2050Qの\術予R―課はやはりIoT、人工ΑAI)、深層学{関連か
開発実化研|を担当するvは、x場が要求するものを、x場が要求する時期にタイムリーに提供するための]\術や商を開発実化しておかなければならない。そのためには常に開発画を見直し、D理しておく要がある。しかし的確に先を見通すのはk般にMしい。筆vも今は読書とインターネットしか思考を巡らす}段しかないが、再度来の社会のeを予Rし、要な開発課をD理してみたいと考えた。
1. はじめに
先ず`に里泙辰針椶「われわれはどこから来たのか、どこへ向かおうとしているのか」という内容のディヴィッド・クリスチャン著、田裕之l「オリジンストーリー」(参考@料1)である。
総合研|j学院j学学長の長谷川A理子先擇僚h(参考@料2)にも魅かれた。この本は科学の実のみに立譴靴討い襪里如◆1隸宙」、「2餬」、「3靫Mたち」までは、j気凌佑砲呂垢戮瑤蠖圓されていることばかりであるが、「4靆ね茵廚何かヒントを与えてくれるかもしれないとの望みがあった。しかし通読すると「今後2000Qの可性の`形図はあまりにHく枝分かれしているだろうから、最咾離灰鵐團紂璽織皀妊襪任気┐盧任矣~なものをぶことができない」(参考@料3)とのことで、残念ながら筆vの`Y探索に解答を与えてくれるものではなかった。
それではということで少し古いが、英『エコノミスト』集陝‥菊猗l 「2050Qの\術―英『エコノミスト』誌は予Rする」(参考@料4)をDり屬押△修遼椶らuられる見をまとめてみたのが本Mである。読まれた気碵Hいと思われるが、本の帯によると「人工ΑAI)、バイオ、業、医、エネルギー、、仮[現実(VR)、拡張現実など20章にわたって『2050Qのテクノロジー』とそれが経済・社会・人間のm福に与える変化を予Rしている」という書颪任△襦6γvは英国「エコノミスト」誌のジャーナリスト、科学v、業家、にはSF作家まで含まれており幅広い。
2. 分析桔,費T果
著vがH数で、HCからの見解がされていることもあり、Q章の中から主に筆vに関係するIT噞、]業と、それが及ぼす医、社会改革を中心にRい出して、KJ法で今後の妓を探ろうと考えた。社会改革も含めたのは、社会が何を求めているかという、いわば顧客のニーズと、今後開発が進む動向とのD合がDれていなければT味がないと考えたからである。
以下、図1から図5まではそれぞれの分野での記述をRい出して、カードに書き、Q分野のまとめとなるラベルを考えたものである。元となるカードの困隆歐Cは、同書の章番、官し出Z所をT味する。Q分野の分析の後に、その予Rを実現するための筆vなりに思いつく課をそれぞれ記述した。課から次にやるべきことが浮かび屬るので、おぎの気呂修霾のみRい読みされてもよい。また図1から図5までにしたQ分野のまとめのカードを集めて、気鬚泙箸瓩燭里図6 なので、そこへk気に飛んで読まれてもTbはおわかりいただけるだろう。
2.1 IT・コンピューティング分野
まずセミコンポータルの読vになじみが深いITやコンピューティング分野という点でRい出してまとめたものが図1である。
図1 IT・コンピューティング分野のまとめ。元となったQカード内の丸数Cは それぞれを反映した本書(参考@料4)の章の番、官する(以下、図5まで同じ)
2050Qには高集積のエマージングデバイスなどを搭載した、N機Δ魴eつ量子コンピュータが実現して、それが攵墇場に導入されるだろうと予Rされている。そこではNとネットが直Tされている。またその時代にはクラウドは水や電気と同じように、情報のo益サービスとして機Δ魏未燭垢茲Δ砲覆襪藩襲Rされている。そしてそのコンピュータをいて、`的に合った新素材、つまりエマージングマテリアルが開発されるようになろう。また新素材、新デバイスで構成されたロボットが]ラインに導入されて、]現場は量子コンピュータU御のO型のライン(参考@料5)となると予Rされている。
まとめると、図1の端のラベルのように、IT・コンピューティング分野ではエマージング材料やエマージングデバイスでN機Δ魴eつ量子コンピュータが実現し、攵ラインに導入されてされるという予Rである。
<課>
実的な量子コンピュータを作るためには、素子となるチップ設時に発X霾を考慮したサーマルマネジメント(参考@料6)の最適化を図る要がある。またX伝導や電気伝導を考慮した材料をいることで、より広J囲な条P下で高]の演Qが可Δ砲覆襯妊丱ぅ垢魍発しなければならない。そしてまた高密度記憶として、例えば本書で予RされているDNAメモリ(参考@料7)を使うとすれば、それを開発して実化する要がある。そしてそのようなエマージングデバイスのみならず、ニューロデバイス、ニューロv路の見を今まで以屬|める要が擇犬茲Α
ますますクラウドの役割が演Qの屬任盪\jするので、個々のPCのξ向屬世韻任覆、j容量高]通信工学の基礎研|も_要になる。1と0を_Qした量子ビット情報を高]転送するハードとソフトには、まだまだ検討すべき課がHい。
また、工場運営には要素\術のみでなく管理\術も須である。攵ラインへ量子コンピュータを導入することにより、攵摚△良n働率維e管理や、プロセスの管理\術、には管理、保証の考え気盻j幅に変わって来る。
例えばラインに不差腓擇犬浸の棺桔±kつをとっても、どこの工で不差腓発
擇靴討い襪里を見つけるために、ラインをn働させながら、つまりT図的に出pさせつつ、pの出ている不差膵を見つけ出すというような古Z的な}法ではなく、日々作業vが入した膨jな情報から瞬時に不差膵を見つけ出すという、コンピュータに依Tした管理}法にわっていくであろう。ってそれに応じた新しい管理}法の構築が課になる。そして攵画策定も、攵墇場と顧客との{`感がに]くなるような管理桔,砲垢要がある。tちw~\術(要素\術)と管理\術(参考@料8)の両Cからの革新が要になる。つまり工場運営を考えただけでも攵\術屬離蓮璽匹肇愁侫箸隆浜\術の新開発が課になる。そして、ここでも高]通信\術とj容量記憶の開発が須である。
2.2 医・ヘルスケア分野
N機ξ婿劵灰鵐團紂璽謄ング\術が、k例として医、ヘルスケアの分野でされる時代を[定したのが図2である。
図2 ヘルスケア、医関連の予R
この分野では医データベースの拡充と、それを使った深層学{によりAIやAI}術が可Δ砲覆襪藩襲Rされている。現時点でもJにIBMのAIコンピュータ「ワトソン」などがにされているが、医師にとってはデータベースをうまく使してをするのが、誤い鯔匹杏當未両}法になると予Rされている。
またC伝子に関する医学が進tし、そのJ囲もC伝子EからC伝子操作にまで及ぶようになる。そして再攬綢の雕爐瞑次元プリンタで作られるようになる。また画気箴}術画気砲亙子イメージング\術(参考@料9)など新ツールがされると予[されている。
つまりl富なデータベースと新しいツールで、医とAI・深層学{のIT\術とが融合し、jきく発tすると予Rされている。ネットでつながれば遠隔Eも普通に行われるようになる。
<課>
ここでもl富なデータベースの保管蓄積桔,粒発や、要なデータを瞬時に検索する
高]通信\術や通信擬阿粒発が課として屬欧蕕譴襪任△蹐Α
また異分野の\術をDり込む仕組みも_要である。つまり\術の異分野への水平t開を
考えて実化研|をぐことも要である。常時、K`八`で異分野に`を光らせながら開発を進めるシステムの構築、T識改革も古くて、新しい課でもある。
例えばC伝子Eなどの医学分野と工学の融合を考えてみよう。そこでは半導噞で培われたクリーンルームの建設\術、{浄化維eの\術、そして防塵防護Kの\術、電敢\術などが役立つことは容易に[気任る。なにせ半導工場はJにナノメートルの加工をO動化している世cであり、そこで働く業^はナノメートルサイズのパーティクルの防塵敢を訓aされている。その\術は感fやウイルス敢にはjいに参考になるはずである。また検h^の負担をらすT味でもなる医現場のO動化を膿覆垢要があろう。半導攵墇場では発塵源となる作業vを極らすため、O動化が推進されている。今vのコロナウイルスに瓦靴討癲国内に半導噞が残っていれば、防護Kや@材の提供Yuにできたものをと、また、O動化\術や{浄化\術なども参考になったはずなのに、とがゆく思われた気碵Hかったことであろう。
2.3 新分野
図3は図1の\術で擇濬个気譴襯蓮璽Cの新例の`挙である。またソフトCでの例としてアルゴリズム開発もDり屬欧蕕譴討り、i述の医と同じように法曹cでのデータベース拡充も期待されている。医師と同様、弁護士も垉遒遼捗jな判例のデータベースから判が求められるからである。
<課>
kつkつのカードの実現にそれぞれの課が考えられる。しかし図3の例ではカード相互間の独立性が高く、相互の関連性を見つけるのも困Mでもある。ってここでは課を個別にDり屬欧討盖bがgHになるので、元のカードを眺めるだけにとどめて、来気鬟ぅ瓠璽犬靴突澆靴ぁ新中にO動運転Zやドローンなどの配送システムが段喞瓦気譴討い覆い里蓮⇒襲Rするまでもなく来動向としてはもうJにごく当と思われているのだろう。またAIを加]するのにはこの本に記載されているようなj型量子コンピュータ(参考@料10)のみでなく、例えばAIエッジデバイス(参考@料11)などの開発も課になる。
図3 [定される新の例
詳細は省Sするが、図1の\術開発や図2の医の予Rに瓦垢覯檪は、業、食分野でも共通である。tち業や食料分野でIoTをするなら、ネットワーク理bやエッジデバイスの開発が須の課である。
またデータベース拡充の要性と課に関しては、医のみでなく法曹cでも同じで、弁護士や裁判官の迅]な判に寄与するためには、図1や図2の分野と同様に、j容量データベース蓄積\術と高]通信\術の開発が須になる。
2.4 社会改革分野
図4はそのような\術進歩が、社会改革に果たす貢献をまとめたものである。
図4 社会改革へのt開
tち、再擴Ε┘優襯ーのWが普及し、またアーバンマイニングでリサイクル、リユースの茲vるようになって、環境保が進む社会になると予Rされている。またAI社会の普及によりこれまでとは異なった働き気亮匆颪砲覆襪塙佑┐蕕譴討い襦にまたSDGsでうたわれているように教育の機会均等も進む。そして発t峭颪悩まで以屬縫好沺璽肇侫ンが普及すると、性解放がk気に進行すると唆されている(参考@料12)。日本にいると性解放とスマホがどう関係するのか理解できない気碵Hかろう。
しかしアフリカではcはほとんど性であり、スマホでx場価格を瑤譴弌⊥x場価値に合った価格でD引できるので、貧困脱却のk\になる。またF娠初期の性に音mメッセージで検せ期やRT項を伝えることもできる。性をうのはスマホというのは、筆vがヤング田賞(参考@料13)応募書類の調hを担当していた時に、アフリカなどからこの|のHくの提案を眼にしたので、よく理解できる。
k気修離好泪曚任蓮仮[現実や拡張現実がDり入れられ、例えば没入型(参考@料14)ツーリングが楽しめるようにもなるとも記述されている。筆vも中央アジアから来たさくらサイエンス(参考@料15)の参加vが、ポケモンやピカチュウを楽しんでいたのを`の当りにした。
tちAIとIoT、またスマホなどので社会改革や楽ができるようになり、人々
の新しい働き飢革にもつながるという予Rである。
<課>
ここでもまた通信容量の拡j、通信]度の改、電Sの届くJ囲の拡張、などネットワーク理bも含めた通信工学での基礎研|の_要性があげられる。もちろん、廉価な端の開発実化や、その端の使いM}の改も課に挙げられよう。
i記の予RではNと同じ機Δ魴eつ量子コンピュータを[定していたが、AIそのものもに応じて@型か、化型か、あるいはそのRみ分けなどという議bも要になる。社会改革も教育問や環境問に限らず、C理問も含めたあらゆる分野での議bが課として要になろう。
2.5 AIとテクノロジー
図5はそのような議bの、本書なりの中経圓里泙箸瓩料T味をeつグループである。
図5 AIとテクノロジー
Jに押し寄せてきているAIのSをビッグデータとIoTでU御することにより、]業ではO型ロボットでラインが構成されるので、立地条Pとしては労賃より顧客とx場の{`感に菘世,蝓顧客にZい国内へ、]業のv帰が進むと予Rされている。
また社会の構]も、例えばO動運転やタクシー配Zなどでデジタル化が進むので、社会のデジタル度をR定する指Yができるだろう。O動運転Zや無人タクシー配Zシステムについてはあまり考察してこなかったが、噞的に見てもjきな\術革新を要とし、またそれを現実化するための社会システムというCからも影xのjきな分野である。つまりクルマに乗っている間は攵橎ではないので、今の経済指Yではその効果が捉えにくい。しかしこの分野でもAIやIoT、そしてそれをコントロールするコンピューティング\術の発tによりもっとjきな野での効果が考えられるので、そのような菘世凌靴靴せ愃Yが考えられるだろうと予Rされている。
k機⊃質愕{では中経圓魯屮薀奪ボックスなので、因果関係の理解は]ることにならざるをuない。それはめざるをuないとしている。またテクノロジーはその時その時の課解策なので、kつ解すればまた別の課が発擇掘⊇わることが無いとも予Rされている。
つまり図5ののラベルのように、AI、IoT、ビッグデータで社会や]業の動向がまるが、その時に使われる深層学{では因果関係は不透のままである。そして\術革新に終わりはないということである。
<課>
ビッグデータとIoTでAIのSをUするためには、それ相応の個別\術の革新が要になる。tち今までの課の繰り返しになるが、ここでもビッグデータをいかに格納するのか、いかに要な時に高]でDり出せるようにするのか、ここでもサーバーの素子のみでなく、ネットワークや通信理bの深化という課が擇犬襦
O動運転Zの開発と普及、無人タクシー配Z、商の無人配送などにはW性とセキュリティの菘世ら、より充実したQ|センサ開発と、システム開発が共に課になる。そのようなインフラを△┐襪燭瓩砲癲⊆匆颪離妊献織訶戮魴从囘にR定h価する指Yが要になる。何をどうR定し指YとしてY化するのかを議bすることも課である。
深層学{では因果関係は不透だからと言って、めてしまってよいものだろうか。因果関係を瑤蕕困靴董△匹Δ笋辰匿質愕{の改良改ができるのだろうか。コンピューティング理bの深化も要になろうと考える。
3.総覧
以屬侶Q図の端のラベルを総覧し考察した、筆vなりの本書のまとめが図6である。項`数はそれぞれの元カードの数、つまり判の基となったQ図の左笋離ードの数をT味する。
図6 i図のQ分野を総覧したまとめ
それぞれのまとめの説は、図1から図5までのQ図の端のラベルと同じなので、_複をcけるためここでは省Sするが、要するにAI、IoTにN機Δ魴eつ量子コンピュータが登場し、例えば医と融合すれば革新的な医行為がなされるようになる。またそのなるAIや深層学{の深化で、今後の噞動向の妓がまるようになり、社会革新も進むということであろう。
4.課のまとめ
Q図のそれぞれの分野でまとめる度に、筆vなりに考えた<課>を挙げてきた。その課を総合すると下記のようになろう。tち、
1) 今まで以屬暴j容量データベースの記憶と保T}法の開発と、そこから検索した情報で迅]な演Qができる高]通信システムの開発、およびそれらを総合したネットワーク理bの深化が基本的な課である。
2) 量子コンピュータをk段と加]させるには、量子ビットの転送に最適なデバイス開発と、その演Qに最適なソフトが求められる。そしてそれにNと同じ機Δ魴eたせるとしたら、そこでもハードとソフトの開発が要課である。攵墇場で使うとしても峙,硫檪解が須である
3) 峙の実現にはそれを達成するインフラと同時に、個別のシステム、ニューロv路、ニューロデバイス、Q|高性Ε札鵐気覆匹粒発と、それをГ┐襯┘沺璽献鵐哀泪謄螢▲襪粒発が要課である。
4) またO動運転Zや無人タクシー、無人配送システムの普及に伴って、社会のデジタル度を経済的にR定h価できる新しい菘世了愃YとY化も要課になる。指Yの策定にはY化の経xvのLが擇る。
5) めずに深層学{ソフトの中で因果関係の透さを{求する努も要と考える。深層学{ソフトや、AIのh価をして改良改を行うには、少なからず因果関係の解が不可Lだからである。
5.あとがき
図6の本書でのまとめのTbがあまりにも月並みで、拍子sけした読vもHいかもしれない。しかしたとえ月並みであっても、開発実化担当vにとって課を探索して、限られた時間とリソース内でその課を解しておくことが最も_要であることに変わりはない。ごO分の立ち位で心にWかれていた`Yと照らし合わせるとき、i章の5つの課をkつの見気箸靴涜えて頂ければ、望外の喜びである。ごO分の考えの気進んでいる、あるいは同じだと思われてW心されるのも良し、また僭越ながら、もしsけていた点があれば填されるのも良いだろう。
そもそもKJ法は、まとめるvのξ以屬里發里禄个討海覆い里任呂覆い。だとするとここまでお読みいただいた読vには、筆vのξ不Bをおtびするしかない。KJ法が単なるD理の仕気涙kつに圓ないと考えると、もう少し別のOから探索をすることも考えねばならないかとも思っている。例えば、防u、防疫、あるいはカントリーリスクやe機管理などから分析して見れば、鮨遊俎xvの見が擇るOも開けるかなとも考えている。
a
いつもの通り、元NEC、現在JSTの工藤Tには忌憚の無いごT見を賜った。また本Mに関しても氾辻集長のごh読を頂いた。共に深く感aし厚く御礼申し屬欧燭ぁ
記
Mで恐縮ではあるが、筆vがもし今Qも東Bj学j学院工学U研|科で講IをMすると、講I時期の9月〜12月にはJに80歳を越してしまう。3月で講師の委期間が切れる時期と合わせて、教職に終V符を]つTをした。またお世Bになっていた田R先端財団も、昨Q度で干動を終了することになった。そこでk気に張り詰めたg張感が緩んだが、このままでは痴呆が進むだけなので、O分なりに次の`Yを見つけようと思考した経緯が本Mの基になっている。
筆vの場合はT局やはりAIか、深層学{か、はたまた量子学の復{かということになる。しかも今後は単にAIや深層学{ソフトの開発のみでなく、そのh価や検証が要になるので、量子学のような基礎識もLかせない。k機⊇j学の教科書売り場でAIや深層学{の教科書を見ると、その分厚さに新たにチャレンジするにも逡巡せざるをuない。
いずれにせよ筆vにとっては残り時間も少ないので、高い囘个蠅睫詰となれば、低地で歩みを進める以外にないのだろう。でもまだまだ頑張りたい気eちを捨てきれない。これも未aなのだろうか。
参考@料
1. ディヴィッド・クリスチャン著、田裕之l「オリジンストーリー」筑C書房刊(2019Q11月)
2. 長谷川A理子, “宇宙史の中で人間のT在考える”, 朝日新聞 2020Q1月25日
3. 文献1のp.348
4. 英『エコノミクスト』集陝‥菊猗l 「2050Qの\術 英エコノミスト誌は予Rする」 文藝春秋刊(2017Q4月)
5. O型]ラインとしては、例えば、r志田元孝, AEC/APCの原点は1982Qに出願、1983-84Qにo開されたNEC発の, セミコンンポータル(2009.11.12)の記で、フィードバック、フィードフォワードでO己常化ラインができるという指~
6. Xを考慮した設のことで例えばhttps://web.jiep.or.jp/tech-committees/thermal.htmlを参照
7. DNAメモリの歴史も古く、例えば、柏聡ら,”DNAを記憶素子としていた分子メモリの開発とj容量化に関する検討,” FIT2005(4v情報科学\術フォーラム)H030,(2005)
最Zでも例えば東BエレクトロンTelescopemagagine(2019.7.22)でマイクロソフトとワシントンj学によるDNAメモリが報Oされている
8. 「w~\術と管理\術」という}称は管理分野の語.
https://www.juse.or.jp/tqm/about/01.html
9. 「分子イメージング」に関しては例えば理研,“分子イメージングとは”
10. ソ構稔, j関真之, 「量子コンピュータが人工Δ魏]する」日経BPマーケティング刊 (2016.12)
11. 例えばソニーは「AIイメージセンサ」を発表している
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/07857/?P=2
12. 本書pp.319−320
13. ヤング田賞については田R先端財団のホームページを参照。
14. 「没入型」に関しては例えば小v哲r, “没入型ディスプレイの性と応のt開”
15. さくらサイエンスプランに関してはhttps://ssp.jst.go.jp/index.html