「生成AI」と「LLM」を混同してはいけない“4つの理由”：押さえておきたいLLMの基礎【後編】

生成AIと聞いて「GPT」をはじめとする「LLM」を思い浮かべるのは間違いではないが、LLMと生成AIは異なる概念だ。4つの視点からその違いを解説する。

[Lev Craig, Olivia Wisbey，TechTarget]

　テキストや画像を生成する人工知能（AI）技術である「生成AI」と聞いて、「GPT」をはじめとする「大規模言語モデル」（LLM）を思い浮かべる人がいる。それは間違った考え方ではないが、生成AIとLLMは同じではない。生成AIのベースとなる基盤モデルのさまざまな種類を踏まえて、生成AIとLLMを混同してはいけない理由を4つの視点で解説する。

「生成AI」と「LLM」を混同してはいけない4つの理由

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用途の違い

　LLMは、テキストの生成や要約、質問への回答など、言語関係のタスクに特化している。LLMは、生成AIのベースとなる基盤モデルの一種だ。対する生成AIは、多様なAIモデルを含み、入出力データの種類も多岐にわたる。

　一般的なLLMの用途は以下の通り。

• テキスト生成
  • マーケティング資料から小説、ソースコードに至るまで、ユーザーのプロンプト（指示文）に基づき、前後の文脈と一貫した内容のテキストを生成できる。
• 翻訳
  • ある言語から別の言語へテキストを翻訳できる。翻訳専用AIモデルと比較すると回答精度は劣る傾向にある。特にマイナーな言語ではその傾向が顕著だ。
• 質問への回答
  • 自然言語での質問に回答できる。ハルシネーション（事実に基づかない回答を出力すること）や誤った回答を生成してしまうリスクはあるものの、難しい用語を簡単に言い換えたり、例えを使って分かりやすく説明したり、多種多様なトピックについてアドバイスしたりすることができる。
• 要約
  • 長い文章を短くまとめたり、重要なポイントを特定することができる。例えば、GoogleのLLM「Gemini 1.5 Pro」は最大100万トークン（テキストデータを処理する際の基本的な単位）を一度に分析できる。これは、英語でおよそ75万語、平均的な長さの小説9冊分に相当する。
• 対話
  • 質問や回答を出力し、ユーザーとの会話をシミュレーションできる。チャットbotやバーチャルアシスタントに最適だ。

　生成AIの用途としては、LLMの用途以外にも以下がある。

• 画像生成
  • 「Midjourney」や「DALL・E」をはじめとする画像生成モデルは、ユーザーのプロンプトに基づいて画像を生成できる。Adobeの画像生成AIサービス「Adobe Firefly」は、ポートレートの背景を生成するなど、人間が作成した画像の一部を編集することもできる。
• 動画生成
  • OpenAIが2024年2月に発表した動画生成AI「Sora」は、ユーザーのプロンプトに基づいて、実写のような映像やアニメーションを生成できる。
• 音声生成
  • 楽曲やスピーチなど、多様な音声データを生成できる。例えば、スタートアップAIベンダーElevenLabsの音声クローン生成AIは、数分のユーザー音声を渡すと、似た声を生成できる。Googleの音楽生成AI「Lyria」は、ユーザーのリクエストに応じて楽器やボーカル有りの楽曲を生成できる。
• 合成データの生成
  • 実際のデータの代わりに使える人工のデータである「合成データ」を生成できる。AIモデルのトレーニング用に実データを入手するのが困難な場合や、データの機密性が高い場合に役立つ。例えば、医療向けAIモデルをトレーニングする場合、個人の医療情報の代わりに合成データを使用できる。一方で、合成データに頼り過ぎるとモデルの精度に影響する可能性があるため注意が必要だ。

アーキテクチャの違い

　LLMの中核となるアーキテクチャは、他の種類の基盤モデルが使用するアーキテクチャと異なる場合がある。

　現代のLLMのほとんどは、アーキテクチャにTransformerを使用する。Transformerは、機械学習手法「アテンションメカニズム」を使用する。これは、人間が何かに集中するように、コンピュータも重要な部分に注意を向けられるようにする方法だ。

　アテンションメカニズムを使用することで、LLMは単語間の関係や、それぞれの相対的な重要度を分析し、長文テキストを理解できる。TransformerはLLMだけでなく、画像生成など他の種類のAIモデルにも使用される。

　LLM以外の基盤モデルに使用されるアーキテクチャの一つに、CNN（Convolutional Neural Network：畳み込みニューラルネットワーク）がある。CNNは主に画像処理で使われ、輪郭（りんかく）や質感、オブジェクトや場面の全体に至るまで、画像の特徴を抽出できる。

学習データの違い

　LLMとその他の基盤モデルでは、学習データの範囲や形式が異なる傾向にある。

　LLMは、「大規模言語モデル」という名称が示すように、トレーニングに膨大な言語データセットを用いる。データセットには、小説やニュース記事から、ソーシャルニュースサイト「Reddit」の投稿まで幅広いソースが含まれる。これらは基本的に全てテキストデータだ。

　一方、生成AIの学習データには、画像や音声、動画など、多岐にわたるデータ形式が含まれる。データ形式が違う場合、学習プロセスも異なる。例えば、LLMと画像生成AIのデータ準備段階では、データの前処理や正規化の方法が異なる。

制約面の違い

　生成AIのトレーニングには、学習データのバイアス（偏り）や、学習に必要なデータの不足といった課題が付き物だ。その中には、LLM独特の課題や限界が大きく3つ存在する。

　1つ目の課題は、学習データの範囲が広範であることだ。専門的な技術文書から中世の詩、画像やソーシャルネットワークサービス（SNS）のキャプションまで、インターネットに存在するテキストは多種多様だ。そのためLLMは基本的な単語だけでなく、風変わりな言い回しや、文脈によって意味が変わる語についても学ばなければならない。どれほど回答精度の高いLLMでも、文章の微妙なニュアンスを理解するのに苦労するし、ハルシネーション（事実に基づかない回答を出力すること）や誤った回答を生成してしまうリスクは避けられない。

　2つ目の課題は、ハルシネーションの判別は難しいということだ。厄介なことにLLMが出力した内容は、不正確な情報でももっともらしく見える。画像生成AIの場合、生成した人物画像の手の指が8本だったり、コーヒーカップがテーブルから浮かんだりしていたら、不自然だと気付く可能性が高い。一方で、LLMが複雑な科学論文を出力したとして、事実に相反していても大半の人は気付けないだろう。

　3つ目の課題は、回答の一貫性確保が困難であることだ。LLMは長いプロンプト（指示文）を分析し、複雑な応答を生成することが求められる。短い文章ならば、理解や生成を容易にできる一方で、長文になると一貫性を保つことが難しくなる。

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