技術解説

2026年、LLM(大規模言語モデル)の仕組みと選び方。GPT、Claude、Gemini、Llamaを比較

2026年2月時点のLLM(大規模言語モデル)の基本的な仕組み、主要モデルの比較、用途別の選び方を解説。技術的詳細から実用的選定基準まで。

投稿者: AI Tools Hub 編集部
LLM 技術解説 GPT Claude Gemini

2026年、LLM(大規模言語モデル)の仕組みと選び方。GPT、Claude、Gemini、Llamaを比較

2026年2月現在、LLM(Large Language Model: 大規模言語モデル)は生成AIの中核技術として広く利用されている。ChatGPT(OpenAI)、Claude(Anthropic)、Gemini(Google)、Llama(Meta)など主要モデルが競争し、企業、開発者、一般ユーザーが用途に応じて選択している。

しかし、多くのユーザーはLLMの仕組みを十分に理解せずに利用しており、「なぜハルシネーション(幻覚)が起きるのか」「どのモデルを選ぶべきか」が不明確なことが多い。本記事では、2026年2月時点のLLMの基本的な仕組み、主要モデルの比較、用途別の選び方を解説する。


LLMとは何か

定義

LLM(Large Language Model: 大規模言語モデル)は、大量のテキストデータで訓練された深層学習モデル。自然言語の理解・生成、質問応答、翻訳、要約、コード生成など多様なタスクを実行可能。

主要な特徴:

  • パラメータ数: 数十億~数兆のパラメータ(学習可能な変数)を持つ
  • 事前学習: インターネット上のテキスト(Web、書籍、論文等)で大規模に事前学習
  • ファインチューニング: 特定タスク向けに追加学習
  • RLHF(Reinforcement Learning from Human Feedback): 人間のフィードバックで調整

LLMの仕組み

1. Transformerアーキテクチャ

2017年にGoogleが発表した「Attention is All You Need」論文で提案されたTransformerアーキテクチャが、現代のLLMの基盤。

主要コンポーネント:

Self-Attention(自己注意機構):

  • 入力テキスト内の単語間の関係性を計算
  • 文脈に応じて各単語の重要度を動的に決定
  • 長距離の依存関係を効率的に学習

Feedforward Neural Network:

  • 各位置での変換を実行
  • 非線形性を導入

位置エンコーディング:

  • 単語の順序情報を埋め込む

2. 事前学習(Pre-training)

LLMは大量のテキストデータで事前学習される。

学習データ例:

  • Webページ(Common Crawl等)
  • 書籍、論文
  • Wikipedia
  • コードリポジトリ(GitHub等)

学習タスク:

1. 次単語予測(Causal Language Modeling):

入力: 「今日の天気は」
予測: 「晴れ」「曇り」「雨」等の確率分布

GPT系モデル(OpenAI)はこの方式を採用。

2. マスク言語モデル(Masked Language Modeling):

入力: 「今日の[MASK]は晴れです」
予測: [MASK] = 「天気」

BERT(Google)はこの方式を採用。

3. ファインチューニング・RLHF

事前学習後、特定タスク向けに追加学習。

RLHF(Reinforcement Learning from Human Feedback):

  1. 人間がモデル出力を評価(良い/悪い)
  2. 報酬モデルを学習
  3. 報酬を最大化するようモデルを調整

ChatGPT、Claude等の「会話的」で「役立つ」応答は、RLHFにより実現。

4. 推論(Inference)

学習済みモデルがユーザーの入力に対して出力を生成。

トークン化:

  • テキストを「トークン」(単語または部分単語)に分割
  • 例: 「ChatGPTは便利です」→ 「Chat」「GPT」「は」「便利」「です」

確率的生成:

  • 次のトークンを確率分布からサンプリング
  • Temperature(温度)パラメータで多様性を調整
    • 低い温度: より決定的、一貫性高い
    • 高い温度: より多様、創造的

LLMの限界と課題

1. ハルシネーション(幻覚)

LLMは事実と異なる情報を自信を持って生成することがある。これを「ハルシネーション」と呼ぶ。

原因:

  • LLMは「もっともらしい」テキストを生成するよう訓練されているが、「真実」を理解しているわけではない
  • 訓練データに含まれない情報、最新情報は正確に生成できない
  • 訓練データの誤りがそのまま出力される場合がある

対策:

  • 重要な情報は必ず一次情報源で確認
  • RAG(Retrieval-Augmented Generation)で外部知識を参照
  • 複数のLLMでクロスチェック

2. 知識カットオフ

LLMは訓練データの時点までの知識しか持たない。

例(2026年2月時点):

  • GPT-4o(OpenAI): 知識カットオフ 2023年10月(Web検索で最新情報取得可能)
  • Claude Opus 4.6(Anthropic): 知識カットオフ 2024年後半(Web検索で最新情報取得可能)

対策:

  • Web検索統合機能を活用
  • RAGで最新情報を参照

3. コンテキスト長の制限

LLMは一度に処理できるトークン数(コンテキスト長)に上限がある。

主要モデルのコンテキスト長(2026年2月時点):

  • GPT-4o: 128kトークン
  • Claude Opus 4.6: 200kトークン(Enterpriseは500k)
  • Gemini 2.0 Pro: 2Mトークン

対策:

  • 長文は要約してから入力
  • RAGで必要な情報のみ抽出

4. バイアス

LLMは訓練データに含まれるバイアス(偏り)を反映する。

例:

  • 性別、人種に関するステレオタイプ
  • 特定の政治的傾向

対策:

  • AIベンダーによるバイアス軽減努力
  • 出力のバイアスチェック
  • 多様な情報源での確認

主要LLMモデル比較(2026年2月時点)

1. GPT-4o / o1(OpenAI)

概要:

  • OpenAIの最新モデル
  • GPT-4o: 汎用マルチモーダルモデル(テキスト、画像、音声)
  • o1: 高度な推論タスク向け(数学、コーディング)

主要スペック:

  • パラメータ数: 非公開
  • コンテキスト長: 128kトークン
  • 知識カットオフ: 2023年10月
  • マルチモーダル: テキスト、画像、音声対応

強み:

  • 最も広く利用、エコシステムが充実
  • マルチモーダル(画像、音声)対応が成熟
  • DALL-E 3統合(画像生成)

弱み:

  • API価格が比較的高い
  • 知識カットオフが古い(Web検索で補完可能)

価格(API):

  • GPT-4o: 入力$2.5/100万トークン、出力$10/100万トークン

2. Claude Opus 4.6 / Sonnet 4.5 / Haiku 4.5(Anthropic)

概要:

  • Anthropicの最新モデルファミリー
  • Opus 4.6: 最高性能モデル(2026年2月5日発表)
  • Sonnet 4.5: バランス型
  • Haiku 4.5: 高速・低コスト

主要スペック(Opus 4.6):

  • パラメータ数: 非公開
  • コンテキスト長: 200kトークン(Enterpriseは500k)
  • 知識カットオフ: 2024年後半
  • マルチモーダル: テキスト、画像対応(音声は未対応)

強み:

  • コーディング、エージェント機能でトップクラス(2026年2月時点)
  • 大規模コンテキスト(200k~500kトークン)
  • 安全性、倫理性への注力

弱み:

  • 音声対応なし
  • GPTに比べエコシステムが小さい

価格(API、Opus 4.6):

  • 入力$5/100万トークン、出力$25/100万トークン

3. Gemini 2.0 Pro / Flash(Google)

概要:

  • Googleの最新モデルファミリー
  • Gemini 2.0 Pro: 高性能モデル
  • Gemini 2.0 Flash: 高速・低コスト

主要スペック(Gemini 2.0 Pro):

  • パラメータ数: 非公開
  • コンテキスト長: 2Mトークン(業界最大)
  • 知識カットオフ: 2024年後半
  • マルチモーダル: テキスト、画像、音声、動画対応

強み:

  • 業界最大のコンテキスト長(2Mトークン)
  • Google検索、Google Workspaceとの深い統合
  • マルチモーダル(動画対応)

弱み:

  • Google依存度が高い
  • コーディング性能はClaude、GPTにやや劣る(ベンチマーク依存)

価格(API、Gemini 2.0 Pro):

  • 入力$3.5/100万トークン、出力$10.5/100万トークン

4. Llama 3.1(Meta)

概要:

  • Metaのオープンソースモデル
  • 8B、70B、405Bパラメータの3サイズ

主要スペック(405B):

  • パラメータ数: 4050億
  • コンテキスト長: 128kトークン
  • ライセンス: オープンソース(商用利用可能、条件あり)

強み:

  • オープンソース、自社サーバーで運用可能
  • プライバシー保護(外部にデータ送信不要)
  • ファインチューニング、カスタマイズ可能

弱み:

  • 自社でインフラ構築が必要
  • GPT、Claudeに比べ性能がやや劣る

価格:

  • オープンソース(無料)
  • 自社インフラコストが別途必要

5. Mistral Large(Mistral AI)

概要:

  • フランスMistral AIの最新モデル
  • ヨーロッパ発のAI企業として注目

主要スペック:

  • パラメータ数: 非公開
  • コンテキスト長: 128kトークン
  • 多言語対応: ヨーロッパ言語に強み

強み:

  • ヨーロッパ市場、多言語対応
  • オープンソースモデル(Mistral 7B等)も提供
  • EU AI Act対応に注力

弱み:

  • GPT、Claudeに比べエコシステムが小さい
  • 英語以外の言語でのベンチマーク情報が限定的

価格(API):

  • 入力$2/100万トークン、出力$6/100万トークン

用途別LLM選定ガイド

1. コーディング・ソフトウェア開発

推奨モデル:

  • Claude Opus 4.6: 2026年2月時点でコーディングベンチマークトップクラス
  • GPT-4o / o1: 幅広い言語、フレームワーク対応

理由:

  • Anthropic公式発表によれば、Opus 4.6はHumanEval、MBPP等のコーディングベンチマークで業界トップスコア
  • o1(OpenAI)は複雑な推論、アルゴリズム設計に強み

2. 長文分析・文献レビュー

推奨モデル:

  • Gemini 2.0 Pro: 2Mトークンコンテキストで長文を一度に処理可能
  • Claude Opus 4.6: 200k~500kトークンで長文分析に最適

理由:

  • 長い論文、レポートを分割せずに入力可能
  • 文書全体の整合性を保った分析が可能

3. マルチモーダル(画像・音声・動画)

推奨モデル:

  • GPT-4o: 画像、音声のリアルタイム処理に成熟
  • Gemini 2.0 Pro: 動画対応、Google製品統合

理由:

  • GPT-4oは音声会話、画像解析で最も成熟
  • Gemini 2.0は動画解析対応(現時点で唯一)

4. カスタマーサポート・チャットボット

推奨モデル:

  • Claude Sonnet 4.5 / Haiku 4.5: コスト効率と品質のバランス
  • GPT-4o mini: 低コスト、高速レスポンス

理由:

  • 大量のクエリ処理に低コストモデルが適切
  • Sonnet、Haikuは品質を維持しつつコスト削減

5. プライバシー重視・自社運用

推奨モデル:

  • Llama 3.1 405B: オープンソース、自社サーバー運用
  • Mistral Large: ヨーロッパ発、EU規制対応

理由:

  • 外部にデータ送信不要
  • ファインチューニングでカスタマイズ可能

6. 低コスト・大量処理

推奨モデル:

  • Claude Haiku 4.5: 入力$1/100万トークン
  • GPT-4o mini: 入力$0.15/100万トークン
  • Gemini 2.0 Flash: 入力$0.075/100万トークン

理由:

  • バッチ処理、大量データ分析に低コストモデルが適切
  • 品質要件が低い用途向け

LLM選定チェックリスト

用途:

  • コーディング → Claude Opus 4.6、GPT-4o/o1
  • 長文分析 → Gemini 2.0 Pro、Claude Opus 4.6
  • マルチモーダル → GPT-4o、Gemini 2.0 Pro
  • カスタマーサポート → Claude Sonnet/Haiku、GPT-4o mini
  • プライバシー重視 → Llama 3.1、Mistral

コスト:

  • 低コスト重視 → Haiku、GPT-4o mini、Gemini Flash
  • 品質重視 → Opus、GPT-4o、Gemini Pro

統合:

  • Microsoft製品 → GPT(Microsoft Azure)
  • Google製品 → Gemini
  • AWS → Claude(Amazon Bedrock)

まとめ

2026年2月時点のLLM市場:

主要モデル:

  • GPT-4o/o1(OpenAI): 最も広く利用、マルチモーダル成熟
  • Claude Opus 4.6(Anthropic): コーディング、エージェント機能でトップ
  • Gemini 2.0(Google): 最大コンテキスト、動画対応、Google統合
  • Llama 3.1(Meta): オープンソース、プライバシー重視

LLMの仕組み:

  • Transformerアーキテクチャ
  • 大規模事前学習 + RLHF
  • 次トークン予測による確率的生成

選定基準:

  • 用途(コーディング、長文分析、マルチモーダル等)
  • コスト(API価格、自社運用コスト)
  • 統合(既存インフラとの連携)
  • プライバシー・セキュリティ要件

LLMは急速に進化しており、定期的にベンチマーク、価格、機能を再評価することが重要。


参考リンク


(本記事の情報は2026年2月14日時点のものです。LLM市場は急速に変化しており、最新情報は各公式サイトをご確認ください)

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