先生の「まずは論文の骨子を箇条書きで書いてみて」に対応する: 論文執筆の第一歩
こんにちは @shunk031 です。 年末年始は国内学会の締め切りが多く、研究室内で初めて論文を書く人たちが増えてくる時期です。 本記事はそのような論文執筆が初めての弊研 (彌冨研究室) B4 や M1 に向けて書きましたが、一般的に論文の書き始めに通じるところがあると思います。
この記事は 法政大学 Advent Calendar 2021 22 日目の記事です。
弊研では恒例ですが、研究が進んできて結果がまとめられそうな段階になってくると 先生 に以下のようなことを言われます。
「まずは論文の骨子を箇条書きで書いてみて！」
本記事は「論文の骨子とはどのようなものか」「箇条書きで骨子を書く場合の注意点はなにか」に焦点を当てます。 この記事では言及できない、基礎的な（科学）論文執筆の技法が存在します。 それらを補うため、弊学科・弊研究科の学生の場合は 科学技術文技法 をまずは履修してください *1*2*3。
以下は目次です:
忙しい人向けまとめ
忙しい人向けに「論文の骨子を箇条書きで書いてみて」と言われたときにやる 3 つのことをまとめます:
- まず論文の大枠を箇条書きで
3 〜 4個書きます- これらは トピックセンテンス と呼ばれます
- この大枠が非常に大事ですが、肩の力を抜いて気軽に適当に書きます
- それぞれのトピックセンテンスに、更に説明する文を
2 〜 3個書きます- これらは サポートセンテンス と呼ばれます
- 各トピックセンテンス内ではそのトピックの話だけをするようにサポートセンテンスを書きます
- 最後にまとめになる文 1 個書きます
- これは 小結論センテンス と呼ばれています
- トピックセンテンスから小結論センテンスまでのまとまりは
パラグラフと呼ばれています
論文の骨子とはどのようなものか
先生から「論文の骨子」と言われたら、まずは「イントロの流れ」やそのアウトライン *4 のことについて言われていると考えてください。 以下はその「イントロの流れ」を一から作るためにはどうすればいいかを私個人が考えていることを書きます。
アカデミックライティングの基本：パラグラフライティング
パラグラフライティングとは、１つの話題について書かれたパラグラフを組み合わせて、論理を展開していく文章技法です *5。 パラグラフライティングのポイントは「各段落の先頭行だけを抜き出せば正しい要約ができあがるようにする」ことです *6。 この「 各段落の先頭行 」を「 トピックセンテンス 」といい、トピックセンテンスを集めたものが「 論文（イントロ）の骨子の元 」になりうると私は考えています。 この論文の骨子の元となるものに肉付けしていくことで、「 論文の骨子 」が完成します。
論文の骨子以外に先生から要求されるものとして、introduction で示した仮説や提案法の有効性をどのように示すかの「 実験の骨子 」があります。 これは現状出ている結果や主張したい話を評価できるような実験をいくつか考える必要があります。 この記事では実験の骨子の書き方については述べません。
実際の論文はどうか：実例でトピックセンテンスを確認
Tan et al, "EfficientNet: Rethinking Model Scaling for Convolutional Neural Networks"*7 を例に取り上げます。 深層学習による画像認識分野の研究している方だとよく聞く論文だと思います。 良い論文はトピックセンテンスが骨子の元になります。 以下を読むだけで論文の全体がざっくりと理解できるはずです:
- Scaling up ConvNets is widely used to achieve better accuracy.
- In this paper, we want to study and rethink the process of scaling up ConvNets.
- Intuitively, the compound scaling method makes sense because if the input image is bigger, then the network needs more layers to increase the receptive field and more channels to capture more fine-grained patterns on the biggerimage.
- We demonstrate that our scaling method work well on existing MobileNets and ResNet.
自然言語処理分野で現在注目されている論文はどうでしょうか？Devlin et al, "BERT: Pre-training of Deep Bidirectional Transformers for Language Understanding"*8 は以下のようなトピックセンテンスが並びます。上から下へ流れるように話が進んでおり、ロジックが行ったり来たりしていません。上記で例に挙げた EfficientNet の論文同様に、トピックセンテンスを読むだけで論文の全体がざっくりと理解できます:
- Language model pre-training has been shown to be effective for improving many natural language processing task.
- There are two existing strategies for applying pre-trained language representations to down-stream tasks: feature-based and fine-tuning.
- We argue that current techniques restrict the power of the pre-trained representations, especially for the fine-tuning approaches.
- In this paper, we improve the fine-tuning based approaches by proposing BERT:Bidirectional Encoder Representations from Transformers.
先生から「論文の骨子を書いてみて」と言われたらビビらずに、まずトピックセンテンスとなりうるような文 (通常 3〜4 文) を考えましょう。 「論文」を書くとなると非常に大変そうですし、難しそうです。一方で、「3、4 文で研究説明できる良うにとりあえず書いてみてよ〜」と言われたらできそうです。やればできます*9 。
箇条書きで骨子を書く場合の注意点
トピックセンテンス となる文ができたら、それらに肉付けしていくことで、論文の骨子を作っていきます。
先生とは Microsoft Word でやり取りすることが多いので、Word でファイルを作成するか、Google Doc 等を作成して Word に export することを検討してください。
ここでファイル名は非常に重要です。 202X-YY-ZZ_山田太郎_論文骨子 のようなファイル名にしましょう。
先生は複数人とやり取りするため、誰の骨子かわかりやすくすべきです。
更にこのような丁寧な命名規則は自分で論文を書いていく中でも時系列順で編集履歴がわかりやすくなります。
箇条書きで トピックセンテンス となりうる文を書いたら、そのセンテンス郡をトップレベルの箇条書きにします。 トピックセンテンスをより細かく説明するサポートセンテンスは一つインデントを下げて書くようにします。 こうすることで、文の構造を明示的にわかりやすくする役目があると私は考えています。 上図の 緑色のハイライトされた文 はサポートセンテンスであり、 黄色でハイライトされた文 は 緑色でハイライトされた文 を更に説明する役目があると言えます。 サポートセンテンスでトピックセンテンスを適宜説明したら、最後に 小結論であるセンテンス を書いて締めます。 これらトピックセンテンス、サポートセンテンス、小結論センテンスのまとまりをパラグラフと言います。
骨子からイントロを組み立てる
ここまでくればほとんどイントロ（ = introduction; 論文の導入部分）は完成です。 トピックセンテンスやサポートセンテンスに適宜文献を引用したり、主な実験結果の数値を載せたりします。 イントロの最後に研究の貢献を箇条書きでまとめることで、論文の主張したい部分を強調することができます。
イントロの流れ以外の骨子
箇条書きで骨子を書く際のトピックセンテンス 4 行からのそれぞれに対する 3 行ほどのサポートセンテンス・小結論センテンスという流れは、イントロ以外でも同じです。 例外はあると思いますが、この流れをまずは守ることが重要です。センテンス 1 つのパラグラフを書いてしまったときはおかしいかな？と感じるようになると良いです。
関連研究セクションでも トピックセンテンス -> サポートセンテンス -> 小結論センテンス のまとまり（パラグラフ）から構成されます。
自身の研究に関連する分野を 2〜3 個ピックアップしてタイトルを付け、複数のパラグラフを書いて自身の研究と関連する研究の差分や立ち位置がわかるように書けば、もうほとんど完成です *10。
Python での実装は得意だけど、論文はちょっと… な人向けのイメージ
論文は自然言語の集まりですが、プログラミング言語のような機械言語のようにみなすことができます。 以下は Python 風擬似コードで論文の構成をイメージしたものです。
論文もプログラミング言語同様 スコープ があります。 各パラグラフはそれぞれ関数とみなすことができ、その関数で最初に提起された話題（= トピックセンテンス）しか扱いません。 関数内から他の関数の話題には触れられません。例外としてその分野の共通知識や問題点等の話題は触れることができます。 これはこうした話がグローバルスコープ・空間にあると見なせるからです。 このような スコープ の意識を持っておくと、論文を執筆する際に、話題が行ったり来たりするのを防ぐことができるかもしれません。
まとめ
先生から まずは論文の骨子を箇条書きで書いてみて と言われた弊研の学生に向けて、私が考える骨子の書き方を示しました。
まずは、研究の大きな流れを 3〜4 文で書き、それぞれの文により細かい説明文を 2〜3 文追加することで、「骨子」が完成すると考えています。
このような書き方はいわゆるパラグラフ・ライティングと呼ばれる方法になります。本記事で紹介した方法以外にもより良い書き方があると思うので、ぜひ私に教えて下さい。（そして一緒に論文を書きませんか？）
*1:弊学科以外でもアカデミック・ライティングの授業は必ずあるはずなので受講することをおすすめします。更に世の中にはアカデミック・ライティングについての書籍が複数あります
*2:アカデミック・ライティング書籍おすすめ (1); 洋書ですが非常に平易な英語で書かれており具体的で非常にわかりやすいです。/ Science Research Writing For Non-Native Speakers Of English Hilary Glasma... https://www.amazon.co.jp/dp/184816310X
*3:アカデミック・ライティング書籍おすすめ (2); 網羅的にアカデミック・ライティング全般を学べる本です。辞書的に持っておくことをおすすめします。 / ネイティブが教える 日本人研究者のための論文の書き方・アクセプト術 (KS 科学一般書) エイドリアン・ウォールワーク https://www.amazon.co.jp/dp/4065120446
*4:「骨子」のことを「アウトライン」として説明している良いページ。参考になります。/ レポートの構成とパラグラフ・ライティングを知る | 名古屋大学生のためのアカデミック・スキルズ・ガイド https://www.cshe.nagoya-u.ac.jp/asg/writing03.html
*5:パラグラフ・ライティングについて | https://ichinomiya-h.aichi-c.ed.jp/ssh/kyouzai/paragurahu.pdf
*6:パラグラフライティングの作法 - 書き手にもメリットのある文配置ルール - | Systems Android Robotics http://www.ams.eng.osaka-u.ac.jp/user/ishihara/?p=566
*7:[1905.11946] EfficientNet: Rethinking Model Scaling for Convolutional Neural Networks https://arxiv.org/abs/1905.11946
*8:[1810.04805] BERT: Pre-training of Deep Bidirectional Transformers for Language Understanding https://arxiv.org/abs/1810.04805
*9:そしてようこそ論文執筆沼へ。締め切りまで走りきって、原稿提出したあとに「「最高」」 になりましょう。残念ながら僕はこの「最高」に取り憑かれているようです。
*10:関連研究のセクションって書くの難しいですよね。未だによくわかりません。
