研究の成果、結果が出ない時の対処方法【修士は絶対チェックすべき項目】

研究室


研究成果を出す方法を知りたい方へ。


現在、研究をしているが思うような結果が出ない、データがそもそも全くなくてどうやって研究を進めればいいか分からないあと、なんか、効率よく研究成果を出す方法があったらなぁ。と考えていませんか?



本記事では、下記の内容を解説します。


✔本記事の内容


・研究の成果、結果が出ない時の対処法

・研究を効率よく進めていく方法


この記事を書いている僕は、元理系大学院生です。


研究成果は、3年間で学会での発表奨励賞2個、共著論文4本、査読付き論文投稿(審査中)なので記事の信頼性担保に繋がると思います。

また、僕自身もM1で全く研究成果が出ず苦労しましたが、本記事に書いた内容を身につけていくことで徐々に成果が出始めました。

合わせて読みたい記事
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研究の成果、結果が出ない時の対処法

次の3点が大切です。


・その①:考察→仮説→検証のサイクルができているか確認

・その②:論理的かつ簡明に説明するスキルを身につける

・その③:作業量が圧倒的に足りていない(頑張ってるつもり症候群)


どれも大切ですが、まずは①を身につけて最後に効率化も考えて③を考えてみてください。尚、③の頑張ってるつもり症候群の人は当てはまっていたら③から始めるのをオススメします。

その①:考察→仮説→検証のサイクルができているか確認(最重要チェック事項)

考察→仮説→検証のサイクルから成果が出るのが基本です。


研究では自ら考え、より良い結果を出すために仮説を立てて検証していく必要があるからです。
それらはお互いに干渉しあっており、何故こういう結果が出たのかを追求することによって新たな仮説が生まれ次の施策を立てることができるのです。

一見、実験が失敗だと思うようなデータであっても実は次の実験のヒントになるような材料が隠れている場合が非常に多くあるので、だからこそ考察することが大事になります。

先輩の実験内容を真似して作った太陽電池の電力効率が18%になるはずなのに、6%にしかならない。こういった時に、失敗だとか、先輩が改ざんしたのか?とかを考える学生が非常に多いです。



しかしこれは間違いです!
→本当にすべきことは、じゃあ何故6%なのか、12%落ちた理由は?、考えられる環境誤差は?と常に起きた事象に対して答えを探す姿勢が大切になります。

その中から、考えられる原因を予想します、その原因となる条件を変化させることで本当の原因を探ることができます(これが仮説になります!)。そしてその仮説から研究成果に繋がる新たな検証や仮説が生まれるのです!

研究はこのループから無限に続けていくことができます。

その②:論理的かつ簡明に説明するスキルを身につける(教授や他学生から助言を獲得しやすい:社会人になっても非常に大事なスキルになります)

論理的に簡明に伝える技術を身につけることで、他者からの意見を獲得しやすくなります。

自分が今やっている実験の状況を相手に理解してもらいやすくなるからです。

このスキルは、実験結果に対して、何故そうなったか論理的道筋を立て、矛盾なく、客観的に、過不足なく見極め、かつ論じる能力となります。

まず、下記の学生と教員との会話の例を見てください。


学生「論文に書いてある、ある処理をしたら〇〇の特徴をもつ結果が得られました。論文には△倍向上すると書いてあるんですが?」

教員「待って!?そもそもなんでそれをしようと思ったの?実験条件や外的要因はちゃんと把握してる?そうなった原因はなんなの?それじゃあ議論にならないよ…」


といった、会話を聞きますが、この話し方では結果に対する論理がないので議論ができません。むしろ、上記のように投げかけてくれる教員は大分優しい方だと思います。本当にすべき会話は以下のような感じです。


学生「本研究室が持つ〇〇という優位性を活かして、論文を参考に新規手法を試すことで△△という結果が得られると予想して検証したのですが、実際は□□という結果でした。原因としては、×か◎を考えており、×の可能性を検討するために●の条件を変更して実験を進めています。」

教員「それだと、◎が原因であるか明確にした方が×であるかの示唆にも繋がるし時間コストが少ないので、▽の方法で実験を進めることを勧めるよ。(あと2週間ぐらいで成果が出そうだから論文誌への投稿を検討しよう)」


上記から論理的に伝えることで相手側も次にどういうアドバイスをすべきか即座に検討することができます。更にお互い短時間の議論で済み、無駄がないので、より早い研究成果が得られる好循環が生まれます。

こちらの記事から論理的思考力が鍛えられます
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その③: 作業量が圧倒的に足りていない(頑張ってるつもり症候群)

考えるばかりで失敗を恐れて行動量が足りていないことがないか確認してください。

一つの行動(アウトプット)を重視し過ぎて、頭でっかちになり頑張った気になっちゃう可能性があります。

今までマニュアル通りにしか作業したことがない学生に多い事例です。これを直すのは厄介ですが、マインドとしてはやはり怒られてもいいから間違ってても仕方ないと思い、行動量をひたすら増やすことをオススメします。

逆に言うと、長時間の思考に慣れているため思考力が後々化ける可能性があるので、ここでマインドを変えることができた学生は将来有望である可能性が高いです!

こういう方は早めに凝り固まったマインドを壊してぶち抜きましょう!



例えば、朝10時から17時までかかってた1日の作業を2倍にしてみてください。初めは多いと感じ夜遅くまでかかるかもしれませんが、慣れると同じ10時から17時の間に2倍の作業をこなせるようになるかもしれません。

これが所謂、量を増やした上(パワープレー)での効率化であり、結果的に質の向上につながります。下の内容と被りますが、実際これを試行することで実験結果が数倍に増え、更に瞬発的に思考することができるので、思考力がブラッシュアップされます。


上記3つを繰り返すことで、1つの実験結果からいくつもの仮説を生み出していけるスキルを身につけることができます(アイデアや次の施策に困らなくなります!!)

もし再現性が取れない時の対処法については以下の記事を参考にしてみてください。
>>参考記事:研究・実験で再現性が取れない理由と対策

研究を効率よく進めていく方法

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研究の成果を出すのに慣れてくれば効率化することをオススメします!

サボりたい方もより良い研究成果を出したい人も以下を参考にしてみてください^^

実験系を自動化していこう(自動計算ツールを自作するのも可)

自動化することで時間コストを下げましょう。

結果の考察や次の仮説に充てる時間を増やすことができます。

実験内容を見直し、単純化できる箇所・計算ツールを用いることで高速で処理できるかの検討をしていきましょう。

単純化することで、実験における外的要因が減ったり、再現性が上がる要因になったりします。正直、現場にいると、同じ条件でやった方が楽だとか、何かが変化してしまうのが怖いと思うかもしれません。

しかし、年長者の意見として言わせてもらうと、ちょっとでも単純化できる場所があり、すぐ変更できるなら早めにするに越したことはありません。

後々、特に修士学生は論文投稿とか学会発表で大きく測定し直す必要がある場合が多いので変更するのに億劫になるかもしれません。ただ、2年という期間で考えると正直長いと思うので出し惜しみなく変更することをオススメします!

僕は論文を書くぞと思ったときまで(修士卒業半年前)面倒な計算作業を手作業でやってて、その時初めてPythonで計算ツールを組もうと思い数日かかったんですが、結果的に数時間かかってた計算が数秒で計算できる自動化に成功しました(笑)



俺は一体何をやってたんやと絶望したのと同時に、これからは積極的に自動化を導入するべきだと肝に銘じました。

積極的に学会へ参加して他学生からヒントや刺激を貰おう(モチベーション維持にも繋がる)

外部からヒントを得るのは非常に有益である可能性が高いです。

研究室内だけだと視点が一方通行になりがちだからです。

研究室は村社会と言われるぐらい、孤立した空間です。だからこそ同じ分野でも意見交換を行う場として学会が設けられています。学会へ参加すると同じ学生が高いモチベーションで研究を行っていたり(その逆もありますが(笑))、どちらであっても非常に大きい刺激になるかと思います。

あまり良くないかもしれないですが僕は下を見て、優越感を感じ、自分の研究はちゃんと成果出してるんだと自信をつけることができました(笑)

研究の今後の方針や他学生のモチベーションを観察するためにも是非学会への参加をオススメします。

自分のスキルを磨きたいという方であれば口頭発表、じっくり議論を交わしたい方または自信がなくまずは様子見したい方はポスター発表、をオススメします。

個人的には修士であれば口頭でもポスターでもどちらでもいいとは思うのですが、広く自分の研究を認知してもらうには口頭の方が強いと思います。

慣れてきたら新規性や優位性を調査して優先順位を常にチェックする

新規性や優位性を調査することで研究の優先順位を検討する。

研究成果をより価値のあるものにする必要があるためです。

論文を見たり、学会に参加することで研究に慣れてくるとその分野における流行が見えてきます。最終的には論文にすることで初めて自分の研究成果が公に認められるので、研究成果の価値を高めるためにも、他と比べてどこに差異があるのか、優位性または新規性があるのかを調査しておく必要があります。

実際、論文を書く際、細かくそういった場所を明確にして述べる必要があります。

また、このレベルになるとアイデアや研究成果の報告そのものには困らなくなると思います。

まとめ

この記事の内容をまとめます。


・研究成果を出す方法は3つあります。

・①考察→仮説→検証のサイクルを実行、②論理的かつ簡明に説明する論証スキル、③圧倒的作業量

・常に何故を論理的に考え実行回数を増やすことで好循環が生まれる

・研究内容の単純化をして、考慮すべき外的要因を減らしましょう

・外の世界に飛び出して、研究成果に付加価値を付けていきましょう


ってな感じです!


研究以外にも使える非常に有用な考え方なので、副業やネットビジネスにも活かしてみてください!

修士のうちに論文まで書けば、実は奨学生免除(200万円がタダ)を狙えたり、前記事(研究に学力不要!?副業にも活かせる大学院で本当に必要な能力)で述べたようなビジネスにも活かせるスキルを得ることができます。
>>参考:研究室でアルバイト禁止の貧乏学生が短時間でお金を稼ぐ方法【悪用厳禁】

最重要は思考力を鍛えることなので、常に日常にことにも何故なのか?を突き詰めて考える習慣をつけることをオススメします。