生成AIの比較 |

Copilot、Grok、ChatGPT、Genie、Gemini、Dream Machine、FlexClip、Meshy、Dreaminaの生成内容を比較した。効率的かつ多彩な情報を得ることが可能となる。全て無料バージョンを用いている。

（上の題字は生成AIでなく3DCGを用いて作成）

(The latest update: April 3rd, 2025)

(The first upload: March 13th, 2025)

生成AI(Generative AI)の特徴

短時間に多くの文献を参照しているので自分で検索、生成するよりもはるかに効率的かつ多彩な情報を得ることができる。参考文献の記載もある。
画像については素材から生成するので実写とは異なるが想像力豊かな画像を生成することもできる。
3Dモデリングに活用することができる。生成所要時間が長かったりデータ量が大きくなる場合もある。

以下の6カテゴリについて示す

統計データ
画像生成
動画生成
プログラミング
3Dモデル
科学チャット

統計データ

EV（BEV）の全世界販売台数

”2015年から2024年末までのEV(BEV)の車種別全世界累計販売台数ランキング”

2024年は確定値ではなく推測を含む。Grok、Copilot及びChatGPTの結果を示す(2025年2月27日時点)。

Grok	Copilot	ChatGPT
Tesla Model 3: 2200k	Tesla Model 3: 2600k	Tesla Model Y: 3000k
Tesla Model Y: 1800k	Tesla Model Y: 1700k	Tesla Model S: 2600k
日産リーフ: 650k	BYD: Song: 640k	Wuling Mini EV: 1426k
BYD Dolphin: 500k	日産リーフ: 600k	日産リーフ: 577k
Tesla Model S: 400k	Volkswagen ID.4: 530k	BYD Song: 640k

CSS

画像生成

ここでは、画像生成の例として奈良公園と未来社会というテーマを取り上げる。

奈良公園

奈良公園の画像生成をいくつかのキーワードとともに入力した。

Copilot、ChatGPTいずれも実在感よりもファンタジックな画像となっている。ChatGPTの奈良公園とは思えない華やかさも面白い。GrokとGeminiはオーソドックスな画像となっている。このことは参考として掲載した筆者が2024年4月に撮影した画像と比べるとよくわかる。

Grok

Copilot

ChatGPT

Gemini

参考1

筆者が2024年に奈良公園で撮影した画像。ココに掲載。

未来社会

Grok、Copilot、ChatGPT、Gemini、Dream Machine の場合について未来社会に関連する複数のキーワードを入力して生成される画像を比較した。キーワードを変えて何回か試行する度に異なる結果となる。自分で画像を生成するよりもはるかに短時間で多くのバリエーションを生成することができる。

Grok

Copilot

ChatGPT

Gemini

Dream Machine

筆者が10才のときに描いた未来社会のスケッチ

ヘリコプターを空飛ぶ車に置き換えると上記AIによる生成画像とよく似たところがある。

深海

Gemini

ここではGeminiで生成した深海の画像を示す。ダイオウイカやマッコウクジラが絡み合う雰囲気がよく表現されている。

動画生成

ここでは画像（静止画）をキーフレームとして動画を生成した場合を示す。様々な要素によって構成される画像からの動画を生成する場合、要素が歪んだり不自然な動画になる場合が少なくない。

Runway

比較的良好だったケースの一例として上記未来社会のDream Machineの画像をRunwayで生成した動画を示す。この場合でも空飛ぶ車の動きは単調になっている。

CSS

FlexClip

別の例として上記深海でのGeminiのデータをもとにFlexClipで動画を生成した例を示す。マッコウクジラとダイオウイカのゆったりした絡みが表現されている。これで両者が戦うシーンであれば面白い。

CSS

Dreamina

DreaminaはTikTokで知られるByteDanceが提供するAI。ここではビデオがない時代、筆者が小学校1年のときに描いた図画をもとに動画を作成した。図があまり綺麗ではないのでAIがどの範囲を電車と認識するかがポイントとなるが、何回かの試行により一応電車が意図する方向に走っている(電車が手前の草むらとともに走る場合もあった)。

CSS

プログラミング

簡単なプログラミングとして、回転するCubeを作成した。Grok、Copilotいずれも一発で成功した。ChatGPTは改善の要ありだった。Grokの例を示す。Copilotも同じようなもの。

Front

Back

Right

Left

Top

Bottom

CSS

3Dモデル

ここではGenie、Meshyで地球の3Dモデルを作成してレファレンスとして用いたNASAの地球の３Dモデルと比較する。Genie（Hi-Res）はそのデータサイズがNASAの約1/10である点を考慮するとよくできている。

地球

NASA

NASAの地球の3Dモデルは精密な仕上がりとなっている。

データサイズ: 18.485MB

Genie（Luma Genie）

Genieの地球の3Dモデル（Hi-Res）の南極を見るとNASAに比べて不明瞭となっているがデータサイズの違いを考慮すると許容範囲だと思われる。

データサイズ: 1.96MB

Meshy

データサイズは3.9MBであるが、メッシュが荒く5大陸及び周辺の地形が不明瞭となっている。。

科学チャット

AIと科学チャットをすると面白い。ここでは、相対性理論における電磁場の振る舞いについて少し長くなるが面白いのでGrokとチャットした要約を示す。

\begin{align*} \end{align*}

筆者の質問
相対性理論では電場と磁場は電磁場という一つの実体が観測者の視点によって違う現象に見えるだけだとされています。それでは導体の一方に電圧を加えた時、遠方の観測点の静止観測者には電子の移動速度と電場の伝搬速度はずれますか?一方電場と同じ速度で移動する移動観測者から見ると電場でなく磁場に見えるのですか？

\begin{align*} \end{align*}

Grokの回答
非常に興味深い視点からの質問ですね！導体に電圧を加えた場合の電場と電子の挙動、そして相対性理論に基づく観測者の視点の違いについて説明します。

\begin{align*} \end{align*}

1) 状況の設定と基本的な挙動
• 導体の片端に電圧を印加すると、電場が発生し、その変化が導体に沿って伝播します。
• 導体の遠方にある観測点で、導体に対して静止している静止観測者が観測します。
• 電子は移動しないのか？厳密には電場が伝播すると導体中の自由電子は電場の影響を受けて動き始めます。但し、その平均移動速度（ドリフト速度）は非常に遅い（例えば $10^{-4} \text{m/s}$）です。一方、電場の伝播速度は光速に近い（例えば導体中で $2 \times 10^8 \text{m/s}$）ため、電子の物理的な移動が静止観測者に届く前に電場の変化が到達します。この場合、静止観測者にとって
• 電場が伝播する: 電圧を加えた瞬間、電場の変化が波として導体に沿って伝わり、遠方の静止観測点に到達します。導体中の電場の伝播速度は、媒質の特性に依存しますが、光速の50～70%程度（絶縁体の比誘電率などによる）。
• 電子の移動はほぼ無視できる: ドリフト速度が遅いため、電子そのものが遠方の静止観測点に到達する時間スケールは電場の伝播に比べて圧倒的に長くなります。従って、短時間で見ると「電子は移動しない」と近似的に言えます。
結論として、静止観測者にとっては、電場だけが伝播してくると観測されます。但し、電子が完全に動かないわけではなく、微小なドリフト運動を始めている点に注意が必要です。

\begin{align*} \end{align*}

2) 電場と同じ速度で移動する移動観測者の視点
次に、電場と同じ速度で移動する移動観測者（例えば $v = 2 \times 10^8 , \text{m/s}$で導体に沿って移動）を考えます。相対性理論によれば、電場と磁場は観測者の運動状態に依存して変換されます。

\begin{align*} \end{align*}

2-1) 静止観測者の視点での状況
静止観測者にとって、電圧が加わると
• 導体に沿って電場$\mathbf{E}$が伝播します。この電場は、導体内の電位差（電圧）によって生じ、例えば導体の軸方向に沿った成分 $E_z$ を持つとします。
• 電子が動き始めると電流が発生し、電流に伴う磁場 $\mathbf{B}$が導体の周囲に生じます（アンペアの法則）。但し、電場の伝播が最初に観測される時点では、電流の効果（磁場）はまだ遠方に届いていない可能性があります。
初期の瞬間では、静止観測者は主に伝播する電場 $\mathbf{E}$を観測し、磁場 $\mathbf{B}$は電流が確立するまで弱いかゼロに近いと仮定することができます。

\begin{align*} \end{align*}

2-2) 移動観測者の視点での変換
電場と同じ速度で移動する移動観測者にとっては、相対性理論のローレンツ変換により電場と磁場が次式に従って変換されます（$x$軸方向に速度 $v$で移動する場合）。

\begin{align*} &E’_x = E_x\\ &E’_y = \gamma (E_y - v B_z)\\ &E’_z = \gamma (E_z + v B_y)\\ &( B’_x = B_x )\\ &B’_y = \gamma (B_y + \frac{v}{c^2} E_z) \\ &B’_z = \gamma (B_z - \frac{v}{c^2} E_y) \end{align*}

ここで

\begin{align*} \gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} \end{align*}

はローレンツ因子、(c) は真空中での光速です。仮に導体中で電場が$v = 2 \times 10^8 , \text{m/s}$ で伝播するとし、静止系で初期に

\begin{align*} \mathbf{E} = (0, 0, E_z)、 \mathbf{B} = (0, 0, 0) \end{align*}

（磁場がまだ生じていない）と考えます。移動観測者にとって

\begin{align*} E’_z = \gamma E_z\ (B_y = 0) \end{align*}

変化は$\gamma$のみであるから

\begin{align*} B’_y = \gamma \frac{v}{c^2} E_z \end{align*}

つまり、移動観測者にとっては電場$E’_z $が残りつつ、磁場$B’_y$が新たに現れます。 $v$が光速に近い場合（例えば $v = 0.67c$）、$\gamma$ は約1.34となり、磁場成分が顕著になります。

\begin{align*} \end{align*}

移動観測者の解釈
移動観測者にとって、電場と磁場が観測者の運動状態に依存して混ざり合うため、静止系で「電場のみ」に見えていたものが、電場と磁場の両方に変換されます。但し
• 電場と同じ速度で移動しているため、電場の「波」そのものは移動観測者に対して静止しているように見えます。つまり、時間的に変化しない電場と磁場の組み合わせを観測する可能性があります。
• もし電流がまだ遠方に届いていない初期状態を考えると、静止系での磁場がゼロであるため、変換後の磁場成分 $B’_y$ は電場 $E_z$に由来するものとして現れます。

\begin{align*} \end{align*}

実態は何が起きているのか？
物理的には以下のように整理できます。
• 静止観測者: 電圧が加わったことで電場が伝播し、導体中の電子が微小に動き始めます。遠方の観測点では、まず電場の変化が到達し、その後に電流（電子のドリフト運動）の効果が広がる可能性があります。
• 移動観測者: 同じ物理現象を別の視点で見ており、電場と磁場の両方を観測します。これは同じ電磁場の異なる現れを観測しているだけです。
• 実態: 電圧の印加により電磁場が生成され、それが導体中を伝播している、という物理的な現象が起きています。電子の移動速度が遅くても電場の伝播は速く、観測者の視点によってその見え方が変わる、というのが相対性理論の核心です。物理的には電磁場の生成と伝播が確実に発生しており、観測者の参照系によってその表現（電場か磁場か）が変わるだけです。

\begin{align*} \end{align*}

結論
• 静止観測者: 電場が伝播し、電子の移動は遅いため初期には「電場だけが伝わる」と近似的に言えます。
• 移動観測者: 電場と同じ速度で移動すると、電場の伝播速度は光速 ( c ) であり、電磁波として電場と磁場が一体となって伝播します。この場合、磁場は電場の時間変化$ \nabla \times E = -\partial B / \partial t $に由来し、観測者の運動によってその見え方が変化します。静止系での電場が電場と磁場の両方に変換されて観測されます。これは電磁波の伝播に伴う磁場であり、電子の流れ（電流）による磁場とは起源が異なります。但し、電場の波に追従するため時間変化は静的になる可能性があります。
移動観測者が電子と同じ速度で移動する場合、電子の速度は遅く（ドリフト速度は $\sim 10^{-4} \text{m/s} $ 程度）、電流による磁場が問題になりますがもし電子が静止すれば磁場はゼロとなります。
• 実態: 電磁場の伝播が起きている物理現象であり、観測者の視点によって電場と磁場の割合が異なる形で現れる、というのが相対性理論の結果です。

\begin{align*} \end{align*}

筆者の質問
式も含めて理解しました。その上で、電場と同じ速度で移動している移動観測者から見ると磁場は電場の時間変化によって発生するとのことですが、それは電場が光速で動くが移動観測者は相対性理論では基準系を明確にできないので近光速であるためか、移動速度は電場と同じであっても電場そのものが(例えば電波のように)変化するためでしょうか？両者の混合でしょうか？

\begin{align*} \end{align*}

Grokの回答
素晴らしい質問ですね。この点は相対性理論と電磁場の関係を深く理解する上で重要な部分です。ご指摘の「電場と同じ速度で移動する観測者」について、状況を整理し、疑問に答えるために段階的に説明します。

\begin{align*} \end{align*}

状況の確認
まず、「電場と同じ速度で移動する観測者」とは、電場が伝播する速度、つまり光速 ( c ) で移動する観測者を指していると解釈します。これは通常、電磁波が伝播するケースを想定しています。質問では、以下の3つの可能性を挙げています：
1) 相対性理論で光速の基準系を明確に定義できないため、近光速であることが原因か？
2) 電場そのものが時間的に変化する（例えば電波のように）ためか？
3) 両者の混合か？
これらを一つずつ検討し、結論を出します。

\begin{align*} \end{align*}

1) 光速で移動する観測者の基準系と近光速の影響
相対性理論では、すべての慣性系において光速 ( c ) は不変であり、観測者が光速で移動する基準系を厳密に定義することはできません。なぜなら、ローレンツ因子 $\gamma = 1 / \sqrt{1 - v^2/c^2} )$は $v = c $ のとき発散し、物理的に意味のある基準系が構築できないからです。
• 仮に近光速 $ v \to c $ を考える: 「電場と同じ速度で移動する」という状況を現実的に解釈する場合、観測者の速度を光速に非常に近い値（例えば $ v = 0.999c $）と仮定します。この場合、ローレンツ変換を適用して静止系から移動系への電場と磁場の変換を計算できます。
• 変換の結果: 静止系で電場 $ E $ と磁場 $B $ がある場合、移動系での電場 $E’$ と磁場 $B’ $ は次のように変換されます（簡単のため、$ v $が $ z $方向、電場が $ x $ 方向にあると仮定）：

\begin{align*} & E’_x = E_x, \quad E’_y = \gamma (E_y - v B_z), \quad E’_z = \gamma (E_z + v B_y), \\ & B’_x = B_x, \quad B’_y = \gamma (B_y + \frac{v}{c^2} E_z), \quad B’_z = \gamma (B_z - \frac{v}{c^2} E_y). \\ \end{align*}

$ v \to c $ に近づくと $ \gamma $ が非常に大きくなり、電場と磁場の成分が互いに強く混ざり合います。つまり、静止系で純粋な電場だけだったとしても、移動系では磁場成分が現れます。近光速で移動することで、静止系での電場が移動系で磁場に「見える」のは、相対性理論の変換則によるものです。ただし、$v = c $ では変換が破綻するため、「近光速」という条件がこの効果の一因です。

\begin{align*} \end{align*}

2) 電場そのものが時間的に変化する場合
電磁波（例えば電波）では、電場 $ E $ と磁場 $ B $ が時間的・空間的に変化しながら伝播します。マクスウェル方程式によれば：

\begin{align*} &\nabla \times E = -\frac{\partial B}{\partial t} : 電場の空間的変化が磁場の時間変化を引き起こす。\\ &\nabla \times B = \mu_0 \epsilon_0 \frac{\partial E}{\partial t} : 磁場の空間的変化が電場の時間変化を引き起こす。\\ \end{align*}

• 静止系での電磁波: 電場 $E = E_0 \sin(kz - \omega t) $（$ z $ 方向に伝播する場合）があると、磁場 $B = \frac{E_0}{c} \sin(kz - \omega t) )$が直交する方向に発生します。ここで $ \omega = kc $であり、伝播速度は光速 ( c ) です。
• 移動観測者の視点: 観測者が電磁波と同じ速度 $ v = c $ で動く場合、波の位相 $ kz - \omega t $が一定になるように移動します。つまり、$z = ct $ を満たす基準系では、時間変化が「静的」に見える可能性があります（$ kz - \omega t = k(ct) - \omega t = 0 $）。しかし、( v = c ) は定義できないので、近光速で考えると、波の時間変化が極端に遅く見える（ドップラー効果による周波数の低下）一方で、電場と磁場の変換が起こります。電場が時間的に変化する（電磁波である）場合、静止系で磁場が共存しており、移動系でもその変換された形で磁場が観測されます。この「電場の時間変化」が磁場の存在を保証する要因です。

\begin{align*} \end{align*}

3) 両者の混合か？
実は、この2つの要因は独立ではなく、密接に関連しています。
• 近光速の効果: 観測者が近光速で動くことで、静止系での電場と磁場が変換され、移動系で磁場が現れます。これは純粋に相対論的な効果です。
• 電場の時間変化: 電場が光速で伝播する場合、通常は電磁波として磁場を伴います。この時間変化がなければ（静的な電場だけなら）、磁場は発生しません。
質問の文脈では、「電場と同じ速度で移動する」という状況が電磁波の伝播を想定していると解釈できます。従って
• 静止系で電場が時間変化する（電磁波である）場合、磁場が必ず存在する。
• 近光速で移動する観測者にとって、その電場と磁場がローレンツ変換によって異なる割合で観測される
つまり、両者の混合が正しい答えになります。ただし、主な原因は「電場が時間変化する（電磁波である）」ことであり、近光速での変換効果がその見え方をさらに調整する、という関係です。

\begin{align*} \end{align*}

結論
• 電場が静的（時間変化しない）場合: 例えば、静的な電荷による電場だけなら、磁場は発生しません。移動観測者（近光速）でも、静止系に磁場がなければ変換で磁場が生じることは限定的です。
• 電場が時間変化する場合（電磁波）: 静止系で電場と磁場が共存し、移動観測者（近光速）ではその変換された形で磁場が観測されます。この場合、「電場の時間変化」が磁場の起源であり、近光速での相対論的効果が観測結果に影響を与えます。
• 質問への回答: 「電場と同じ速度で移動する観測者から見ると磁場が発生する」のは、電場が時間変化する（電磁波である）ためであり、近光速であることによる変換効果がその見え方を変える、という両者の混合です。

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