デジタルハリウッド大学大学院 中西崇文客員教授による新刊『ChatGPTはどのように動いているのか？』が2024年3月21日に発売されましたのでお知らせいたします。
ChatGPTはどのように動いているのか？
中西崇文 著
書籍紹介
本書『ChatGPTはどのように動いているのか？』は、近年急速に社会へ浸透した生成AI、とりわけChatGPTを題材として、その内部で何が起きているのかを「仕組み」から理解することを目的とした解説書です。
ChatGPTは、自然な文章生成や対話能力によって、検索、翻訳、要約、プログラミング支援など、さまざまな場面で日常的に利用される存在となりました。一方で、その振る舞いはしばしば「魔法のよう」「中身はブラックボックス」と表現され、なぜそれほど自然な会話ができるのか、どのように文脈を理解しているのかといった根本的な問いに正面から答える書籍は多くありません。
本書は、「使い方」や「プロンプトの工夫」といった表層的な話題ではなく、生成AIの中核をなす数理的・計算的原理に注目して解説する点に特徴があります。ChatGPTの振る舞いは、実は非常に単純な計算要素の積み重ねから成り立っています。本書では、複雑な数式展開や専門的証明に立ち入ることなく、これらの概念を身近な例えと具体例を用いて説明し、読者が直感的に理解できるよう構成しています。
ChatGPTが行っている本質的な処理を「もっともらしい次の単語を予測する」という観点から捉え直し、文章生成の基本的な考え方を示します。そのうえで、言葉や文章がどのように数値として表現され、計算を通じて整理・強調されていくのかを段階的に解説します。ここでは、文章のみならず、身近な物事や判断の例を用いながら、「AIが情報をどう捉えているのか」を具体的に描き出しています。
また、ニューラルネットワークの基本的な構造を取り上げ、人間の思考にも似た「広げる・絞る」という情報処理のループが、どのように計算として実現されているのかを説明します。さらに、言葉の意味やニュアンスを捉えるうえで重要なEmbedding（埋め込み表現）の考え方を紹介し、従来の単語処理手法との違いを明らかにすることで、ChatGPTが文脈に応じて柔軟に意味を変化させられる理由を解き明かしていきます。
最後には、ChatGPTの心臓部ともいえるTransformerとAttentionの仕組みに踏み込み、文章中のどの単語同士がどの程度関係しているかを数値的に評価するプロセスを丁寧に解説します。Attentionは一見すると難解な数式に見えますが、その実態は内積や正規化といった基本的な計算の組み合わせであり、本書ではその流れを可視化しながら説明することで、「高度なAIがなぜシンプルな計算で動いているのか」を理解できるよう工夫されています。
また、ChatGPTが時に誤った情報をもっともらしく生成してしまう、いわゆるハルシネーションの問題や、学習の過程で突然性能が飛躍的に向上する「Grokking現象」といった、現代AI研究における未解明の課題にも触れ、生成AIを過信せず、仕組みを理解したうえで批判的に使う姿勢の重要性を示しています。
本書は、エンジニアや情報系学生のみならず、AIを業務や研究で活用する立場にあるすべての読者を対象としており、「AIを使う側」から「仕組みを理解して使う側」へと一歩踏み出すための基礎的な知的土台を提供する一冊です。AIが社会のインフラとして定着しつつある現在、その原理を理解することは、今後の一般的な教養の一部になっていくでしょう。
著者メッセージ
生成AI、LLM(大規模言語モデル; Large Langage Model)はすでに私たちの日常や学術・産業の現場で不可欠なツールとなりつつあります。その中でも「ChatGPT」は、自然な言葉で人と対話できる点で、多くの分野で活用されています。しかしながら、その動作原理は必ずしも広く知られていません。また、その動作原理を理解するためには、数学の知識が多く必要となり、学習に挫折された方もいらっしゃるかもしれません。
本書は、AIやプログラミング、数学に詳しくない方でも、なるべくシンプルにChatGPTの仕組みを直感的に理解できるように設計された解説書です。数学の難解な数式を極力避け、具体的な例や体験的なプログラムを用いることで、「なぜChatGPTはこのように応答するのか」という疑問に答えています。
AIと共に未来を切り拓くためには、単に使い方を知っているだけでは不十分であり、その原理を理解することが大切です。読者の皆さまが本書を通じてAIの本質をつかみ、学びや研究・教育・実務に役立てていただければ幸いです。
発行日： 2026/1/20
出版元：翔泳社
ページ数： 224ページ
ISBN :978-4-7981-9340-3
購入ページ：https://www.shoeisha.co.jp/book/detail/9784798193403