【AIの思考整理術】難問をスラスラ解く「Decomposition(分解)」とは?初心者向けに徹底解説

こんにちは。ゆうせいです。

みなさんは、夏休みの宿題を最終日まで残してしまい、「うわあ、何から手をつければいいんだ!」とパニックになった経験はありませんか?

あまりにも巨大で複雑なタスクを目の前にすると、人間は思考停止してしまいますよね。

実は、AIもまったく同じなんです。

「このプロジェクトの事業計画書を書いて、収支予測もして、さらにリスク分析までして!」

こんなふうに一度にドサッと仕事を頼むと、AIも混乱してしまい、あやふやな答えを返してくることがあります。

そこで重要になるのが、今回解説するテクニック「Decomposition(デコンポジション)」です。日本語で言うと「分解」ですね。

これは、難しい仕事を小さなサイコロステーキのように切り分けて、AIに一口ずつ食べさせてあげる魔法の方法です。

まずはこの基礎にして奥義である「分解」について、じっくり学んでいきましょう!

Decomposition(分解)ってなに?

一言で言うと、「複雑な問題を、誰でも解けるレベルの小さな問題にバラバラにする作業」のことです。

プロンプトエンジニアリングの世界では、「Least-to-Most Prompting(リースト・トゥ・モスト・プロンプティング)」という手法の核心部分として知られています。

イメージしやすいように、料理で例えてみましょう。

いきなり「カレーを作れ」と言われたら?

料理をしたことがない子供に「カレーを作って」とだけ言うとどうなるでしょうか?

おそらく、野菜を洗わずに鍋に入れたり、ルーを最初に入れたりして、失敗してしまうでしょう。これが「分解なし」の状態です。

手順を「分解」して伝えたら?

では、こう言ったらどうでしょうか?

  1. まず、手を洗いなさい。
  2. 次に、ニンジンとジャガイモの皮をむきなさい。
  3. それらを一口サイズに切りなさい。
  4. お肉と一緒に鍋で炒めなさい。

これなら、一つ一つの作業はとても簡単ですよね。失敗する確率はグンと下がります。

Decompositionとは、AIに対してこのように「ステップごとに仕事を切り分ける」アプローチのことなのです。

なぜAIに「分解」が必要なの?

「AIはスーパーコンピュータなんだから、一気に計算できるんじゃないの?」

そう思うかもしれません。確かに計算能力は高いのですが、現在の生成AI(LLM)には「注意力の限界」があります。

文章が長く、指示が複雑になればなるほど、AIは「あれ、今の最優先事項はなんだっけ?」と迷子になりやすくなります。その結果、計算ミスをしたり、大事な条件を無視したりする「幻覚(ハルシネーション)」が起きるのです。

問題を分解することで、AIは「今はこの小さな計算だけをすればいいんだな」と集中できるようになり、その結果、驚くほど精度が向上するのです。

具体的な使い方:Least-to-Most Prompting

では、実際の現場でどう使うのか見てみましょう。

ここでは、最も有名な手法である「Least-to-Most Prompting」の流れを紹介します。

この手法は、大きく2つの段階で進めます。

ステップ1:分解(Decomposition)

まず、AIに問題を解かせず、「問題を小さなサブ質問に分解して」と頼みます。

プロンプト例:

質問:「AさんはBさんの2倍の年齢で、BさんはCさんより5歳年上です。Cさんが10歳のとき、Aさんは何歳ですか?」

指示:この問題を解くために必要な、サブ質問のリストを作ってください。まだ答えなくていいです。

AIの回答(分解):

  1. Cさんは何歳ですか?
  2. Bさんは何歳ですか?
  3. Aさんは何歳ですか?

ステップ2:順次解決(Sequential Solving)

次に、分解した質問を一つずつ順番に解かせていきます。前の答えを次のヒントにするのがポイントです。

プロンプト例:

1番目の質問「Cさんは何歳ですか?」に答えてください。

AIの回答:

10歳です。

プロンプト例:

正解です。ではその答えを使って、2番目の質問「Bさんは何歳ですか?」に答えてください。

こうして階段を登るように進めれば、どれほど複雑な論理パズルでも、AIはつまずくことなく頂上(正解)までたどり着けるのです。

「分解」の効果を数式でイメージしよう

なぜ分解すると成功率が上がるのか、簡単な確率のイメージで考えてみましょう。

巨大な問題 X を一発で解くときの成功率を考えます。

P(\text{成功}) = 30%

難しいので、失敗する可能性が高いですね。

では、これを3つの簡単な問題 a, b, c に分解したとします。それぞれの問題はとても簡単なので、成功率は 90% だとしましょう。

すべて連続で正解する確率はこうなります。

P(\text{全体成功}) = 0.9 \times 0.9 \times 0.9 = 0.729

つまり、約 73% です。

一発勝負だと 30% しか解けなかった問題が、分解して着実に解くことで 73% も正解できるようになるのです。

「急がば回れ」を数学的に証明したようなものですね!

Decompositionのメリットとデメリット

この強力な手法にも、良い点と注意すべき点があります。

メリット:圧倒的な正確さ

特に数学の問題、論理パズル、プログラミングのコード生成など、「手順」が重要なタスクにおいて最強の強さを発揮します。また、もし間違えても「あ、ステップ2で計算ミスしてるな」と原因を特定しやすいのも大きな利点です。

デメリット:手間と時間がかかる

一回の質問で終わらないため、何度もやり取りをする必要があります。

APIを使っている場合はコストがかさみますし、チャットで手動で行う場合は人間側の手間が増えます。「今日の天気は?」といった単純な質問には、わざわざ使う必要はありません。

今後の学習の指針

いかがでしたか?

Decomposition(分解)とは、AIに対する「思いやり」のようなものです。

「一気にやって!」と無茶振りするのではなく、「まずはこれから片付けようか」と整理してあげる。そうすれば、AIはあなたの最高のパートナーとして実力を発揮してくれます。

この「分解」の考え方をマスターしたら、次はさらに発展的な学習に進んでみましょう。

  • アルゴリズム的思考: 問題を手順化する、プログラマー的な考え方のことです。
  • Chain-of-Thought(思考の連鎖): 分解と考え方が似ている、基本のテクニックです。
  • 再帰的プロンプティング: AI自身に分解と回答を繰り返させる自動化の技術です。

次回は、3つの技術のうちの2つ目、AIに「行動」させる技術について解説しますので、楽しみにしていてくださいね!

それでは、またお会いしましょう。ゆうせいでした。


あなたの次の一歩

今日、誰かに複雑なお願いをするとき(AIでも人間でも!)、頭の中で一度「Decomposition」してみてください。「このお願い、3つのステップに分けられないかな?」と考える癖がつくと、説明力が劇的にアップしますよ!


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投稿者プロフィール

山崎講師
山崎講師代表取締役
セイ・コンサルティング・グループ株式会社代表取締役。
岐阜県出身。
2000年創業、2004年会社設立。
IT企業向け人材育成研修歴業界歴20年以上。
すべての無駄を省いた費用対効果の高い「筋肉質」な研修を提供します!
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