【企業研究者】生成AIで研究計画をブラッシュアップする方法|目的・仮説・実験計画の壁打ち術|検証力IV|研究者の価値創出スキル#10

研究目的は決まった。
仮説も立てた。
実験計画も、ひとまず形になった。

なのに、見返しているうちに手が止まる。

「この実験で、本当に知りたいことがわかるのか?」

目的と仮説はつながっているか。
見落としはないか。
誰かに相談したいけれど、まだ考えがまとまっていない。
何度も同じ話を持ちかけるのも気が引けます。

そんなときに役立つのが、生成AIとの壁打ちです。

私はAIに正解を作ってもらうのではなく、自分の考えをあえて批判してもらうために使います。納得できなければ反論する。
考え直して、またぶつける。

この記事では、粗いメモから研究目的・仮説・実験計画を磨く手順を、対話例とプロンプト付きで紹介します。

目次

生成AIに研究計画を丸投げしない

「新しい研究テーマを考えて」とAIに頼めば、もっともらしい案はいくつも出てくるでしょう。
でも、研究の出発点まで任せたいとは思いません。

日々の研究で感じた違和感、顧客の課題、自社技術の可能性。
何を面白いと感じ、何を解決したいのか。
そこを考えるのは研究者の仕事だからです。

まずは一人ブレストや周囲との議論で、たたき台を作る。
その後でAIに投げかける。
AIは代わりに考える相手ではなく、考えたものを磨く相手です。

最初は箇条書きでいい。頭の中を文字にする

たたき台といっても、立派な研究計画書は不要です。
例えば、こんなメモで構いません。

植物の生育を改善したい
処理Aが効くかもしれない
根の発達と関係していそう
無処理と比較してみようか
何を測ればいいだろう?

ずいぶん粗い。
でも、これで十分です。

頭の中ではつながっていたはずの考えも、文字にすると穴が見えてきます。

「生育改善って、草丈? 収量?」
「なぜ処理Aなのか?」

説明できない箇所を無理に埋めなくてもいい。
わからないことも書き出して、AIに渡してみます。

生成AIには褒めてもらわず、批判してもらう

「興味深い研究ですね」
「よく整理されていますね」

褒められて悪い気はしません。
でも、それでは計画の弱点は見つかりません。

欲しいのは

「目的が曖昧では?」
「その仮説以外に説明は?」
「この実験で区別できますか?」

という問いです。

自分で立てた仮説には、どうしても思い入れがあります。
だからAIには、あえて厳しい役を引き受けてもらう。

ただし、AIの指摘に従う義務はありません。
「いや、その条件は考慮済みだ」と思えば、理由を伝えて反論する。
壁打ちは、AIに採点される場ではなく、自分の論理を確かめる場です。

研究目的・仮説・実験計画を何から点検する?

対象AIに投げかける問い
研究目的何を明らかにするのか。表現は曖昧でないか
研究仮説別の説明はないか。論理の飛躍はないか
実験計画その仮説を検証できるか。対照や指標に不足はないか

例えば「処理Aで植物の生育を改善したい」なら、「改善」とは収量なのか、生育速度なのかを問い直す必要があります。

「処理Aが根の発達を促すから収量が増える」という仮説なら、根以外の要因でも説明できないかを疑ってみる。
この疑うという姿勢が大切です。
自分ではどうしても主観が入るので、疑うことを生成AIにやってもらうのです。

実験計画では、処理区と無処理区を比べるだけで因果関係までわかるのかを点検します。

壁打ちは一度で終わらせない。反論すると何が変わる?

ここが一番伝えたいところです。
AIに一度質問して、回答を読んで終わりではもったいない。

先ほどの植物の研究で考えてみます。

自分:「処理Aが根の発達を促し、生育を改善すると考えています。弱点は?」
AI:「生育改善の原因が根の発達とは限りません。ほかの要因は?」
自分:「いや、過去の実験では根の発達も変化しています」
AI:「それは関連を示す材料ですが、根の発達が原因なのか、同時に変化しただけなのかは区別できません」

少し悔しい。でも、反論しようと考えるほど、ここは確かに弱いと気づきます。

自分:「では、根の発達が収量に関係するか確かめるには、何を比較すべきですか?」

AIから案が出ても、すぐ採用はしません。
現場で実施できるか、別の要因を区別できるかを考え、修正した案をもう一度ぶつけます。

※以上は壁打ちの考え方を示す架空の対話例です。

項目最初のメモ壁打ち後に整理した考え
目的生育を改善したい処理Aが収量に与える影響を調べる
仮説処理Aが効きそう収量変化に根の発達が関与する可能性がある
計画処理区と無処理区を比較収量と根の発達を評価し、代替要因も検討する

仮説が正しくなったわけではありません。何を確かめるべきかが、以前よりはっきりしたのです。

壁打ちは「弱点を聞く→反論する→修正案を再点検する」の繰り返し。
AIは深夜でも早朝でも答えてくれます。
「さっき説明したでしょう」と嫌な顔もしません。

もちろん、人との議論を置き換えるものではありません。
同僚からの指摘をAIにぶつけ、また人と議論してもいいのです。

区切りの目安は、
①目的が明確、②目的と仮説がつながる、③実験で何を検証するか説明できる
の3点に、自分が納得できたとき。
次に試すことが見えたら、いったん前へ進みます。

研究計画の壁打ちに使えるプロンプト

あなたは研究計画を批判的に検討する壁打ち相手です。

以下のたたき台を安易に褒めず、研究目的・仮説・実験計画の弱点を、重要な順に3つ以内で理由とともに指摘してください。

不明な点は推測せず質問してください。私が反論したら、その内容を踏まえて再検討してください。

以下に具体的な研究計画を示します。
・
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最初の回答で終わらせず、「その指摘の根拠は?」「この条件ならどうか?」と問い返してみてください。
大量の提案を受け取るより、一つの論点を深掘りする方が思考を整理しやすくなります。

AIとの壁打ちで納得しても、正しさの証明ではない

生成AIは専門的な話でも誤ります。
実験設備、予算、試料の制約を十分に把握していないこともあります。

また、企業の未公開データや特許に関わる情報は、社内ルールに従い、許可された環境以外に入力しないことが前提です。

壁打ちは論理を整理する作業。
科学的な妥当性は、文献や実験結果などで確かめる必要があります。

まとめ|研究の主役は研究者自身

最初は粗くていい。
まず自分で考え、文字にする。
AIに批判してもらい、納得できなければ反論する。
考え直して、またぶつける。

生成AIに答えを作ってもらうのではなく、何度でも議論できる相手として使い、自分の考えを深める。

その先で研究を進め、判断するのは、あくまで研究者自身です。

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この記事を書いた人

農学博士(論文博士)、気象予報士。

修士課程修了後、研究職への就職に失敗。
研究補助の派遣社員として研究の世界へ戻り、
異分野の企業研究所へ転職。

約6年かけて論文博士を取得。
学位取得後も研究を継続し、実績は以下。

 ✅ 原著論文15報(筆頭著者10報)
 ✅ 学術著書9報(筆頭著者8報)
 ✅ 国内外で計6件の受賞歴あり
 ✅ 国内外学会発表合計34
 ✅ 特許出願合計22件

現在は研究開発から少し離れた部署でマネジメントに従事

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