世界の論点・日本の論点

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R&D

2021.05.11
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カテゴリ:R&D

 

6Gは遠い未来の話ではない

 

この10年間、さまざまな国が5G無線通信の商用化に必要な技術の開発を競ってきました。

2019年4月、世界では韓国と米国で初めて5Gネットワークが稼働しました。

それ以降、5Gの展開は活発化し、160以上のネットワーク事業者が世界で23.6k以上の5Gネットワークを展開しており、カウントされています。

5Gの開発段階は終わり、現在は「展開」が話題になっています。

5Gが完全に展開され、そのメリットが十分に発揮されるまでには数年を要すると思われますが、米国ではすでにこの面で心強い進展が見られ、今後の道筋が明確になっています。

 

そして今、産業界はすでに6Gに目を向け始めています。

技術開発のサイクルは同じような弧を描くものであり、これまでの経験から得られた教訓は、6Gがどのように発展していくのか、さらには誰がこの分野を支配するのかということについての指針となるでしょう。

 

5Gの速度は十分ではないのか?

現在、5Gは、IoTコネクテッドデバイス、スマートシティ、人工知能(AI)、自律走行車やヘルスケアの進歩のための基盤を作ることが約束されています。

しかし、将来を考えると、5Gネットワークの速度向上、低遅延、容量拡大でも、現在登場している多くの技術には十分ではありません。

ホログラフィー通信や多感覚システムのような一部のアプリケーションは、次世代のネットワーク技術が登場するまで実現できない可能性が高い。

また、街中や都市、重要なインフラで急速に増加するコネクテッドデバイスをインテリジェントに管理するには、ネットワーク機能の継続的な改善が必要となる。

 

5Gがまだユビキタスになっていないのに、なぜ6Gを心配するのか? 

基幹技術をめぐる競争は、政治的・経済的な利害関係が一致しており、市場への早期参入が大きなアドバンテージになります。 

4Gの基盤技術開発に成功した米国のハイテク産業は、「アプリ経済」で主導的な地位を築き、現在もその地位を維持しています。 

この影響は、雇用と経済成長の大幅な増加に表れています。 

経済的な影響と同時に、技術サイクルのたびに国家安全保障上の懸念が生じます。

社会のほぼすべての側面がデジタルでつながっているため、無線ネットワーク技術が悪用される危険性があります。

中国政府が国内企業のネットワーク機器を諜報活動や軍事目的で利用する可能性については、多くの関係者が懸念を表明しています。


6Gが実用化されるのは2030年と言われており、消費者にとっては遠い未来の話のように思えるかもしれませんが、6Gのような技術は地政学的にも重要な意味を持っています。

 

今後の進め方

5Gにまつわる現在の流行を考えると、このサイクルがこれまでのものと同様に終わることを忘れがちです。

6Gに向けて適切に計画し、リソースを配分することは、価値のある必要な取り組みです。

6G戦略を策定する際には、以下の点に留意する必要があります。

 

(1)人材の輩出と獲得が重要:

今こそ、次世代の技術者、技能者、起業家に投資すべきである。

6Gの商用化に必要な技術やコンポーネントはまだ発明されていないため、ネットワークの研究開発を推進する材料科学者、物理学者、チップ設計者、電気技師、エネルギーの専門家が進歩に貢献することになります。


また、ネットワークインフラを設置・維持できる技術者も重要な役割を果たします。

通信業界のリーダーたちは、バイデン大統領に宛てた書簡の中で、「米国は現在、ブロードバンドを全国に展開するために必要な熟練労働者の不足に直面している」、「適切に訓練された5Gの労働力がなければ、中国は中央集権的な権限を使って労働力を素早く集中させることができる」と書いています。

5Gを展開するための高い技能を持った労働者が不足すれば、米国が5Gによって可能になった新たな機会を活用する能力が損なわれるだけでなく、6Gが到来した場合には、米国は6Gを展開するための技術的労働力を持たない状態に陥る危険性があります。


前政権は、米国の移民政策を変更し、高い技術を持つ労働者の流入を減少させました。

その結果、多くのハイスキルな外国人がカナダを優先して渡航するようになりました。

2015年のH1-Bビザの拒否率は6%でしたが、2020年には21%に上昇しています。

6Gで主導権を握る計画を立てるには、米国が自国の人材を輩出すると同時に、外国生まれのハイスキルな労働者を惹きつける必要があります。

 

(2) サプライチェーンの強化と信頼できるパートナーとの連携の継続: 

今回の半導体サプライチェーンの問題をきっかけに、アメリカの製造業の回復と活性化を求める声が高まっています。

しかし、ハイエンドの技術部品の供給力を高めるための戦略は、慎重に練る必要があります。

DARPAは先日、インテルと共同で「国内製造業へのアクセスを拡大することを目的とした」SAHARAプログラムの設立を発表しました。

SAHARAプログラムでは、6Gの商用化に不可欠な次世代の高度なASIC(Application Specific Integrated Circuits)の開発も行い、米国内で製造することになっています。

また、インテルはEUのHexa-Xイニシアティブに参加し、6G技術の共同開発を行っています。


ASICなどのハイエンドコンポーネントを国内で製造し、海外の信頼できるパートナーと協力するというインテルのアプローチは、供給の多様化、経済的リスクの分散、望まない技術移転の軽減に役立ちます。

2021年国防権限法には、半導体製造や研究開発への投資を奨励する商務省のプログラムの設立が含まれています。

これは、国内のサプライチェーンを確保するための重要なステップですが、議会は当面の間、このプログラムを適切なレベルで認可し続けなければなりません。

 

(3) 連邦レベルのルールを確立し、展開を効率化する:

5Gと同様に、次世代の無線技術は、より高い周波数の電波(95GHz~3THz)を利用して超高速を実現します。

電波の周波数が高ければ高いほど、信号が効率的に伝わる時間は短くなります。

大規模なセルタワーの時代は終わり、6Gでは、高域周波数で適切な速度とカバレッジを提供するために、ますます多くの小型セルアンテナが必要になります。

つまり、展開を成功させるためには、大規模なインフラを構築する必要があり、連邦レベルで展開を管理するポリシーは、後回しにするのではなく、早めに作成する必要があります。


2018年9月、FCCは5Gの展開を効率化するための命令を出しましたが、その命令はすぐにポートランド市の反対に遭い、他のいくつかの自治体も訴訟に加わりました。

約2年後、法廷闘争はどちらの側も完全に勝利することなく終わりました。

今後は、電気通信事業者と政府のリーダーが一堂に会し、懸念事項を解消し、公正かつ公平な展開戦略を確立するための法案を共同で作成することで、断片的な規制状況を解消するための努力が必要です。

(上記は、当ブログ筆者が一部を論点整理したものです。詳細は、下記の原文にあたってください。)

 

6Gは遠い未来の話ではない
6G Is Not A Distant Horizon
By Michael Savvides







最終更新日  2021.05.11 11:34:20


2021.05.01
カテゴリ:R&D

 

6Gは遠い未来の話ではない

 

この10年間、さまざまな国が5G無線通信の商用化に必要な技術の開発を競ってきました。

2019年4月、世界では韓国と米国で初めて5Gネットワークが稼働しました。

それ以降、5Gの展開は活発化し、160以上のネットワーク事業者が世界で23.6k以上の5Gネットワークを展開しており、カウントされています。

5Gの開発段階は終わり、現在は「展開」が話題になっています。

5Gが完全に展開され、そのメリットが十分に発揮されるまでには数年を要すると思われますが、米国ではすでにこの面で心強い進展が見られ、今後の道筋が明確になっています。

 

そして今、産業界はすでに6Gに目を向け始めています。

技術開発のサイクルは同じような弧を描くものであり、これまでの経験から得られた教訓は、6Gがどのように発展していくのか、さらには誰がこの分野を支配するのかということについての指針となるでしょう。

 

5Gの速度は十分ではないのか?

現在、5Gは、IoTコネクテッドデバイス、スマートシティ、人工知能(AI)、自律走行車やヘルスケアの進歩のための基盤を作ることが約束されています。

しかし、将来を考えると、5Gネットワークの速度向上、低遅延、容量拡大でも、現在登場している多くの技術には十分ではありません。

ホログラフィー通信や多感覚システムのような一部のアプリケーションは、次世代のネットワーク技術が登場するまで実現できない可能性が高い。

また、街中や都市、重要なインフラで急速に増加するコネクテッドデバイスをインテリジェントに管理するには、ネットワーク機能の継続的な改善が必要となる。

 

5Gがまだユビキタスになっていないのに、なぜ6Gを心配するのか? 

基幹技術をめぐる競争は、政治的・経済的な利害関係が一致しており、市場への早期参入が大きなアドバンテージになります。 

4Gの基盤技術開発に成功した米国のハイテク産業は、「アプリ経済」で主導的な地位を築き、現在もその地位を維持しています。 

この影響は、雇用と経済成長の大幅な増加に表れています。 

経済的な影響と同時に、技術サイクルのたびに国家安全保障上の懸念が生じます。

社会のほぼすべての側面がデジタルでつながっているため、無線ネットワーク技術が悪用される危険性があります。

中国政府が国内企業のネットワーク機器を諜報活動や軍事目的で利用する可能性については、多くの関係者が懸念を表明しています。


6Gが実用化されるのは2030年と言われており、消費者にとっては遠い未来の話のように思えるかもしれませんが、6Gのような技術は地政学的にも重要な意味を持っています。

 

今後の進め方

5Gにまつわる現在の流行を考えると、このサイクルがこれまでのものと同様に終わることを忘れがちです。

6Gに向けて適切に計画し、リソースを配分することは、価値のある必要な取り組みです。

6G戦略を策定する際には、以下の点に留意する必要があります。

 

(1)人材の輩出と獲得が重要:

今こそ、次世代の技術者、技能者、起業家に投資すべきである。

6Gの商用化に必要な技術やコンポーネントはまだ発明されていないため、ネットワークの研究開発を推進する材料科学者、物理学者、チップ設計者、電気技師、エネルギーの専門家が進歩に貢献することになります。


また、ネットワークインフラを設置・維持できる技術者も重要な役割を果たします。

通信業界のリーダーたちは、バイデン大統領に宛てた書簡の中で、「米国は現在、ブロードバンドを全国に展開するために必要な熟練労働者の不足に直面している」、「適切に訓練された5Gの労働力がなければ、中国は中央集権的な権限を使って労働力を素早く集中させることができる」と書いています。

5Gを展開するための高い技能を持った労働者が不足すれば、米国が5Gによって可能になった新たな機会を活用する能力が損なわれるだけでなく、6Gが到来した場合には、米国は6Gを展開するための技術的労働力を持たない状態に陥る危険性があります。


前政権は、米国の移民政策を変更し、高い技術を持つ労働者の流入を減少させました。

その結果、多くのハイスキルな外国人がカナダを優先して渡航するようになりました。

2015年のH1-Bビザの拒否率は6%でしたが、2020年には21%に上昇しています。

6Gで主導権を握る計画を立てるには、米国が自国の人材を輩出すると同時に、外国生まれのハイスキルな労働者を惹きつける必要があります。

 

(2) サプライチェーンの強化と信頼できるパートナーとの連携の継続: 

今回の半導体サプライチェーンの問題をきっかけに、アメリカの製造業の回復と活性化を求める声が高まっています。

しかし、ハイエンドの技術部品の供給力を高めるための戦略は、慎重に練る必要があります。

DARPAは先日、インテルと共同で「国内製造業へのアクセスを拡大することを目的とした」SAHARAプログラムの設立を発表しました。

SAHARAプログラムでは、6Gの商用化に不可欠な次世代の高度なASIC(Application Specific Integrated Circuits)の開発も行い、米国内で製造することになっています。

また、インテルはEUのHexa-Xイニシアティブに参加し、6G技術の共同開発を行っています。


ASICなどのハイエンドコンポーネントを国内で製造し、海外の信頼できるパートナーと協力するというインテルのアプローチは、供給の多様化、経済的リスクの分散、望まない技術移転の軽減に役立ちます。

2021年国防権限法には、半導体製造や研究開発への投資を奨励する商務省のプログラムの設立が含まれています。

これは、国内のサプライチェーンを確保するための重要なステップですが、議会は当面の間、このプログラムを適切なレベルで認可し続けなければなりません。

 

(3) 連邦レベルのルールを確立し、展開を効率化する:

5Gと同様に、次世代の無線技術は、より高い周波数の電波(95GHz~3THz)を利用して超高速を実現します。

電波の周波数が高ければ高いほど、信号が効率的に伝わる時間は短くなります。

大規模なセルタワーの時代は終わり、6Gでは、高域周波数で適切な速度とカバレッジを提供するために、ますます多くの小型セルアンテナが必要になります。

つまり、展開を成功させるためには、大規模なインフラを構築する必要があり、連邦レベルで展開を管理するポリシーは、後回しにするのではなく、早めに作成する必要があります。


2018年9月、FCCは5Gの展開を効率化するための命令を出しましたが、その命令はすぐにポートランド市の反対に遭い、他のいくつかの自治体も訴訟に加わりました。

約2年後、法廷闘争はどちらの側も完全に勝利することなく終わりました。

今後は、電気通信事業者と政府のリーダーが一堂に会し、懸念事項を解消し、公正かつ公平な展開戦略を確立するための法案を共同で作成することで、断片的な規制状況を解消するための努力が必要です。

(上記は、当ブログ筆者が一部を論点整理したものです。詳細は、下記の原文にあたってください。)

 

6Gは遠い未来の話ではない
6G Is Not A Distant Horizon
April 28, 2021
By Michael Savvides
https://www.csis.org/blogs/strategic-technologies-blog/6g-not-distant-horizon







最終更新日  2021.05.01 11:02:48
2021.04.18
カテゴリ:R&D

 

お医者さんのAIアシスタントを紹介

 

人工知能(AI)は、医師と患者の間で交わされたメモや会話を書き起こし、分析し、さらには予測を行うことができる新しいモデルによって、医師のオフィスに侵入しようとしています。


なぜそれが重要なのか:

人工知能(AI)が医師のメモや医師・患者間会話を理解できるようになってきた今、私たちが医師に話す内容をもとにAIモデルに学習させることができるようになってきました。

これにより、ケアの新たな可能性が広がると同時に、プライバシーに関する新たな懸念も生じます。


その仕組みは?

AIは、医師が書いたメモや話したメモを自動的に取り込むことで、目に見えない最大の貢献をすることができます。

メモを取る作業が自動化されれば、終業時に何時間もかけてデータを手入力し、燃え尽き症候群に陥っている医療従事者にとっては大きな助けとなるでしょう。

 

しかし、真価を発揮するのは、医師が患者との会話で得たデータや、文書化されたケースノートです。


これらのAIモデルは、医師が行動できる方法で、情報を抽出し、それを文脈化することができると、フロリダ大学臨床・トランスレーショナルサイエンス研究所の所長であるDuane A. Mitchell氏は述べています。

例えば、臨床試験に登録する患者を特定する場合、通常、データベースから情報を手作業で抽出するのに数週間かかるところを、AIモデルは「数分以内」に作業を行うことができると、Nvidia社のAIグローバルヘッドであるモナ・フローレス氏は述べています。


AIシステムは、何百万もの症例の履歴を分析することで、患者が異なる治療法にどのように反応するかを予測したり、手術前に合併症の可能性について医師にフラグ明示するのに役立ちます。


ここ数週間で、AI企業がヘルスケア分野に進出するための大きな取引や発表がありました。

4月8日、フロリダ大学のアカデミックヘルスセンターの研究者たちは、200万人以上の患者の記録をもとに学習させた大規模な自然言語処理(NLP)モデル(人間の言語を認識・理解するために設計されたAIシステム)を開発するために、Nvidia社との共同研究を発表しました。

月曜日、マイクロソフト社は、人工知能による音声認識に注力し、医師と患者の間で交わされる音声会話を書き起こして分析する人気製品を持つソフトウェア企業、ニュアンス・コミュニケーションズ社を197億ドルで買収すると発表しました。

水曜日には、メイヨー・クリニックがmHealthプラットフォームを立ち上げました。このプラットフォームは、遠隔地にある患者用モニター機器を、医師がケアに関する臨床的判断を下すのに役立つAIリソースと結びつけることを目的としています。

 

血圧やコレステロール値などのバイタルサインが注目されていますが、「ヘルスケアデータの80%は、テキストやナレーションで存在しており、医師のメモが、物事を記録する主な方法となっています」とUF College of Medicineの生物医学情報およびデータサイエンスのディレクターであるWilliam Hogan氏は言います。

これは、患者の病歴に関するメモから、医師が書いた症例の印象まで、あらゆるものを意味しています。

これは、近年のNLPの向上までは、ほとんどコンピュータの手が届かなかった医療データの”暗黒物質”です。


Mayo社の「mHealth」のようなプラットフォームでは、患者が身につけている数多くの遠隔健康モニタリング機器から情報を収集することで、データの蓄積を増やすことができます。

これにより、医師はクリニックの外でも患者を監視することができます。


メンタルヘルスは、AIモデルが医療を変える可能性を示す最も良い例の一つです。


精神科医のダニエル・バロン氏は、近刊『Reading Our Minds: The Rise of Big Data Psychiatry』(私たちの心を読む。ビッグデータ精神医学の台頭)の中で、「精神科の臨床は、100年前とほぼ同じ方法で行われています。

その代わりに、バロン氏は、患者の会話や顔の表情までも分析して、精神疾患やその治療方法に関する手がかりを得ることができるAIモデルによって、そのような会話が記録される近未来を思い描いています。

 

問題は セラピストはともかく、かかりつけの医師との会話をAIに聞かれて分析されることに抵抗を感じる人はどれくらいいるでしょうか?


現在のAIシステムが、バイアスに汚染されることなく、会話や顔の表情から人間の感情を正確に把握できるかどうかは定かではありません。

 

また、アメリカの医療システムは、ジョンソン・エンド・ジョンソン社のワクチンによる副作用の稀なケースを特定するのに苦労しているCDCのように、大きな問題を抱えていることを教えてくれるかもしれない様々なデータを結びつけるのが困難なのです。

 

次は何だ?

バロン氏は、データやAIシステムを「どのように活用するのがベストなのか、臨床医と患者が会話を交わす必要がある」と言います。

それが有益であるかどうかをどうやって証明するか?

このデータを誰と共有するのが良いのか?


肝心なことは:

 パーソナルヘルスは、膨大な量のデータを吸い上げて分析するAIの能力によって、私たち一人ひとりが恩恵を受けることができる分野のひとつですが、そのデータを共有することに最も違和感を覚える分野でもあります。

 

お医者さんのAIアシスタントを紹介
Meet your doctor's AI assistant
Bryan Walsh
https://www.axios.com/artificial-intelligence-health-big-data-32f462fb-d5ac-4575-8e54-858951c55fb6.html







最終更新日  2021.04.18 19:40:23
2021.04.13
カテゴリ:R&D

 

独占記事:基礎研究が将来の雇用拡大につながる仕組み

 

本日発表された新しいレポートでは、基礎科学研究は、後に何千もの雇用と何十億もの経済的価値を生み出す企業を誕生させる上で、不可欠な役割を果たしていると結論づけています。

 

なぜそれが重要なのか:

この報告書では、パンデミック、特に新しいmRNAワクチンの急速な開発を例に、政府による基礎研究の資金提供が、将来的に経済的に価値のある企業を生み出すために必要な基盤となることを示しています。

米国の主要な私立および公立の研究大学50校を代表する非営利団体「Science Coalition」は、連邦政府から資金提供を受けた大学の研究からスピンオフした企業を53社特定しました。

これらの企業は、製薬会社から農業関連企業まで多岐にわたっており、2015年から2019年の間に米国のGDPに13億ドル以上を貢献するとともに、10万人以上の雇用を創出しています。


 Science Coalitionのジョン・ラティーニ(John Latini)会長:

「COVID-19パンデミックは、連邦政府が基礎研究に投資し続ける必要性が、決して理論的なものではないことを示しています」

「一貫性のある持続的で強固な連邦政府の資金提供こそが、科学を進化させるのです」

 

ラティーニ(John Latini)会長は、先週発表されたバイデン政権の議会に対する最初の予算案を高く評価しています。

この予算案には、米国最大の科学研究助成機関である国立衛生研究所(NIH)への90億ドルの助成が含まれています。

 

米国海洋大気庁(National Oceanic and Atmospheric Administration)の予算は、気候変動研究のための8億ドルを含め、過去最高の69億ドルとなります。

 

バイデン政権の予算案はあくまでも提案であり、研究機関にどれだけの予算を配分するかは、最終的には議会が決定します。

 

背景:

民間の資金は応用研究に使われる傾向があるため、政府の研究費は不可欠です。

しかし、科学の生命線である基礎研究がなければ、米国は将来的に世界を変える可能性のある革新的技術を逃してしまうリスクがあります。

 

基礎研究の長期的な価値は、Katalin Karikoの例に見ることができます。

Katalin Karikoは無名の生物医学研究者で、mRNAの研究を何年も続けていましたが、ほとんど報われることはありませんでした。

しかし、パンデミックが起こると、彼女の研究がmRNA COVID-19ワクチンの基礎となりました。


肝心なことは:

最終的な成果は何年も先になるかもしれないので、基礎研究費は無駄だと思われがちですが、いざ必要となる日が来るまでは、そのようなことはありません。

 

独占記事:基礎研究が将来の雇用拡大につながる仕組み
Exclusive: How basic research leads to future job growth
Bryan Walsh
https://www.axios.com/basic-science-research-fuels-job-growth-fcf7723b-b701-4ed2-8b2b-699d28dd1fbd.html







最終更新日  2021.04.13 20:35:24
2021.04.04
カテゴリ:R&D




 

超音速の旅が復活する予感

数年後には、新型の超音速ジェット機を使えば、ワシントンD.C.からパリまで8時間ではなく4時間で、サンフランシスコから東京までわずか6時間で飛ぶことができるようになるかもしれない。

 

なぜそれが重要なのか:

高速航空は地球を縮小し、遠く離れた観光地を身近にし、ビジネスマンは別の大陸で行われる会議に出席し、その日のうちに戻ってくることを可能にします。

手頃で持続可能な高速飛行は、1950年代後半にジェットエンジンがもたらしたように、商業航空旅行に革命をもたらす可能性を秘めている。

しかし、技術的、ビジネス的、環境的な問題を解決しなければなりません。

これらの問題は、過去の超音速飛行の試み、特に大西洋横断用のコンコルドの失敗につながっています。


過去を振り返ってみましょう。

ブリティッシュ・エアウェイズとエールフランスは、1976年から2003年までコンコルドを使用して、ニューヨークとロンドンを3時間以内で結ぶ国際路線を運航しました。

しかし、この「偉大なる白い鳥」は、環境に悪影響を及ぼし、平均12,000ドルの往復運賃を設定しても利益を上げることができませんでした。

それが今では 一握りの新興企業は、軽量素材、効率的なエンジン技術、よりクリーンな燃料といった新たなアプローチにより、超音速ジェット機の運用コストを大幅に削減し、日常的な旅行でも経済的に利用できるようになると期待しています。

ボーイング社が出資するAerion社は、超音速ビジネスジェット機を開発中で、2023年にフロリダで生産を開始し、2027年までに顧客に提供できるようにする予定です。

ウォーレン・バフェット氏のフラクショナル・ジェット会社であるNetJets社は、今週、1機1億2000万ドルで20機を発注しました。

エアリオン社は今週、次の航空機のコンセプトを発表しました。

音速の4倍以上であるマッハ4以上の速度で飛行する50人乗りの大型民間旅客機で、「ロサンゼルスと東京の間を3時間以内で飛行できる」としています。

Boom Supersonic社は、日本航空、American Express Ventures、Emerson Collectiveなどが出資し、2023年に超音速機Overtureの生産を開始する予定です。

65~88人乗りで、2029年に商業飛行を開始する予定だと、創業者兼CEOのブレイク・ショールは語っています。

彼の目標は、"4時間でどこにでも行ける、100ドルの飛行機 "だそうです。

まだまだ先の話ですが、同社はまず、現在のビジネスクラスと同等の運賃を提供することを目指しています。

 

他にもHermeus社やSpike Aerospace社など、いくつかのスタートアップ企業が超音速ジェット機を開発しています。

スピードだけではなく、持続可能性も重要な目標です。

新しい航空機は環境への影響が少ないと言われています。

その理由は、持続可能な航空燃料(SAF)を使用するように設計されているからです。

SAFは、家庭用固形廃棄物、藻類、使用済み食用油などの持続可能な原料から作られており、BP社のようなメーカーは、従来のジェット燃料に比べて二酸化炭素の排出量を最大80%削減できると主張しています。

しかし、SAFは供給不足に陥っており、よりクリーンな飛行機の需要に応えるためには、今後数年間で生産量を大幅に増やす必要があります。

コロラド大学の航空宇宙工学教授であるIain Boyd氏は、「超音速の商業飛行は、将来性があるとはいえ、規制の壁に阻まれています」と注意を促している。

「超音速飛行は、ハイテク技術の中でも数少ない、時代に逆行しているように感じられるものです」

「かつては、お金さえあれば超音速で飛ぶことができました。今日では、それができません。私たちは50~60年前から同じ速度で飛行しているのですから」

最大の問題は、離着陸時と6万フィート上空での超音速飛行に伴う騒音だと彼は言う。

音速(約760mph)を超えて飛行する飛行機は、衝撃波を発生させ、地面に「ドスン」という驚くべき音、すなわち「ソニックブーム」をもたらします。

そのため、FAAは陸地での飛行を許可せず、大洋を横断するルートに限定しています。
見どころは?

NASAの研究者とロッキード・マーチン社は、ソニックブームを「穏やかな音」に変える新しい超音速機を設計しています。

NASAのプロジェクトマネージャー、ピーター・コーエン氏は、「車のドアがバタンと閉まる音や、遠くで鳴っている雷のような音がする」と述べています。

NASAは、この飛行機を米国の特定の地域で飛行させ、人々の反応を見る予定です。

このデータは、規制当局が超音速飛行の騒音基準を設定する際の参考になります。

 

超音速の旅が復活する予感
Supersonic travel is about to make a comeback
Joann Muller
https://www.axios.com/supersonic-air-travel-50e03cf8-e50e-4ffc-bd56-83a26877c793.html







最終更新日  2021.04.04 16:01:34
2021.03.29
カテゴリ:R&D







 

ヘルスケアにおけるAI。ハーバード大学のZak Kohane氏が語る、イノベーターが見逃しているものとは?

 

絶え間なく続く誇大広告にもかかわらず、あるいはそれゆえに、AIが実際に医療に与えている影響を評価するのは難しいかもしれません。

ハーバード大学のZak Kohane氏は、YouTubeで公開されている最近のセミナーで、医療におけるAIの可能性を強調すると同時に、AIがどのように失敗しているかを明らかにしました。

 

Kohane氏は、医療を「無限の可能性を秘めた偉大なフロンティア」と捉えていますが、「医療の複雑さと幅広さを考えると、学際的なアプローチが必要」と強調しています。

 

多くのデータ・サイエンティストは、電子医療データの可能性に夢中になっていますが、これらのデータが開発された背景を直感的に理解していないとKohane氏は指摘します。

医療記録のデータには、患者の生理現象と医師の行動という、少なくとも2つの異なる力学が含まれているため、この2つの力学を見極めることが重要だとKohane氏は強調します。

例えば、午前3時に白血球数が正常だった患者は、午後3時に白血球数が異常だった患者よりもはるかに予後が悪いという観察結果があります。

このデータを発表した技術者は、「これは概日パターンを反映しているのではないか」と指摘しました。

しかし、医師に聞いてみれば、答えは明らかだ。

午前3時に採血をするのは、よほどのことがあった場合だけである。

一方、午後の検査は日常的に行われており、標準的な基準範囲外の値が見られることもかなり多い。

 

Kohane氏は、EHRデータから病院の再入院率を予測するAIの可能性を示したGoogleの有名な論文を引用しています。

しかし、ちょっと待ってください。

この論文では、AIがEHR記録の医療値ではなく、実施された検査や処置のパターンを学習することで、ほぼすべての力を発揮することを明らかにしています。

 

つまり、医師が診断を行う際の行動をAIが学習しているのです。

Kohane氏は、病院の請求書に使われる「チャージマスター」と呼ばれるデータのように、純粋に手続きに関する情報だけをAIに与えた場合、これらの検査や処置が何を示していたのかわからないのに、検査結果を含む実際のEHRデータすべてを使って実行したアルゴリズムとほぼ同じ結果が得られたというデータを紹介しています。

 

また、Kohane氏は、コロナウイルス・パンデミックの初期に開発された、患者の悪化を予測するためのEHR企業独自のアルゴリズムについても述べています。

その後、独立した研究者が別の病院のデータを使ってテストしたところ、このアルゴリズムはあまり良い結果を得られなかったという。

 

最も考えられるのは、アルゴリズムが異なる特徴を持つ患者で訓練され、治療に対するアプローチが異なる医師が関与していたことだとKohane氏は言う。

 

しかし、この1年間で、治療方法や感染者の特徴など、ウイルスに関する理解が急速に変化したことを考えると、このようなアルゴリズムに頼るのは愚かなことだったとKohane氏は言います。

あるデータセットに基づいて開発されたアルゴリズムは、データセットが変わると大失敗する可能性があります。

特に、そのアルゴリズムが反射的に使用され、急速に変化する状況に合わせて更新されなかった場合はそうです。

 

例えば、チェスや囲碁をマスターするようなアルゴリズムは、医療にはあまり応用できないだろうと指摘しています。

この分野のリーダーであるアンドレイ・カルパシー(Andrej Karpathy)(現テスラ(Tesla)社)の言葉を引用して、この種のアルゴリズムは特定の条件下でしか機能しないと指摘しています。

つまり、システムが決定論的で完全に観察されていて、行動空間が離散的であり、完璧なシミュレータ(例えばゲームそのもの)にアクセスできて、どのような行動の影響もわかっている場合です。

 

しかし、「残念ながら、病気の経過、薬物反応、手術などの生理現象にはこのようなことは当てはまりません」とKohane氏は述べています。

 

実際、このような条件が成立していると思われる医療分野は、診療報酬の分野だけだと、Kohane氏は残念そうに付け加えています。

彼は、請求額を最大化する目的で、この種のアルゴリズムが広範囲に適用されるようになると予想している。

 

しかし、Kohane氏は、AIが医療や患者のケアに大きな影響を与える可能性があると考えています。

彼は、医師が自動でメモを取ることができるようになることを期待しています。

AIが医師の観察、評価、治療計画を抽出してまとめてくれれば、医師は患者に集中することができます。


疾患のサブタイプを特定することも、AIの可能性の一つです。

Kohane氏は、これまであまり評価されていなかった自閉症のサブタイプに、炎症性腸疾患(IBD)の要素が顕著に含まれていることを発見した例を挙げました。

 

このパターンを発見したことで、この2つの疾患の関係をさらに研究するための仮説を立てることができました。

自閉症とIBDの関連性を認識することは、これらの患者とその家族にとって特に意味のあることだ、とKohane氏は説明します。

なぜなら、医師が見逃したり、誤診したりする可能性があるからです。

自閉症の患者さんの多くは言葉を話せないため、胃腸の不快感を感じたときには行動を起こすしかなく、IBDの治療には適していない精神安定剤が使われることが多いと言います。

しかし、データサイエンスを活用した研究のおかげで、自閉症の患者さんにIBDが考慮される可能性が高まり、より適切な診断と治療が行われるようになったとKohane氏は言います。

 

今後は、医療システムのダイナミクスと疾患のフィジオロジーを明確に認識し、分離することが必要だとKohane氏は主張します。

また、第3の重要な要素として、患者が収集したデータが挙げられます。

 

この講演で最もインパクトがあったのは、Kohane氏がAIによる成功例をいくつか挙げた後でした。

あるアプローチは、未熟児の人工呼吸器からの離脱をより迅速に行うのに役立つことが示されました。

また、患者の病歴に含まれるさまざまな情報を統合して、家庭内暴力の可能性を示唆するアルゴリズムもありました。

 

しかし、これらは真のサクセスストーリーではないとKohane氏は強調します。

これらの結果は発表され、共有されましたが、これらのアプローチが広く実施されることはありませんでした。

これは、Kohane氏自身をはじめとするリーダーシップの失敗によるものです。

 

Kohane氏:「私たちは、自分たちの力で医療を変えることができるということを認識する必要があります」。

 

また、AIの実用化を目指す学生や若いイノベーターに向けて、Kohane氏は次のようにアドバイスしています。

「MBAを取得してください。ビジネスがこれを推進し、医療政策を学ぶことができますし、最終的に推進するのはお金です。ビジネスモデル、政策モデル、規制モデルを持つことが、この問題を解決する方法なのです」。

 

●AIによるアプローチが患者のケアに影響を与えることができるかどうかは、データ・サイエンティストが臨床経験や専門知識を有意義に取り入れることができるかどうかにかかっています。

●成功したAIアプローチがジャーナルに掲載されるだけでなく、実装され、患者のケアや治療に日常的に使われるようになるためには、決意とリーダーシップ、そしておそらく合理的なビジネスプランが必要です。

(以上は、当ブログ筆者が(一部を)論点整理したものです。詳細については、下記の原文にあたって下さい。)

 

ヘルスケアにおけるAI。ハーバード大学のZak Kohane氏が語る、イノベーターが見逃しているものとは?
AI in health care: Harvard’s Zak Kohane on what innovators are missing
Timmerman Report
ECONOMICSHEALTH CAREHEALTH POLICYTECHNOLOGY AND INNOVATION
March 1, 2021
https://www.aei.org/articles/ai-in-health-care-harvards-zak-kohane-on-what-innovators-are-missing/







最終更新日  2021.03.29 11:37:41
2021.03.26
カテゴリ:R&D

オンライン計算機でリモートワークポリシーの気候変動への影響を測定

データ分析のスタートアップであるWatershed社のオンラインツールでは、ユーザーがさまざまな情報を入力することで、リモートワークのポリシーを変更することで排出量が増加するのか減少するのか、そしてその量はどの程度なのかを評価することができます。

ShopifyやStripeなどを顧客に持つWatershedは、現在5つの地域をモデルにした計算機を公開しています。

サンフランシスコ、ニューヨーク、ヒューストン、ロンドン、トロントの5つの地域をモデルにしています。

この計算機は、多くの企業や組織が、パンデミック後も部分的または完全にリモートワークを継続する選択肢を従業員に与えていることを受けて登場しました。

 

現行のポリシーと予測されるポリシー変更の入力項目は以下の通りです:

●従業員の数と、一週間のオフィス勤務の日数。
●従業員の生活パターン(郊外と都心)、通勤手段(車、電車、自転車、徒歩など)。
●電力や天然ガスの使用量に影響するオフィスの規模。
●会社がクリーンな電力を購入し、リモートワーカーにそのオプションを提供しているかどうか。


オンライン計算機でリモートワークポリシーの気候変動への影響を測定
Online calculator measures the climate impact of remote work policies
Ben Geman
https://www.axios.com/watershed-remote-work-calculator-4ddd0a96-cccf-4ff5-9afb-945d83b09fc2.html







最終更新日  2021.03.26 18:04:49
2021.03.22
カテゴリ:R&D

薬品送達デバイスを開発中の研究者


研究段階にある企業が、鎮痛剤であるケタミンをはじめとする薬のウェアラブル投与・送達デバイスを開発しています。

なぜそれが重要なのか:ウェアラブル薬品送達システムは、医師が在宅患者に投与する量を正確にコントロールすることを可能にし、薬品乱用リスクを低減すると同時に、患者が途切れなく薬品を受け取れるようにします。

 

現在の状況:

Bexson Biomedica社lは、イタリアの医療技術企業であるStevanato Group社と提携し、ウェアラブルデバイスを介して投与可能なケタミンの独自製剤を開発しています。

ケタミンは、非常に少量の注入で痛みを抑える効果がありますが、ストリート・ドラッグとして人気があるため、臨床現場以外での処方は難しいとされています。

Bexson社のウェアラブルデバイスは、患者がケタミンを乱用しないようにしながら、痛みの治療と予防のために、安定した低用量のケタミンを自動的に投与するようにプログラムすることができます。

Bexson社のドラッグデリバリー担当上級副社長であるSheldon Moberg氏は、「私たちは、処方された薬にのみアクセスできるような方法でデリバリーをコントロールしています」と述べています。

 

背景:

Moberg氏は、糖尿病患者のためのインスリン投与システムに接続することで、世界初のワイヤレス血糖値測定器の発明に携わり、ウェアラブル薬品送達デバイスの有用性を早くから示してきました。

現在の状況: Bexson社は、シロシビンのようなサイケデリック薬を含む、高度な投与量管理が必要な他の薬剤を送達できるウェアラブルデバイスの研究を行っています。

このようなデバイスは、医師による過剰処方や患者による鎮痛剤の乱用によって拡大しているオピオイドの蔓延を抑制するのにも役立つでしょう。


次は何だ?

Moberg氏は、センサーを使って患者の状態に応じて動的に調整することができるウェアラブルデバイスを開発したいと考えています。

 

薬品送達デバイスを開発中の研究者
Researchers developing drug delivery device
Bryan Walsh
https://www.axios.com/research-drug-delivery-medication-9a908b55-46b1-4da8-a49e-cbb2bcf2acf2.html







最終更新日  2021.03.22 15:10:04
2021.03.20
カテゴリ:R&D

 

ヒトの最も初期の胚の段階を模倣するように細胞を誘導する研究者たち

 

「ヒトの幹細胞は、実験室で、最も初期の段階の胚に似た細胞のボールに成長させることができる」と、研究者たちが本日報告しました。

 

なぜそれが重要なのか:

ヒトの発生初期のモデルは、どのようにして妊娠が失われるのか、また、どのような遺伝子変異が先天性障害につながるのかを解明するのに役立ちます。

また、ヒトの発育に対する薬剤の影響を調べたり、体外受精(IVF)治療の成功率を高めたりするのにも利用できます。

 

テキサス大学サウスウェスタン・メディカルセンターの発生生物学者で、今回の研究の著者であるジュン・ウー(Jun Wu)氏は、プレスブリーフィングで次のように述べています:

「ヒトの発育を研究することは、特にこの段階では本当に難しいことです。」

 

その仕組みは?

卵子が精子と受精してから約5日後、卵子は分裂して胚盤胞と呼ばれる構造体を形成し、その中には胚となる細胞が入っています。

 

今回の成果:

Nature誌に掲載された2つの論文で、研究者らは、ヒト胚性幹細胞と、幹細胞として機能するように再プログラムされた成人の皮膚細胞を用いて、胚盤胞に類似した「ブラストイド(blastoids)」と呼ばれる構造体を作成しました。

まだ査読を受けていない他の2つの最近の研究でも、初期発生のイベントを模倣しています。

 

●異なる化学物質を添加した培養液で6〜8日間細胞を培養すると、細胞は小さな「ブラストイド(blastoids)」を形成するようになった。
●芽球の形態、大きさ、細胞の数や種類は、ヒトの胚盤胞のものとよく似ており、遺伝子の発現も似ていたという。
●また、胚盤胞が子宮に付着する過程を模して、4~5日後に胚盤胞の一部が培養皿に付着していることがわかった。

 

しかし、芽球体と胚盤胞の間には分子的な違いがあり、このモデルでは、自然の胚盤胞には見られない種類の細胞が生成されたことから、芽球体は生存可能な胚には成長しないだろうと研究者らは述べています。

 

カリフォルニア大学ロサンゼルス校で幹細胞生物学を研究しているアマンダー・クラーク(Amander Clark氏):

「今回の研究グループが使用したプロトコルは、体外受精用の胚を作るためには使用しないだろう」

 

クラーク氏と共同研究を行っているモナッシュ大学の幹細胞研究者、ホセ・ポロ(Jose Polo)氏:

「この方法を使って何百もの同一の胚を作り、これらの初期段階に対する薬剤、ウイルス、その他の毒素の影響を調べることができる」

 

研究者たちは、人間の発達と脳のモデルを急速に開発しています。これは、簡単にはアクセスできない事象や領域です。

 

ヒトの初期発生の研究は、現在、体外受精後に夫婦から提供される胚盤胞の数によって制限されており、研究に使用できる数は限られています。

多くの国では、科学者がヒトの胚を2週間以上成長させることは許されないという14日ルールがあり、一部の国では法律で定められています。

現在では、この制限を緩和することが求められています。

 

研究者たちは、「ブラストイド(blastoids)」があれば、研究室ではヒトの胚を使わずにヒトの発生に関する仮説を検証することができると述べ、この新しいモデルは多くの未解決の問題に答えるのに十分であると強調しています。

 

しかし、これらのモデルがより洗練されたものになれば、それ自体が倫理的な問題を引き起こす可能性があるとも。


ケース・ウェスタン・リザーブ大学とハーバード・メディカル・スクールの生命倫理学者であるInsoo Hyun氏:

「これらのモデルが自然の胚と同等であるならば、14日ルールを適用すべきだ」

 

"どうやって作ったかではなく、何ができるかで定義されるべきです。"

 


ヒトの最も初期の胚の段階を模倣するように細胞を誘導する研究者たち
Scientists coax cells to mimic earliest human embryo stage
Alison Snyder
https://www.axios.com/scientists-coax-stem-cells-mimic-early-stage-embryos-780b9483-85f4-49f0-86a1-7f9aca38449d.html







最終更新日  2021.03.20 10:51:59
2021.03.17
カテゴリ:R&D

 

John Deere社、工場に5Gを導入


John Deere社は、アイオワ州を含む自社の工場に5G技術を導入する予定です。

 

なぜそれが重要なのか:


5Gは、自動化された部品供給から組立ラインでの従業員の動きまで、オペレーションを合理化することが期待されています。

同社は11月、ポーク郡、ブラックホーク郡、スコット郡を含む5つの郡で5Gの民間ライセンスを取得しました。


5Gとは何ですか?


自動運転車やバーチャルリアリティなど、拡大を続ける "モノのインターネット "を実現するために開発された、超高速の携帯電話サービスです。

ウォール・ストリート・ジャーナル紙によると、4Gでは6分かかる映画のダウンロードが、5Gでは15秒で済むとのことです。

また、5Gを利用したデバイスは、情報をより速く処理することができるため、ドローンのようなものもよりスムーズに動作します。

工場規模では、このような高速化により、カメラやセンサー、自動化されたロボットなどの既存機器がリアルタイムにフィードバックされるようになります。

5Gは一部の有線接続よりも高速であるため、企業はイーサネットケーブルをなくすことができ、機器の物理的な柔軟性を高め、機器間の接続を容易にすることができます。


John Deere社は、いくつかの分野で5Gの活用を検討しています。

●カメラを使って工場の作業員を観察し、人間工学に基づいたよりよい方法をリアルタイムに提案する。

●バーチャルリアリティ技術を使って、従業員のトレーニングを効率化する。

●機械が正常に機能していないことをリアルタイムで検知するセンサーを使用して、メンテナンスを改善する。

パイロットプログラムは、2022年に開始されます。

 

John Deere社、工場に5Gを導入
John Deere eyes 5G for its factories
Linh Ta
https://www.axios.com/john-deere-5g-factories-iowa-3cc94e5d-1547-4700-9036-a0e832634aca.html







最終更新日  2021.03.17 07:40:05

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