動画BASIC(3J)Arduino

02.Arduino【tone】| 残念!! ChatGPT嘘ついた

AIとロボットで学ぶC言語入門:ChatGPTの「嘘」を見抜きながらプログラミングを習得する方法

学ぶ概要:AI時代の新しいプログラミング学習スタイル

近年、ChatGPTやGeminiなどの生成AIの進化により、プログラミング学習のハードルは劇的に下がりました。かつては分厚いマニュアルを片手に、一字一句間違えないようにコードを打ち込む必要がありましたが、現在は「やりたいこと」を自然言語で伝えるだけで、AIが瞬時にサンプルコードを生成してくれます。

本記事では、プログラミング教育用ロボット「クムクム」とArduino Leonardoを使い、ChatGPTを活用してC言語を学ぶプロセスを解説します。特に、AIが生成するコードが必ずしも正解ではないという「ハルシネーション(嘘)」にどう向き合い、実際のハードウェア制御に活かしていくかという、実践的なスキルに焦点を当てます。AIを単なる「答えを出す道具」としてではなく、「共に試行錯誤するパートナー」として捉えることで、より深い理解が得られるはずです。

詳細:ChatGPTを使ってロボットを動かす実践ステップ

プログラミングの第一歩として、まずはロボットに搭載されたブザー(D12ピン)を制御し、音を鳴らすプログラムを作成します。

1. AIへの具体的な指示(プロンプト)の出し方

AIにコードを書いてもらう際は、環境を正確に伝えることが重要です。動画内では「Arduino Leonardoを使用し、D12ピンを使って音が鳴る簡単なプログラムを作ってください」と指示を出しています。これにより、AIはボードの特性やピン配置を考慮したコードを生成します。

2. サウンドプログラムの構造

C言語における基本的な音の出力は、指定した周波数でピンをON/OFFさせる処理です。ChatGPTは、基本的なtone()関数を用いたコードを即座に提示してくれます。これをコピー&ペーストしてマイコンボードに書き込むだけで、まずは「音を出す」という物理的な反応を確認することができます。

3. メロディ生成の試行:カエルの歌とチューリップ

次に、より複雑な「メロディ」の作成をAIに依頼します。「カエルの歌のメロディを知っていますか?」という問いに対し、AIは「知っています」と自信満々に回答します。しかし、ここでAI特有の課題が浮き彫りになります。生成されたコードを実行してみると、リズムや音程が本来の曲とはかけ離れた「不思議なメロディ」が流れることがあります。これが、AIが学習データに基づいて「それらしいもの」を生成した結果、事実とは異なる出力を出す現象です。

注意点:AIの「ハルシネーション」とどう付き合うか

AIを活用した学習において、最も注意すべき点は「AIは平気で嘘をつく」ということです。動画内でも、カエルの歌やチューリップのメロディを依頼した際、AIはあたかも正しいかのようにコードを出力しましたが、実際の演奏結果は散々なものでした。

検証の重要性

AIが生成したコードが動かなかったり、期待した動作と異なったりする場合、それが学習のチャンスになります。「なぜAIは間違えたのか?」「正しい周波数はいくつか?」を自分で調べる過程こそが、真の理解につながります。AIの出力を鵜呑みにせず、必ず実機(クムクム)で動作確認を行い、デバッグする姿勢が不可欠です。

物理的な制約の理解

特にロボット制御のようなハードウェアが絡む分野では、ソフトウェア上の理論がそのまま通用しないことがあります。ブザーの特性やマイコンの処理速度など、AIが把握しきれていない物理的条件を人間が補完する必要があります。

応用への道:AIを使いこなし個人の価値を最大化する

AIの「嘘」を経験した後は、それを踏まえてどのようにスキルを応用していくべきでしょうか。以下の3つのステップで、AI時代のエンジニアリング能力を高めることができます。

1. AIに「型」を作らせ、人間が「魂」を入れる

プログラムの骨組み(各関数の定義やピンの設定など)はAIに任せ、微調整やロジックの修正(音程の正確な周波数指定など)を人間が行う「共同作業」のフローを確立しましょう。これにより、開発スピードは飛躍的に向上します。

2. 多様なAIサービスを比較検討する

ChatGPTだけでなく、GoogleのGeminiやMicrosoftのCopilotなど、複数のAIに同じ質問を投げてみることも有効です。それぞれのAIが得意とする分野や、生成するコードの癖を理解することで、状況に応じた最適なツール選択が可能になります。

3. 「自分で作る」ことの価値を再認識する

AIが間違ったメロディを奏でた際、最終的に頼りになるのは自分の耳と知識です。動画の最後でも「自分で作ったほうが良さそう」という結論に至っていますが、AIの限界を知ることで、自分自身のクリエイティビティやスキルの重要性がより明確になります。AIを補助として使いつつ、核心部分は自分の手で制御する。このバランス感覚こそが、AI時代に求められる最強の勉強法と言えるでしょう。

クムクムとAIを使った学習は、単なるプログラミングスキルの習得に留まりません。それは、最新テクノロジーの利便性と不完全さを同時に学び、自ら解決策を見出す「問題解決能力」を養う絶好の機会なのです。

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