プロンプトエンジニアリングとは?

プロンプトエンジニアリングとは、AI モデル、特に大規模言語モデルを効果的にガイドし、正確で適切な成果を生み出すプロンプトの設計と改良に関する分野です。 これには、Zero-shot プロンプティング、Few-shot プロンプティング、Chain-of-Thought 戦略、コンテキスト統合などの技術が含まれます。

AI のデモ
プロンプトエンジニアリングについて知っておくべきこと
プロンプトエンジニアリングが重要な理由 プロンプトエンジニアリングのユースケース 重要なプロンプトエンジニアリング手法 生成 AI にプロンプトエンジニアリングが重要な理由 プロンプトエンジニアリングの課題 プロンプトエンジニアリングのベストプラクティス プロンプトエンジニアリングの未来 プロンプトエンジニアリングのための ServiceNow

プロンプトエンジニアリングの発展

AI モデルの能力が限定的だった頃は、単純なコマンドで十分ということも多かったのです。 しかし、AI モデルがより繊細な処理能力を持つようになるにつれ、プロンプトも複雑になりました。 この進化は機械学習技術と自然言語処理技術の発展を反映しており、AI テクノロジーを効果的に活用するにはプロンプトエンジニアリングが不可欠の要素となっています。

 

すべて展開 すべて折りたたむ プロンプトエンジニアリングが重要な理由

事実、最先端の AI であっても、効果的なプロンプトが提供されなければ期待どおりには機能しません。 プロンプトエンジニアリングはこうした危険性に対処するために開発され、AI プログラムが必要とする曖昧さを排除した明白な指示を与えられるよう設計された、明確で適切な命令をユーザーが出せるようにするものです。 このアプローチには、次のようなメリットがあります。

  • 開発者によるコントロールの強化
    詳細なプロンプトを作成することで、開発者が AI システムの動作に関する指示の精度を高め、より期待と目的にかなった成果を得られるようになります。
  • ユーザーエクスペリエンスの向上
    適切に設計されたプロンプトは、より精度と適切性の高い AI 応答につながり、実用的な情報とインサイトを含んだ回答をより迅速に提供できるようになり、ユーザーエクスペリエンスが向上します。
  • 柔軟性の向上
    効果的なプロンプトエンジニアリングにより、同一の AI モデルで簡単なデータ検索から複雑な問題解決まで幅広いタスクやアプリケーションに適応できます。
  • 回答生成後の労力の最小化
    戦略的にプロンプトを設計すれば、最初の指示で AI が高品質の出力を生成できるようになり、何度も修正や調整を行う必要が少なくなります。
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プロンプトエンジニアリングのユースケース

プロンプトエンジニアリングはすでに幅広い業界で適用されており、組織がインテリジェント技術を使って複雑な問題を解決する方法に革命をもたらしています。 プロンプトエンジニアリングがビジネスに与える大きな影響を示す主なユースケースには、次のようなものがあります。

ソフトウェア開発とデバッグ

開発者はプロンプトエンジニアリングを使用して、コーディングプロセスを簡素化し、ソフトウェアをデバッグしています。 コードの生成やレビューを行うプロンプトを構築することで、開発者はエラーを早期に発見し、コーディング作業を最適化して、開発時間を大幅に短縮しながらコード品質を向上させられます。

サイバーセキュリティのアプリケーション

サイバーセキュリティに関しては、脅威の検出と応答の自動化においてプロンプトエンジニアリングが中心的な役割を果たしています。 AI モデルにデータパターンを分析して潜在的な脅威を特定するよう指示することで、人間が常時監視しなくてもセキュリティプロトコルを強化できます。

医療診断と治療

適切なプロンプトエンジニアリングによって AI 主導型診断を改善することで、患者データをより正確に解釈できるようになります。 これが診断の速度と精度の向上につながり、パーソナライズ化された治療計画も実現できます。

チャットボットによるカスタマーサポート

カスタマーサービスでは AI を活用したチャットボットの普及が進んでおり、迅速で正確なサポートを提供すると同時に、負担が軽減された人間のエージェントはより複雑な問題に集中できるようになっています。 プロンプトエンジニアリングは、これらのボットが顧客の問い合わせを理解して効果的に対応し、適切で信頼性の高いサポートをタイムリーに提供できるよう支援しています。

創作活動の強化

クリエイティブ分野 (デザインやコンテンツ制作など) では、AI の助けによって、これまでなかったアイデアやコンセプトが生み出されています。 AI は、適切に構築されたプロンプトを通じて、大きな創造性を発揮してキャンペーンの設計、コンテンツの作成、新製品のアイデアの提案を支援します。

特定分野の専門知識

プロンプトエンジニアリングにより、AI はコンテキストに応じた詳細な情報を提供して、特定の分野のエキスパートとして機能できるようになります。 この機能は、トレーニングやコンプライアンスに活用したり、法律、ファイナンス、教育などの多様な分野での意思決定支援ツールとして使用したりできます。

クリティカルシンキングや意思決定のサポート

AI モデルは、複数のシナリオと成果を評価することで、意思決定プロセスを支援できます。 このモデルは、プロンプトエンジニアリングを通じて、理路整然とした、証拠に基づく推奨事項を提供して人間の意思決定者をサポートします。

データの分析と解釈

ビジネスでは、大規模なデータセットの分析、インサイトの提供、傾向の予測をする AI モデルをプロンプトエンジニアリングが支えています。 これは、複雑なデータパターンの理解が必須な戦略的計画や市場分析に不可欠です。

ソフトウェアエンジニアリングプロセスの開発と改善

プロンプトエンジニアリングは、コーディングだけでなく、要件収集からシステムテストまでソフトウェアエンジニアリングのさまざまなタスクを最適化し、ソフトウェア製品が求められている標準と機能を満たせるようにします。

コードの生成とデバッグ

ソフトウェア開発ライフサイクルに特化した点としては、プロンプトエンジニアリングは、ソフトウェアアプリケーションの健全性と効率性を維持するために不可欠な、新しいコードの作成や既存のコードのデバッグを支援します。

重要なプロンプトエンジニアリング手法

プロンプトエンジニアリングは、人間と AI モデル間のやり取りを最適化するために設計された幅広い技法を網羅しています。 これらの手法は、複雑さや用途に大きな幅があります。

Zero-shot プロンプティング

この手法では、トピックに関する事前の具体的なトレーニングなしに、モデルにタスクや質問を与えます。 この手法は、モデルの一般的な理解力とトレーニングデータに基づいて推論する能力が頼りです。 Zero-shot プロンプティングは、そのシンプルさと幅広い適用可能性から広く使用されています。

Few-shot プロンプティング (コンテキスト内学習)

Few-shot プロンプティングは、Zero-shot プロンプティングを強化したもので、AI にいくつかの例 (「ショット」) を与え、期待される出力形式や必要な種類の推論をモデルに理解させます。 このアプローチは、特に複雑なシナリオで AI の推論精度を高めるのに役立ちます。

Chain-of-thought プロンプティング

思考の連鎖を意味する Chain-of-thought (CoT) とは、プロンプトを一連のシンプルで論理的なステップに分解し、人間の推論を模倣した方法で情報を処理するよう AI を導くことです。 この手法は、複雑な問題解決タスクに適しています。

Tree-of-thought プロンプティング

この手法は CoT を拡張し、AI が推論のさまざまな分岐を探索してから単一の出力に統合できるようにします。 妥当と思われるソリューションや視点が複数あり、それらを検討する必要があるシナリオに役立ちます。

Iterative Refinement

この手法では、AI の最初の出力が連続して複数回のプロンプティングを通ることで洗練されます。各回のプロンプティングでは応答の特定の側面を改善します。 この方法は、精度が要求されるタスクで高品質の出力を得るために不可欠です。

フィードバックループ

フィードバックループは、AI の運用プロセス内でリアルタイムのフィードバックを行い、モデルが継続的な入力に基づいて応答を調整し、経時的に学習と適応プロセスを強化できるようにします。

プロンプトチェイニング

このアプローチでは、複数のプロンプトを連鎖させ、前の出力に基づいて後続の各プロンプトを構築します。 プロンプトチェイニングが特に役立つのは、複数ステップで構成されたタスクで、各ステップが単一の複雑なアクションに関連付けられている場合です。

ロールプレイ

この手法は、AI に特定のペルソナまたはロール (データサイエンティスト、サポートエージェント、医療従事者など) をアサインすることで、応答のスタイルと内容を導きます。 これは、チャットボットのように一貫したキャラクターを維持することが重要なインタラクティブアプリケーションで特に効果的です。

産婆術プロンプティング

ソクラテスの問答法から派生したこの手法は、質問を通じて AI を導き、徐々により詳細で正確な情報を引き出しながら推論プロセスを改善します。

Complexity-based プロンプティング

この高度な技術では、複数のさまざまなプロンプトを使用して AI の推論機能を試し、生成された応答の深さと複雑さに基づいて最適な出力を選択します。

生成 AI にプロンプトエンジニアリングが重要な理由

プロンプトエンジニアリングが生成 AI の分野ときわめて深く関連しているのは、(新しい AI 主導型ツールの開発と既存モデルの機能強化の両方において) 生成 AI モデルの出力を改良し方向付けをするという役割を果たしているためです。 プロンプトエンジニアリングは、顧客向けのチャットボットの強化や専門的な契約書の作成など、特定のタスクに合わせて言語モデルを微調整することで、AI の応答が特定の業界ニーズに適した正確なものになるようにします。

さらに、プロンプトエンジニアリングは、AI アプリケーションのセキュリティと整合性を維持するためにも不可欠です。 攻撃者が巧妙に作成された入力を使用して有害な結果 (情報への不正アクセスや危険な情報へのアクセスなど) を生み出すプロンプトインジェクション攻撃などのリスクを軽減することにも役立ちます。 AI モデルの潜在的な脆弱性に関するプロンプトを改善することで、開発者は AI の信頼性と安全性を確保した運用を維持できます。

プロンプトエンジニアリングの課題

AI 分野は最近もあらゆる面で進歩を遂げていますが、人間の思考プロセスと同等の (または上回る) 認知能力を備えた汎用人工知能のレベルにはまだ達していません。 そのため、有効性の高い AI プロンプトの探求と作成に関しては、まだ潜在的な落とし穴がいくつかあります。

  • 言語理解の複雑さ
    AI システムが微妙な言葉の違いや複雑な言葉をうまく処理しきれず、それが誤った出力や不適切な出力につながる場合があります。 これに対処するには、トレーニングデータセットを強化して、より多様な言語構造を含めると、モデルの理解力の向上につながります。
  • AI 応答におけるバイアス
    AI モデルがトレーニングデータに基づいて偏見のあるコンテンツや不適切なコンテンツを生成するリスクがあります。 バイアスの監視と低減戦略をモデルのトレーニングとプロンプト設計の両段階に導入してこの問題に対処し、多様性のある表現や社会的に責任ある出力を担保する必要があります。
  • 多大なリソースの必要性
    高度なプロンプトエンジニアリング技術では、膨大な計算リソースが必要になる場合があります。 効率を向上させるには、モデルのパフォーマンスを最適化し、よりリソース効率の高いプロンプト戦略を探求することです。
  • 特異性と柔軟性のバランス
    作成したプロンプトが特化し過ぎていると AI の創造性を制限してしまう可能性がある一方、一般的過ぎると曖昧な結果が出力されやすくなります。 プロンプトの改善には、反復的なアプローチを、Zero-shot プロンプティングと Few-shot プロンプティングの両方と組み合わせて使用することで、この点のバランスを取ることができます。
  • 分野横断的連携
    効果的なプロンプトエンジニアリングには複数分野の連携が必要になることも多いですが、専門用語、目的、期待の違いから難しいことがあります。 明確なコミュニケーションチャネルと共通の目標を確立することで、連携を促進し、プロンプトエンジニアリングプロジェクトの成果を向上させられます。
プロンプトエンジニアリングのベストプラクティス

プロンプトエンジニアリングの成功は、プロンプトの開発と改善に対して採用したアプローチに大きく左右されます。 効果的な成果を確実に出すために役立つベストプラクティスをいくつかご紹介します。

各プロンプトに十分なコンテキストを含める

プロンプト内で十分なコンテキストを提供することで、AI が要求のニュアンスと詳細を理解して、より正確で適切な応答を生み出すようになります。 コンテキストには、背景情報、用語の説明、出力の意図された用途に関する詳細などがあります。

明確で曖昧さがないようにする

プロンプトエンジニアリングでは、明確さが非常に重要です。 曖昧だったり不明瞭だったりするプロンプトは、AI が誤解し、出力がユーザーの期待に沿ったものにならない可能性があります。 明確なプロンプトは AI をより効果的に導き、応答の質を高めます。

目的を絞った情報と望ましい出力のバランスを取る

提供される情報の具体性と、AI に創造的な応答や革新的な応答を生成させる柔軟性の間で、適切なバランスを見つけることが重要です。 そのためには、望ましい出力に合わせて、詳細度のレベルとプロンプトの範囲を調整します。

常に実験する

AI の分野は急速に進化しており、現在機能しているもの (または機能していないもの) が、将来的に同じ効果を生み出すとは限りません。 プロンプトエンジニアリングにおいて最先端を進み続けるには、さまざまなプロンプト技術や戦略を用いて実験を続けることが不可欠です。 これは、さまざまな条件下でプロンプトをテストする、さまざまなタイプの入力データを使用してみる、フィードバックと結果に基づいてプロンプトを改善し続けるといったことです。

プロンプトエンジニアリングの未来

AI が機能、アプリケーション、可用性の面で拡大しているように、プロンプトエンジニアリングは AI によるやり取りの精度を大幅に向上させるとともに、対処が必要な特定の問題ももたらしています。

今後数年間で、適応型プロンプティングが普及し、AI がユーザーのスタイルや過去のやり取りに基づいて応答を調整できるようになり、パーソナライズ化と有効性が向上するでしょう。 マルチモーダルプロンプトによって、テキスト、画像、その他のデータタイプが統合されるため、さまざまなメディアやタスクに AI の適用範囲が広がります。 しかし、AI の活用が拡大するにつれて、道徳的な問題が前面に浮上するでしょう。倫理的なプロンプティングが注目されるようになり、AI のやり取りを確立された指針や社会規範に遵守させることで、AI が生成するコンテンツのバイアスを防ぎ、公平性が確保されるようになります。

これらの進歩があいまって、より動的で、責任ある、コンテキスト認識型の AI システムが推進されるでしょう。

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プロンプトエンジニアリングのための ServiceNow

プロンプトエンジニアリングの役割がさまざまな分野で拡大し続ける中、このプロセスを簡素化して強化できるツールの価値がさらに高まっています。 ServiceNow の Now Platform®は、一元化されたクラウドベースのツールスイートで強力な AI ソリューションを展開します。 Now Platform は、AI 主導型のインタラクションの開発と改良を促進するように設計されており、ワークフローの自動化と各種データ入力の統合を実行するための包括的な機能を提供します。これこそ、効果的なプロンプトエンジニアリングの基盤となる要素です。

Now Platform を活用することで、AI モデルが必要とする正確でコンテキストに応じた情報を確実に提供できるようにできます。 これにより、より適切で正確な AI 出力をサポートでき、特定のビジネスニーズに合わせた高度なカスタマイズも可能になります。 ServiceNow は強力なガバナンスツールとコンプライアンスツールも提供しており、どんな規模の組織でも、プロンプトエンジニアリングプロセスが重要な標準と規制に準拠していることを知ったうえで安全な運用を実現できます。

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