすでしょう。
まとめ
AI、特にChatGPTは物理学の基礎的な学習や研究には十分な補助を提供できる可能性があります。しかし、高度な専門的な問題や新しい知見の創造には限界があり、現段階では研究者の頭脳を完全に代替することはできません。それでも、AIは今後進化し続けるため、将来的には物理学の研究における大きな補助となるでしょう。AIと人間の協力によって、より効率的で創造的な研究が行われる未来を楽しみにしています。
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