ビッグデータと機械学習は世界のエネルギー業界をどのように変えるのでしょうか?

機械学習、ビッグデータ、自動化は世界の産業システムに革命をもたらしており、エネルギー業界も例外ではありません。さまざまな革新的な成果により、技術の進歩が促進され、経済効率が向上し、よりインテリジェントな事業運営モデルが生まれ、インフラストラクチャの回復力が向上します。そのため、世界中の企業や組織は、先進技術、特に人工知能を最優先事項としています。

エネルギー業界に関しては、多くの企業がさまざまな形でビッグデータやAI技術を導入しており、業界全体の熱気が急速に高まっています。石油・ガス業界における AI ソフトウェア市場全体は、2022 年までに驚異的な 28 億 5,000 万ドルに達すると予想されています。結果として得られる予測分析機能により、何マイルにも及ぶ地下パイプラインの監視が可能になり、機械学習技術により化石燃料会社はより効率的かつ低コストで掘削できるようになり、地表の奥深くに埋もれた地質構造を徹底的に理解できるようになります。新しい「スマート」グリッドでは、機械学習を使用してコンピューター、自動化、センサーを統合し、エネルギー需要の急激な変化をリアルタイムで監視し、予測することさえ可能になります。

>>> 世界的な技術競争

今年2月、米国はアメリカ人工知能イニシアチブを立ち上げました。これは、AIにおける技術的ブレークスルーを達成し、人工知能技術分野における米国の優位性を維持するために、連邦政府の支出と産業界、学界、その他の非連邦機関にわたる資源配分を促進することを約束するものです。

5月に、米国エネルギー長官リック・ペリー氏は、エネルギー省（DOE）がCray社およびAMD社と協力し、3台の新型マシンを含むFrontierの構築に取り組んでいると発表した。これらのマシンはアメリカの AI 能力を向上させるでしょう。フロンティアは、現在のスーパーコンピュータの約 50 倍の速度を誇り、世界最速のコンピュータと考えられています。

この点では、中国は非常に早くからAI競争に参入し、いくつかの指標で米国をリードしています。

中国は2017年に「新世代人工知能開発計画」を発表し、AI開発のための具体的な研究開発資金と目標を概説し、2030年までに中国がAI技術の世界的リーダーとなり、国家経済に約1500億ドルの貢献をすることを目指している。 AI関連の指標のほとんどは米国が優位に立っているが、スタートアップ企業の株式資金調達とデータ収集においては中国が明らかに優位に立っている。さらに、AI研究で世界トップ20の大学のうち17校が中国にあります。

▲米中のAI技術競争が急速に激化

>>> AIがエネルギー業界を変革

エネルギー分野における人工知能の利用が急増している。たとえば、エクソンモービルの子会社である XTO Energy は、Microsoft と連携して、機械学習、ビジネス インテリジェンス アプリケーション、クラウド テクノロジを使用して、160 万エーカーの油田からデータを収集しています。このリアルタイム データにより、井戸や監視に使用されるインフラストラクチャの漏れ検出と修復が改善されます。

この提携により、XTO はクラウド テクノロジーを採用する最大の石油・ガス会社となります。 Microsoft のテクノロジ実装により、XTO は 2025 年までに石油生産量を 1 日あたり 50,000 バレルまで増加できると予想されています。

さらに、AI はエネルギー インフラのセキュリティの向上にも役立ちます。パシフィック・ガス・アンド・エレクトリックは、気候変動によって悪化しているカリフォルニアの山火事と闘うために機械学習を使い始めた。実際、一部の山火事は完全に自然発生的で、数十億ドルの損害を引き起こします。カリフォルニアの電力会社は現在、ドローンを使って送電塔を点検し、AIを使って画像をデータポイントに変換する実験を行っており、収集できるデータポイントの数は現在10億に達している。このデータは、潜在的な山火事のリスクを軽減するために企業がリソースをどこに集中させるべきかを決定するアルゴリズムに入力されます。

[[268219]]

▲2018年5月18日、ジャック/セントルイスにあるシェブロンの中央制御室では、モニターが米国ルイジアナ州沖のメキシコ湾にあるマロ深海石油掘削プラットフォームの沖合作業員を監視していた。業界幹部は、新しい技術、ビッグデータ、よりスマートな設計を組み合わせることで、最終的には大規模な沖合石油採掘の高コストが解消されると述べている。

同時に、スマート エネルギー システムにより、顧客は再生可能エネルギーで自宅や事業所に電力を供給できるようになるでしょう。再生可能エネルギーは、主に太陽放射、雲量、風、海の波から得られるため、本質的に断続的です。現代のテクノロジーは、電力会社がこれらの安定性の低いエネルギー源をスマートグリッドに流す方法を変えるのに役立ちます。そして、スマートであればあるほど、結果は良くなります。エネルギー貯蔵能力が向上するにつれて、企業は余剰電力の多くをリチウムイオン電池や水素燃料電池などの大規模電池に供給できるようになる。

>>> AI技術は***ではない

AI技術は私たちの経済に多大な貢献をする可能性がありますが、非常に恐ろしいリスクをもたらす可能性もあります。コンピュータや機械の有効性は、それらが実行できるプログラミングのレベルによって制限されますが、このプログラミングはすべて人間によって行われるため、デバイスは、それを開発する人間と同じくらい完璧にはほど遠いものとなります。同時に、デジタル化と接続性の向上により、デバイスが操作されたり、損傷を受ける可能性が高まります。ビッグデータと機械学習への依存度が増すほど、私たちが直面するサイバーセキュリティのリスクは大きくなります。これは、電力網やその他の公共事業体がすでに取り組んでいる問題です。皮肉なことに、こうした問題を解決するには人工知能の力が必要になることが多いのです。

したがって、世界中の政府と規制当局は、テクノロジーの大規模な適用によってもたらされる特定の問題とリスクに対処するための適切な政策メカニズムを確立する必要があります。例えば、米国は最近、人工知能技術を国際的に使用する際に従うべき原則とガイドラインを決定することを目指して、経済協力開発機構（OECD）加盟国と会合を行った。これは間違いなく、政府が責任ある AI 実装に向けて取るべき重要な一歩となります。

AI技術戦争が激化するにつれ、企業や消費者もより安全で、よりクリーンで、より安価で、より効率的なエネルギーの恩恵を受けることになるでしょう。そして、この技術競争はまだ始まったばかりです。