Google の最も神秘的な研究所の秘密を解明: Google のハードウェアをソフトウェアと同じくらいスマートにするブラック テクノロジーを開発

現在、ATAP（Advanced Technology and Projects Lab）の使命は、Google のハードウェアを Google のソフトウェアと同じくらいスマートにすることです。その研究プロジェクトには、中止されたモジュール式スマートフォン Project Ara、Pixel 4 スマートフォンでモーション センシングを可能にする Soli テクノロジー、ファブリック タッチ テクノロジー Jacquard、スマート ペンやホーム マウスなどの未​​来的な製品が含まれます。

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アディダス、Google Jacquard テクノロジーをベースにしたスマートインソールを発売

海外メディアの報道によると、Googleの研究機関であるAdvanced Technology and Projects Lab（ATAP）は、民生用電子機器のハードウェア研究部門である。何年も静かでしたが、忙しい時期でもありました。 ATAP の現在の使命は、Google のハードウェアを Google のソフトウェアと同じくらいスマートにすることです。同社の研究プロジェクトには、中止されたモジュール式スマートフォン Project Ara、Pixel 4 スマートフォンでモーション センシングを可能にする Soli テクノロジー、ファブリック タッチ テクノロジー Jacquard、スマート ペンやホーム マウスなどの未​​来的な製品などがあります。

2015年、国防高等研究計画局（DARPA）の情報イノベーション局長ダン・カウフマン氏は、同社への参加についてグーグルとの交渉を開始した。彼は Android 部門か Google X ラボで働くことを選択できました。もう一つの可能​​性は、Google の研究部門である ATAP です。カウフマン氏は「シリコンバレーの先端研究計画局のようなものだ」と言い、それに対する彼の返答は「それは素晴らしい！」だった。

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ATAPの責任者、ダン・カウフマン氏

ATAP は当時、DARPA でカウフマン氏の元上司だったレジーナ・デュガン氏が率いていた。しかし、カウフマン氏が副社長に就任して間もなく、デュガン氏は突然辞任し、フェイスブックで同様のチームを結成した。

「彼女は笑いながら出て行くときに鍵を私に投げました」と彼は思い出した。 「私は『ああ、神様、私は今ここの責任者だ』と思いました。」

ドリームワークスやベンチャーキャピタルでも働いた経験を持つカウフマン氏は、その後ATAPを率いている。カウフマンは常に比較的目立たず、ほとんど知られていない。

この沈黙は、ATAP の初期の頃からの変化です。デュガン氏はテクノロジーカンファレンスで頻繁に講演しており、飲み込めるパスワード認証デバイスなどの未​​来的なアイデアを頻繁に提案している。当時、ATAP は、低コストでレゴのようなモジュール式スマートフォンを作成するという野心的な取り組みである Project Ara など、進行中のプロジェクトのいくつかについても語ることが好きでした。しかし、Googleは2016年にこのプロジェクトを中止した。

カウフマン氏はATAPの活動についてまだ多くを明らかにしていない。これらには、Pixel 4スマートフォンに搭載されているレーダーベースのジェスチャー検出技術であるSoliなど、すでに市場に投入されている技術や、商業化にはまだほど遠い研究調査も含まれています。

ATAPのモジュラースマートフォンプロジェクトProject Ara

ATAP は設立当初から大きく変化しましたが、その野望は変わっていません。カウフマン氏は次のようにコメントした。「私はこう言いました。『これらすべてが存在する世界を想像してください。反対意見はすべて忘れて、私と一緒に想像してください。もし私がこれを作れたら、あなたはそれを望みますか？』」

「もし『ノー』という返事が来たら、それはおそらく良い考えではない」と彼は続けた。「もし『イエス、それは素晴らしいことだが、どうやってやるつもりなのか』という返事が来たら…それが私たちがここにいる理由だ」

新しい経営モデル

ATAP はもともとモバイル テクノロジーに重点を置くために考案され、モトローラから生まれました。 2014年、GoogleはMotorolaの携帯電話事業をLenovoに売却したが、ATAPは保持した。 Google が最先端の技術研究に重点を置いていることを考えると、これは驚くことではありません。

2年後、GoogleはPixelスマートフォン、スマートスピーカー、そして後にNestスマートホームポートフォリオなどの製品を監督するために統合ハードウェア部門を設立しました。 ATAP は、元モトローラ幹部のリック・オスターロー氏が率いるハードウェア部門の一部となった。

これらすべての調整には、ATAP が Google の全体的なハードウェア計画に適合することが必要です。 「ここに来たとき、本当に興味深いプロジェクトがたくさんあるように感じました」とカウフマン氏は言う。「どれも本当に素晴らしいものでした。しかし、統一されたビジョンや戦略はありませんでした。Google のような会社で影響力を発揮したいのであれば、もっと集中する必要があると思います。」

カウフマン氏とATAPの同僚たちにとって、方向性は明確だった。これをアンビエントコンピューティングと呼ぶ人もいれば、コンピューティングの第 4 波、第 5 波と呼ぶ人もいる、と彼は語った。名前が何であれ、彼らはポスト PC、ポスト スマートフォンの世界について話しているのです。それは、モーションセンサーを搭載したさまざまなデバイスが少なくとも何らかのスマート機能を備え、クラウドコンピューティングがすべてを結び付ける世界です。

これらの調査結果はいずれも新しいものではなく、ATAP を独自の方向に導く明確な境界もありません。 「我々がワクワクするミッションは、Google のハードウェアを Google のソフトウェアと同じくらい便利なものにできるかどうかだ」とカウフマン氏は語った。

Google マップ、Gmail、Google 検索などの Google のソフトウェア事業の場合、これは説明するまでもありません。 Google のハードウェアは、未開発の未開の地のようなものです。カウフマン氏は、キッチンでホームスピーカーを使用してタイマーを設定し、ユーザーにオーブンの電源を切るよう通知する例を挙げた。これはとても便利です。しかし、別の部屋にいるときに、時間を知らせるタイマーは、普通のキッチンタイマーよりも便利でしょうか?おそらく本当に便利なのは、クッキーが焦げないようにユーザーがオーブンの温度を下げたいと考えていることを予測することでしょうか? ATAP が実際に焦げたクッキーの問題を解決しているかどうかは別として、ATAP は研究分野において同様の未解決の疑問を自らに問いかけています。

ATAP の研究分野を調整することに加えて、カウフマン氏は研究室の業務の進め方についても再考しました。 DARPA の当初の構想では、いかなる研究活動も数年以内に終了するだろうとされていました。プロジェクトが消滅しても大丈夫です。それが発展すれば、研究者ではなくプロダクト担当者が運営する本格的なビジネスになることは当然でしょう。

ATAP が発表したプロジェクトの数は比較的少ないですが、このアプローチを検証するには十分ではありません。開発から2年経っても、Araモジュラーフォンは依然として実験段階であり、ビジネスにはならず、新興市場の消費者の手に渡ることはありませんでした。現実世界を 3D 空間にマッピングする技術である Tango は、輸送機器に適用され、その後 ARCore と呼ばれる別の技術に置き換えられました。

ジャカード技術を取り入れた様々な製品

ATAP のもう 1 つの技術である Jacquard には、そのようなプレッシャーはありません。Jacquard は、布地をタッチ面に変換し、デニム ジャケットやバックパックなどのアイテムをユーザー インターフェイスに変えます。この技術は2015年のGoogle I/O開発者会議で初めて公開されて以来、数多くの関連製品が発売されてきました。 Jacquard Technology は、Google、adidas、Electronic Arts と提携して、現実世界のサッカーの動きを EA の FIFA モバイル ゲームでの報酬に変える新しいスマート インソールをサッカー ファンに提供します。

ジャカードはまだニッチな技術です。グーグルは大衆にとって日常必需品となる可能性のあるアイデアにもっと興味を持っているが、カウフマン氏はジャカードの技術を現在の形で発売することには価値があると述べた。

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リーバイス ジャカード テクニカル デニム ジャケット

「私たちは常に少量の完成品を配達しています」と彼は言う。「製品の配達を始めると、リスクを本当に減らし始めることができるからです。」一例を挙げると、あるインタビューでは、リーバイスのジャカード対応ジャケットを購入した自転車配達員が、ジャケットのナビゲーション システムが少し面倒だと感じたと語っていた。結局のところ、通勤者は自分がどこに行くのかを知っています。 Google は彼女の意見に基づいて製品を再設計し、経験から学んだ。これにより、Jacquard の技術がより大きな影響力を持つようになるかもしれない。

レーダーの小型化

Google が Jacquard の技術に対して忍耐強く対応しているのは偶然ではない。カウフマン氏は、ATAP の急速なイノベーションの本来のシステムを神聖視するのではなく、ATAP を Google の全体的なハードウェア目標に役立つ人工的な構造物と見なしています。アイデアによっては、商品化されるまでに 2 年以上の研究期間が必要となるものもあります。 「Google で本当の影響を与え、本当に意義のあるものを作りたいなら、4、5 年かかるのは珍しくありません」と彼は説明した。

このゆっくりとした慎重なアプローチは、Soli でも見ることができます。 Soliは、昨年10月にGoogleのスマートフォンPixel 4で初めて導入された技術です。 Soliテクノロジーは2015年に初めて発表され、それをベースにした「Motion Sense」と呼ばれる携帯電話機能が発売されるまでに、成熟するまでにいくつかの開発ステップを経た。たとえば、ユーザーは手を振ったり、接触せずにスライドしたりすることで、音楽の音量を調整したり、通話を切ったりすることができます。この機能は、誰かが携帯電話に近づいたり、携帯電話に手を伸ばしたりしたかどうかも検出できます。ユーザーが携帯電話を持ち上げると、顔認識技術が起動し、携帯電話の画面のロックが解除されます。

Soliチップは多くの改良を経てきた

Soliはゲームコントロール機能も実現できます。 Google はサードパーティの開発者に新しいアプリケーションの作成を奨励​​しています。

Samsung の Air View 機能から Leap Motion コントローラーまで、さまざまなタッチレス操作方法が長年にわたって存在してきました。しかし、ATAP のエンジニアリング ディレクターである Ivan Poupyrev 氏とデザイン ディレクターの Leo Giusti 氏は、これらのジェスチャーを解読するという課題に対して新たなアプローチをとっています。目標は、直感的でエネルギー効率が高く、暗闇でも動作し、プライバシー機能を備えたテクノロジーを作成することでした。そこで彼らはレーダーを選択しました。

もし Google が Soli に 2 年でその価値を証明することを要求していたら、Soli は研究室から出ることはなかったかもしれない。 「60GHzレーダーをチップに搭載するなんて、ちょっとクレイジーだ」とカウフマン氏は言う。たとえATAPがそれを実現したとしても、人間が行う特定のジェスチャーを理解できるようになるまでには、まだ長い道のりがある。

「最初の数年間は、電磁波を使っ​​たこの新素材の探究に費やしました」とジュスティ氏は語る。「当初は、使用例についてはまったく考えていませんでした。ですから、これは通常の製品開発サイクルとは違っていました。これが本当の研究開発だったのです。」

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最終的なSoliチップは画鋲よりも小さい

Soli チームが具体的な現実世界のシナリオについて考え始めると、画面が小さく従来のタッチ入力の実装が難しいスマートウォッチに Soli を使用することを思いつきました。 「当初は小さなジェスチャーや細かい指の動きに焦点を当てていましたが、やがて研究者たちはスマートフォンでの技術の可能性を実験し始めました。しかし、当初は基本的な技術が内部スペースをかなり占めていたため、初期のプロトタイプにはカメラを搭載できませんでした。」

数回の改良を経て、ATAP が開発した Soli チップは画鋲よりも小さくなり、Pixel 4 に統合してモーション センシング機能を実現できるようになりました。

Pixel 4 の一部として、Soli のレビューは「Soli は Pixel 4 に最適」から「Soli はまったく意味をなさない」までさまざまでした。 Soli は、ATAP の発明がヒット商品の主なセールスポイントとなった最初の例ではありません。しかし、Google の主力携帯電話の主力機能であることは、より大きな信頼感を表しています。

Soli 技術が将来の Google デバイスにさらに洗練された形で登場すれば、Google が ATAP のイノベーションを成功させる可能性を最大限に高めることを真剣に検討しているということになる。

ノートパソコンの代わりにペン

ATAP の技術プロジェクトの責任者であるアレックス・カウフマン氏は、Google に約 10 年間勤務しています。 2014年当時、彼はスマートフォンを安価な仮想現実デバイスの処理装置として利用する製品であるCardboardの発明者の一人でした。 ATAP では、彼はまだ、便利で比較的シンプルな技術デバイスを作る方法を模索しているところでした。このようなプロジェクトは、ATAP では直接オブジェクトと呼ばれます。

既存の製品を改良する企業の多くは、本質的にはそれを特殊用途のコンピューターに変えている、とカウフマン氏は語った。 ATAP のより Google スタイルの研究は、クラウドにさらに多くのインテリジェンスをもたらし、既存の製品がより馴染みのある要素を保持できるようにすることです。

「ペンのような形のコンピューターや、車のような形のコンピューターは欲しくない」と彼は言う。「私が欲しいのは、スマートカーだけだ。普通の日用品をスマートにできるか、という話だ。スマートデバイスを車に搭載する必要はないと思うからだ。」

万年筆について言及したのは、単に例として挙げただけではありません。カウフマン氏はスマートペンの開発に取り組んでいるが、それをコンピューターと間違えてほしくないと考えている。 「私は200ドルのパーカーと競争しているわけではありません」と彼は普通のボールペンを振り回しながら言った。「私はこれで競争しているのです。」

スマートペンは新しいものではありませんが、最も顕著な例は Livescribe スマートペンです。しかし、このインテリジェンスは、ユーザーが特別なメモ帳を使用して、書き込むときにペン先の動きを追跡し、それによって走り書きをデジタル情報に変換することに依存しています。

Livescribe は多くのファンを魅了しているものの、一般大衆には受け入れられていません。しかし、スマートペンが一般の人々の関心を集めるのは、普通のボールペンではできないことを実行できる場合のみです。

カウフマン氏のスマートペンのプロトタイプは、ペンというよりはアイスキャンディーの棒に似たボール型のデバイスです。しかし、特別な紙やその他の技術的手段を使用せずに、書かれたコンテンツをデジタル化することはすでに可能です。カウフマン氏にとって、このデバイスは既存の Google テクノロジーの新しいインターフェースになる可能性を探るには十分に機能する。 Google の手書き認識エンジンを使用すると、ユーザーは単語を丸で囲んで編集可能なテキストに変換したり、数学の問題を解くときに Google に答えを探させたり、ある言語で書いて別の言語に翻訳したりすることができます。

2016年、GoogleはAI搭載の落書きアプリ「Quick, Draw」をリリースした。このアプリのアルゴリズムはユーザーが描いたものを推測する。カウフマンは、この機能をスマートペンにも組み込んでいます。

カウフマン氏は、スマートペンの初期プロトタイプへのアプローチについて次のように説明した。「私は技術全般を紹介し、人々が特定の機能に興味を持ち、興奮しているなら、それを詳しく調べます。そして、その背後にある意味を理解しようとします。」何かお手伝いできることはありますか？翻訳ですか？それは転写ですか？やり取りのどの部分が本当に興味深いですか？これが私の研究のやり方です。 ”

「ねえ、どうやって渡せばいいの？」

カウフマン氏の研究のもう一つの分野は、あるデバイスから別のデバイスへの情報の高速転送です。彼はテスト用の携帯電話で地図上の場所を選択し、それを自分が持っている別の携帯電話の上に置き、その場所を対象の携帯電話に「ドロップ」しました。彼によると、このアイデアは、人々が何かを共有しようとするときにしばしば直面する「ねえ、これをあなたに届けるにはどうしたらいいの？」という問題を解消することだという。

このアイデアは ATAP にとって新しいものではありません。実際、これは少なくとも 1990 年代にまで遡り、当時は Palm Pilot ユーザーが赤外線ポート経由で連絡先情報を相互に「送信」できました。現在では、Bluetooth ベースのテクノロジーでも同様の機能を実現できます。カウフマン氏のこのアイデアは、よりシンプルで信頼性の高いものにすることを目的としており、有効にするために必要なのはスピーカー、マイク、インターネット接続だけです。デバイスのペアリングや特定のアカウントへのログインは必要なく、iPhone、Pixel、さまざまな Android スマートフォンで動作します。

Google のエンジニアの中には、Bluetooth Low Energy を使用した測定機能を設計しようとした人もいます。 Bluetooth の範囲が限られていることを知った研究者の 1 人が、距離を測定するために音波を使用することにしました。しかし、電子機器から発生する騒音が近くの同僚に迷惑をかけたため、測定には静かな超音波技術が使用されるようになりました。測定計画はどこにも行きませんでしたが、最終的には超音波を使用してデバイス間でデータを送信するという現在のアイデアに進化しました。

しかし、カウフマンの技術が消費者に提供されるのはいつになるのでしょうか?どのような形式で提供されますか?彼は私に、確信はないと言い、グーグルの他の株主にうまく売却できるかどうかに一部左右されるだろうと語った。 「これからは、この統合が理にかなっていることをグーグルのあらゆる部門に納得してもらわなければなりません」と彼は語った。「ログインも個人情報の入力も不要です。それがまさに私たちのビジョンなのです。」

ホームマウス

ATAP の責任者である Kaufman 氏は、PC の入力デバイスとしてのマウスに対する初期の反応を今でも覚えています。 「コンピューターオタクはみんなマウスなんてバカだと思っていたという会話を覚えています」と彼は言う。しかし、マウスはキーボードを叩くだけで効率的に物事をこなせる人を満足させるために設計されたものではない。その代わりに、プログラマーのように考えない多数の人々にコンピューティング能力をもたらしました。

近年、Amazon の Echo スピーカー、Sonos サウンド システム、Google の Nest 製品などのガジェットが大成功を収めているにもかかわらず、スマート ホーム内のさまざまな製品を連携させるのは、いまだにプログラミングのように感じられることがあります。これにより、ATAP 内で「ホーム マウス」というニックネームのプロジェクトが生まれました。

このプロジェクトを率いるのは、技術プロジェクトリーダーの Rick Marks です。彼は2018年にATAPに入社し、以前はソニーのPlayStationチームで19年間働いていました。

「初めて VCR を手に入れたときは、プログラムできましたが、誰もそれをしませんでした」と彼は言いました。「スマート製品でも同じです。今では多くのことができますが、少し面倒です。」マックスの研究は、既存のデバイスを使用して消費者に新しい体験をもたらすことに専念しています。

Google、Amazon、その他の企業は、人々が音声でスマートホームデバイスを操作できるようにするために多額の投資を行ってきました。 「音はいろいろな意味で素晴らしい」とマックスは語った。 「しかし、マウスがコンピューターにもたらす重要な機能、つまり空間入力や選択のしやすさなどが欠けています。そこで私は、このような機能をサラウンド コンピューティングの世界に導入することに取り組んできました。」

マックスは既存の機器を使って未来的なリモコンを組み立てた。そのシステムの頭脳は超小型の Android スマートフォン Palm だ。マックスは、Palm を Vive 仮想現実システムのハンド コントローラーに固定し、内蔵センサーによってリモコンがどこを向いているかを認識できるようにしました。 「これは、私たちが最終的に実現したいと考えているものの単なるプロトタイプです」と彼は説明した。

マックスはテーブルの周りの物を使って製品のアイデアを実演しました。彼はリモコンをランプに向けて、電源を入れた。その後、コンピューター上のYouTubeから「スターウォーズ」のテーマソングをスピーカーにドラッグし、さらにライトにドラッグするなど、一連のより複雑な操作が実行され、ライトは音楽のリズムに合わせて継続的に色が切り替わり始めました。

Google Lens の画像認識技術も Max ツールキットの一部であり、ユーザーはリモート カメラを CD に向け、その内容をスピーカーにドラッグすることができます。

デモを観察していたダン・カウフマン氏は、レンズの使用について尋ねられると、ATAP内で同様の機能を再発明するのではなく、同社がこの技術をどのように活用できるかを指摘した。カウフマン氏は、レンズ技術の背後にいるエンジニアたちは「私の友人」であり、「私から10分の距離にいる。Googleアシスタントも同じだ」と語った。

すると疑問が湧いてきます。ATAP には何人の Google 従業員がいるのでしょうか?グーグルは、チーム規模を公表しないという社内方針を理由に、具体的な数字の公表を拒否した。しかし、少なくとも Google のハードウェア部門で働く人の総数と比較すると、その数はそれほど多くないようです。

ちなみに、カウフマン氏は、最も重要なのは ATAO の従業員数ではないと考えています。 「どれだけ優秀なエンジニアを雇ったかは気にしない」と同氏は語った。「10万人のグーグル社員にリーチできれば、それは本当に良いアイデアだと思う」。さらに同氏は、自身の最も重要な責務の1つは、グーグルの他の部門だけでなく、アルファベット傘下のベリリーやウェイモなどとも協力できるあらゆる機会を模索することだと付け加えた。

ATAP は 7 年前に最初の研究プロジェクトを開始しました。今のところ、世界を変えるような画期的な技術は生まれていないが、その知性は今でも畏敬の念を抱かせるものだ。 ATAP と同社の他の部門との結びつきが強まっているのは当然のことだ。 ATAP が Google のハードウェアに Google ソフトウェアのようなインテリジェンスをさらにもたらすことができれば、それは賢明な動きとなるでしょう。