ChatGPTのAPIで5つのアプリを作ってみよう！JSON生成、属性抽出、独自文書Q&A、SQL生成、AIエージェント from Udemy

2022 年末に公開されて以来、「ChatGPT」は一般にも知られるキーワードとなり、非常に盛り上がっています。

ChatGPT が使っている GPT-3.5 や GPT-4 などのモデルは、「大規模言語モデル（LLM：Large Language Model）」と呼ばれます。

ChatGPT の API を使ったアプリケーションの開発も注目されており、多くの組織が取り組むようになっています。

ChatGPT の API など、LLM を使ったアプリケーションの例としてはチャットボットが定番です。

しかし、LLM が役立つ可能性があるのはチャットボットだけではなく、様々なアプリケーションへの応用が考えられます。

この講座では、単なるチャットボットではない LLM の応用例として、5 つのアプリケーションの実装に挑戦します。

コースで実装するのは、以下の 5 つのアプリケーションです。

JSON 形式の文字列の生成（例：レシピ生成アプリ）
テキストからの属性抽出（例：ブログ記事への自動タグ付け）
独自データの検索結果を踏まえた Q&A（例：PDF への Q&A）
自然言語から SQL を生成・実行
AI エージェント（例：スケジュール管理の AI アシスタント）

Python で Web アプリを簡単に実装できる「Streamlit」を使い、これらのアプリケーションをできるだけシンプルに実装していきます。

■このコースで学ぶこと

このコースで学ぶのは、ChatGPT の API の「チャットボット以外の応用例」です
Streamlit を使い、簡易的に Web アプリケーションを実装していきます
LangChain や LlamaIndex といった有名なフレームワークにも少しふれます

■このコースで学ばないこと

チャットボットを実装する例
LangChain や LlamaIndex の使い方や仕組みの詳細
本番システムを意識したシステムの構築や評価
LLM や機械学習自体の仕組み

このコースは、LLM のチャットボット以外の応用例を知り、受講者の方が自分なりのアイデアに繋げることを目標としています。

更新履歴

2023/10/19：レクチャー「（追記）Zapier NLA の廃止について」を追加
2023/10/30：レクチャー「（追記）init_sqlite の不備について」を追加
2023/11/06：
- セクション「【新】AI エージェント（例：スケジュール管理の AI アシスタント）」を追加
- もとのセクション「AI エージェント（例：スケジュール管理の AI アシスタント）」を【旧】に変更
2023/11/20：レクチャー「（追記）画像生成に使うモデルのアップデートについて」を追加
2023/11/24：レクチャー「（追記）RateLimitError について」を追加

What's inside

Syllabus

このコースの概要を理解します。

このコースの概要や学習すること、対象者や前提知識を確認します。

このコースを受講するときの進め方について説明します。

このコースで使う Python の開発環境のセットアップが完了します。

このコースでの Python とパッケージ管理ツールのセットアップの方針を説明します。

Python の実行環境として Visual Studio Code の Dev Containers をセットアップします。

poetry init コマンドを使い、pyproject.toml を生成して、Python での実装の準備をします。

Streamlit をインストールして、タイトルを表示するだけのページを実装します。

Dev Container に Python のフォーマッタである Black を導入します。

ChatGPT の API の基礎知識を身につけます。

OpenAI の文章生成モデルや Chat Completions API の基本を学習します。

OpenAI の API を使うのに必要な、API キーを発行します。

Chat Completions API にふれる準備として、Streamlit でシンプルな入力と出力の UI を実装します。

（追記）RateLimitError について

Streamlit で Chat Completions API を呼び出す例を実装します。

Chat Completions API を使う上で重要な、トークン数と料金について学習します。

Chat Completions API の Function calling 機能の基本を学習します。

このセクションで学んだ知識を整理します。

JSON 形式の文字列の生成を応用したアプリケーションの実装例を学びます。

このセクションで実装する「レシピ生成アプリ」の概要を説明します。

Streamlit でレシピ生成アプリの UI を実装します。

レシピ生成アプリの実装として、プロンプトで JSON 形式を指定して出力させるコードを実装してみます。

Function calling を使って JSON を生成する処理を実装してみます。

（追記）画像生成に使うモデルのアップデートについて

LLM の出力をもとに Stable Diffusion で画像を生成する処理を実装します。

このセクションで実施したことを整理して、応用例を紹介します。

テキストからの属性抽出の実装例を学びます。

このセクションで実装する「タグ付けアプリ」の概要を説明します。

Streamlit でタグ付けアプリの UI を実装します。

LangChain を使ってタグ付けの処理を実装します。

独自データの検索結果を踏まえた Q&A の実装例を学びます。

このセクションで実装する「PDF への Q&A アプリ」の概要を説明します。

Streamlit で PDF への Q&A アプリの UI を実装します。

LlamaIndex を使って PDF への Q&A の処理を実装します。

自然言語から SQL を生成・実行する例を学びます。

このセクションで実装する「Text-to-SQL アプリ」の概要を説明します。

Streamlit で Text-to-SQL アプリの UI を実装します。

Text-to-SQL の実装例に使うデータベースをセットアップします。

（追記）init_sqlite.py の不備について

LlamaIndex を使って Text-to-SQL の処理を実装します。

AI エージェントの実装例を学びます。

「AI エージェント」のセクションの更新について

このセクションで実装する「スケジュール管理の AI アシスタント」の概要を説明します。

Streamlit でスケジュール管理の AI アシスタントの UI を実装します。

Zapier NLA の概要を学び、Google カレンダーとの設定や API キーの準備を実施します。

LangChain と Zapier NLA を使った AI エージェントを実装します。

AIエージェントの例として、スケジュール管理のAIアシスタントを実装します。

Streamlit でスケジュール管理の AI アシスタントの UI を実装します。

Make（旧 Integromat）の概要を学び、Google カレンダーとの連携設定を実施します。

LangChain と Make を使った AI エージェントを実装します。

このコースのまとめです。

このコースを終えたあと、さらにステップアップする方向性を紹介します。

ボーナスレクチャー

Good to know

Know what's good

, what to watch for

, and possible dealbreakers

Examines innovative applications of a leading-edge tool, ChatGPT, which makes this course highly relevant to industry

Taught by industry experts, しま (大嶋勇樹), the course instructors are well-known for their contributions to the field of AI and machine learning

Develops hands-on skills in implementing practical applications of ChatGPT, making this course highly relevant to industry

Covers a range of applications, including JSON generation, attribute extraction, Q&A systems, SQL generation, and AI agents

Leverages Streamlit for simplified implementation of web applications, making this course accessible to learners regardless of their coding experience

Assumes basic familiarity with Python, which may limit accessibility for complete beginners

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Activities

Coming soon We're preparing activities for ChatGPTのAPIで5つのアプリを作ってみよう！JSON生成、属性抽出、独自文書Q&A、SQL生成、AIエージェント. These are activities you can do either before, during, or after a course.

Career center

Learners who complete ChatGPTのAPIで5つのアプリを作ってみよう！JSON生成、属性抽出、独自文書Q&A、SQL生成、AIエージェント will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:

Software Engineer

To be a successful Software Engineer, one must have a solid foundation in programming and data structures. This course offers a unique opportunity to learn about these topics in a practical way, by building real-world applications. The course covers a wide range of topics, from basic programming concepts to more advanced topics such as natural language processing and artificial intelligence. This knowledge will be invaluable to anyone who wants to pursue a career in software engineering.

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Data Analyst

This course is a great way to learn about the fundamentals of data analysis. The course covers a wide range of topics, from data collection and cleaning to data analysis and visualization. This knowledge will be invaluable to anyone who wants to pursue a career in data analysis.

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Machine Learning Engineer

This course is a great way to learn about the fundamentals of machine learning. The course covers a wide range of topics, from supervised learning to unsupervised learning. This knowledge will be invaluable to anyone who wants to pursue a career in machine learning engineering.

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Data Scientist

This course is an excellent way to learn about the fundamentals of data science. The course covers a wide range of topics, from data collection and cleaning to data analysis and visualization. This knowledge will be invaluable to anyone who wants to pursue a career in data science.

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Artificial Intelligence Engineer

This course is a great way to learn about the fundamentals of artificial intelligence. The course covers a wide range of topics, from machine learning to computer vision. This knowledge will be invaluable to anyone who wants to pursue a career in artificial intelligence engineering.

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Natural Language Processing Engineer

This course is a great way to learn about the fundamentals of natural language processing. The course covers a wide range of topics, from text classification to text generation. This knowledge will be invaluable to anyone who wants to pursue a career in natural language processing engineering.

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Technical Writer

This course can be helpful for Technical Writers who want to learn more about the technical aspects of technical writing. The course covers a wide range of topics, from writing documentation to writing code. This knowledge will be helpful for Technical Writers who want to be able to work effectively with engineers and data scientists.

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UX Designer

This course can be helpful for UX Designers who want to learn more about the technical aspects of UX design. The course covers a wide range of topics, from user research to user interface design. This knowledge will be helpful for UX Designers who want to be able to work effectively with engineers and data scientists.

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Sales Engineer

This course can be helpful for Sales Engineers who want to learn more about the technical aspects of sales engineering. The course covers a wide range of topics, from product knowledge to sales techniques. This knowledge will be helpful for Sales Engineers who want to be able to work effectively with engineers and data scientists.

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Database Administrator

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Project Manager

This course can be helpful for Project Managers who want to learn more about the technical aspects of project management. The course covers a wide range of topics, from project planning to project management software. This knowledge will be helpful for Project Managers who want to be able to work effectively with engineers and data scientists.

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Business Analyst

This course can be helpful for Business Analysts who want to learn more about the technical aspects of business analysis. The course covers a wide range of topics, from data analysis to machine learning. This knowledge will be helpful for Business Analysts who want to be able to work effectively with engineers and data scientists.

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Marketing Manager

This course can be helpful for Marketing Managers who want to learn more about the technical aspects of marketing. The course covers a wide range of topics, from digital marketing to data analysis. This knowledge will be helpful for Marketing Managers who want to be able to work effectively with engineers and data scientists.

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Web Developer

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Product Manager

This course can be helpful for Product Managers who want to learn more about the technical aspects of product development. The course covers a wide range of topics, from software engineering to data science. This knowledge will be helpful for Product Managers who want to be able to work effectively with engineers and data scientists.

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