本研究では，新たなモノのアイデアの実現に伴う副次的な問題を考慮するための，対話的なアイデア発想支援手法を提案する. アイデア発想では「便利にすること」に過度な着目がなされることにより，「便利の副作用」が副次的に発生する懸念が存在する．アイデアを実現させる際は，目的達成に必要な構成要素と，それらの相互作用による変化を踏まえた，大局的な観点から発想を行うことが肝要である．提案手法では，現状からアイデアの実現により改善する点と，それにより悪化してしまう点のトレードオフの組み合わせに基づき，TRIZ（発明的問題解決理論）を用いた解決策のアイデアを，大規模言語モデル（LLM）で生成し，構成要素の探索を行える仕組みを提供する．これにより，発想において副次的な影響として見落とされがちな，新たなモノの導入による問題点を，発想段階から検討することが可能になる．

1. LLMとTRIZを組み合わせた
アイデア発想による便利の副作用の顕在化
関西大学
○畑 玲音 ・茂木 奈々瀬 ・松下 光範

2. しんせき
みなさん，予測変換に頼りすぎていませんか？？
年末年始は と会う．
はじめに
1

3. 実現してからしか気づけなかった問題点
ある観点での便利が別の観点での問題になる可能性
アイデア実現では潜在的な問題点を見落とす可能性
・予測変換や電卓での認知的な機能の低下
想定外のユースケース
・ルンバでペットの糞を踏んじゃってそのまま....
2

4. アイデア発想では潜在的な問題点を見落としがち
アイデアを生み出すことが重要な世の中
・新しいモノを生み出すためのアイデア創出過程では
「便利さ」や「新規さ」という指標が過度に着目
・アイデアの実現により想定外の問題が発生してしまう可能性
＝便利が生み出した副作用（便利の副作用）と呼んでいる
アイデアを実現する前に便利の副作用を洗い出したい
3

5. 見切り発車による問題発生
ex)アプリ作成の際，思っても見なかった工数
課題：手を動かさないと分からない問題もある
問題発見！ けど，ここまで
作ったから．．
バイアスにより
問題を軽視
問題発生
実現方法の議論が煮詰まらないまま実現に向かう
→問題が発生してしまう現状
4

6. 見切り発車による問題発生
ex)アプリ作成の際，思っても見なかった工数
課題：手を動かさないと分からない問題もある
問題発見！ けど，ここまで
作ったから．．
バイアスにより
問題を軽視
問題発生
実現方法の議論が煮詰まらないまま実現に向かう
→問題が発生してしまう現状
研究課題
アイデア実現により発生する問題点を
実現する前に思考可能にすることを目指す
5

7. 潜在的な問題を未然に洗い出すアイデア発想支援
構成要素を
「どのようにして実現するか？」という発想過程に着目
実現方法を踏まえて制作
構成要素の発想から問題点を洗い出せるように
構成要素：アイデアの目的達成に必要な要素
現状
方法未定で制作
理想
構成要素の発想支援
問題発生
・構成要素を
どのように実現する？
・問題点の洗い出し
6

8. 潜在的な問題を未然に洗い出すアイデア発想支援
構成要素を
「どのようにして実現するか？」という発想過程に着目
構成要素の発想から問題点を洗い出せるように
構成要素：アイデアの目的達成に必要な要素
現状 理想
構成要素の発想支援
・当たり判定どうする？
・対象判断どうする？
7

9. 提案内容
構成要素の実現
＝トレードオフ解決の繰り返し
掃除機自動化したいんだよね
生産性上がるけど，融通性がなぁ...
8

10. TRIZ（発明的問題解決理論）とは？
・創造的な問題解決を行うための体系的なツール
・250万件の特許分析からパターン化した方法論
TRIZとは？
・旧ソ連で冷戦化の技術競争を背景に提唱された
・限られた資源で技術革新を推進しアメリカに対抗
歴史
・「Aを改善するとBが悪化する」という
技術的なトレードオフを解決する発想支援手法
・戦後も再現性から幅広い分野で応用された
9

11. トレードオフに着目した構成要素の洗い出し手法
例）自動で物体を検知しながら掃除ができる機能
逆転の原理：
センサとAIを活用し
吸い上げ判定をする
システムを実装
これにより障害物検
知の精度も向上
・TRIZを用いて構成要素をどのように実現するか？の発想支援
自動でゴミを吸う
ダメなモノを
吸ってしまう
×
トレードオフ発生
応力または圧力
物体が受ける
有害要因
×
TRIZ問題に変換 TRIZよる解決策
10

12. 逆転の原理：
センサとAIを活用し吸い上げ判定をする
システムを実装
これにより障害物検知の精度も向上
自動でゴミを吸う
ダメなモノを
吸ってしまう
×
応力または圧力
物体が受ける
有害要因
×
トレードオフに着目した構成要素の洗い出し手法
Step 1
矛盾問題の選択
Step 2
発明原理の特定
Step 3
解決策の発想
Step 4
構成要素の追加
Step 0
新しい
アイデアの発想
・TRIZの発想の流れ
11

13. Step 1
矛盾問題の選択
・TRIZの発想の流れ
トレードオフに着目した構成要素の洗い出し手法
・構成要素の実現＝トレードオフ解決の繰り返し
自動でゴミを吸う
ダメなモノを
吸ってしまう
×
吸引力が強い
バッテリーが
持たない
×
例）自動で物体を検知しながら掃除ができる機能
12

14. トレードオフに着目した構成要素の洗い出し手法
・トレードオフを解決する発明原理を特定
Step 2
発明原理の特定
・TRIZの発想の流れ
自動でゴミを吸う
ダメなモノを
吸ってしまう
×
トレードオフ
応力または圧力
物体が受ける
有害要因
×
問題の一般化(39種類)
逆転原理，分離原理，
熱膨張原理
発明原理(40種類)
発明原理：40種類のトレードオフを解決する解決方法
13

15. トレードオフに着目した構成要素の洗い出し手法
・発明原理から解決策を発想
Step 3
解決策の発想
・TRIZの発想の流れ
逆転の原理：（使い方によっていいものにする原理）
センサとAIを活用し吸い上げ判定をする
システムを実装
これにより，同時に障害物検知の精度も向上
14

16. TRIZを用いた発想支援
TRIZを用いた発想は難しい
・専門知識の多さ，内容の複雑さ
LLMの文章理解と文章生成によるTRIZの専門性や複雑性の解消
TRIZを用いて
主体的に構成要素の探索を可能にすることを目指す
LLMを用いてTRIZの発想支援
副題
LLMによる支援と人による発想の共創の実現を目指す
→ TRIZを用いて気軽に発想ができるように
※GPT4o-mini
15

17. 手法説明
16

18. 提案システムの概要
アイデア入力
トレードオフの選択
改善点・悪化点の提示
発明原理の特定
解決策の提示
解決策の選択
発明原理の特定
：
繰
り
返
し
トレードオフの選択
17

19. LLMとTRIZを組み合わせたアイデア発想支援手法
LLMによって構成要素の洗い出しの発想を対話的に
現状 理想
TRIZによる構成要素の発想
構成要素を探索することで問題点を洗い出せるように
1個アイデアin max64個の構成要素 必要な構成要素
18

20. 矛
盾
を
選
択
解決策:1
解決策:2
解決策:3
解決策:4
解決策の生成
要
素
を
追
加
アイデア構成要素
要素:1 要素:2
要素:n
要素追加.....
要素:m
繰り返し(n)
LLMとTRIZを組み合わせたアイデア発想支援手法
矛盾の解決策を出力し構成要素を探索的に思考可能に
・ユーザとシステムの対話の流れ
入
力
改善点:1
改善点:2
悪化点:1
悪化点:2
矛盾を推定
19

21. LLMとTRIZを組み合わせたアイデア発想支援手法
20

22. 評価実験
21

23. 評価実験
評価項目
1：LLMがTRIZの項目を出力可能か？
2：ユーザがアイデアの構成要素を洗い出せていたか？
3：ユーザが構成要素の探索により問題点を洗い出せていたか？
LLMとTRIZを組み合わせた支援が発想に与える影響を調査
アイディア発想 システムを使用
差分を観察
問題発見
問題再発見
実験参加者5名
22

24. 1：LLMがTRIZの項目を出力可能か？
LLMの出力と人の判断の差異を検証
改善点と悪化点の出力 コサイン類似度 Ave：0.80
※SentenceBERTを使用
（出力例）
23

25. 1：LLMがTRIZの項目を出力可能か？
LLMの出力と人の判断の差異を検証
解決策の出力：69.3%が成り立つと回答
LLMがTRIZの内容を出力可能と示唆
24

26. 2：アイデアの構成要素を洗い出せていたか？
ユーザの回答例
平均探索回数：4.8回
どのように実現するかまで含めた構成要素の洗い出しが可能
システム使用前：天気予報の情報から雨が降る時に教えてくれる機能
システム使用後：傘自体か傘につけるデバイスによりユーザが設定した
傘が必要な条件の時に教えてくれる機能（一部省略）
・1個の機能から約20個の構成要素が出力された
25

27. 2：アイデアの構成要素を洗い出せていたか？
提案システムのユーザ観察
出力内容などTRIZの理解と活用を深める工夫が必要
・出力された解決策をそのまま用いているユーザ
・専門用語の多さや文章の複雑さの指摘
より主体的に試行錯誤ができるデザインの必要性
26

28. 3：構成要素の探索により問題点を洗い出せていたか？
システム使用前後の便利の副作用に気づいた数（平均）
物体や作成過程に着目した観点
1回目 2回目
4.8個 7個
増加率
1.46倍 例)耐久性,重量,構造の複雑性,素材
TRIZの特徴による問題への新たな着眼点
問題の一般化＝物体に着目した問題特徴
発明原理＝物体特徴を基にどのようにして実現するか
構成要素の探索により問題点の顕在化が可能と示唆
27

29. 3：構成要素の探索により問題点を洗い出せていたか？
問題に気づいた要因の考察
ユーザのアイデアを
より反映した改善点・悪化点の出力の検討
・構成要素（解決策）の探索から発見
・改善点と悪化点の提示から発見
企図した問題点の洗い出し
浅いレイヤーでの問題発見の可能性
→トレードオフを自分ごととして想像できるように
28

30. アイデア構成要素の探索による便利の副作用の顕在化
実現までを考えた発想を促し便利の副作用の顕在化を促進
・どのようにアイデアを実現するのかを実現前から発想可能に
LLMとTRIZによる発想支援
TRIZの発想がより主体的に行えるような手法の検討
展望
構成要素の探索につながるアイデアの発想支援
便利の副作用の解決策まで含めたアイデア発想支援
・TRIZを使う前段階のアイデア発想を支援
・見つけた問題点をさらにアイデアに活かす支援
29

31. まとめ
背景：アイデア発想では潜在的な問題点を見落としがち
問題：実現方法が煮詰まらないまま見切り発車による問題発生
目的：実現してからわかる問題を実現前から発見可能に
実装：LLMとTRIZの組み合わせによる構成要素の探索支援システム
実験：構成要素の探索により思考にどのような影響があるのか？
結果：物体・作成過程への気づき，事前に問題発見を可能に