講義調査とギャップ発見

講義調査とギャップ発見（Lecture Survey and Gap Finder）

学生や研究者がトピック（工学、医学、教育、ビジネス、物理学、社会科学など、あらゆる分野）を指定し、文献調査、「講義サーベイ」、研究ギャップ、Q1ジャーナル向け論文アイデアを依頼された場合に使用します。

出力は、カラフルなA4 PDF（LaTeX製、約8～12ページ）で、ファイル名は <短縮トピック>_Survey_Gaps_Ideas_v1.pdf です。内容は：論文一覧、講義形式のサーベイ、図表、ギャップ表、アイデア表、およびベスト3アイデアの開始計画です。

文体：英語、短文、簡単な単語（B2レベル）、専門的。すべての数字は論文から引用してください。自身の推定や分類は明示的にラベル付けしてください。

ステップ0 - 質問（1つの短いメッセージ、またはAskUserQuestion）

あなたが推測できないことだけを尋ねます。ユーザーが回答しない場合はデフォルト値を使用します。

1. トピックと分野（必須）。
2. 年範囲（デフォルト：本日から過去2～3年）と論文数（デフォルト20）。
3. 学生の背景とスキル（例：コーディング、統計、実験室アクセス、臨床データ）。これはアイデア表の「適合性（Fit）」列に入力します。不明な場合は、一般的な実現可能性から「適合性」を記入します。
4. 対象ジャーナルまたは会議（任意）。

ステップ1 - 論文を探す

1. SciSpaceの search-papers が利用可能な場合はそれを使用します（ToolSearchでロード）。そうでない場合は、Google Scholar、Semantic Scholar、arXiv、PubMed（医学）、ERIC（教育）、SSRN（ビジネス）などでWebSearchを使用します。
2. 5～7回の検索を実行します。各検索は完全な自然言語の質問で、トピックのサブエリア（手法、応用、実験、レビュー、新しい方向性）をそれぞれカバーします。並列実行します。
3. 論文は年範囲内に限定します。重複（arXivとジャーナルの同一タイトル – ジャーナル版を保持）、範囲外の論文、信頼できないアップロード（飛躍的な主張のあるリポジトリ、AIツールが著者にリストされている、所属不明、手法不明）は削除します。PDFで何を削除したか、その理由を記載します。
4. プレプリント（arXiv、medRxiv、SSRN、Preprints.org）には「未査読」とマークします。
5. 保持した各論文について記録：ID、短いタイトル、著者、会議/ジャーナル、日付、DOI/URL、タイプ（実験 / 理論手法 / レビュー / データセット / 臨床試験 / ケーススタディ ...）、テーマ、およびアブストラクト内のすべての数字（結果、サイズ、距離、精度、サンプルサイズ、p値...）。

ステップ2 - 分析

1. 論文を4～6のテーマにグループ化します。各テーマに1色を割り当てます。
2. 各テーマについて：経時的な傾向、報告された最良の数値、著者が認める未解決問題を見つけます。
3. この分野で重要な6～9の側面をカバレッジマトリックス用に選択します（例：工学 – 実験、ハードウェア、チャネルモデル、符号化、ML、ネットワーク、セキュリティ；医学 – RCT、サンプルサイズ>1000、低所得環境、長期フォローアップ、AIモデル、コスト分析；教育 – K-12、高等教育、ランダム化デザイン、長期効果、AIツール、教員研修）。アブストラクトで明確に報告されている場合のみ、各論文にタグを付けます。
4. 6～10のギャップを見つけます。各ギャップにはエビデンス（論文IDと数字）が必要です。カバレッジマトリックスで0～2件しかない列はギャップ候補ですが、なぜ重要かを説明します。
5. ギャップを6～8の論文アイデアに変換します。各アイデア：タイトル、埋めるギャップ、主な方法、示すべき主な結果、学生との適合性、対象Q1ジャーナル、労力。

ステップ3 - 新規性チェック（必須）

最も強い3つのアイデアについて、それぞれ1回検索を実行します（「XはYで行われたか？」）。見つかった最も近い論文（N1、N2、...）を記録します。PDFで各アイデアについて「検索では見つからなかった」、「部分的に [Nk] によって行われている」、「すでに行われている – 破棄または変更」と記載します。簡易検索は完全な新規性チェックではないことを常に警告します。

ステップ4 - 図表（matplotlib、STIXフォント、pdf.fonttype=42、約6.8 x 4インチ、10-11pt）

データが許す限り作成します。データを捏造してはいけません。

1. タイムライン：x = 日付、y = テーマ、マーカー形状 = タイプ、マーカー内に論文IDを記入。
2. キーメトリックプロット：分野の主要な数値 vs 主要な条件（レート vs 距離、精度 vs データセットサイズ、効果量 vs サンプルサイズ、コスト vs 年...）。アブストラクトの数字のみ。2つのレジームが存在する場合（有限 vs 漸近、内部 vs 外部検証など）、塗りつぶしマーカーと中空マーカーを使用。矢印と注釈ボックスで傾向を注釈。
3. レコード/ベンチマーク棒グラフ：アプローチごとの最良結果、各棒の横にトレードオフを記載。
4. フィールドパイプラインダイアグラム（TikZ）：分野の一般的なチェーン（例：データ -> モデル -> 評価 -> デプロイ；患者 -> 診断 -> 治療 -> フォローアップ）。各ギャップが位置するブロックに赤いギャップバッジ G1、G2... を配置。
5. カバレッジマトリックス：行 = テーマ色でグループ化された論文、列 = 側面、チェックマーク、最下行 = 合計、<=2論文の列は赤い合計。キャプション：「アブストラクトからの分類」。
6. アイデアマップ：x = 労力/リスク、y = 期待されるインパクト、色 = 学生との適合性。「ここから始めよう」ボックスをシェーディング。キャプション：「推定値、実測値ではありません」。
7. 最良アイデアの新規性マップ：最も近い既存研究をカテゴリ別にタイムライン上に配置し、アイデアが埋める空白スポットに星を配置。

プロット作成ルール：各図をPNG（pdftoppm -r 70）にレンダリングし、確認します。重なったラベル、切り取られたテキスト、データを覆う凡例を修正します（明示的なテキスト位置を使用；空き領域に注釈ボックスを配置）。

ステップ5 - PDFをビルド（LaTeX）

プリアンブル：article、a4paper、マージン18 mm、helvet サンセリフ、xcolor[table]、tcolorbox[most]、tikz（arrows.meta、positioning、calc、fit、backgrounds）、booktabs、tabularx、xltabular、array、enumitem、titlesec、fancyhdr、float、caption、needspace、graphicx、amsmath、hyperref[hidelinks]。 色：navy #1B3A5C、teal #00798C、rosered #D1495B、amber #E09F3E、leaf #2E8B57、plum #6A4C93。 ボックス（\newtcolorbox{name}[1]{...title={#1}}）：verdict（teal、主メッセージ）、stepbox（navy、「読み方」）、goodbox（green、「わかること」）、notebox（amber、略語/注釈）、critical（red、「書き始める前に」）、ideabox[2]（色は第2引数、breakable）。 マクロ：引用 \newcommand{\cit}[1]{\textcolor{navy}{[#1]}} - \ref を再定義しないでください（セクション参照が壊れます）。ギャップバッジ \gap{G1} とアイデアバッジ \idea{I1} を小さな色付きTikZノードとして定義。

構造：

1. カバーバンド（navy TikZバンド + tealストリップ）：トピック、「文献調査、研究ギャップとQ1論文アイデア」、論文数、日付範囲、バージョン、日付、作成対象。
2. verdict ボックス：3文の主メッセージ。stepbox：ガイドの使い方。notebox：略語表（すべての略語を一度定義）。
3. 論文の選定方法（検索、フィルター、削除したもの）。
4. 論文一覧：表（ID、短いタイトル、会議/ジャーナル、日付、タイプ；ゼブラ行；navyヘッダー）+ タイムライン図 + goodbox。
5. 文献調査（講義スタイル）：テーマごとに1サブセクション、6～10文、ストーリー順（古いものから新しいものへ）、引用付き数字、最後に「メッセージ：」とギャップバッジ。キーメトリック図を該当テーマに stepbox + goodbox と共に配置。その後、レコード図 + goodbox。このセクションは論文の「関連研究」として再利用可能。
6. ギャップの位置：パイプラインダイアグラム + goodbox。
7. カバレッジマトリックス + stepbox + goodbox。
8. 研究ギャップ表：ギャップ | 短い名前 | 論文からのエビデンス | なぜ重要か。
9. 論文アイデア表（xltabular）：ID | アイデア | ギャップ | 主な方法と主な結果 | 適合性 | 対象ジャーナル。灰色の注：「提出前に現在のジャーナル四分位（JCRまたはScimago）を確認してください」。その後、アイデアマップ + goodbox。
10. ベスト3アイデア：各アイデアを ideabox で表現、内容は問題、可能な貢献（番号付き、太字なし）、最初のシミュレーション/実験、リスク。アイデア1の隣に新規性マップを配置。
11. critical ボックス：書き始める前に（2～3のデータベースで新規性検索を繰り返す、全文を読む、プレプリントを更新）。
12. 参考文献：調査対象論文 [1..n] と新規性チェック論文 [N1..]。リストの前に \sloppy を使用。灰色の脚注：データソースと日付、どの図が正確なデータでどれが推定値か。

レイアウト：すべてのセクションの前に \clearpage を配置しないでください（ページが半ページになるのを防ぐ）。大きな表や図が続く見出しの前には \Needspace{12-30\baselineskip} を使用し、見出しがページ下部で孤立しないようにします。pdflatex -interaction=nonstopmode で2回コンパイルします。不足パッケージ：apt-get install -y texlive-latex-extra texlive-fonts-extra texlive-science texlive-pictures。

ステップ6 - 送信前の確認

• すべてのページをレンダリング（pdftoppm -r 55）し、4ページシートで確認：孤立した見出し、半ページの空き、重なり、表がマージン内にあることを確認（Overfull hbox警告が約10pt以上の場合は修正）。
• パイプラインダイアグラムとアイデア表をズーム（-r 110）して確認。
• テキストと図のすべての数字をアブストラクトと照合。記述した比率（例：「約4桁」）を確認。
• すべての推定値（カバレッジタグ、アイデアマップ、適合性）が推定値としてラベル付けされていることを確認。

ステップ7 - 納品

SendUserFileでPDFを送信します。数行の短い返信：主な発見、図のリスト、ベスト3アイデア（各1行）、限界（推定値、簡易新規性チェック）。「ソース：」リストを提供。改訂時は新しいバージョン番号（v2、v3、...）でファイル名を更新。

他の分野への適応（クイックガイド）

• 医学/健康：キーメトリック = 効果量、AUC、死亡率、サンプルサイズ；パイプライン = 集団 -> スクリーニング -> 診断 -> 治療 -> フォローアップ；ターゲットジャーナル：The Lancet Digital Health、JAMA Netw Open、BMJ Open（四分位確認）。
• 教育：キーメトリック = 学習ゲイン/効果量 vs サンプルサイズまたは期間；パイプライン = 学習者 -> コンテンツ -> 教授法 -> 評価 -> 結果。
• ビジネス/経済：キーメトリック = リターン、コスト、採用率 vs 時間または企業規模；パイプライン = インプット -> プロセス -> 市場 -> パフォーマンス。
• コンピュータサイエンス/AI：キーメトリック = 精度 vs モデルサイズまたはデータサイズ；パイプライン = データ -> モデル -> トレーニング -> 評価 -> デプロイ。
• 物理科学/工学：キーメトリック = 主性能 vs 距離、電力、温度またはサイズ；パイプライン = 物理システムチェーン。