scripts/review_math_with_gemini.py

#!/usr/bin/env python3
"""
数学問題JSONファイルをGemini APIで添削するスクリプト
- JSONファイル単位（40問）で1回のAPI呼び出し
- モデル: gemini-2.5-pro-preview-06-05
"""

import os
import sys
import json
import time
import argparse
from pathlib import Path

from google import genai
from google.genai import types

# APIキー
API_KEY = os.environ.get("GEMINI_API_KEY")
MODEL_NAME = "gemini-3-pro-preview"

# 添削プロンプト
REVIEW_PROMPT = """あなたは中学受験の算数教育専門家です。以下の算数問題（{count}問）を添削してください。

【重要：中学受験算数のルール】
この問題集は中学受験用です。以下のルールを厳守してください：

★ 方程式（xを使った式）は絶対に使わないでください ★
- 中学受験では方程式を使わず、以下の方法で解きます：
  - 特殊算（つるかめ算、旅人算、仕事算、ニュートン算、差集め算など）
  - 計算の工夫（分配法則、逆算、比の利用）
  - 線分図、面積図、ダイヤグラム
  - 和差算、消去算
  - 比と割合の考え方

【添削基準】
1. 学術的整合性
   - answerが算数的に正確か（計算結果が正しいか）
   - question_hintが問題として適切か（何を求めるか明確か）
   - source_contextが中学受験向けの解法になっているか

2. 問題文の明確性
   - 曖昧な表現がないか
   - 解答が一意に定まるか
   - 単位や条件が明記されているか

3. 難易度の妥当性
   - 基本: 小学4-5年レベル（単純な計算、基本公式）
   - 標準: 小学6年〜中学受験標準レベル（複数ステップ、特殊算）
   - 応用: 難関中学受験レベル（複合問題、発展的思考）

【重要な修正ポイント】
- source_contextに方程式（x=〜など）がある場合は、特殊算や図を使った解法に書き換え
- 計算結果が間違っている場合は正しい値に修正
- question_hintが曖昧な場合は具体的な問題文に修正
- 難易度が不適切な場合は適切なレベルに変更

【出力形式】
- 入力と同じJSON配列形式で全{count}問を返してください
- 各問題は以下のフィールドを含むこと:
  - answer_id: そのまま維持
  - answer: 正確な解答
  - question_hint: 明確な問題文
  - difficulty: 基本/標準/応用のいずれか
  - source_context: 方程式を使わない中学受験向けの解法説明

【入力データ】
```json
{questions}
```

【出力】
添削済みの全{count}問をJSON配列形式で出力してください。"""


def load_json(filepath: str) -> list:
    """JSONファイルを読み込み"""
    with open(filepath, 'r', encoding='utf-8') as f:
        data = json.load(f)
    # 配列形式とオブジェクト形式の両方に対応
    if isinstance(data, list):
        return data
    return data.get('questions', [])


def save_json(filepath: str, questions: list):
    """JSONファイルを保存（配列形式）"""
    with open(filepath, 'w', encoding='utf-8') as f:
        json.dump(questions, f, ensure_ascii=False, indent=2)


def review_with_gemini(questions: list) -> list:
    """Gemini APIで問題を添削"""
    if not API_KEY:
        raise RuntimeError("GEMINI_API_KEY not set")

    client = genai.Client(api_key=API_KEY)

    # プロンプト作成
    prompt = REVIEW_PROMPT.format(
        count=len(questions),
        questions=json.dumps(questions, ensure_ascii=False, indent=2)
    )

    print(f"  Gemini API呼び出し中（モデル: {MODEL_NAME}）...")

    # API呼び出し
    response = client.models.generate_content(
        model=MODEL_NAME,
        contents=prompt,
        config=types.GenerateContentConfig(
            response_mime_type="application/json",
            temperature=0.1,  # 低めで正確性重視
        )
    )

    # レスポンス解析
    result_text = response.text

    if result_text is None:
        raise RuntimeError("Gemini API returned empty response")

    print(f"  レスポンス長: {len(result_text)}文字")

    # JSON部分を抽出（```json ... ``` で囲まれている場合に対応）
    if "```json" in result_text:
        start = result_text.find("```json") + 7
        end = result_text.find("```", start)
        result_text = result_text[start:end].strip()
    elif "```" in result_text:
        start = result_text.find("```") + 3
        end = result_text.find("```", start)
        result_text = result_text[start:end].strip()

    # JSONパース
    reviewed = json.loads(result_text)

    return reviewed


def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description='Gemini APIで数学問題を添削')
    parser.add_argument('input_file', help='入力JSONファイル')
    parser.add_argument('--output', '-o', help='出力ファイル（省略時は入力ファイルを上書き）')
    parser.add_argument('--dry-run', action='store_true', help='実際に保存しない')
    args = parser.parse_args()

    input_path = Path(args.input_file)
    output_path = Path(args.output) if args.output else input_path

    print(f"=== {input_path.name} 添削開始 ===")

    # 読み込み
    print(f"  読み込み中: {input_path}")
    questions = load_json(str(input_path))
    print(f"  問題数: {len(questions)}問")

    # 添削
    try:
        reviewed = review_with_gemini(questions)
        print(f"  添削完了: {len(reviewed)}問")
    except Exception as e:
        print(f"  エラー: {e}")
        sys.exit(1)

    # 検証
    if len(reviewed) != len(questions):
        print(f"  警告: 問題数が変化しました（{len(questions)} → {len(reviewed)}）")

    # 難易度分布確認
    dist = {"基本": 0, "標準": 0, "応用": 0}
    for q in reviewed:
        diff = q.get('difficulty', '')
        if diff in dist:
            dist[diff] += 1
    print(f"  難易度分布: 基本{dist['基本']} / 標準{dist['標準']} / 応用{dist['応用']}")

    # 保存
    if args.dry_run:
        print(f"  [dry-run] 保存スキップ")
    else:
        save_json(str(output_path), reviewed)
        print(f"  保存完了: {output_path}")

    print(f"=== {input_path.name} 添削完了 ===\n")

    return reviewed


if __name__ == "__main__":
    main()