AIP-C01 · LESSON 1
基盤モデルの統合、データ管理、コンプライアンス31% · 6項目
要件の分析と設計、基盤モデルの選定と設定、データの検証と処理、ベクトルストア、検索の仕組み、プロンプトの戦略とガバナンスを学びます。
1.1要件を分析し GenAI ソリューションを設計する
1.1 要件を分析し、GenAI ソリューションを設計する。
概念
設計では、ビジネスの目標・利用者・精度・レイテンシ・コスト・データの機密性・規制の要件から、アーキテクチャ(プロンプトのみ・RAG・エージェント・ファインチューニング)を選びます。AWS Well-Architected の生成 AI レンズは、6 つの柱の観点で生成 AI のワークロードの設計の指針を示します。概念実証(PoC)で実現性を確かめてから本番に進めます。
仕組み・手順
- ユースケースと成功の指標を決める
- 必要な知識(社内データ)と操作(ツール)を洗い出す
- プロンプト・RAG・エージェント・ファインチューニングから構成を選ぶ
- 生成 AI レンズでリスクを確認する
- PoC で品質とコストを測る
業務での例
社内の調達の相談窓口を、規程の RAG と、発注システムの API をツールとして呼ぶエージェントで設計し、2 週間の PoC で回答の正確さを測る。
紛らわしい点・試験の注意
- 最初から複雑な構成にせず、要件を満たす最も単純な構成を選ぶ
- 非機能要件(レイテンシ・可用性・データの所在)も設計に含める
- PoC の評価の基準を事前に決める
ミニクイズ
Q1. 経営層から「生成 AI で問い合わせの対応を自動化できるか」を 2 週間で判断したいと言われた。最も適切な進め方はどれか。
- 本番の規模のインフラと運用の仕組みを先にすべて構築し、完成した後で初めて品質や費用が足りるかどうかを確かめることにする
- 代表的な問い合わせのデータで Bedrock の複数のモデルを使った PoC を作り、品質・遅延・費用を測って判断する
- 社内の担当者に聞き取りだけを行い、モデルは試さずに資料の上で実現できるかどうかを判断する
- 最も有名なモデルを 1 つ選んで契約し、PoC は行わずに全社の問い合わせの窓口に直接つなぐ
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正解:B 代表的な問い合わせのデータで Bedrock の複数のモデルを使った PoC を作り、品質・遅延・費用を測って判断する
本格的な構築の前に、代表的なデータで小さな PoC を作り、実現性・性能・業務の価値を確かめる。
Q2. 複数のチームがそれぞれ生成 AI のアプリを作っていて、設計の品質がばらばらになっている。設計をそろえる方法として最も適切なものはどれか。
- Well-Architected の生成 AI レンズで設計をレビューし、共通の部品(プロンプトのテンプレート・ガードレール・ログ)を標準化する
- 最初に作られたアプリのコードを全チームにコピーさせ、要件が違っても同じ構成で作らせる
- 設計の文書は作らずに、毎週の会議で各チームの担当者が口頭で説明し合うだけにしておく
- チームごとに自由に設計させ、問題が起きたアプリだけを後から個別に作り直すことにする
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正解:A Well-Architected の生成 AI レンズで設計をレビューし、共通の部品(プロンプトのテンプレート・ガードレール・ログ)を標準化する
Well-Architected Tool の生成 AI レンズで設計を評価し、共通の部品を標準化すると、チームの間で品質がそろう。
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1.2基盤モデルを選定して設定する
1.2 FM を選定して設定する。
概念
Bedrock のモデルは、能力(推論・マルチモーダル・コード)・コンテキストの長さ・レイテンシ・コスト・リージョンの提供状況で選びます。Converse API はモデルの違いを吸収する統一の API で、ツールの使用やマルチターンの会話を扱えます。クロスリージョン推論(推論プロファイル)は、複数のリージョンに推論を分散してスループットを上げます。
仕組み・手順
- 評価用のプロンプトで候補のモデルを比べる
- Converse API で実装し、モデルを切り替えやすくする
- 推論パラメータ(temperature・top-p・最大トークン・停止シーケンス)を設定する
- スループットが足りなければクロスリージョン推論を使う
- モデルの提供終了(ライフサイクル)を管理する
業務での例
ピーク時にスロットリングが起きたため、クロスリージョン推論のプロファイルに切り替えて、複数のリージョンに推論を分散する。
紛らわしい点・試験の注意
- クロスリージョン推論では、データが別のリージョンで処理されうる(データの所在を確認)
- Converse API を使うと、モデルごとの入力の形式の違いを気にせずに済む
- モデルのアクセスはアカウントで有効にする必要がある
ミニクイズ
Q1. 100 ページを超える契約書の全体を一度に読ませて、条項の矛盾を見つけたい。FM を選ぶときに最初に確かめるべきことはどれか。
- モデルの提供元の会社が、日本に事務所を持っているかどうか
- モデルの出力の文字の色やフォントを、アプリの画面のデザインに合わせて変えられるか
- モデルの最大のコンテキストの長さに、文書と指示と出力が収まるか
- モデルの名前が覚えやすく、社内の利用者に説明しやすいかどうか
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正解:C モデルの最大のコンテキストの長さに、文書と指示と出力が収まるか
長い文書を一度に扱うには、入力と出力の合計がモデルのコンテキストの長さに収まる必要がある。収まらなければ分割や RAG を考える。
Q2. 利用者が撮った機器の写真と質問の文章をまとめて送り、故障の原因の候補を答えるアプリを作る。最も適切な実装はどれか。
- 画像の入力に対応しないモデルを選び、画像のデータを文字列に変えてプロンプトに貼り付ける
- 画像はファイル名だけを文章に書き、モデルにはファイル名から内容を推測させることにする
- 画像を一度印刷して担当者が内容を文章に書き起こし、その文章だけをテキストだけに対応したモデルに送ることにする
- 画像の入力に対応するモデルを選び、Converse API のメッセージに画像と文章の両方を入れて送る
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正解:D 画像の入力に対応するモデルを選び、Converse API のメッセージに画像と文章の両方を入れて送る
マルチモーダルのモデルは、Converse API のメッセージの中に画像と文章を一緒に入れて扱える。
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1.3データの検証と処理のパイプラインを実装する
1.3 FM 消費のためのデータ検証と処理パイプラインを実装する。
概念
モデルに渡すデータは、形式の検証、個人情報の検出とマスキング(Comprehend・Macie・ガードレール)、重複や品質の低い文書の除去、文書の解析(Textract・Bedrock Data Automation・ナレッジベースのパーサー)を行ってから使います。処理は Lambda・Step Functions・Glue でパイプライン化します。
仕組み・手順
- 入力のデータの形式とスキーマを検証する
- 個人情報を検出し、必要に応じてマスキングする
- PDF や画像の文書は解析して、表やレイアウトを保持したテキストにする
- 重複・古い文書を除去する
- Step Functions で処理を自動化し、失敗を再試行する
業務での例
契約書の PDF を Bedrock Data Automation で解析して表を保持し、Comprehend で個人名をマスキングしてからナレッジベースに取り込む。
紛らわしい点・試験の注意
- 品質の低いデータを入れると、RAG の回答の品質も下がる
- 個人情報の扱いは取り込みの前に決める
- 大きな文書の処理は非同期・バッチにする
ミニクイズ
Q1. 財務の分析で、多くの段階の計算と検討が必要な難しい質問に答えさせたい。応答の時間は多少長くてもよい。モデルの選び方として最も適切なものはどれか。
- 推論(reasoning)の機能を持つモデルで、考える量の上限を決めて使う
- 推論の機能を持つモデルを、簡単な質問も含めすべての処理に使う
- 大きなモデルを財務のデータでファインチューニングして使う
- 高速で安いモデルに Chain-of-Thought の指示を加えて使う
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正解:A 推論(reasoning)の機能を持つモデルで、考える量の上限を決めて使う
推論のモデルは段階的に考えて難しい問題の精度を上げるが、トークンと遅延が増える。難しい処理だけに使い、上限を決める。 【他の選択肢】Chain-of-Thought の指示は助けになるが、多段の検討には推論のモデルのほうが向く。簡単な質問にまで使うと費用と遅延が増える。ファインチューニングは知識を加えるが推論の力を高めるものではない。
Q2. 東京リージョンで使いたいモデルが提供されておらず、日本の地域のクロスリージョン推論のプロファイルなら使える。使う前に確かめるべきことはどれか。
- プロファイルを使うと、すべてのデータが自動で東京のリージョンに保存されることを確かめる
- 振り分け先のリージョンの天気と、データセンターの建物の大きさを確かめる
- プロファイルの名前が、社内の命名の規則に合っているかどうかだけを確かめる
- 要求が振り分けられるリージョンでの処理が、会社のデータの所在の規則で許されるか
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正解:D 要求が振り分けられるリージョンでの処理が、会社のデータの所在の規則で許されるか
クロスリージョン推論では、要求がプロファイルの対象のリージョンで処理される。データの所在の要件に合うかを確かめる。
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1.4ベクトルストアを設計して実装する
1.4 ベクトルストアソリューションを設計して実装する。
概念
ベクトルストアは、埋め込みのベクトルを保存して類似の検索をする仕組みです。AWS では、OpenSearch Serverless・OpenSearch Service(ハイブリッド検索・高い性能)、Aurora PostgreSQL(pgvector)、Neptune Analytics(GraphRAG)、Amazon S3 Vectors(低コストの大規模なベクトルの保存)などを使えます。埋め込みモデルとベクトルの次元、メタデータのフィルター、インデックスの方式(HNSW など)を設計します。
仕組み・手順
- データの量・検索の頻度・レイテンシ・コストの要件を確認する
- 要件に合うベクトルストアを選ぶ
- 埋め込みモデルを決め、次元とインデックスを設定する
- メタデータ(部署・日付・権限)を付けて、フィルターで絞り込めるようにする
- 埋め込みモデルを変えるときは再インデックスする
業務での例
検索の頻度は低いが数十億件のベクトルを保存したいため S3 Vectors を使い、頻繁に検索する最新の文書は OpenSearch Serverless に置く。
紛らわしい点・試験の注意
- 埋め込みモデルを変えると、既存のベクトルとは比べられない(再作成が必要)
- 既に Aurora PostgreSQL を使っているなら pgvector で運用を増やさずに済む
- メタデータのフィルターはアクセスの制御にも使える
ミニクイズ
Q1. 書き方がばらばらな商談のメモを、埋め込みの前に整えたい。最も適切な方法はどれか。
- メモをそのまま取り込み、チャンクのサイズを小さくして検索の精度を上げる
- 埋め込みのモデルを多言語に対応した大きなものに替え、表記の違いを吸収させる
- ハイブリッド検索を有効にし、キーワードの一致で表記の違いを補う
- Lambda や Bedrock で日付・金額・製品の名前の表記をそろえ、決まった形式に整えて取り込む
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正解:D Lambda や Bedrock で日付・金額・製品の名前の表記をそろえ、決まった形式に整えて取り込む
入力の品質が応答の品質を決める。正規化・再整形・エンティティの抽出で、FM に渡すデータをそろえる。 【他の選択肢】チャンクのサイズや埋め込みのモデルの変更、ハイブリッド検索は、日付や金額などの表記のばらつき自体を直さない。入力を正規化すると検索と生成の両方の品質が上がる。
Q2. 「製造業の顧客向けの、直近 1 年の提案書」だけを根拠にしたい。最も適切な設計はどれか。
- 業種ごとに別のアプリを作り、営業の担当者に正しいアプリを選んでもらうことにする
- 提案書に業種・作成日・作成者のメタデータを付け、検索でメタデータのフィルターを使う
- 検索はすべての提案書から行い、モデルに古いものは無視するように頼んでおく
- 提案書のファイル名に業種を書き、プロンプトでファイル名を見て正しく選ぶようにモデルに指示する
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正解:B 提案書に業種・作成日・作成者のメタデータを付け、検索でメタデータのフィルターを使う
メタデータ(日付・作成者・分類)を付けて検索のフィルターに使うと、検索の精度と文脈が上がる。
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1.5FM 拡張のための検索の仕組みを設計する
1.5 FM 拡張のための検索メカニズムを設計する。
概念
RAG の検索の品質は、チャンク分割(固定長・階層・セマンティック・分割なし)、検索の方式(セマンティック・ハイブリッド)、再ランキング(リランカーのモデル)、クエリの分解・書き換え、取得件数で決まります。Bedrock ナレッジベースはこれらを設定でき、Retrieve(検索のみ)と RetrieveAndGenerate(検索と生成)の API があります。
仕組み・手順
- 文書の構造に合うチャンク分割を選ぶ
- 固有名詞や型番が多いならハイブリッド検索にする
- リランカーで上位の結果の関連性を上げる
- 複雑な質問はクエリの分解で複数の検索に分ける
- メタデータのフィルターで対象を絞る
業務での例
長い技術マニュアルを階層のチャンク分割で取り込み、子のチャンクで検索して親のチャンクの文脈で答えさせ、リランカーで上位 5 件に絞る。
紛らわしい点・試験の注意
- 階層のチャンク分割は、検索の精度と文脈の豊富さを両立する
- Retrieve は検索の結果だけ返すので、生成は自分で制御できる
- 取得件数を増やすと文脈は増えるが、コストと誤りの混入も増える
ミニクイズ
Q1. ベクトル検索の文書が 1 億件を超え、検索の遅延が増えてきた。OpenSearch Service で最初に見直すべきこととして最も適切なものはどれか。
- ベクトルの次元の数を大きく増やして、検索の精度だけを上げるように調整しておく
- すべての文書を 1 つの小さなシャードにまとめて、費用のためにインスタンスの数を最小にしておく
- シャードの数とサイズ、レプリカ、インスタンスの種類、分野ごとのインデックスの分け方を見直す
- 検索のたびにインデックスを作り直して、常に最新の状態で検索するようにしておく
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正解:C シャードの数とサイズ、レプリカ、インスタンスの種類、分野ごとのインデックスの分け方を見直す
大規模なベクトル検索では、シャードの設計・レプリカ・インスタンス・インデックスの分割(分野ごと)が性能を左右する。
Q2. 社内の Confluence と SharePoint の文書も、RAG の根拠に使いたい。最も手間の少ない方法はどれか。
- Amazon Kendra のインデックスを作り、エージェントから検索させる
- Web クローラーのデータソースで、両方のサイトの URL を巡回させる
- Glue のジョブで文書を S3 に書き出し、S3 をデータソースにする
- Bedrock ナレッジベースのデータソースのコネクターで、Confluence と SharePoint をつなぐ
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正解:D Bedrock ナレッジベースのデータソースのコネクターで、Confluence と SharePoint をつなぐ
ナレッジベースは S3 のほか、Web クローラー・Confluence・SharePoint・Salesforce などのコネクターに対応する。 【他の選択肢】Glue の書き出しは手間と更新の遅れが生じる。Kendra は別のサービスの構築が必要になる。Web クローラーは認証が必要な社内のサイトに向かない。
参考リンク
1.6プロンプトの戦略とガバナンス
1.6 FM インタラクションのためのプロンプトエンジニアリング戦略とガバナンスを実施する。
概念
プロンプトは、役割・指示・文脈・例・出力の形式で構成し、フューショット・思考の連鎖・構造化出力を使い分けます。Bedrock のプロンプト管理は、プロンプトのテンプレートと変数・版の管理・モデルの設定の保存を提供し、プロンプトフローで複数の手順をつなげます。プロンプトの変更は評価とレビューを通して統制します。
仕組み・手順
- プロンプトをテンプレートにして変数で入力を差し込む
- プロンプト管理で版を作り、本番に使う版を固定する
- 変更は評価データで比べてから公開する
- システムプロンプトに安全の指示と出力の形式を書く
- プロンプトの内容とモデルの設定を記録し、監査できるようにする
業務での例
カスタマーサポートの返信のプロンプトを、プロンプト管理で版 3 として保存し、アプリは版を指定して呼ぶ。版 4 は評価で品質の改善を確認してから切り替える。
紛らわしい点・試験の注意
- プロンプトをアプリのコードに直接書くと、変更の管理と監査が難しい
- 版を指定しないと、意図しない変更が本番に入る
- プロンプトインジェクション対策はプロンプトだけでなくガードレールも使う
ミニクイズ
Q1. AppConfig でモデルを別の提供元のものに切り替えたら、出力の JSON の解析の失敗が増えた。次に行うべきこととして最も適切なものはどれか。
- モデルごとのプロンプトのテンプレートを用意し、構造化された出力で形式を守らせ、評価してから切り替える
- AppConfig の切り替えを段階的にし、失敗の率を見ながら割合を増やす
- 解析に失敗したら、同じ要求を前のモデルに送り直すフォールバックを入れる
- temperature を 0 にし、同じプロンプトのまま新しいモデルで続けて使う
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正解:A モデルごとのプロンプトのテンプレートを用意し、構造化された出力で形式を守らせ、評価してから切り替える
プロンプトの効き方はモデルごとに違う。モデル別のテンプレート、構造化された出力、切り替えの前の評価で品質を保つ。 【他の選択肢】temperature を下げても、モデルごとのプロンプトの効き方の違いは直らない。フォールバックや段階的な切り替えは影響を抑えるが、形式の失敗の原因を直さない。
Q2. プロンプトを変更するたびに、品質が下がっていないかを確かめたい。最も適切な仕組みはどれか。
- 期待する出力を持つ評価のデータセットで、CI のパイプラインで変更の前後を比べる
- プロンプト管理で版を残し、問題が出たら前の版に戻せるようにする
- 本番で A/B テストを行い、利用者の評価で良いほうを残す
- 変更した担当者がプレイグラウンドで代表の質問を試し、良ければ出す
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正解:A 期待する出力を持つ評価のデータセットで、CI のパイプラインで変更の前後を比べる
プロンプトも回帰テストで品質を保つ。評価のデータセットと自動の評価(LLM-as-a-judge など)を CI に組み込む。 【他の選択肢】版の管理は戻せるが、品質の低下を事前に見つけない。少数の試行は再現できない。A/B テストは利用者に影響が出てから分かる。
参考リンク
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