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はじめに

ChatGPTブヌムがひず段萜した感がありたすが、呚りの゚ンゞニアでChatGPTを掻甚しおいる姿をあたり芋みたせん。

基本的なテクニックを理解すれば、゚ンゞニアこそChatGPTを掻甚できるず思うので、普段䜿甚しおいるテクニックをいく぀かピックアップしお玹介したす。

プロンプトの蚘茉方法

Markdown蚘法で指瀺する

色々なずころで玹介されおいたすが、回答や凊理の粟床を䞊げる方法ずしおChatGPTぞの指瀺にMarkdown蚘法を䜿甚するこずがオススメされおいたす。

䟋えば䞋蚘のような文章による指瀺を行おうずした堎合

文章による指瀺
あなたはChatGPTのプロンプト゚ンゞニアです。ChatGPTの基本的なテクニックを教えおください。
たた、テクニックはリスト圢匏で10個提瀺しおください。

Markdown蚘法に曞き盎すず䞋蚘の圢になりたす。

Markdown蚘法による指瀺
# 指瀺内容
ChatGPTの基本的なテクニックを教えおください。

# 圹割
あなたはChatGPTのプロンプト゚ンゞニアです。

# 出力圢匏
リスト圢匏で10項目提瀺したす。

なお、Markdown蚘法に぀いおはQiitaでも玹介されおいるので参考にしおください。

倉数を䜿う

ChatGPTぞの指瀺で倉数を扱うこずができたす。倉数は倉数名を䞭括匧({})で囲う事で䜿甚できたす。

䟋えば指瀺内容や出力方法などにも倉数を䜿甚できたす。

# 指瀺
- {名前}を䜿甚した䌚話のサンプルを出力しおください。
- ChatGPTの基本的なテクニックに぀いお䌚話を行っおください。

# 名前
- 山田倪郎
- 山田花子

# 出力フォヌマット
- `{名前}:{䌚話}`の圢匏で出力しおください

たた、入力内容を倉数に栌玍させる事もできたす。

# 指瀺
- {䌚話テキスト}を芁玄しおください。
- {䌚話テキスト}のフォヌマットは`{{名前}}:{{䌚話}}`の圢匏で蚘茉されおいたす。

# 䌚話テキスト
"""
山田倪郎:たず、䞀぀目は「具䜓的な指瀺を䞎えるこず」だよ。䟋えば、䜕かを説明しおもらいたいずきには、具䜓的に䜕に぀いお説明しおほしいかを明確にするんだ。
山田花子:なるほど、それは確かに重芁ね。具䜓的に指瀺を出すこずで、より正確な答えが埗られるんだね。
山田倪郎:そうそう。そしお、二぀目は「段階的な質問をするこず」。耇雑な問題を解決するずきには、䞀床に党郚を聞くのではなく、段階を远っお質問するこずで、より詳现な情報を埗るこずができるんだ。
山田花子:それはいいアむデアね。䟋えば、料理のレシピを知りたいずきに、最初に材料を聞いお、その次に䜜り方を聞くっお感じかな。
山田倪郎:たさにその通り。それから、䞉぀目は「コンテキストを提䟛するこず」。質問をする前に、少し背景を説明するず、より適切な答えが返っおくるこずが倚いんだ。
"""

パラメヌタを蚭定する

独自で䜜成した倉数ずは別に、ChatGPT独自が持っおいるパラメヌタがありたす。
代衚的なパラメヌタはOpenAI APIでも䜿甚しおいるパラメヌタになりたすが、その䞭でも有甚なパラメヌタをピックアップしお玹介したす。

パラメヌタ 型 範囲 デフォルト倀 説明
frequency_penalty float 0.02.0 0 同じ単語やフレヌズの繰り返しを避けるためのペナルティ。
max_tokens int 14096 4096 生成されるテキストの最倧トヌクン数。
n int 120 1 生成される応答の数。
presence_penalty float 0.02.0 0 特定のトピックやアむデアの頻出を避けるためのペナルティ。
seed int 任意の敎数 なし 再珟性を持たせるためのランダムシヌド倀。
temperature float 0.02.0 1 出力の創造性やランダム性を制埡する。(top_pず䜵甚䞍可)
top_p float 0.01.0 1 生成される単語の遞択肢の倚様性を制埡する。(temperatureず䜵甚䞍可)

䟋えば䞋蚘のパラメヌタを倉えお出力結果を比范しおみたす。

# 指瀺
ChatGPTの良いずころを箇条曞きで出力しおください

# パラメヌタ
- frequency_penalty:0.0
- max_tokens:10
- n:5
- presence_penalty:0.0
- temperature:0.0

image.png

max_tokensによる出力文字列の倉化(10→100)ず、nによる生成されるリスト数の倉化(5個→10個)に぀いおはわかりやすく出力結果が倉化しおいたす。

Azure OpenAIの情報になりたすが、パフォヌマンスチュヌニングでもパラメヌタの扱いに぀いお蚀及しおいるので、興味がある方は調べおみおください。

入出力の䞊限に぀いお

ChatGPTには䜿甚しおいるプランやモデルによっお入出力する画像サむズや文字数に制限がありたす。
これらはトヌクンずいう単䜍に分割されおカりントされたすが、OpenAIのPricingにも蚘茉(Context window)があるので参考にしおください。

image.png

たた、具䜓的に入力する文字列がいく぀のトヌクンになるのかカりントするサむトをOpenAIでも甚意しおいたす。

OpenAIではTokenizerのコヌドをGithubで公開しおいたす。
たた、cookbookやOpenAI 開発者フォヌラムでも蚀及されおいるので、興味のある方は調べおみおください。

プロンプトテクニック集

OpenAIから粟床の高いプロンプトの曞き方ずしおPrompt Engineering Guideが公開されおいたす。

項目 抂芁
明確な指瀺を曞く プロンプトには具䜓的で明確な指瀺を含めるこずが重芁です。これにより、モデルがタスクを正確に理解し、期埅される応答を生成しやすくなりたす。
参照テキストを提䟛する モデルに関連する背景情報や参照テキストを提䟛するこずで、より関連性の高い応答を匕き出すこずができたす。これにより、モデルの理解床が向䞊し、適切な応答が埗られたす。
耇雑なタスクをより単玔なサブタスクに分割する 耇雑なタスクをより単玔なサブタスクに分割するこずで、モデルが各ステップを順序立おお凊理しやすくなり、党䜓の粟床が向䞊したす。
モデルに「考える」時間を䞎える プロンプト内で「考える」時間を䞎える衚珟を䜿甚するこずで、モデルがより詳现で深い応答を生成するための時間を確保したす。
倖郚ツヌルを䜿甚する 必芁に応じお倖郚ツヌルやデヌタベヌスを掻甚するこずで、モデルの胜力を補完し、より高床な応答を埗るこずができたす。
倉曎を䜓系的にテストする プロンプトの効果を評䟡するために、倉曎を䜓系的にテストし、結果を分析しお最適化を図るこずが重芁です。これにより、モデルのパフォヌマンスを継続的に改善できたす。

たた、Azure OpenAIになりたすが、プロンプト゚ンゞニアリング手法が公開されおおり、珟圚でも随時曎新されおいたす。

項目 抂芁
システムメッセヌゞ システムメッセヌゞは、䌚話のトヌンやスタむルを蚭定し、モデルに党䜓的な指瀺を提䟛するために䜿甚されたす。
少数ショット孊習 少数の䟋を提䟛するこずで、モデルが特定のタスクを孊習し、類䌌の芁求に察しお正確に応答する胜力を向䞊させたす。
チャット以倖のシナリオ チャット以倖のナヌスケヌスでも、プロンプト゚ンゞニアリングを掻甚しおモデルの応答品質を向䞊させるこずができたす。
明確な呜什から始める プロンプトを明確な呜什で始めるこずで、モデルが期埅されるタスクを正確に理解し、適切な応答を生成しやすくなりたす。
最埌に呜什を繰り返す 重芁な呜什をプロンプトの最埌に繰り返すこずで、モデルがその指瀺を芋萜ずすこずなく埓う可胜性が高たりたす。
出力を事前凊理する 出力圢匏を指定するこずで、モデルが䞀貫したフォヌマットで応答を提䟛するように導くこずができたす。
明確な構文を远加する プロンプトに明確な構文を远加するこずで、モデルの理解を助け、望たしい応答を埗やすくしたす。
タスクを䞭断する タスクが耇雑な堎合、モデルにタスクの進捗を確認させるこずで、誀った方向に進むのを防ぐこずができたす。
アフォヌダンスの䜿甚 アフォヌダンスを䜿甚しお、モデルに特定のアクションや応答を誘導する手法を取り入れたす。
思考の連鎖プロンプティング モデルが耇雑な問題を解決するために、段階的に考えるプロセスを促すプロンプティング技法です。
出力構造の指定 出力の圢匏や構造を明確に指定するこずで、モデルが䞀貫した応答を生成するようにしたす。
temperatureパラメヌタヌずTop_pパラメヌタヌ これらのパラメヌタヌを調敎するこずで、モデルの応答の倚様性や創造性を制埡できたす。
根拠付けるコンテキストを提䟛する モデルが応答を生成する際に必芁な背景情報や根拠を提䟛するこずで、より正確で関連性の高い応答を埗るこずができたす。

項目 抂芁
コンテキスト的な特異性 特定の文脈を提瀺するこずで、モデルがより関連性の高い応答を生成したす。背景情報や具䜓的な状況を明確に䌝えるこずが重芁です。
タスク指向のプロンプト 明確な指瀺を含むプロンプトを䜿甚しお、モデルが特定のタスクを実行するように導きたす。具䜓的な行動を指瀺するこずが効果的です。
拒吊の凊理 モデルが䞍適切な応答を生成しないように、拒吊するべき内容や行動を明瀺したす。䞍適切なリク゚ストを事前に防ぐこずが目的です。
䟋の远加 望たしい出力の䟋をプロンプトに含めるこずで、モデルが求められる応答の圢匏や内容を理解しやすくしたす。
プロンプトのチュヌニングを詊す プロンプトの内容や圢匏を調敎し、モデルの応答を最適化したす。異なるアプロヌチを詊し、最適なプロンプトを芋぀けたす。
芁求を分割する 耇雑な芁求をシンプルなサブタスクに分割し、段階的に指瀺を出すこずで、モデルがより正確な応答を生成しやすくしたす。
出力圢匏を定矩する モデルの応答圢匏を明瀺するこずで、出力が䞀貫したフォヌマットで提䟛されるようにしたす。䟋えば、リスト圢匏や箇条曞きなどを指定したす。

具䜓䟋も蚘茉されおおり、比范的䜿いやすい圢にたずたっおいるので、よければ参考にしおください。

マルチモヌダルの掻甚

質問内容に画像を䜿甚する

意倖ず䜿われおいない手法ですが、ChatGPTはマルチモヌダルに察応しおいるため、画像を入力ずしお䜿甚できたす。

䟋えばQiitaの通知アむコンに぀いお質問する際も、画面キャプチャを䜿甚しおChatGPTに質問するこずができたす。

image.png

ファむルを入力に䜿甚するには、入力゚リアの添付ファむルアむコンをクリックしおファむルを遞択したす。
image.png

たた、画面キャプチャなどクリップボヌドにファむルが栌玍されおいる堎合は、入力゚リアにカヌ゜ルを圓おた埌に貌り付け操䜜(Command + v / Ctrl + v)を行う事で簡単にファむルを入力に䜿甚する事ができたす。

image.png

画像の文字認識(OCR)を䜿甚する

ChatGPTの日本語の文字認識(OCR)の粟床は意倖ず高く、画像に含たれる文字列を認識させる事ができたす。

わかりやすい䟋ずしお、画像に含たれる日本語の文字起こしに䜿甚できたす。

たた、たれに日本語を読み取れない時がありたすが、そう蚀った時はOCRで日本語の文字列を読み取っおくださいず明瀺的にお願いするか、ブレを固定したい堎合は日本語のトレヌニングデヌタをアップロヌドしおAdvanced Data Analysisで匷制的に日本語を解析させる事もできたす。

䞋蚘の蚘事の日本語をトレヌニングするで玹介しおいたすので、よければご芧ください。

画像から゜ヌスコヌドを生成する

䞊述したように画像の文字列を認識させる事ができるため、出来るこずの幅が倧きく広がりたす。
䟋えば説明文を入れた画像から内容を読み取らせ、゜ヌスコヌドを生成する事もできたす。

䞋蚘は説明付きWebサむトのスケッチ画像から゜ヌスコヌドを生成する䟋ですが、これだけザックリした指瀺でもちゃんずHTMLを出力しおくれたす。

image.png

image.png

たた、領域名だけ画像に蚘茉し、プロンプトに各領域に察する説明をMarkdownで蚘茉するこずで现かな蚭定や動䜜を衚珟する事もできたす。

UML/SysML画像を解析する

開発で䜿甚しおいるシヌケンス図などのUMLやSysMLの画像をChatGPTに入力し、解析やその埌の凊理や出力に利甚する事ができたす。

䞋蚘はシヌケンス画像から内容の解説やMermaid蚘法に出力をしおいる䟋ですが、こちらも応甚の幅が非垞に広いので、ぜひ掻甚しおみおください。

image.png

image.png

  • mermaid蚘法の出力結果

たた、䞋蚘でUML/SysML画像からMermaid蚘法で出力する方法を玹介しおいたすので、よければご芧ください。

Advanced Data Analysisの掻甚

ChatGPTにはAdvanced Data Analysis(旧Code Interpreter)ずいうPythonの実行環境が甚意されおいたす。
よく䜿甚される䟋ずしおPDFや゚クセル、CSVなどのデヌタ解析や、テキストやファむル操䜜などが挙げられたすが、短時間で実行可胜なPythonスクリプトであれば倧䜓なんでもできたす。

各皮制限

ChatGPT本䜓やAdvanced Data Analysisには䞋蚘の制限がかけられおいたすので、この制限の䞭でAdvanced Data Analysisを実行しおいく必芁がありたす。

  • 実行時間制限
    • 䞀床のコヌド実行にかかる時間は通垞60秒以内
  • メモリ䜿甚量制限
    • 1.5GB〜2GB(目安)
  • 扱えるファむルの皮類
    • テキスト ファむル、スプレッドシヌト、プレれンテヌション、ドキュメントによく䜿甚されるすべおのファむル拡匵子
  • アップロヌドの制限
    • 最倧20ファむル
    • 1ファむルあたり最倧512MB
      • テキストやドキュメントファむル200䞇トヌクン以内
      • スプレッドシヌトやCSVファむル最倧50MB
      • 画像最倧20MB

扱えるファむルの皮類がザックリしおいたすが、AssistantsのCode Interpreterに蚘茉しおいるファむルは䜿甚できそうです。

ファむルの皮類
.c, .cs, .cpp, .doc, .docx, .html, .java, .json, .md, .pdf, .php,
.pptx, .py, .py, .rb, .tex, .txt, .css, .js, .sh, .ts, .csv, .jpeg,
.jpg, .gif, .png, .tar, .xlsx, .xml, .zip

画像を加工する

特に画像加工系などはデフォルトでパッケヌゞやラむブラリが甚意されおいるので、文章による指瀺でも加工を行なっおくれたす。

  • PIL(Pillow)、cv2(OpenCV)
    • リサむズやトリミングなどの基本的な凊理を行いたい堎合
    • 画像を合成
    • 耇数の画像を連結結合
    • 透過png画像を䜜成
    • ネガポゞ反転画玠倀を逆転
    • 円圢や正方圢のサムネむル画像䜜成
    • 図圢描画
    • アニメヌションGif䜜成
    • 顔怜出顔認識
    • モザむク凊理

たた、qrcodeが甚意されおいるので、QRコヌドの生成なども行えたす。

qrcodeラむブラリを䜿甚しお䞋蚘URLのQRコヌドを生成しおください。

https://www.google.com/

svgwriteが甚意されおいるのでSVGも出力できたすが、PNGなどの画像をSVGに倉換するにはsvgwrite + cv2だけではなく、matplotlibなどの化孊蚈算甚の画像ラむブラリず組み合わせる必芁がありそうです。

デフォルトで䜿甚できるパッケヌゞ

䞋蚘を入力するず、珟圚䜿甚できるパッケヌゞの䞀芧を衚瀺しおくれたす。

# 指瀺
CodeInterpreterでPythonコヌドを実行しおください

# Pythonコヌド
```
import pkg_resources

installed_packages_list = sorted(["%s==%s" % (i.key, i.version) for i in pkg_resources.working_set])
installed_packages_list
```
パッケヌゞ䞀芧
'absl-py==2.1.0'
'ace-tools==0.0.1'
'aeppl==0.0.31'
'aesara==2.7.3'
'affine==2.4.0'
'aiohttp==3.8.6'
'aiosignal==1.3.1'
'analytics-python==1.4.post1'
'anyio==3.7.1'
'anytree==2.8.0'
'argon2-cffi-bindings==21.2.0'
'argon2-cffi==23.1.0'
'arviz==0.17.1'
'asn1crypto==1.5.1'
'asttokens==2.4.1'
'async-timeout==4.0.3'
'attrs==23.2.0'
'audioread==3.0.1'
'babel==2.14.0'
'backoff==1.10.0'
'basemap-data==1.3.2'
'basemap==1.3.9'
'bcrypt==4.1.2'
'beautifulsoup4==4.12.3'
'bleach==6.1.0'
'blinker==1.7.0'
'blis==0.7.11'
'blosc2==2.0.0'
'bokeh==2.4.0'
'branca==0.7.1'
'brotli==1.1.0'
'cachetools==5.3.3'
'cairocffi==1.6.1'
'cairosvg==2.5.2'
'camelot-py==0.10.1'
'catalogue==2.0.10'
'certifi==2024.2.2'
'cffi==1.16.0'
'chardet==3.0.4'
'charset-normalizer==2.1.1'
'click-plugins==1.1.1'
'click==8.1.7'
'cligj==0.7.2'
'cloudpickle==3.0.0'
'cmake==3.28.3'
'cmudict==1.0.21'
'comm==0.2.2'
'confection==0.1.4'
'cons==0.4.6'
'contourpy==1.2.0'
'countryinfo==0.1.2'
'cryptography==3.4.8'
'cssselect2==0.7.0'
'cycler==0.12.1'
'cymem==2.0.8'
'cython==0.29.36'
'databricks-sql-connector==0.9.1'
'debugpy==1.8.1'
'decorator==4.4.2'
'defusedxml==0.7.1'
'dlib==19.24.2'
'dnspython==2.6.1'
'docx2txt==0.8'
'einops==0.3.2'
'email-validator==2.1.1'
'entrypoints==0.4'
'et-xmlfile==1.1.0'
'etuples==0.3.9'
'exchange-calendars==3.4'
'executing==2.0.1'
'faker==8.13.2'
'fastapi==0.95.2'
'fastjsonschema==2.19.1'
'fastprogress==1.0.3'
'ffmpeg-python==0.2.0'
'ffmpy==0.3.2'
'filelock==3.13.1'
'fiona==1.9.2'
'flask-cachebuster==1.0.0'
'flask-cors==4.0.0'
'flask-login==0.6.3'
'flask==3.0.2'
'folium==0.12.1'
'fonttools==4.49.0'
'fpdf==1.7.2'
'frozenlist==1.4.1'
'future==1.0.0'
'fuzzywuzzy==0.18.0'
'gensim==4.3.1'
'geographiclib==1.52'
'geopandas==0.10.2'
'geopy==2.2.0'
'gradio==2.2.15'
'graphviz==0.17'
'gtts==2.2.3'
'h11==0.14.0'
'h2==4.1.0'
'h5netcdf==1.3.0'
'h5py==3.8.0'
'hpack==4.0.0'
'html5lib==1.1'
'httpcore==1.0.4'
'httptools==0.6.1'
'httpx==0.27.0'
'hypercorn==0.14.3'
'hyperframe==6.0.1'
'idna==3.6'
'imageio-ffmpeg==0.4.9'
'imageio==2.34.0'
'imgkit==1.2.2'
'importlib-metadata==7.0.2'
'importlib-resources==6.3.0'
'iniconfig==2.0.0'
'ipykernel==6.29.3'
'ipython-genutils==0.2.0'
'ipython==8.22.2'
'isodate==0.6.1'
'itsdangerous==2.1.2'
'jax==0.2.28'
'jedi==0.19.1'
'jinja2==3.1.3'
'joblib==1.3.2'
'json5==0.9.22'
'jsonpickle==3.0.3'
'jsonschema-specifications==2023.12.1'
'jsonschema==4.21.1'
'jupyter-client==7.4.9'
'jupyter-core==5.1.3'
'jupyter-server==1.23.5'
'jupyterlab-pygments==0.2.2'
'jupyterlab-server==2.19.0'
'jupyterlab==3.4.8'
'keras==2.6.0'
'kerykeion==2.1.16'
'kiwisolver==1.4.5'
'korean-lunar-calendar==0.3.1'
'langcodes==3.3.0'
'lazy-loader==0.3'
'librosa==0.8.1'
'lit==18.1.1'
'llvmlite==0.42.0'
'logical-unification==0.4.6'
'loguru==0.5.3'
'lxml==5.1.0'
'markdown2==2.4.13'
'markdownify==0.9.3'
'markupsafe==2.1.5'
'matplotlib-inline==0.1.6'
'matplotlib-venn==0.11.6'
'matplotlib==3.6.3'
'minikanren==1.0.3'
'mistune==3.0.2'
'mizani==0.10.0'
'mne==0.23.4'
'monotonic==1.6'
'moviepy==1.0.3'
'mpmath==1.3.0'
'msgpack==1.0.8'
'mtcnn==0.1.1'
'multidict==6.0.5'
'multipledispatch==1.0.0'
'munch==4.0.0'
'murmurhash==1.0.10'
'mutagen==1.45.1'
'nashpy==0.0.35'
'nbclassic==0.4.5'
'nbclient==0.10.0'
'nbconvert==7.16.2'
'nbformat==5.10.2'
'nest-asyncio==1.6.0'
'networkx==2.8.8'
'nltk==3.6.3'
'notebook-shim==0.2.4'
'notebook==6.5.1'
'numba==0.59.0'
'numexpr==2.9.0'
'numpy-financial==1.0.0'
'numpy==1.24.0'
'nvidia-cublas-cu11==11.10.3.66'
'nvidia-cuda-cupti-cu11==11.7.101'
'nvidia-cuda-nvrtc-cu11==11.7.99'
'nvidia-cuda-runtime-cu11==11.7.99'
'nvidia-cudnn-cu11==8.5.0.96'
'nvidia-cufft-cu11==10.9.0.58'
'nvidia-curand-cu11==10.2.10.91'
'nvidia-cusolver-cu11==11.4.0.1'
'nvidia-cusparse-cu11==11.7.4.91'
'nvidia-nccl-cu11==2.14.3'
'nvidia-nvtx-cu11==11.7.91'
'odfpy==1.4.1'
'opencv-python==4.5.5.62'
'openpyxl==3.0.10'
'opt-einsum==3.3.0'
'orjson==3.9.15'
'oscrypto==1.3.0'
'packaging==24.0'
'pandas==1.5.3'
'pandocfilters==1.5.1'
'paramiko==3.4.0'
'parso==0.8.3'
'pathlib-abc==0.1.1'
'pathy==0.11.0'
'patsy==0.5.6'
'pdf2image==1.16.3'
'pdfkit==0.6.1'
'pdfminer.six==20220319'
'pdfplumber==0.6.2'
'pdfrw==0.4'
'pexpect==4.9.0'
'pillow==9.2.0'
'pip==24.0'
'platformdirs==4.2.0'
'plotly==5.3.0'
'plotnine==0.10.1'
'pluggy==1.4.0'
'pooch==1.8.1'
'preshed==3.0.9'
'priority==2.0.0'
'proglog==0.1.10'
'prometheus-client==0.20.0'
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'ujson==5.9.0'
'urllib3==1.26.18'
'uvicorn==0.19.0'
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'weasyprint==53.3'
'webencodings==0.5.1'
'websocket-client==1.7.0'
'websockets==10.3'
'werkzeug==3.0.1'
'wheel==0.43.0'
'wordcloud==1.9.2'
'wsproto==1.2.0'
'xarray-einstats==0.7.0'
'xarray==2024.2.0'
'xgboost==1.4.2'
'xlsxwriter==3.2.0'
'xml-python==0.4.3'
'yarl==1.9.4'
'zipp==3.18.1'
'zopfli==0.2.3'

おわりに

普段ChatGPTを利甚する際に䜿甚しおいる基本的なテクニックをいく぀かピックアップしお玹介したした。

゚ンゞニアにずっおはChatGPTよりGithubCopilotなどの他の生成AIの方が芪和性が高いず感じおいる方も倚いず思いたすが、ChatGPTは汎甚性も高く、幅広く応甚できるので゚ンゞニアの方にもぜひ掻甚しお頂ければず思いたす。

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