持続可能な創造支援に向けて:プロンプトベース画像生成の探索的研究(Towards Sustainable Creativity Support: An Exploratory Study on Prompt Based Image Generation)

田中専務

拓海先生、最近部下から画像をすぐに作るAIが仕事で使えると言われまして、しかしエネルギー消費とか本当に現場でメリットが出るのか疑問でして、要点を教えていただけますか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!今回の研究は、プロンプトベースの画像生成ツールが創造支援として役立つ一方で、エネルギー消費が無視できない点を調べたものですよ。大丈夫、一緒に要点を3つにまとめて説明できますよ。

田中専務

まず「プロンプト」という言葉がよく分かりません。部下は英語で言われると余計に不安になるのです。要するに、現場の職人に説明するように教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!「プロンプト(prompt)」はAIに与える指示文のことです。たとえば職人に『もう少し丸みを帯びたデザインで』と伝えるのと同じで、AIには文章で希望を伝えますよ。

田中専務

なるほど。で、今回の研究では何を実験したのですか。使う側の労力や電気代が上がるだけなら導入は難しいのです。

AIメンター拓海

今回の研究は、24名の参加者で「生成画像プロセスの途中で止める(部分的なデノイズ)」など条件を変え、クリエイティブ支援の評価とエネルギー消費を比較した実験です。要するに、画像生成のやり方を工夫して消費を下げつつ、実務での有用性を保てるかを見たのです。

田中専務

これって要するに、最初から完璧な画像を作るより途中で候補をたくさん見て決めた方が、エネルギーや時間の効率が良くなるということですか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!概ねその理解で合っています。ただ重要なのは三点、第一に途中段階で見える情報が創造のヒントになる点、第二に画像1枚当たりの生成量がエネルギーに直結する点、第三にユーザーのプロンプト行動(試行回数や修正)が結果に大きく影響する点です。

田中専務

投資対効果で言うと、結局何を気をつければ導入メリットが出るのでしょうか。現場はとにかく時間とコストにシビアです。

AIメンター拓海

大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。まず導入前に目的を明確にし、試行回数を減らすプロンプト設計のテンプレートを作り、途中段階の画像からアイデアを拡張する運用ルールを決めれば、投資対効果は良くなりますよ。

田中専務

テンプレートや運用ルールというのは現場でもできるのでしょうか。職人に慣れてもらうまでが大変そうです。

AIメンター拓海

できないことはない、まだ知らないだけです。初めは簡単なプロンプト型を2?3種類だけ運用し、評価を定量化して改善することで現場にも定着しますよ。失敗を学習のチャンスと捉えれば現実的に進められます。

田中専務

これって要するに、最初から完璧を目指さず部分的な出力で素早くアイデアを回し、消費と時間を抑えながら良い結果を選ぶという運用が肝だということですね。理解しました。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!その理解で間違いありません。重要なのは目的を決め、生成量を管理し、プロンプト行動を最小化することです。大丈夫、一緒にルールを作れば必ずできますよ。

田中専務

分かりました。自分の言葉で言うと、まず「目的を決める」、次に「出力の量を制御する」、最後に「試行の回数を減らす」ことで現場導入のコストとエネルギーを抑えつつ創造支援を得る、ということでよろしいですね。


1.概要と位置づけ

結論ファーストで述べると、この研究はプロンプトベースの画像生成が創造支援として有用である一方、生成プロセスの設計次第でエネルギー消費を大きく低減できることを示した。特に途中段階の画像を活用する運用を取り入れることで、最終生成までのフル稼働を避けつつ創造的なヒントを得られる点が本研究の最大の貢献である。

まず基礎から整理する。本研究が対象にしたのはテキスト指示に基づいて画像を自動生成するシステム、すなわちGenerative AI (GenAI) — 生成AIである。これは従来の手作業のスケッチやラフ作成を代替し得るツール群であり、アイデアの可視化を高速化する。

応用の観点では、産業の設計初期段階、広告やプロトタイピング、建築や製品デザインのアイデア出しに直結する。従来のプロセスでは複数案を手で描く負担があったが、生成AIにより短時間で多様な候補を得られる利点がある。

しかし同時に見落とせないのが計算資源と電力消費である。生成AIは高い演算負荷を伴うことがあり、無秩序な試行を繰り返せば結果として環境負荷とコストが増大する。経営判断としては創造支援の有用性と運用コストを同時に評価する必要がある。

本稿は、経営層が導入判断をする際に必要な観点を提供するため、研究の位置づけと実務への示唆を簡潔に整理する。目的は現場で使える実践的な運用ルールを導くことであり、単なる技術紹介に留めない点を重視する。

2.先行研究との差別化ポイント

本研究が先行研究と最も異なる点は、創造支援の効率性だけでなく、消費エネルギーという持続可能性の指標まで同時に計測した点である。先行研究の多くはユーザー体験や創造性の向上を評価したが、エネルギー消費に注目したものは限られている。

加えて本研究はプロンプト行動の詳細な観察を行った点で差別化される。ユーザーがどのように試行錯誤し、どの時点で満足するかをプロンプトの連続性(sequence)として扱い、この行動が消費に与える影響を分析している。

ユーザーインタフェース(User Interface (UI) — ユーザーインタフェース)設計の観点でも違いがある。単にコントロールを付与するのではなく、途中生成段階の提示やネガティブプロンプトの利用など、実装上の工夫と運用ルールを組み合わせて評価している点が新しい。

また、教育やワークフローへの組み込み可能性を視野に入れ、実験参加者によるプロンプトの反復やテンプレート化の効果を検証している。これにより、経営判断のための導入手順や社内の標準化のための示唆が得られる。

要するに差別化ポイントは二つ、創造支援の質と持続可能性の双方を同時に評価した点、そして現場導入を見据えたプロンプト行動の実証的分析を加えた点である。

3.中核となる技術的要素

技術的には本研究はテキストから画像を生成する拡散モデル(Diffusion Model — 拡散モデル)系の仕組みを前提としている。拡散モデルはノイズを段階的に除去して画像を生成するため、途中段階でもある程度の視覚情報が得られるという特性を持つ。

この特性を利用し、本研究は「部分的デノイズ(partial denoising)」という操作を行い、生成を途中で止めて得られる候補画像を評価対象とした。これにより最終段階まで高負荷で処理することなく、創造的ヒントを得ることが可能になる。

さらにプロンプトエンジニアリング(Prompt Engineering — プロンプト設計)の実務的側面も扱っている。これは指示文の工夫であり、ネガティブプロンプト(生成してほしくない要素を指定する手法)やプロンプトウェイト(特定語句の重要度を調整する手法)などがあるが、実務ではテンプレート化して試行回数を減らすことが鍵である。

最後にユーザー行動の計測方法として、プロンプト数、シーケンス長、画像枚数といった定量指標を用い、これらをエネルギー消費指標と創造支援評価の双方と相関させて解析している。これが技術的な骨格である。

これらの要素を組み合わせることで、現場での運用ルールやUI改善に直結する知見が得られるようになっている。

4.有効性の検証方法と成果

検証は24名の参加者を対象に行われ、参加者には与えられた課題に対して画像生成ツールを用いてアイデアを出してもらった。測定したのは、生成中のエネルギー消費推定値、生成ごとのユーザー評価、そしてプロンプトの行動記録である。

主要な成果は、画像生成条件を工夫することで総エネルギー消費を有意に下げられる点と、創造支援の主観評価が必ずしも低下しない点である。特に画像1枚当たりの生成量を制限する工夫は効率向上に寄与した。

また興味深いことに、創造支援の度合いをプロンプト毎に評価すると、生成画像の数が多いほど支持指標が上がる傾向が見られたが、タスク単位で評価するとその差は薄まり、量だけでなく質と選択プロセスが重要であることが示された。

この結果は実務上の示唆を与える。すなわち、無秩序に大量の画像を生成するよりも、途中段階の候補から迅速に選べるルールを整備する方がエネルギー効率と実用性の両方で優れる。

総括すると、本研究は創造支援の価値を維持しつつ、運用設計で持続可能性を改善できることを示した。

5.研究を巡る議論と課題

議論としてまず挙げるべきは評価尺度の問題である。創造支援の評価は主観的要素が強く、定量化の方法論には依然として課題がある。研究では自己報告と行動ログの組合せで補っているが完全ではない。

次に一般化可能性の問題がある。本研究は参加者数が限定的であり、特定のツールやモデルに依存する側面もあるため、他分野や大規模運用下で同様の効果が得られるかは追加検証が必要である。

さらに倫理と法務上の問題も無視できない。生成画像の著作権や既存作品からの影響、そしてエネルギー削減の取り組みが実際の政策や社内規定とどのように整合するかは実務上の重要課題である。

最後に技術的改善余地としては、パフォーマンス監視ツールの導入と、ユーザー行動を促すUI設計、及びプロンプトテンプレートの標準化が挙げられる。これらは現場導入時の障壁を下げる鍵である。

以上より、研究は有望な方向性を示したものの、広範な運用実験と評価手法の精緻化、法的整備が今後の課題である。

6.今後の調査・学習の方向性

今後の調査ではまず実運用環境での大規模なフィールド実験が必要である。特に製造現場やデザイン業務の実プロジェクトで、プロンプトテンプレートと途中生成運用を導入し、コストと創造性のトレードオフを定量的に追跡すべきである。

次に研究的には創造支援の評価指標を標準化する努力が重要である。客観指標と主観評価の融合、及び業務成果との連関を明確にすることで、経営判断に使える証拠が蓄積される。

技術的にはモデルの計算効率改善と、部分生成を前提としたUIの設計最適化が望まれる。加えてプロンプト設計を支援する自動化ツールの開発は、現場の学習コストを下げる実用的な改善となる。

最後に企業での導入ガイドライン作成と従業員研修の設計が実務化の鍵である。導入前にKPIを定め、試験導入→評価→改善のサイクルを短く回すことが投資対効果を高める。これが現場に落とせる学習の方向性である。

検索に使える英語キーワード:”prompt based image generation”, “sustainable creativity support”, “partial denoising”, “prompt engineering”, “user behavior in generative AI”

会議で使えるフレーズ集

「この提案は目的を明確にした上で、出力量と試行回数を管理する運用ルールを定めれば導入コストを抑えられると考えます。」

「まずは二週間のパイロットでテンプレートを試し、プロンプト数と生成枚数をKPIで管理しましょう。」

「途中段階の候補を活用する運用で、エネルギー消費と時間の両面で効率化できる可能性があります。」


D. H. Paludan et al., “Towards Sustainable Creativity Support: An Exploratory Study on Prompt Based Image Generation,” arXiv preprint arXiv:2504.07879v1, 2025.

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