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「2024年9月12日、OpenAI社が新しいAIモデルシリーズ「OpenAI o1」を公表しました。急速に進化するAI業界の中で、OpenAI o1は特に複雑な推論タスクにおいて優れた性能を持つ次世代のAIモデルとして注目されています。この記事では、OpenAI o1と従来のGPT-4oとの違いや、それぞれの特徴、o1の活用方法について詳しく説明します。」
OpenAI o1とは
「OpenAI GPT-4は、これまでのGPTシリーズとは異なる構造を持つ新しいAIモデルで、複雑な問題解決と論理的思考力の向上を目的に開発されました。強化学習を通じて訓練されたこの大規模言語モデルは、迅速かつ的確な回答を提供するために、素早く深い思考プロセスを経て、内部で綿密に考えられた連鎖的な推論を形成します。特に数学、科学、プログラミングなどの分野において、人間の専門家と同等以上のパフォーマンスを発揮します。」
例えば、全米数学オリンピック予選（AIME）で上位500位相当の成績を収めるなど、その能力の高さは既に実証されています。o1の登場により、研究支援、教育、ビジネス分析などの幅広い分野で、新たな価値が創出される可能性が高まっています。
「人間:「OpenAIの性能ってちょっと微妙なのかな？」 OpenAI:「IQの差が20もあると会話が難しいんですよ」 pic.twitter.com/Fd8KwtkeSo」
— tanu (@tanukiponkich) September 15, 2024
OpenAI o1 previewは、AIモデルの中で驚異的なIQを示し、平均IQを超えています。一般的な人間のIQをはるかに上回り、上位10％の知能レベルに達しています。他のAIモデルや人間と比較しても、特に複雑な推論や高度な問題解決において卓越したパフォーマンスを発揮しています。
「OpenAIのo1モデルとo1-miniモデルの2つ」
- 「難解な推論課題に特化し、科学、数学、プログラミング分野で高い性能を持つモデル。」
- 「o1-miniは、o1-previewよりも高速かつ低コストで、推論タスクに必要な計算リソースを削減することに特化したモデルです。」
OpenAI o1の特徴
- 「論理的推論が必要な数学やプログラミング、物理学などの分野において、GPT-4oは高度な性能を示し、GPT-4oを大きく上回ります。」
- 「内部的な推論プロセスを観察可能なトークンを利用して検証することで、AI内部で起こる思考プロセスが以前よりも見える化され、従来のモデルでは見えなかったAIの思考プロセスの一部が明らかにされました。」
- 全米数学オリンピック予選で上位500位の実力o1は、AIMEで93%の正答率を達成することにより、人間の卓越した数学者と同等以上の実力を示している。
- 「プログラミングの世界大会で金メダルを獲得する実力を持つo1は、国際情報学オリンピック（IOI）で上位10%に当たる金メダルレベルの成績を収めています。」
- 「物理学や量的分析の問題において博士レベルを超える難易度を持つGPQA（Graduate-level Physical and Quantitative Assessment）において、94.2%という高い正答率を達成しました。」
- 「新しい安全学習手法で安全性を向上させ、意図的なAIの誤用を減らすことで、o1のセキュリティが向上しています。GPT-4oが22点を取ったところ、o1-previewモデルは84点を獲得し、より高い安全性を実現しています。」
OpenAI GPT-3を使うには、ChatGPTの有料プランであるChatGPT Plus（月額30ドル）またはChatGPT Teamに登録する必要があります。
関連ニュース：日米政府が、科学研究と安全性を重視したAI技術の開発に協力強化を図る。
- 「ジェイルブレイクテストは、AIが不適切なリクエストに応じるかどうかを確認し、その安全性を評価するテストであり、o1-previewはGPT-4oより高い耐性を示す。」
- 「推論トークン」とは、o1モデルが複雑な問題を解決する際に、内部的に追加で必要となるリソースであり、推論の精度と深さを高めるために活用される。
- “AIME（アメリカ数学オリンピックの予選試験）は、数学的問題解決能力を評価するテストであり、o1モデルはAIMEで高い正答率を達成し、上位500名の学生と同様の数学力を備えていることが示されています。”
- 「GPQA（ジーピーキューエー）は、物理学、化学、生物学の博士レベルの問題をまとめたテストで、o1モデルはこれらの専門分野において、人間の専門家をしのぐ高い正答率を記録しています。」
GPT-4oとの主な違い
精度の高さ
OpenAI：Learning to Reason with LLMs
OpenAIによる検証結果によれば、GPT-4oは国際数学オリンピック予選試験ではわずか13％の正解率であったのに対し、OpenAI o1は83％の正解率を達成しています。さらに、o1はCodeforcesの競技プログラミングで89％のスコアを記録し、コーディングや数学分野において大幅な向上を遂げています。また、そのモデルは物理学、化学、生物学の難解なベンチマークタスクにおいても、博士課程の学生と同等の結果を達成していることがテストの結果から示されています。
一方、o1とGPT-4oを比較すると、o1は推論の分野でより優れている一方で、言語処理を重視する分野ではGPT-4oがより好まれているという結果が出ています。具体的には、数学や科学技術などのSTEMタスクにおいてo1が強みを持ちますが、幅広い言語タスクでは依然としてGPT-4oがトップです。この結果は、o1シリーズの使用目的を考える上で重要であり、複雑な推論を必要とする場面での利用が最適であることが示されています。
機能の違い
現時点では、OpenAI GPT-4oにはWeb閲覧やファイル・画像のアップロード機能が備わっていないが、将来的にこれらの機能が追加される予定である。GPT-4oは画像の入力やファイルのアップロードなどの一般的な機能に対応しているため、日常的な使用においては引き続き卓越した選択肢である。一方、GPT-4o1は複雑な問題に特化し、高度な推論力が必要とされる状況において活躍する。
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「o1-previewとo1-miniの差異」
「o1-previewとo1-miniの異なる点は、性能、コスト効率、および最適化にあります。両者はともにSTEM（科学、技術、工学、数学）分野の推論タスクに長けていますが、o1-miniは特にコスト効率に焦点を当てたモデルです。例えば、プログラミング競技のCodeforcesにおいて、o1-miniは1650のEloスコアを達成し、これはo1-previewの1258やGPT-4oの900を上回る成績となりました。また、HumanEvalテストでは、o1-miniとo1-previewの両方が92.4%の正確性を示しました。」
「サイバーセキュリティCTF（Capture the Flag）の問題では、o1-previewが43.0%の正答率でo1-miniの28.7%を上回りました。o1-miniはSTEM領域に特化しており、コストはo1-previewよりも80%安く、より高速に応答できます。ただし、世界知識が必要なタスクではo1-previewに劣ることがあります。以下に両モデルの比較表を記載します：」
| 特性 | o1-preview | o1-mini |
|---|---|---|
| 1. 目的と最適化 | 「科学や技術、プログラミング、数学など、幅広い分野において、高度な論理思考能力を要する複雑な仕事に最も適しています。」 | 「科学、技術、工学、数学（STEM）分野における論理的な課題に焦点を当て、専門性が要求される状況で最高水準の性能を発揮します。」 |
| 2. 性能 | 「幅広い専門知識と高度な論理思考力を有し、特に複雑な科学技術に関する問題に対して優れた処理能力を示す。」 | 「STEM関連の仕事では優れた成績を収めることができ、時にはo1-previewと同等の成果を上げることもあるが、STEM以外の分野においては不得手である。」 |
| 3. コストと効率 | 「高い精度の推論を行うためには、処理時間が長く、コストも高いが、最も正確な結果が得られる。」 | 「o1-previewに比べてコストが80％削減され、応答速度も3～5倍向上しており、コスト効率の高い選択肢と言えるでしょう。」 |
| 4. トークン消費 | “高度な謎を解明するためには、多くの推論トークンを使い、複雑なプロセスを経た後に結論を導き出す必要があります。” | 「高速な推論が可能で、推論トークンの消費量が少ない。時間とコストの効率を重要視するタスクに適しています。」 |
| 5. 使用例 | 「科学データの解析や長期的な研究シミュレーション、高度なビジネス予測モデルの作成など、高度な推論タスクに適しています。」 | 「コーディングや物理、数学の問題解決に特定のアルゴリズム設計など広範な知識が必要ない推論タスクに適しています。」 |
| 6. アクセス | ChatGPT PlusやTeamプランのユーザー向けに提供されており、API Tier 5の開発者向けにも利用が可能です。このツールは高度な研究やプロフェッショナル向けに活用されています。 | 「ChatGPT PlusやTeamプランのユーザーやAPI Tier 5の開発者が利用できる。将来的には無料プランのユーザーにも提供される予定で、短時間で結果を必要とする実務向けのツールとして活用される。」 |
「OpenAI o1とGPT-4oの適切な利用方法」
OpenAIは、「o1モデルはGPT-4に取って代わるものではなく、使用目的に応じて使い分ける必要がある」と述べています。
| 分野 | o1-preview | o1-mini | ChatGPT-4o |
|---|---|---|---|
| 研究開発 | ・高度な暗号理論・複雑なセキュリティシステム・専門分野に特化した暗号解読 | 「高速な演算処理においてSTEM分野や科学技術関連の軽作業に最適」 | 「異分野研究の支援、文献調査、提案書作成」 |
| ビジネス応用 | 「財務のモデリング、リスク分析の最適化、技術的な問題解決のサポート」 | 「急速なリスク評価や市場分析、そして効率的なコスト計算処理」 | – 自動化された顧客支援 – マーケティング戦略の立案 – 多言語に対応 |
| 教育分野 | 「高度な問題解決におけるSTEM分野のスキル向上・高レベルな数学/物理の指導サービス提供」 | 数学や科学の基礎的な問題に特化した素早い解答 | 「様々な学問分野に関する質問に答える・エッセイの評価とアドバイス・言語学習のサポート」 |
| プログラミング | 「高度な暗号アルゴリズムの開発」と「競技プログラミングの課題解決」 | ・クイックコード修正やデバッグ・シンプルなコード生成 | 「多岐に渡るプログラミング言語の理解と、簡単なプログラムの自動生成」と言い換えられます。 |
| 創造的タスク | 「技術文書の作成と科学レポートの作成」 | 「科学的なエッセイやレポートのサマリー作成およびプレゼンテーション資料の作成支援」 | 「文章やコンテンツの創造・小説や詩の制作支援」 |
| セキュリティ | 「・高度なセキュリティリスクの分析・暗号化技術の高度化」 | 「・基本的なセキュリティチェック・リスクの基礎的管理」 | 「・一般的な脅威の識別 ・簡易なセキュリティレポート作成」 |
- 「o1-preview: 複雑な論理的推論や科学的問題に適しており、幅広い一般知識を活用して難解な課題を段階的に解決します。」
- 「o1-miniは数学、コーディング、科学分野のタスクに特化しており、より迅速な応答を提供しますが、一般的な知識に関してはGPT-4oに及びません。」
- “GPT-4oは、画像認識や高速応答が必要なタスク、関数呼び出しなど、幅広い知識が求められる一般的なタスクに適しています。”
OpenAI o1の料金とAPI利用
| モデル | 入力コスト（1Mトークンあたり） | 出力コスト（1Mトークンあたり） |
|---|---|---|
| o1-preview | $15.00 | $60.00 |
| o1-mini | $3.00 | $12.00 |
| GPT-4o | $5.00 | $15.00 |
| GPT-4o-mini | $0.150 | $0.600 |
「o1はAPIで使用可能ですが、GPT-4oに比べて費用が高額です。主に複雑な任務や高度な推論が必要な場合においてのみ、o1の利用がお勧めされます。」
OpenAI o1の使い方と注意点
利用手順
出典：OpenAI
- 「ChatGPTのウェブサイトにログインし、モデルの選択画面で「o1-preview」または「o1-mini」を選択します（有料プランのユーザーのみがアクセス可能です）。」
- “モデルを変更することにより、それぞれの特性を活かしたタスクに適応できます。”
プロンプトのコツ
- 「簡潔な指示が重要です。複雑な指示はかえって効果が逆転することがあるので、例えば「この数式を解いてください」といったシンプルなプロンプトが最も適しています。」
- 「情報を整理し、明確に区切るために引用符や句読点を活用しましょう。」
利用制限について
- 「週には50通までのメッセージを送信できます。」
- 「o1-mini: 1日には最大50通のメッセージしか送信できません。」
- 「簡潔な指示が重要です。複雑な指示はかえって効果が逆転することがあるので、例えば「この数式を解いてください」といったシンプルなプロンプトが最も適しています。」
- 「情報を整理し、明確に区切るために引用符や句読点を活用しましょう。」
利用制限について
- 「週には50通までのメッセージを送信できます。」
- 「o1-mini: 1日には最大50通のメッセージしか送信できません。」
関連ニュース：OpenAIが日本に支社を開設し、Voice Engineも公開予定
「要約：OpenAI GPT-3の本格的な公開により、AIの適切な活用が可能になる」
「o1には今後、Web閲覧や画像・ファイルアップロード機能が追加される予定です。また、GPTシリーズとの統合により新しいAIシステムが導入されます。無料版のo1-miniも一般ユーザー向けに提供される予定であり、普及が期待されています。OpenAI o1は、複雑な推論や高度な問題解決に特化したモデルであり、特に数学やプログラミングにおいて優れた性能を発揮します。GPT-4oとの適切な使い分けにより、AIの効果的な活用が可能となります。」
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