【AI VS 入試問題 ～数学編①～】ChatGPTは京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）が解けるのか！？
こんにちは！城陽駅徒歩1分のマンツーマン個別指導塾、個別指導ゴーパスです！
本日はタイトルにもある通り「ChatGPT」に関するものとなっています！
昨今、話題沸騰中の「ChatGPT」ですが、京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）の数学が解けるのかを試してみます！
では早速始めていきましょう！！！
▶目次
1. はじめに
2. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （1）
3. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （2）
4. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （3）
5. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （4）
6. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （5）
7. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （6）
8. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （7）
9. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （8）
10. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （9）
11. Chat GPTの考察
12. まとめ
13. その他の記事
▷1. はじめに
ここでは以下の2つについて説明させていただきます！
○ Chat GPTの性能
○ 使用する入試問題
○ Chat GPTの性能
人工知能チャットボットである Chat GPT ですが、iPhoneのIOSのような「バージョン」が存在しています。
現在（6/16）の最新バージョンは、GPT-4というものになります。しかし、今回の記事で使用したバージョンは、GPT-3.5と少し古いバージョンとなります。そのため、「GPT-4なら解けるがGPT-3.5では解けない」という場合もあるかと思います。
その点は予めご了承ください。
○ 使用する入試問題
今回は、2022年の京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）の数学の問題を使用します！
この記事では、大問1の小問集合のみを取り扱います！別途、各大問ごとの記事も作成しますので、乞うご期待ください！（1つの記事にすると、文字・画像量が非常に大きくなってしまうため、分けることとしました。ご不便をおかけしてしまいますが、何卒よろしくお願いいたします。）
著作権の都合上、問題を直接掲載することができませんので、こちらで作成して掲載しております。
また、GPT-3.5ではテキストの読込までしかできない（画像読み取り等は不可）ため、図形や表などを伝えることはできませんでした。そのため、一部問題では問題読み取りの正確性が下がっております。
予めご了承ください。
初めての試みのため、問題文の読み取らせ方が不適切な部分も多々あるかと思います…。回数を重ねるごとに「Chat GPTが理解しやすいような表現方法」を模索して取り組んでいきますので、温かい目で見守っていただけますと幸いです…！
▷2. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（1）
では早速、大問1の（1）から始めていきます！！！
Chat GPTの回答に関しては、PC上でスクリーンショット撮影した都合上、文字が小さく見えづらい場合もあるかと思います。ご不便をおかけしてしまいますが、何卒よろしくお願いいたします…！
○ 問題
問題は以下の通りです！
至ってシンプルな計算問題ですね！四則演算の順序と指数計算が正しく理解できていれば解ける問題でしょう！
○ 回答
回答は以下の通りです！
こちらの問題は正解でした！！！
凄く丁寧に計算過程も示してくれていますね！この程度の計算問題であれば、今やAIにとっては容易いことなのでしょうか…。
しかし、ここから先の小問集合はもっと複雑な問題が増えてきます…！果たして解けるのでしょうか…！？
▷3. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（2）
次は、大問1の（2）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
大問1（1） の計算問題と比較すると、式の中に文字が含まれており、少し複雑になっていますね…。文字を「数学上の文字」として認識して計算できるのでしょうか…！
○ 回答
回答は以下の通りです！
こちらの問題は不正解でした…。分数の割り算を逆数にする過程まで示してくれるなど、非常に丁寧ですが、回答13行目の（－a²b）の掛け算部分が分子に反映されていないですね…。
そこで、その計算ミスを伝えたら回答を導くことができるのかも試してみました…！
その結果が以下の画像の通りです！
こちらも不正解でした…。次は指数計算ができていないですね…。これはPCの指数が「環境依存文字」のため、適切に認識しにくいという可能性があるものの、最終的な答えは文字部分の間違いのみではなかったので、しっかり不正解だと言えそうです…。
▷4. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（3）
次は、大問1の（3）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
大問1（2） の計算問題のように文字式ではなく、大問1（1） の計算問題に近しいですが、数値自体は複雑になっています…。この場合はどうなるのでしょうか…。
○ 回答
回答は以下の通りです！
こちらの問題は不正解でした…。しかし、計算手順は正しいですね！最後の計算部分で通分をし忘れていただけのため、再度解いてもらいました…！
その結果が以下の画像の通りです！
こちらの問題は解き直しの末、正解でした！！！
大問1（2）, 大問1（3） を見たところ、何か1つの要素を忘れてしまうのでしょうか…。まだ傾向はつかみきれませんね…。
▷5. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（4）
次は、大問1の（4）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
複雑ではないシンプルな連立方程式ですね！しかし、2つの式を同時に処理することができるのでしょうか…。
○ 回答
回答は以下の通りです！
こちらの問題は1つ目の解法は正解、2つ目の解法は不正解でした…。なぜ2つの解法を出したのか…。
2つ目の解法は数学を一切理解できていないと思われるような回答ですね…。そこで、2つ目の解法を修正してもらうとどうなるかを試してみました！
その結果が以下の画像の通りです！
2つ目の解法も解き直しの末、正解でした！！！
これを見ている限り、これ以上複雑な連立方程式になってしまうと解けないかもしれませんね…。
▷6. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（5）
次は、大問1の（5）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
今までの問題では一番複雑かもしれませんね…。変数を正しく認識できるのでしょうか…。
○ 回答
回答は以下の通りです！
なぜか最初は方針だけを教えてくれました…。しかし、具体的な数値の算出も間違っており、不正解でした…。
再度解いてもらった結果が以下の画像の通りです！
こちらも不正解ですね…。先に正解を教え、逆算的に考えることができるのかということを試してみました！
その結果が以下の画像の通りです！
なんとか正解でした…！
1次関数の問題では、変化の割合を求めるための公式が存在しています。このような公式が Chat GPT からは認識できないのでしょうか…。それとも、他の公式ほど体系化されているようなものではないからこそ、たどり着けなかったのでしょうか…。
もう少し色々調べる必要がありそうですね…！
▷7. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（6）
次は、大問1の（6）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
因数分解の問題です！大問1（5） の最後でも書いたように、公式を正しく認識できているのかということがこの問題から分かるかもしれませんね…！
○ 回答
回答は以下の通りです！
こちらの問題は不正解でした…。差の二乗の公式は少しまわりくどいですが、公式としては正しいですね！（この公式を差の二乗の公式とは呼びませんが…）
しかし、最後まで因数分解できていないという「あるあるの間違い」をしていますね…。
画像はありませんが、この後「最後まで計算してください」と指示したところ、正答までたどり着くことができていました…！
▷8. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（7）
次は、大問1の（7）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
典型的な2次方程式の問題ですね！
○ 回答
回答は以下の通りです！
こちらの問題は正解でした！！！
少し複雑に計算しているようには思えますが、解の公式などは公式として認識できているようですね！
▷9. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（8）
次は、大問1の（8）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
図形問題ですね！図形問題は認識させることができず、文章のみを入力して出力してもらうという形でしたので、あまり期待せずに見てみましょう…。
○ 回答
回答は以下の通りです！
またまた方針のみが送られてきました…。
具体的に算出してもらった結果は以下の通りです！
まったくと言っていいほどの不正解です！！！これはひどいですね…。
「斜高さ」という謎の日本語も出てきていますし、なぜかルート（√）を小数第二位までの数値に変換していますね…。これは「ルートはルートのままで良い」といった指示が必要なのでしょうか…。
念のために正答からの逆算も試してみました！結果は以下の通りです！
正答を与えたものの不正解です！
画像認識の有無に関わらず、これは間違えていそうな気もしますね…。小中学校の公式などの方が実は正しく整理できていない可能性もありそうですね…。
▷10. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1（9）
最後に、大問1の（9）です！！！
○ 問題
問題は以下の通りです！
最後は度数分布表の問題です！これも表を見せることはできないので、手打ちで伝える努力はしましたが、あまり期待せずに回答を見てあげてください…！
○ 回答
回答は以下の通りです！
健闘はしたものの不正解でした…。しかし、中央値の算出方法が間違っているだけ（データの個数数え上げ時のミス）でしたので、その点を指摘して再度回答を求めました！
その結果が以下の通りです！
並び替えはできていないものの、正解と言えるでしょう！図形問題もより詳細に説明することができれば正答にたどりつけるのでしょうか…。
▷11. Chat GPTの考察
2. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （1）
3. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （2）
4. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （3）
5. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （4）
6. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （5）
7. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （6）
8. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （7）
9. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （8）
10. 京都府公立高校入試問題（前期選抜試験）：数学 大問1 （9）
これらの結果からでも分かることはありそうですね…！
計算問題は、複雑になればなるほど「何か1つの工程」を抜かしてしまう傾向がありそうです。ここは入力時の文言などで矯正できる部分もあるかもしれません…！
図形問題は、問題文以上の情報を入力するほうが良さそうですね…。表問題が解けることを考えると、図形問題も解くポテンシャルはないとは言えないでしょう…！
最も想定外だったのは、ネットから情報を集められるはずにもかかわらず、「公式を正しく理解していない・使えない」ということです…。公式の知識範囲も今後調べていけると良いかもしれませんね…！
サンプルが少ないため深い考察はできないものの、少しずつ Chat GPT を使いこなし、受験に有益な還元ができるように邁進していきます！
▷12. まとめ
今回は初めての試みとして、『Chat GPT』に問題を解いてもらいました！
正直に申し上げますと、思っている以上に「解けなかった」というのが感想です…。
しかし、AIは今後も学習をし続けますし、質問力次第ではまだまだ答えることができるはずです！今回は大問1でしたが、真の力が見られるのは大問2以降だと思います…！そちらの記事も随時更新していきますので、是非ご覧ください！
この記事を読んで、個別指導ゴーパスに興味がわいた方は、是非ご連絡ください！
最後までご一読いただきありがとうございました！
▷13. その他の記事
ぜひ以下の記事にも目を通していただけると非常に嬉しいです！
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○ 英単語帳「ターゲット1200」で摂南大学の問題は解けるのか！？～一般入試編～
○ 英単語帳「ターゲット1200」で佛教大学の問題は解けるのか！？～公募推薦編～
○ 英単語帳「ターゲット1200」で佛教大学の問題は解けるのか！？～一般入試編～