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Day1�プログラミングと�生成AI

NPO法人プログラミング教育研究所

理事長　伊藤功一

Day1プログラミングと生成AI

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プログラミング

  • アルゴリズム
  • プログラミング言語
  • Scratch（スクラッチ）
  • Python（パイソン）
  • JavaScript（ジャバスクリプト）
  • Webブラウザ（HTML/CSS/JS）
  • プログラムの文法

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アルゴリズム

  • 問題を解くための手順のこと
    • （例）二分探索（にぶんたんさく）
    • 1. 一覧を番号の小さい順に並べ替え
    • 2. 中央の値が指定の番号と一致するか？
      • 値が大きければ、前半を対象にもういちど
      • 値が小さければ、後半を対象にもういちど
      • 一致すれば、検索終了
  • プログラムとは
    • プログラミング言語をつかって、アルゴリズムを記述したもの

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プログラミング言語

  • コンパイラ
    • 機械語に変換してから実行
  • C言語（シーげんご）
    • OS、組み込みで使われる
    • バグでコンピュータが停止
  • インタープリタ
    • ソースコードを都度翻訳・実行

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Scratch（スクラッチ）�https://scratch.mit.edu/

  • マサチューセッツ工科大学
  • 教育用に開発
  • ビジュアル プログラミング
    • ブロック型のプログラミング言語

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  • スクラッチ入門

　https://sites.j-code.org/scratch

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Python（パイソン）�https://colab.research.google.com/

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  • 本格的な言語なのに比較的容易
    • ライブラリが豊富
    • AI分野で多く利用

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JavaScript（ジャバスクリプト）�

  • Webブラウザに内蔵
    • Webアプリで必ず使用される
    • モバイルデバイスのアプリや、

サーバー等でも利用

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  • F12開発者ツール
    • デバッグ用
    • F12キーを押すと現れる

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Webブラウザ（HTML/CSS/JS）

  • HTML
    • コンテンツ（文章）
  • CSS
    • スタイル（見た目）
    • 色、フォント
  • JavaScript (JS)
    • プログラム

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プログラムの文法�　順次実行、繰り返し、条件分岐�

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プログラムの文法�　変数�

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プログラムの文法�　イベント�

  • イベント＝「～のとき」
  • 事象によって、プログラムを実行

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プログラムの文法�　オブジェクト

  • オブジェクト＝変数と関数のまとまり

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法律とセキュリティ

  • 著作権とプログラム
  • セキュリティ
  • フィッシング詐欺
  • ランサムウェア攻撃

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著作権とプログラム

  • 著作権
    • プログラムは著作権によって保護される
    • 申請や登録が不要（特許などは、特許庁に申請・登録が必要）
  • オープン ソース ソフトウェア（OSS）
    • ソースコードが公開されている
    • 複製・再頒布・改変が可能
    • 「Linux（リナックス）」は、GPLライセンス
      • 派生物にもGPLライセンスを義務付け

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セキュリティ

  • アカウント（口座）
    • 各個人に割り当てられた作業領域や情報
    • 個人情報
  • サインイン・ログイン
    • 自分のアカウントの情報操作を開始する
      • ユーザー名とパスワード
  • コンピュータ ウィルス
    • サインイン無しに実行され、勝手にコピーをして増殖するプログラム

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フィッシング詐欺

  • あやしいリンク
    • 「不在通知」などを装い、偽装サイトに誘導する
  • 偽装サイト
    • 有名な企業そっくりのサイトで、ユーザーのパスワードやクレジットカード番号を入力させる
  • 対策
    • URLのスペルが正しいか、再確認
    • 同じパスワードを複数サイトで使わない

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ランサムウェア攻撃�

  • ランサムウェア攻撃（ランサム＝身代金）
    • サーバーを乗っ取り、保存されている情報を暗号化して、身代金を要求するサイバー攻撃
  • 2024年KADOKAWA
    • ニコニコ動画などのサービスが長期停止。約25万人分の個人情報が流出。
  • 2025年サンリオエンターテイメント
    • サンリオピューロランドなどのシステムが攻撃され、最大200万件の個人情報が漏洩。

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生成AI最新動向

  • 「実験段階」から「実用フェーズ」へ

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チャット型から�　　　　マルチモーダルAIへ

  • マルチモーダルAI

テキスト・画像・音声・動画などを組み合わせて理解・生成できるAI

  • 文章から画像や動画を生成する
  • 音声で人間と会話する
  • 写真を見て状況を説明をする
  • 問題用紙を見てテストに解答する

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生成AIの進化 × 試験レベル

  • 2018年：小学生レベル
  • 2019年：中学生レベル
  • 2020年：高校共通テストレベル
  • 2022年：大学一般入試レベル
  • 2024年：東大模試で合格点に迫る
  • 2025年：東大理科三類合格水準

※答案用紙の画像をそのままAIに与えて解答

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生成AIのプロンプト例

  • 生成AIとPythonの関係を教えてください。
  • 変数について、Python初心者向けに、例を交えて教えてください。

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https://copilot.microsoft.com/

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生成AIの動作原理�Transformerモデルアーキテクチャ 　

  • Embedding
    • 単語を数百次元のベクトルに変換
    • 王 ー 男 ＋ 女 ≒ 女王

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生成AIの動作原理�　Transformerモデルアーキテクチャ 　

  • Embedding：単語を数百次元のベクトルに変換
  • Positional Encoding：単語位置のベクトルを加算
  • Self-Attention：単語同士の関係を計算、ベクトル同士の内積＋重み付け
  • Feed Forward：各単語の意味を深掘り、行列とベクトルの掛け算
  • Add & Normalize：情報を整える、ベクトルの加算＋平均化

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動画生成AI

  • 動画生成AI

https://app.klingai.com/

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  • 生成された動画例

https://fb.watch/Aye_bE1Shn/

my.whimsical.inner.world

Producers:Aila(Chat GPT), Midjourney, Kling AI, & CapCut

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