Google Cloud を活用した Infinity Learn の AI チューター開発の裏側

※この投稿は米国時間 2025 年 5 月 13 日に、Google Cloud blog に投稿されたものの抄訳です。

インドの何百万人もの生徒にとって、IIT JEE Main 試験（理系大学の共通入試）と NEET（医学系大学の共通入試）は、それぞれの将来につながる重要な通過点です。彼らは大きなプレッシャーにさらされ、深夜まで複雑な方程式に取り組んでいます。試験での成功は、物理学、化学、数学、動物学、植物学における複雑な推論能力にかかっています。生徒には、正しい解答を導き出せることだけでなく、そのトピックをステップごとに明確に理解していることが求められます。

テクノロジーを活用した教育のパイオニアである Infinity Learn は、こうした深い理解力と問題解決能力の重要性を認識し、Google Cloud コンサルティングと連携して、生徒の試験対策を支援する AI チューターを開発しました。目標は、単なる質問応答ツールではなく、真のチューターを作り出すことでした。

AI チューターはカスタム検索エンジンとして機能し、生徒が詳細なガイダンスを通じて数学、物理、化学の問題の解き方を学べるよう導きます。この検索可能なシステムは、Google Cloud の Vertex AI 検索拡張生成（RAG）サービスを利用しており、深い知識の習得を促すことを目指しています。AI チューターは、最先端の Gemini 2.0 Flash モデルを使用して、教職員が提供したリソースから必要な答えを生徒が自ら見つけられるようにし、答えの導き方とその根拠を確実に理解できるようにします。

Agent Builder と Vertex AI RAG Engine の活用

開発初期の最大の課題は、試験問題を予想するだけではないシステムを構築することでした。システムは次の機能を備えている必要がありました。

• 人間の教師と同じアプローチで、複数ステップの問題を論理的に解く。

• 各ステップを明確に説明し、概念の理解を促進する。

• 費用と精度のバランスを取りながら、幅広いユーザーベース（無料と有料の両方）に対応する。

• エラーを分析して自己修正し、パフォーマンスを継続的に改善する。

Google Cloud コンサルティングと Infinity Learn は共同で取り組みを開始し、試験運用には Agent Builder を、改良には Vertex AI の RAG Engine を使用しました。

最初に、すぐに使用できる RAG システムである Vertex AI の Agent Builder を使用しました。これにより、迅速なプロトタイピングと短周期でのイテレーションが可能になりました。また、Agent Builder 内の Vertex AI Search を使用して、Infinity Learn のリソースを集めたライブラリを AI 言語モデルに供給することで、回答の関連性、精度、根拠を確保しました。

その後、カスタマイズをさらに進めるために、Vertex AI Search をリトリーバーとして、セルフサービスの RAG エンジンを実装しました。これにより、検索メカニズムと生成モデルを選択する際の柔軟性が向上しました。また、Google の検索インフラストラクチャを使用しつつ、AI チューターの精度と推論能力をきめ細かく調整できました。

精度を超えて: 実運用時の効果測定

AI チューターの導入後、チームは徹底的な評価を開始しました。このモデルベースのカスタム評価では、Vertex AI Workbench と対象分野のエキスパートによって、AI の精度の変動が最大 3～5% の範囲内であることを確認しました（人間によるレビューの精度との比較）。

評価プロセスでは、概念、計算、手順の間違いに関連するエラーの測定と分析に重点を置きました。こうしたエラーを軽減することが、生成される回答の自己修正に役立ちます。つまり、ソリューションにおける今後の回答をよりスマートにし、継続的な改良に役立つデータをもたらし、生徒がつまづきがちな分野を特定する AI 機能に関する分析情報を提供します。

AI チューターの影響と学習の変化

AI チューターは、高度な推論、カスタム AI、柔軟なデータ検索を組み合わせることで、平均 500 問の試験対策問題にわたり、生徒の質問に 90% という驚異的な正答率で対応しました。このレベルの精度を実現できれば、生徒はほとんどの質問について AI チューターに安心して頼ることができます。

しかし、このテクノロジーは精度だけでなく、教育に根本的な変革をもたらしています。生徒は、暗記学習から脱却し、AI チューターの詳細で包括的な回答を通じて、自分のペースで学習できるようになりました。

たとえば、夜遅くに難解な数学の問題に取り組んでいる生徒を想像してみてください。AI チューターに質問できれば、何時間も行き詰まったままになることはありません。正解だけでなく、基本原理とそこに至るまでのステップを基礎から理解できます。

Infinity Learn の教育へのテクノロジー ファーストなアプローチと、Google Cloud コンサルティングとの連携により、このいつでも利用可能なパーソナライズされた試験対策ツールは、自立した思考と理解を促し続けています。

「AI チューターを導入して以来、生徒が複雑な問題に取り組む方法に大きな変化が見られました。生徒たちは、基礎となるコンセプトに、より深いレベルで向き合っています。Google Cloud コンサルティングの専門知識は、表面的な回答を超えて真の理解を育む革新的な AI チューターを構築するうえで、非常に役立ちました。」– Infinity Learn、最高プロダクト責任者 Amit Bansal 氏

Infinity Learn のような革新的アプローチにご関心のある場合

Google Cloud と Infinity Learn by Sri Chaitanya のパートナーシップは、Google が AI 搭載ソリューションで企業を支援している最新の例の一つです。Google は、お客様が複雑な問題を解決し、望ましい成果を上げられるよう取り組んでいます。

Vertex AI を活用して課題やビジネスニーズに対応するうえで、Google Cloud コンサルティングがどのように役立つかをご確認ください。Google Cloud コンサルティングのポートフォリオは多岐にわたり、テクニカル アカウント マネジメント、プロフェッショナル サービス、カスタマー サクセスなど複数の専門分野にまたがるさまざまなサービスを、一元的に提供しています。Google Cloud コンサルティングの全サービス ポートフォリオをご確認ください。また、Vertex AI の利用を開始する方法もご覧ください。

-Google Cloud コンサルティング、AI コンサルタント Akhil Sakarwal
-Infinity Learn、最高プロダクト責任者 Amit Bansal 氏