宇宙飛行士の山崎直子氏

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日本人で2人目の女性宇宙飛行士である山崎直子さん。東京大学大学院で宇宙工学を学び、国際宇宙ステーションを組み立てるため、2010年にスペースシャトルへ搭乗した一流のエンジニアだ。山崎さんは「これからの宇宙開発には、人工知能の活用が欠かせなくなる」という。それはなぜなのか。今年4月に開かれた「IBM Watson Summit 2017」での講演内容を紹介する。

■宇宙からのデータを他のデータと結び付ける

宇宙飛行士の山崎直子氏は、2010年4月5日から4月20日まで、地上約400キロメートル上空にある国際宇宙ステーション(ISS)の組み立てミッションに参加した。日本人としては2人目の女性宇宙飛行士である。専門はエンジニアリングで、NASAのスペースシャトルの「搭乗運用技術者」の資格を持つ。

山崎氏は、今年4月27、28日に開かれた「IBM Watson Summit 2017」で、「宇宙と人工知能」というテーマで講演した。「Watson(ワトソン)」はIBMが開発した人工知能で、その特徴は世界で初めて「コグニティブ(認知)・コンピューティング能力」を商用化した点にある。人間と同じように認識、学習、経験を通じて、世界を理解し、人の意思決定を支援することができる。

講演のなかで、山崎氏は「宇宙とワトソンとのつながりについて2点話したい」と切り出した。

1点目は、「ミニチュアの地球」ともいえる国際宇宙ステーションでの課題解決は、地球上のさまざまな社会問題の解決に応用できる、ということだ。

ISSは時速2万8000キロ、90分で地球を1周するスピードで回っている。そのなかで生活する人は国籍、年齢、職業などそれぞれ異なるダイバーシティの世界だ。大きさは約108m×約72mで、全体としてサッカー場とほぼ同じ大きさ。重さは約420トン。部品点数は日本が製作した実験棟「きぼう」だけでも250万点、飛行機の10倍だ。人が搭乗するため、安全性・信頼性に配慮しており、どの部品が壊れても実験が継続できるように、また、2つの部品が壊れても、安全と人の命が守られることが基本要件とされている。

山崎氏は「これだけの部品の実験施設を動かしていくには、ものづくりだけでなく、運用の作業が重要となる。ハードウエアの故障だけでなくソフトウエアのバグ、ヒューマンエラーも含まれる」という。

ISSのなかでは人と機械がイーブンな状態にある。人も機械もミスをするという前提で設計されており、お互いに作業をチェックする状態にあるのだ。このような環境で重要なことについて、山崎氏は3つのポイントをあげた。

「状況をきちんと把握すること。予測不可能な事態では、その都度判断すること、そしてチームワークを保つこと」(山崎氏)

この3つはワトソンの「コグニティブコンピューティング」の機能と一致する。つまり、さまざまなデータから状況を把握し、データを意味ある情報に変換する。そのうえで、ワトソンは「ブラックボックス」で解を出すことはしない。解の根拠と一緒に確証の割合を提示する。山崎氏は「分からないことは分からないと根拠を示すことが非常に大きな特長だ」と説明する。

■機械・コンピューターと自然言語で会話できるか

また、チームワーク、それも自然言語で会話ができることがワトソンの重要な特長だ。ISSの仕事では、ISSのなかだけでなく、地上の管制官とのチームワークも欠かせない。「今後は人とコンピューター、ロボットを含めた総合的なチームワークが必要となり、自然言語で会話できることが大きな要素となる」(山崎氏)。

「宇宙とワトソンのつながり」の2点目は、ビッグデータの解析と人工知能の活用について。宇宙から人工衛星を通じて大量のビッグデータが生成されるようになっており、ここから新しい価値を生み出すうえで、ワトソンのような人工知能の活用だという。

人工衛星は現在、世界で7000機以上が打ち上げられている。ここから出るデータ量は、膨大で、例えば米国の海洋気象庁の人工衛星が生成するデータは1日で20テラバイトに達するという。これを意味のある情報に変換するには、どうすればいいか。

「そのためにはまず、データをクラウド上に蓄積し、多くのユーザーがアクセスできるようにすること。なかでもIBMの貢献は大きい」(山崎氏)

日本でも人工衛星を50機配備して地球をモニターしようという民間の計画が進んでいる。例えば気象会社は北極海の氷を毎日1回撮影・モニタリングしている。輸送船の新航路を開拓、燃料の節約に役立てようという狙いだ。

「これから小型化・カスタマイズされた人工衛星が増えてくる。地球の周りに数千という人工衛星を配備し、地球をインターネットで結ぶという2020年全地球インターネット構想では、現在、世界でインターネットの普及率は4割だが、今までデータが取れなかった高山、海上などからもデータが取れるようになり、船や飛行機の自動運転の実用化に役立つ」(山崎氏)

■地球自身が巨大な生命体と感じた

このような人工衛星からのデータを他のデータと関連づける試みとして、山崎氏は佐賀の茶畑の画像データ、北海道の田畑の撮影データなどを実例として挙げた。適切な収穫時期を見極める実証実験が進行中という。

また、総務省は昨年、宇宙とICTをテーマにした懇談会を発足させたほか、内閣府も宇宙戦略事務局が宇宙データビジネス利用コンテストを始めているという。

最後に山崎氏はこう講演を結んだ。

「宇宙から見た地球は美しい。特に夜景は人の営みの力強さを感じさせる。ISSからのダイナミックで刻々と動く地球の眺めは、地球自身が巨大な生命体のように感じた。人工知能ワトソンは多分野で応用されていくと思うが、その先にはグローバルなエコシステムにつながっていくと期待している。人間は不可能と思われる出来事を可能にしてきた生き物。100年前、アインシュタインは相対性理論を発表したが、現実に高速で移動するISSでは彼の理論に従って、時間が短くなるという現象が体験されている。一つひとつの技術の発展、社会の発展にご尽力されている皆さまに敬意と感謝を申し上げたい」

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山崎直子(やまざき・なおこ)
1970年、千葉県生まれ。東京大学工学部卒。96年同大学航空宇宙工学専攻修士博士課程修了。NASDA(現JAXA)に勤務。日本人2人目の女性宇宙飛行士。99年、宇宙飛行士候補に選ばれ訓練開始。2010年4月、スペースシャトル「ディスカバリー」に搭乗、国際宇宙ステーション組み立て補給ミッションに従事。著書に『宇宙飛行士になる勉強法』『夢をつなぐ』『瑠璃色の星』など。

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(山崎 直子 取材・構成=丸山隆平 経済ジャーナリスト)