人工知能から新素材まで、IBMが5つの革新的な技術を発表

[原文は51CTO.comより] 2019年のIBM中国フォーラム（シンクサミット）で、IBMは各分野の新たな研究成果、人工知能討論機「Project Debater」、および「5 in 5」技術ショー（IBMの今後5年間の5大イノベーショントレンド）を披露し、記者の注目を集めました。

プロジェクトディベーター

IBM は人間と議論できる機械を作りたいと考え、Project Debater という科学研究プロジェクトを立ち上げました。 1959年、IBMはチェスをプレイするロボットプロジェクトを立ち上げました。1992年、このロボットは人間のチェスプレイヤーに勝利しました。1997年、IBMが開発したスーパーコンピューター「ディープ・ブルー」は、チェスの世界チャンピオンに勝利しました。2011年、ワトソンはパズルゲーム番組で2人の人間のチャンピオンに勝利しました。 IBMのAI分野における研究の歴史を見ると、人工知能の開発はIBMのチャレンジ精神と密接に関係していることがわかります。

Project Debater は、IBM Research が開発した AI プロジェクトであり、2011 年にイスラエルの IBM Research ハイファ研究所によって提案されました。従来の討論と同様に、討論者と人間の討論者はそれぞれ自分の主張を述べるのに 4 分、相手の主張を反論するのに 4 分、そして結論を​​述べるのに 2 分かかります。

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IBMリサーチの人工知能技術担当副社長アヤ・ソファー氏は、「このような討論や競技は、勝敗よりもコミュニケーションが重要です。私たちは、誰が『勝った』かを測定するために2つの方法を使用しています。1つは、聴衆の立場により多くの変化をもたらした人、つまり討論の前後でそのトピックを支持する人の数の変化です。もう1つは、どの討論者があなたの知識を豊かにしたかです」と語った。これまでの討論のデータから判断すると、人間の討論者の方が討論トピックの立場に大きな影響を与えており、ライブの聴衆の30％が立場を変え、55％の聴衆が機械討論からより多くの知識を得ています。機械は人々にさらなる知識を与えることができ、それが AI の意義です。

Project Debater には、3 つの大きな革新的なブレークスルーがあります。

1 つ目は、データ駆動型の討論原稿を生成し、表現する能力です。ディベーターは、膨大なコーパスを理解し、議論の的となっているトピックの短い説明に基づいてよく構成されたスピーチを作成し、ユーモアを交えて明確かつ的確に表現することができます。

2 つ目は、音声言語を理解する能力です。これにより、スムーズなリアルタイムのコミュニケーション、長い連続音声言語セグメントに含まれる重要な概念やアイデアを識別する能力、そして、人間が聞く、考える、話すという動作を同時にシミュレートする能力が可能になります。

3 つ目は、独自の知識グラフを通じて人間の矛盾やジレンマをシミュレートし、システムが知識と推論を統合し、必要に応じて原則的な議論を展開し、人間のように事例から学習できるようにすることです。

IBMは人工知能技術の最先端の開発を推進するために尽力しており、最終的な目標はProject Debaterをさまざまな業界に適用することです。実際、Project Debater の運用プロセスは意思決定を中心に展開されており、あらゆる業界は意思決定のサポートなしには成り立ちません。 Project Debater の潜在的な応用分野には、次のようなものがあります。金融アドバイザー (Debater を使用して、金融アナリストの金融投資選択を支持または反対するためのリスクと利益の分析を聴衆に提供する)、政策 (政府が新しい税制を実施する必要があるかどうか、有権者が新しい政策にどう反応するかなど)、企業の意思決定 (Debater を使用して思考を広げ、重要な決定においてより多くの重要な要素を考慮する)、弁護士 (Debater を使用して関連する事例を検索したり、Debater を使用して法廷での議論をシミュレートして利点と欠点を分析したりする)。さらに、公共政策の意思決定、人材、教育など、多くの分野が Project Debater の潜在的な応用分野です。Debater は、意思決定のために事実に基づいた偏見のない視点を提供できます。この普遍性により、幅広い応用の見通しと有望な将来性がもたらされます。

今後5年間で世界を変える5つの革新的技術

2006 年から現在に至るまで、今後 5 年間のトップ 5 のイノベーションを予測することは、IBM の伝統的なプロジェクトとなっています。今年の 5in5 はより現実的です。IBM は、今後 5 年間で世界を変える新しい発明は、デジタル ツイン、情報透明性警告、マイクロバイオーム遺伝子マップ、AI センサー、新しいプラスチック リサイクル技術であると予測しています。種子から棚、プラスチックのリサイクルまで、これら 5 つの技術の応用シナリオは、人々の食品サプライチェーンと生活環境に密接に関係しています。

デジタルツイン

デジタルツインの概念は新しいものではありません。IBMが今年の5in5の第一位にデジタルツインを挙げたのはなぜでしょうか。伝統的な農業経営では、生産と情報化社会のデータ接続を考慮する人はほとんどいません。デジタル技術を利用して農業のあらゆるデータを収集し、仮想農場をシミュレートすることで、農家は銀行システムとの接続を確立し、収集したデータを使用して作物の収穫量を正確に予測し、銀行や金融機関に信用供与に必要なデータを提供して、農家の拡大を支援することができます。

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IBM中国研究所所長の林永華氏は次のように語った。「デジタルツインは物理的な農場の「デジタルツイン」のようなもので、物理的な世界を360度の仮想デジタル形式で表示することができます。」レーダー衛星データのディープラーニングと高精度の衛星画像を組み合わせて、作物の健康状態を監視し、10平方メートルの精度で収穫量を予測します。同時に、衛星画像、風速、温度、湿度、気圧センサーから取得した膨大なデータを多次元ディープラーニングの物理モデルに重ね合わせることで、土壌水分を予測し、農家が効果的な干ばつ予測と灌漑管理を行うのに役立ちます。これは農家に利益をもたらすだけでなく、政府の政策策定を支援したり、食品販売業者が作物を監視したり、保健機関が干ばつや害虫の警告をより早く受け取るのにも役立ちます。

デジタル ツインにより、農業だけでなく、より多くの業界がより効率的なデジタル変革を実行し、進化の道を歩むことが可能になります。

IBM 情報透明性に関する警告

現代の物流システムは非常に発達していますが、食品サプライチェーンのさまざまなリンク間での情報の透明性の低さ、非効率でタイムリーでない管理などの問題が依然として存在しており、それが食品資源の膨大な浪費を引き起こし、人々の生命と健康を脅かすことにさえなっています。

IBMの情報透明性早期警告技術は、今後5年間で、安全性の高いブロックチェーン技術、モノのインターネット、人工知能という3つの主要技術を統合し、食品サプライチェーンの最適化を支援し、サプライチェーンにおける不要な無駄を削減し、棚に並ぶ果物の安全性と鮮度を確保し、ユーザーの購買体験を向上させるという2つの大きな問題を解決します。

• ブロックチェーン: 植え付けから市場の需要、供給まで、食品サプライチェーン全体のデータをリアルタイムで正確かつ確実に記録できます。
• モノのインターネット: 農場から市場まで、鮮度、汚染、さらには不正などの食品パラメータを追跡および検出します。
• 人工知能: システムを流れる大量のデータを分析し、食品サプライチェーンを完全に最適化し、消費者の需要を予測することで、栽培、生産、流通システムにおける意思決定を支援し、必要な早期警告を発することができます。

情報の透明性と早期警告技術により、食品はより新鮮になり、人類は「食品廃棄ゼロ」を達成できるようになります。もちろん、食品業界に加えて、情報の透明性と早期警告技術は、あらゆるサプライチェーンのシナリオに適用できます。

マイクロバイオーム遺伝子マップ

IBM の科学者たちは、過去 20 年間に人類が発見したすべての微生物ゲノムデータを含む、500 テラバイトの複雑なマイクロバイオーム データを 3 年間かけて収集しました。結核レベルの複雑な実験データから得られた洞察により、マイクロバイオームの遺伝子マップを作成し、人類が有害な細菌から身を守ることができるようになります。

遺伝子配列解析を利用することで、研究者は食品が生産または配送される場所や時間を問わず、マイクロバイオームの特性を解明することができます。そして、巨大な微生物参照データベースの分析モデルを通じて、短期間で食品中の人体の健康に脅威となる微生物をすべて分析することができます。 IBM の科学者は、さまざまな分野の科学者間の効果的なコラボレーションをサポートするために、大規模な微生物研究用のクラウド サービスも開発しました。

食品検査のシナリオに加えて、マイクロバイオーム遺伝子マッピング技術は、薬剤の有効性評価、抗生物質研究、農業などの分野で幅広く応用されています。

AIセンサー

5年後には、食品検査は数日かかるのではなく、数秒で完了するようになります。 IBMの研究者らは、食品媒介病原菌が存在する可能性のある場所であればどこでも検出できる強力なポータブルAIセンサー「IBM Crypto Anchor Verifier」を開発中であると、IBM TJワトソン研究センターの著名なエンジニアであるミン・ホン氏は述べた。これらのモバイル細菌センサーは、病原体の検出にかかる時間を数日から数秒に短縮できるため、食品サプライチェーンのあらゆる関係者が有害な大腸菌やサルモネラ菌を検出し、細菌の発生を防ぐことができます。

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ポータブル AI センサーは携帯電話のカメラで動作します。 5年以内に、世界中の農家、食品加工業者、食料品店、そして何十億人もの家庭料理人が、食品に危険な汚染物質が含まれていないか簡単に検査できるようになるでしょう。必要なのは、AI センサーを搭載した電話または作業台だけです。

新しいプラスチックリサイクル技術

近年、プラスチック危機は深刻化し続けており、世界中で毎年2億2,700万トン以上のプラスチックが生産され、その4分の1はPETで作られています。 IBMは、VolCatと呼ばれる新しいリサイクル方法を使用してPETを再生し、プラスチックリサイクルの問題を解決する圧力反応器を発明しました。 VolCat は触媒化学プロセスとして、特定のプラスチック (ポリエステル) を、プラスチック製造機械に直接投入して新しい製品を生産できる物質に分解できます。

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IBMアルマデン研究センターの著名な研究者であり、材料発見とイノベーションのディレクターであるボブ・アレン氏は、VolCatは廃プラスチックの処理において非常に費用対効果が高く、VolCatのプロセスも非常にシンプルであると述べました。IBMは現在、いくつかのメーカーとパイロットプロジェクトを行っています。パイロット後の技術的および経済的データは、コスト分析をより適切に行うのに役立ちます。

今後 5 年間で、廃棄物の処理方法やプラスチック製品の製造方法が完全に変わることが予想されます。

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