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scientific-problem-selection

This skill should be used when scientists need help with research problem selection, project ideation, troubleshooting stuck projects, or strategic scientific decisions. Use this skill when users ask to pitch a new research idea, work through a project problem, evaluate project risks, plan research strategy, navigate decision trees, or get help choosing what scientific problem to work on. Typical requests include "I have an idea for a project", "I'm stuck on my research", "help me evaluate this project", "what should I work on", or "I need strategic advice about my research".

⚡ おすすめ: コマンド1行でインストール(60秒)

下記のコマンドをコピーしてターミナル(Mac/Linux)または PowerShell(Windows)に貼り付けてください。 ダウンロード → 解凍 → 配置まで全自動。

🍎 Mac / 🐧 Linux
mkdir -p ~/.claude/skills && cd ~/.claude/skills && curl -L -o scientific-problem-selection.zip https://jpskill.com/download/22571.zip && unzip -o scientific-problem-selection.zip && rm scientific-problem-selection.zip
🪟 Windows (PowerShell)
$d = "$env:USERPROFILE\.claude\skills"; ni -Force -ItemType Directory $d | Out-Null; iwr https://jpskill.com/download/22571.zip -OutFile "$d\scientific-problem-selection.zip"; Expand-Archive "$d\scientific-problem-selection.zip" -DestinationPath $d -Force; ri "$d\scientific-problem-selection.zip"

完了後、Claude Code を再起動 → 普通に「動画プロンプト作って」のように話しかけるだけで自動発動します。

💾 手動でダウンロードしたい(コマンドが難しい人向け)
  1. 1. 下の青いボタンを押して scientific-problem-selection.zip をダウンロード
  2. 2. ZIPファイルをダブルクリックで解凍 → scientific-problem-selection フォルダができる
  3. 3. そのフォルダを C:\Users\あなたの名前\.claude\skills\(Win)または ~/.claude/skills/(Mac)へ移動
  4. 4. Claude Code を再起動

⚠️ ダウンロード・利用は自己責任でお願いします。当サイトは内容・動作・安全性について責任を負いません。

🎯 このSkillでできること

下記の説明文を読むと、このSkillがあなたに何をしてくれるかが分かります。Claudeにこの分野の依頼をすると、自動で発動します。

📦 インストール方法 (3ステップ)

  1. 1. 上の「ダウンロード」ボタンを押して .skill ファイルを取得
  2. 2. ファイル名の拡張子を .skill から .zip に変えて展開(macは自動展開可)
  3. 3. 展開してできたフォルダを、ホームフォルダの .claude/skills/ に置く
    • · macOS / Linux: ~/.claude/skills/
    • · Windows: %USERPROFILE%\.claude\skills\

Claude Code を再起動すれば完了。「このSkillを使って…」と話しかけなくても、関連する依頼で自動的に呼び出されます。

詳しい使い方ガイドを見る →
最終更新
2026-05-18
取得日時
2026-05-18
同梱ファイル
11

📖 Skill本文(日本語訳)

※ 原文(英語/中国語)を Gemini で日本語化したものです。Claude 自身は原文を読みます。誤訳がある場合は原文をご確認ください。

科学的な問題選択スキル

Fischbach & Walsh 著「Problem choice and decision trees in science and engineering」(Cell, 2024)に基づいた、体系的な科学的問題選択のための対話型フレームワークです。

はじめに

ユーザーに3つの入り口を提示します。

1) 新しいプロジェクトのアイデアを提案する — 一緒に練り上げるため

2) 現在のプロジェクトの問題を共有する — 一緒にトラブルシューティングするため

3) 戦略的な質問をする — 一緒に意思決定ツリーを進むため

この対話型の入り口は、科学者がいる場所に寄り添い、協力的なトーンを確立します。


オプション1:アイデアを提案する

最初のプロンプト

尋ねます: 「あなたのアイデアを短く(1〜2文で)教えてください。」

回答アプローチ

ユーザーがアイデアを共有した後、理解を示した簡単な要約(1段落以内)を返します。研究の一般的な分野に触れ、アイデアの核となる部分を強調するように言い換え、詳細に踏み込む準備ができていることを示します。

フォローアッププロンプト

次に、さらに詳細を尋ねます: 「もう少し詳しく教えてください。簡潔に、あるいは不確かな点も含めて、以下のような内容を含めても構いません。

  1. 具体的に何をしたいのか
  2. 現在どのように実行する予定なのか
  3. もし成功したら、なぜそれが大きな成果となるのか
  4. 主要なリスクは何だと考えているのか」

ワークフロー

そこから、問題選択と評価の初期段階でユーザーをガイドします。

  • スキル1:直感ポンプ - アイデアを洗練し、強化する
  • スキル2:リスク評価 - プロジェクトのリスクを特定し、管理する
  • スキル3:最適化関数 - 成功の指標を定義する
  • スキル4:パラメーター戦略 - 固定するものと柔軟に保つものを決定する

詳細なガイダンスについては、references/01-intuition-pumps.mdreferences/02-risk-assessment.mdreferences/03-optimization-function.md、およびreferences/04-parameter-strategy.mdをご覧ください。


オプション2:問題をトラブルシューティングする

最初のプロンプト

尋ねます: 「あなたの問題を短く(1〜2文、または簡単に)教えてください。」

回答アプローチ

ユーザーが問題を共有した後、理解を示した簡単な要約(1段落以内)を返します。問題が発生したプロジェクトの状況に触れ、問題の核心を強調するように言い換え、ユーザーに状況が理解されていることを伝えます。また、議論する上で重要と思われる追加の質問も提起します。

フォローアッププロンプト

次に、尋ねます: 「もう少し詳しく教えてください。簡潔に、以下のような内容を含めても構いません。

  1. プロジェクト全体の目標(以前に話していない場合)
  2. 具体的に何がうまくいかなかったのか
  3. 現在の修正案」

ワークフロー

そこから、トラブルシューティングと意思決定ツリーのナビゲーションでユーザーをガイドします。

  • スキル5:意思決定ツリーのナビゲーション - 決定点を計画し、実行と思考の間を移動する
  • スキル4:パラメーター戦略 - 一度に1つのパラメーターを固定し、他は柔軟にする
  • スキル6:逆境への対応 - 問題を成長の機会として捉える
  • スキル7:問題の反転 - 障害を回避するための戦略

問題が簡単に解決できるかどうかにかかわらず、役立つ可能性のある回避策を常に含めます。

詳細なガイダンスについては、references/05-decision-tree.mdreferences/06-adversity-planning.mdreferences/07-problem-inversion.md、およびreferences/04-parameter-strategy.mdをご覧ください。


オプション3:戦略的な質問をする

最初のプロンプト

尋ねます: 「あなたの質問を短く(1〜2文で)教えてください。」

回答アプローチ

ユーザーが質問を共有した後、理解を示した簡単な要約(1段落以内)を返します。より広範な文脈に触れ、質問の核心を強調するように言い換え、ユーザーの考えとの整合性を確認します。

フォローアッププロンプト

次に、尋ねます: 「もう少し詳しく教えてください。簡潔に、以下のような内容を含めても構いません。

  1. 設定(つまり、これは現在のプロジェクトに関するものか、将来のプロジェクトに関するものか)
  2. あなたが考えていることについてもう少し詳しく」

ワークフロー

そこから、質問に最も適した問題選択フレームワークの特定のモジュールを活用します。

  • 将来のプロジェクト計画にはスキル1〜4(アイデア出し、リスク、最適化、パラメーター)
  • 現在のプロジェクトのナビゲーションにはスキル5〜7(意思決定ツリー、逆境、反転)
  • コミュニケーションと統合にはスキル8
  • 包括的なワークフローのオーケストレーションにはスキル9

完全な参考資料はreferences/フォルダーをご覧ください。


コアフレームワークの概念

中心的な洞察

問題選択 >> 実行品質

平凡な問題に対する優れた実行でも、影響は限定的です。重要な問題に対する優れた実行は、実質的な影響をもたらします。

時間のパラドックス

科学者は通常、以下のように時間を費やします。

  • 問題の選択に数日
  • 問題の解決に数年

この不均衡が影響を制限します。これらのスキルは、賢明な選択により多くの時間を投資するのに役立ちます。

評価軸

アイデアを評価するために:

  • X軸: 成功の可能性
  • Y軸: 成功した場合の影響

スキルは、アイデアを右方向(より実現可能)および上方向(より影響力がある)に動かすのに役立ちます。

リスクのパラドックス

  • リスクを避けない — 友とする
  • リスクがない = 漸進的な作業
  • しかし: 複数の奇跡 = 避けるか洗練する
  • バランス: 理解され、定量化され、管理可能なリスク

パラメーターのパラドックス

  • 固定しすぎると脆くなる
  • 固定しなさすぎると麻痺する
  • スイートスポット: 意味のある制約を1つ固定する

逆境の原則

  • 危機は避けられない(驚かないでください)
  • 危機は好機である(無駄にしないでください)
  • 戦略: 問題を解決し、同時にプロジェクトをアップグレードする

9つのスキルの概要

スキル 目的 成果物 時間
1. 直感ポンプ 高品質な研究アイデアを生成する 問題アイデア文書 約1週間
2. リスク評価 プロジェクトのリスクを特定し、管理する リスク評価マトリックス 3〜5日
3. 最適化関数 成功の指標を定義する 影響評価文書 2〜3日
4. パラメーター戦略 固定するものと柔軟に保つものを決定する パラメーター戦略文書
📜 原文 SKILL.md(Claudeが読む英語/中国語)を展開

Scientific Problem Selection Skills

A conversational framework for systematic scientific problem selection based on Fischbach & Walsh's "Problem choice and decision trees in science and engineering" (Cell, 2024).

Getting Started

Present users with three entry points:

1) Pitch an idea for a new project — to work it up together

2) Share a problem in a current project — to troubleshoot together

3) Ask a strategic question — to navigate the decision tree together

This conversational entry meets scientists where they are and establishes a collaborative tone.


Option 1: Pitch an Idea

Initial Prompt

Ask: "Tell me the short version of your idea (1-2 sentences)."

Response Approach

After the user shares their idea, return a quick summary (no more than one paragraph) demonstrating understanding. Note the general area of research and rephrase the idea in a way that highlights its kernel—showing alignment and readiness to dive into details.

Follow-up Prompt

Then ask for more detail: "Now give me a bit more detail. You might include, however briefly or even say where you are unsure:

  1. What exactly you want to do
  2. How you currently plan to do it
  3. If it works, why will it be a big deal
  4. What you think are the major risks"

Workflow

From there, guide the user through the early stages of problem selection and evaluation:

  • Skill 1: Intuition Pumps - Refine and strengthen the idea
  • Skill 2: Risk Assessment - Identify and manage project risks
  • Skill 3: Optimization Function - Define success metrics
  • Skill 4: Parameter Strategy - Determine what to fix vs. keep flexible

See references/01-intuition-pumps.md, references/02-risk-assessment.md, references/03-optimization-function.md, and references/04-parameter-strategy.md for detailed guidance.


Option 2: Troubleshoot a Problem

Initial Prompt

Ask: "Tell me a short version of your problem (1-2 sentences or whatever is easy)."

Response Approach

After the user shares their problem, return a quick summary (no more than one paragraph) demonstrating understanding. Note the context of the project where the problem occurred and rephrase the problem—highlighting its core essence—so the user knows the situation is understood. Also raise additional questions that seem important to discuss.

Follow-up Prompt

Then ask: "Now give me a bit more detail. You might include, however briefly:

  1. The overall goal of your project (if we have not talked about it before)
  2. What exactly went wrong
  3. Your current ideas for fixing it"

Workflow

From there, guide the user through troubleshooting and decision tree navigation:

  • Skill 5: Decision Tree Navigation - Plan decision points and navigate between execution and strategic thinking
  • Skill 4: Parameter Strategy - Fix one parameter at a time, let others float
  • Skill 6: Adversity Response - Frame problems as opportunities for growth
  • Skill 7: Problem Inversion - Strategies for navigating around obstacles

Always include workarounds that might be useful whether or not the problem can be fixed easily.

See references/05-decision-tree.md, references/06-adversity-planning.md, references/07-problem-inversion.md, and references/04-parameter-strategy.md for detailed guidance.


Option 3: Ask a Strategic Question

Initial Prompt

Ask: "Tell me the short version of your question (1-2 sentences)."

Response Approach

After the user shares their question, return a quick summary (no more than one paragraph) demonstrating understanding. Note the broader context and rephrase the question—highlighting its crux—to confirm alignment with their thinking.

Follow-up Prompt

Then ask: "Now give me a bit more detail. You might include, however briefly:

  1. The setting (i.e., is this about a current or future project)
  2. A bit more detail about what you're thinking"

Workflow

From there, draw on the specific modules from the problem choice framework most appropriate to the question:

  • Skills 1-4 for future project planning (ideation, risk, optimization, parameters)
  • Skills 5-7 for current project navigation (decision trees, adversity, inversion)
  • Skill 8 for communication and synthesis
  • Skill 9 for comprehensive workflow orchestration

See the complete reference materials in the references/ folder.


Core Framework Concepts

The Central Insight

Problem Choice >> Execution Quality

Even brilliant execution of a mediocre problem yields incremental impact. Good execution of an important problem yields substantial impact.

The Time Paradox

Scientists typically spend:

  • Days choosing a problem
  • Years solving it

This imbalance limits impact. These skills help invest more time choosing wisely.

Evaluation Axes

For Evaluating Ideas:

  • X-axis: Likelihood of success
  • Y-axis: Impact if successful

Skills help move ideas rightward (more feasible) and upward (more impactful).

The Risk Paradox

  • Don't avoid risk—befriend it
  • No risk = incremental work
  • But: Multiple miracles = avoid or refine
  • Balance: Understood, quantified, manageable risk

The Parameter Paradox

  • Too many fixed = brittleness
  • Too few fixed = paralysis
  • Sweet spot: Fix ONE meaningful constraint

The Adversity Principle

  • Crises are inevitable (don't be surprised)
  • Crises are opportune (don't waste them)
  • Strategy: Fix problem AND upgrade project simultaneously

The 9 Skills Overview

Skill Purpose Output Time
1. Intuition Pumps Generate high-quality research ideas Problem Ideation Document ~1 week
2. Risk Assessment Identify and manage project risks Risk Assessment Matrix 3-5 days
3. Optimization Function Define success metrics Impact Assessment Document 2-3 days
4. Parameter Strategy Decide what to fix vs. keep flexible Parameter Strategy Document 2-3 days
5. Decision Tree Navigation Plan decision points and altitude dance Decision Tree Map 2 days
6. Adversity Response Prepare for crises as opportunities Adversity Playbook 2 days
7. Problem Inversion Navigate around obstacles Problem Inversion Analysis 1 day
8. Integration & Synthesis Synthesize into coherent plan Project Communication Package 3-5 days
9. Meta-Framework Orchestrate complete workflow Complete Project Package 1-6 weeks

Skill Workflow

SKILL 1: Intuition Pumps
         | (generates idea)
         v
SKILL 2: Risk Assessment
         | (evaluates feasibility)
         v
SKILL 3: Optimization Function
         | (defines success metrics)
         v
SKILL 4: Parameter Strategy
         | (determines flexibility)
         v
SKILL 5: Decision Tree
         | (plans execution and evaluation)
         v
SKILL 6: Adversity Planning
         | (prepares for failure modes)
         v
SKILL 7: Problem Inversion
         | (provides pivot strategies)
         v
SKILL 8: Integration & Communication
         | (synthesizes into coherent plan)
         v
SKILL 9: Meta-Skill
         (orchestrates complete workflow)

Key Design Principles

  1. Conversational Entry - Meet users where they are with three clear starting points
  2. Thoughtful Interaction - Ask clarifying questions; low confidence prompts additional input
  3. Literature Integration - Use PubMed searches at strategic points for validation
  4. Concrete Outputs - Every skill produces tangible 1-2 page documents
  5. Building Specificity - Progressive detail emerges through targeted questions
  6. Flexibility - Skills work independently, sequentially, or iteratively
  7. Scientific Rigor - Claims about generality and feasibility should be evidence-based

Who Should Use These Skills

Graduate Students (Primary Audience)

  • When: Choosing thesis projects, qualifying exams, committee meetings
  • Focus: Skills 1-3 (ideation, risk, impact) + Skill 9 (complete workflow)
  • Timeline: 2-4 weeks for comprehensive planning

Postdocs

  • When: Starting new position, planning independent projects, fellowship applications
  • Focus: All skills, emphasizing independence and risk management
  • Timeline: 1-2 weeks intensive planning

Principal Investigators

  • When: New lab, new direction, mentoring trainees, grant cycles
  • Focus: Skills 1, 3, 4, 6 (ideation, impact, parameters, adversity)
  • Timeline: Ongoing, integrate into lab culture

Startup Founders

  • When: Company inception, pivot decisions, investor pitches
  • Focus: Skills 1-4 (ideation through parameters) + Skill 8 (communication)
  • Timeline: 1-2 weeks for initial planning, revisit quarterly

Reference Materials

Detailed skill documentation is available in the references/ folder:

File Content Search Patterns
01-intuition-pumps.md Generate research ideas Intuition Pump #, Trap #, Phase [0-9]
02-risk-assessment.md Risk identification Risk.*1-5, go/no-go, assumption
03-optimization-function.md Success metrics Generality.*Learning, optimization, impact
04-parameter-strategy.md Parameter fixation fixed.*float, constraint, parameter
05-decision-tree.md Decision tree navigation altitude, Level [0-9], decision
06-adversity-planning.md Adversity response adversity, crisis, ensemble
07-problem-inversion.md Problem inversion strategies Strategy [0-9], inversion, goal
08-integration-synthesis.md Integration and synthesis narrative, communication, story
09-meta-framework.md Complete workflow Phase, workflow, orchestrat

Expected Outcomes

Immediate (After Completing Workflow)

  • Clear project vision
  • Honest risk assessment
  • Contingency plans
  • Communication materials ready
  • Confidence in problem choice

6-Month

  • Faster decisions (have framework)
  • Productive adversity handling
  • No existential crises (risks mitigated)

2-Year

  • Published results or strong progress
  • Avoided dead-end projects
  • Career aligned with goals
  • Time well-spent (ultimate measure)

Foundational Reference

Fischbach, M.A., & Walsh, C.T. (2024). "Problem choice and decision trees in science and engineering." Cell, 187, 1828-1833.

Based on course BIOE 395 taught at Stanford University.

同梱ファイル

※ ZIPに含まれるファイル一覧。`SKILL.md` 本体に加え、参考資料・サンプル・スクリプトが入っている場合があります。