Research study guide

Research Study Guide 生成スキル

概要

研究プロジェクトの成果物を読み込み、その分野の基礎知識がない学生が 「この研究を理解し、自分も貢献できるようになる」ための学習用ドキュメント群を study_guide/ フォルダに生成する。

このスキルが作るのは 一方向の階段ではなく、どちらからでも辿れる知識構造である。 読者は「前提 → 成果」と積み上げても、「動く成果 → その理論的根拠」と遡ってもよい。 その双方向の traversal を可能にするのが横断モジュール knowledge_map（理論への戻り先索引） である。

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概念モデル（不変構造）

研究の成熟度に関わらず、study_guide は次の 4段 + 横断モジュール で構成される。 段の「器」は常に同じで、変わるのは ③ 核の中身だけ。段階ごとに別テンプレートへ分岐しない。

① 前提知識          領域非依存の基礎（この分野の言葉を獲得する）
② 土台              依拠する先行研究・理論（この研究が何の上に立つか）
③ 核となる成果物     ★stage で中身が変わる ── 下表参照
④ フロンティアへの橋  ここから先の研究（次に何をするか）

［横断］ knowledge_map  つまずき逆引き＋理論への戻り先索引（①〜④のどこからでも参照）

③ の中身は研究ステージで決まる

ステージ	③ 核の中身	④ の中身	学習の主方向
成熟段階（結果が揃っている）	実験結果・完成手法・アーキテクチャ	今後の改善・査読対応・追加実験	前提 → 結果（積み上げ）
PoC/探索段階（再現・原理実装フェーズ）	動く装置・再現結果・原理の実装解説	本研究のロードマップ（まだ始まっていない本体）	実装 → 理論（遡り）

どちらのステージでも器（①②③④）は同一。最初に「この研究は今どのステージか」を 判定し、③④ の中身をそれに合わせる。

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入力として読むべきファイル

着手前に、揃っているものをすべて読む（ステージにより揃う種類が変わる）：

1. 論文草稿（draft_paper.md 等）── 成熟段階で中心
2. 実験レポート（report_*.md 等）
3. 査読・調査レポート（research_report.md 等）
4. 仕様・理論メモ（spec.md, theory*.md 等）── PoC段階で中心
5. PoC / 実装コード（demo.py, src/ 等）── PoC段階で中心
6. プロジェクト説明（CLAUDE.md）

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生成するフォルダ構成

study_guide/
├── README.md                  ← 全体ナビ・用語表・★この研究のステージ宣言
├── 01_background/             ← ① 前提知識（領域非依存の基礎。ここから読む）
├── 02_foundations/            ← ② 土台＝先行研究・依拠する理論
├── 03_core/                   ← ③ 核となる成果物（中身は stage で変わる）
├── 04_into_research/          ← ④ フロンティアへの橋
└── 0N_knowledge_map/          ← ［横断］つまずき逆引き＋理論への戻り先索引

ステージ別の ③④ の具体例

成熟段階の例（VLM 研究など）

03_core/                       ← 03_this_research に相当
│   ├── 01_motivation.md       ← 研究動機・問題設定・意義
│   ├── 02_architecture.md     ← モデルアーキテクチャ詳細
│   ├── 03_data_pipeline.md    ← データ処理パイプライン
│   ├── 04_loss_functions.md   ← 損失関数の設計と役割
│   └── 05_results.md          ← 実験結果の読み方・考察ガイド
04_into_research/              ← 04_future_plan に相当
│   ├── 01_research_issues.md  ← 査読で指摘される点（🔴🟠🟡）
│   └── 02_experiment_plan.md  ← 投稿に向けた実験計画・タスク分解

PoC/探索段階の例（s-code: LLM 圧縮の再現フェーズ）

03_core/                       ← 「動く装置・再現・原理」が核
│   ├── 01_intuition.md        ← 直感的理解（概念編 step1）
│   ├── 02_algorithm.md ...    ← 実装の逐行解説（区間更新・正規化・復号など step2）
│   └── 03_reproduction.md     ← 再現実験の結果と読み方（bpb・roundtrip）
04_into_research/              ← まだ始まっていない本研究への橋
│   ├── 01_run_it.md           ← 自分の手で動かす
│   ├── 02_to_real_problem.md  ← 本題（帳票JSON圧縮など）への橋渡し
│   └── 03_roadmap.md          ← フェーズ計画と次タスク

③ のサブファイル名・粒度はプロジェクトに合わせて自由に決めてよい。 固定なのは「①前提 → ②土台 → ③核 → ④橋 ＋ 横断knowledge_map」という器だけ。

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各部の執筆方針

README.md

• 冒頭でステージを宣言する（成熟段階 / PoC段階）。読者に学習の主方向を伝える
• 全体の学習ロードマップ（積み上げ図で示す。双方向の入り口があれば両方示す）
• ファイル一覧と所要時間目安
• この研究を一言で言うと（最重要：学生が最初に読む）
• よく出る用語のクイックリファレンス表

01_background/（① 前提知識）

• 対象: その分野をほぼ知らない学生（情報系学部生程度）
• 数式は最小限、直感的な説明を優先
• コードブロックで疑似コードを補助的に使う
• 各ファイル末尾に「次に読むファイル：」のナビを入れる

02_foundations/（② 土台＝先行研究）

• 論文のタイトル・著者・採択先を冒頭に記載
• 「この論文が解決した問題」→「アプローチ」→「この研究との関係」の順で説明
• 数式より図や例で直感的に。コードスニペットで使い方も示す

03_core/（③ 核となる成果物）── ステージで中身を変える

• 成熟段階：motivation / architecture / data_pipeline / loss / results
  • results は数字の読み方・論文での説明の仕方・ベースライン比較の必要性を明示
• PoC/探索段階：直感 → 実装の逐行解説 → 再現結果
  • 実装は実際に動くコードから引用する
  • 理論（連続）と実装（離散）を対応づける（後述の品質基準を厳守）

04_into_research/（④ フロンティアへの橋）

• 成熟段階：research_issues（査読指摘を🔴🟠🟡で）＋ experiment_plan（投稿先・優先度・タスク表）
• PoC/探索段階：動かし方 ＋ 本題への橋渡し ＋ ロードマップ（本研究はここから始まる）

0N_knowledge_map/（横断：理論への戻り先索引）

このモジュールが「双方向に辿れる知識構造」を成立させる。常設する。

• つまずき逆引きマップ：実装の各章でつまずいたとき「どこに戻ればよいか」（教科書・前提章への対応表）
• 理論の使われ方マップ：定理・概念が研究のどの主張を支えているか
• 体系的位置づけ：この研究が分野史のどこに立つか（任意）

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品質基準

• 各ファイルは単独で完結する（前のファイルを読んでいなくても理解できる）
• 「次に読むファイル：」ナビを各ファイル末尾に入れる
• コードは実際に動くもの（PoC コード・実装から引用する）
• 数字は論文・レポートから正確に引用する（推定値・概算は明記）
• 弱点も正直に書く（「この手法の限界は〜」を学生が論文で使えるよう）
• 連続⇔離散の両輪：数学的理論（連続）とコード実装（離散）を双方向に対応づける。 「理論ではこう／実装ではこう／両者のズレの正体はこれ」を対応表で示す。 （例：理論は区間内の任意の実数で符号化できるが、実装は有限精度の最短ビット列を送る）
• 方向自由：読者が「前提→成果」でも「成果→理論」でも辿れるよう、 knowledge_map から逆向きの導線を必ず張る。

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投稿先・ロードマップの扱い

• 成熟段階：research_report.md 等で言及された投稿先候補を 04_into_research/ に反映し、 採択に必要な実験・改善点を逆算してタスクに落とす。
• PoC段階：spec / theory メモから「本研究の最終目標」を抽出し、 PoC で確認できたこと／これから検証することを分けてロードマップ化する。

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作業の進め方

1. 揃っている入力ファイルをすべて読む
2. この研究のステージを判定する（成熟段階 / PoC・探索段階）── ③④ の中身がこれで決まる
3. study_guide/ とサブフォルダを作成する
4. README.md から書き始める（ステージ宣言＋全体ナビが先にあると他ファイルの方針が固まる）
5. ① 前提 → ② 土台 → ③ 核 → ④ 橋 の順に作成し、最後に横断 knowledge_map を張る
6. 連続⇔離散の対応表を ③ の実装解説と knowledge_map に組み込む
7. 全ファイル完成後、PDF 変換が必要であれば PDF スキル（lualatex-pdf 等）を使う
   • 概念編／実装編で combined.md を分けると PDF 管理がしやすい