招待講演
次世代情報処理基盤技術開発事業に向けて
| 通商産業省 次世代情報処理基盤技術 開発事業推進準備委員会
委員長 田中 英彦 |
本年度まで5年間、RWCという名前で研究開発が行われてまいりましたが、来年度からは新たに研究テーマを見直し、それから後期に入っていこうということで、この1年間、通商産業省を中心としていろいろな検討がなされてきました。それを踏まえて、来年度からどのような研究が行われていくのかということについてお話したいと思います。
まず、その前に現状のコンピュータ情報処理というものを少々振り返ってみて、この計画とどういう関連があるのかを考えてみたいと思います。従って、私のこれからの話は、まずは情報処理技術の役割を振り返り、次に、今後期待されるのは何かということを考えてみまして、現在計画中のプロジェクトのリフォーメーションについてお話する、という展開としたいと思います(図1)。
Story of speech
- Role of Information Processing Technology
- Needed Technologies
- Project Reformation
情報化社会とか情報社会とかいう言葉がマスコミを賑わしていますが(図2)、現在の状況の特徴の1つは、Globalizationの進展だと思います。そのキーとなるのは、パーソナルコンピュータでありインターネットであります。特に現在は、それらの普及、影響といったものが、あるクリティカルポイントをもう超えています。
Impact of Coming Information Society
- Progress of Globalization
PC and Internet Critical Point of
Popularization and Influence
- Expectation of Huge Impact to the Society
Every People Will Be
Involved.
- Importance of Information Technology
Information: Accompanied with
Human, Material and Money Key:
Interpretation,Acumulcation Generation,Exchange,Access
- Difficult to Give Clear Future View
従って、今後大きなインパクトが考えられるというのが、ちょうど今の時点ではないかと思います。つまり、あらゆる人々がこういう動きに関係してくる、関係せざるを得ない状況だということです。
そういう動きの中の情報技術を見てみると、通常、社会の中のアクティビティは、人、物、金といったものの組み合わせで動いていると見ることができると思いますが、これらの要素のそれぞれに、すべて情報というものが付きまとっている。つまり、情報をいかにうまく使いこなしていくかというのがキーになるというわけです。
しかしながら、今は大変混沌とした時代で、将来の展望がどうなるかを考えるのは大変難しい。しかし、現状のコンピュータと今後期待される物について考えてみると、少しは将来が見えて来るのではないかと思います。
情報処理の現状を簡単にまとめると、次のようになります(図3)。
Information Processing at Present
- For Professionals
A lot of Knowledge is required to use. Details /
Backup / Lock Many Kinds of Elements
- Use for the Support of Simple Work
PC: Document, Table Calculation,
Information Filing, Mail Tool Level
- Support of Syntax Processing Only
- Symbol Oriented: Text
まず挙げられるのは、コンピュータをよく知っているか、もしくは勉強しないとコンピュータを充分に扱えないということ。つまり、コンピュータはプロフェッショナルのためのものであるということです。コンピュータは100%信じることはできないのだから、コンピュータが止まった時のためにバックアップを取っておく必要があるということは、使っている人が常識として知っていないと駄目なわけです。
また、コンピュータに実際にサポートしてもらっているのは、かなり簡単な事だけです。たとえばパソコンだと、ドキュメントを作成するとか、表計算をするとか、ファイル情報を整理して蓄えておくとか、あとはメールに使うとか、いわゆるツールレベルの使い方だろうと思います。また、処理といってもシンタックス処理にとどまったサポートだと思いますし、現在の情報処理は、まだまだ記号処理、つまり記号化された情報をうまく扱うことだけが中心だと思います。
そういう点を踏まえ、今後の情報処理には何が期待されるかということを考えてみました(図4)。
Information Processing in Future
- For the People at Large
Point: Generator as well as Receiver
- ELectronic Seceretary Support
Personal High Level Support Easy to
Use: Manual Less adaptive-to-User Interface Learning
- Support of Semantic Processing
Semantics Oriented Command
Processing Intension Understading Ontology
- Handling of Non Textual Data
Multi-Media
- Integration of Symbol and Pattern Processing
1つは "People at large"
、つまり、あらゆる人々が使えるような物でなければならない。人々が情報に接している非常に大きな部分を現在はテレビジョンが担っていると思いますが、テレビジョンとかラジオとか、要するに一方向で情報を受けるというのが大部分だろうと思います。しかしながら、これからは人々が単なる情報の受信者というだけではなく、発信者として機能していく、そういう大きな質的変化が起こるだろうと思います。
また、今後の情報処理としては、transparentであること。これは島田所長のおっしゃっていたシームレス・コンピューティングと同じようなものです。現在の情報処理は、そう簡単に複数の物を組み合わせるという訳にはいきませんが、計算機の間の距離とか互換性とかを全く考えずに複数を使いこなすことができるようであって欲しいというわけです。
もう1つは、セクレタリー・サポート。個人全てが電子的なセクレタリーを持っている、そういう意味のサポートがやはり欲しい。それは、パーソナルに合わせたサポートが可能な高レベルなサポートが必要であるということです。勿論それは、大変使い易く、個人個人に適応してくれるようなコンピュータである必要がある。先ほどの島田所長のOHPと私のOHPを見て頂いて違いがお分かりになると思いますが、私のは真黒けで絵がまるでありません。島田さんのは大変綺麗で絵がたくさんありました。あれはきっと、セクレタリー、人間のサポートによるものだろうとは思いますが、そのあたりのサポートが私のOHPはまだ原始的レベルにとどまっているからではないかと思います。
もう1つはセマンティック処理のサポート。先ほど現状の処理はシンタックスにとどまっていると申しましたが、情報の意味内容に立ち入った処理をサポートしてくれないとなかなか扱いにくい。そのためには、たとえば、使っている人が何をして欲しいのかという意図を理解してコンピュータが応答するというような事がやはり必要でしょう。単にユーザが入れた文字列だけに応答するだけではなく、もっと深い意味でのインタラクションが、容易で快適なインタラクションに通じるのだろうと思います。
また、オントロジーという言葉もありますが、そういった技術の開発が必要になってくると思います。Non
Textual情報というか、様々なイメージやセンサ情報を簡単に実効的に使いこなしていく、そういう機能を活用することも必要だろうと思います。
それでは、そういった処理を実現するために何が必要なのかという事です(図5)。
Support Examples Expected
- Sonsistency Check of Communication of Elements by Domain Knowledge
- Design Methodology: Simulation
Gigantic / Direct Mapping Simulation
- Semantic Access to Global Data
Semantic Enquiry,Access by Image, on
Internet
- Easy and Effective Handling of Pattern INformation
Voice, Image,
Graphics, Sensor Store / Reterival/ Extraction/Recognition/ Media
Transformation
- Integration of Text and Pattern Processing
- Integration of Processing and Communication
From Simple Usage to
Integration
たとえば、いろいろな要素を集めてシステムを設計したり、物を作ったりすると、どんどん複雑になってきますが、そういう場合のConsistency
Check。これには、それぞれの領域の知識をうまく使った処理が必要ですが、こういう事を簡単に行う機能を持つことが期待されます。
また、設計の方法論としてシミュレーションが今後大きな位置を占めるだろうと思います。それには非常に大規模なシミュレーションが使われるようになるでしょう。シミュレーション・プログラムを作るのにも、ダイレクト・マッピングを用いて対象をマップすれば、容易にシミュレータを構成することができる可能性があります。そうなるためには当然、非常に高性能なコンピュータが必要で、それがデザイン・メソドロジーとして有用性を益々高めるに違いないということです。
もう1つは、情報処理と通信機能の融合化、統合化ということです。現在は情報処理をするために時々通信を使うというのが基本ではないかと思いますが、そうではなく、通信と情報処理が組み合わさった形で情報のハンドリングをするアクティビティが益々日常化するという意味です。
もう1つは、グローバルデータ。インターネット等を介して非常に大きなデータに対するアクセスが容易になると思いますが、そうなればなったで情報が非常に多いというだけでは何の利用価値もないし、使いようがない。セマンティックなアクセスができなくてはいけないと思います。シンタックスなレベルでのアクセスではなくて、セマンティックなアクセスというサポートが必要だろうと思います。
それからパターン情報。ボイスイメージ、グラフィックス、センサ、こういった様々ないわゆるパターンを容易に効率的に扱うこと。それには、蓄えるとか検索するという事の他に、それぞれのパターンから記号的なものを抽出するとか、認識するとか、メディア間の変換を行う、といった技術が基本になると思います。そして、その結果としてシンボル処理とパターン処理が統合されなければならないでしょう。そしてそれが、フレキシブルな情報処理に繋がるに違いないと思うわけです。
そして、非常に大きなテーマではありますが、システム自身が環境に適用してくれる、そういった機能を持つという事です。これの基本技術としては、周りの様々な情報を自動的に獲得して、機能自身を自動的に進化させるというような能力が必要だろうと思います。
このように考えてみますと、技術には様々なものがありますが、それをこのように分類してみます(図6)。
ユーザは、いろいろなアプリケーションを使いますが、それを支えるのはファンダメンタル・テクノロジー、基盤となる技術です。それを更に2つに分けると、1つはプラットフォームの技術、コンピュータと言っていいかと思いますが、とても便利な高性能コンピュータ、そして、その上にハイレベルなサポート技術があり、これらがファンダメンタルなテクノロジーを形成する。そしてそれを用いて、それこそ五万とある領域でアプリケーション技術が様々な使われ方をするわけです。
今申しました通り、アプリケーション技術の特徴は、たくさんの領域があり、実にいろいろなスタイルがあり、オープンエンディッドである、ということです(図7)。
Application Technology
- For Many Fields
- In Various Styles
- Open ENded
また、ハイレベルな技術としては、このようなものがあるかとあるかと思います(図8)。
High Level Support Technology
- Semantic Processing
Usage of Inter-Word Relationship Through Concept
Dictionary
- Handling of Incomplete Information
Information Integration Using Multi
Media Information
- Automatic Adaptive Technology to Situation
Understandinf the
Surrounding Situation Acquire the Processing Function through Learning
- Automatic Tagging to Large Scale Data in Various Style: Image, Text, Voice
つまり、セマンティック処理とか、不完全な情報を扱う技術、マルチメディアを組み合わせて総合判断をするといった技術です。また、いろいろな状況、環境に合わせてシステム自身が進化する技術、更には非常に大規模なデータに対して名札を付けると言うか、自動的に仕分けをする技術というものがこのハイレベルサポート技術に含まれると思います。
ベーシックな部分では(図9)、非常に速くて大規模な計算ができる計算機が当然必要になるだろうと思います。これは、ハイレベルなインターフェースを実現するためにも、イメージデータを扱うためにも、大規模なシミュレーションをするにも基本となるものです。もう1つはワールドワイドの高速通信であり、更にはたくさんのコンピュータがシームレスにやり取りできる環境を設定すること。それがベーシック・テクノロジーであると思います。そして、本当にユーザが安心して使えるためには、それらがリライアブルであることが大切です。1個1個のエレメントが完全にリライアブルであるというのはなかなか難しいと思いますが、システムとしてユーザにとって信頼に足るものにしていくということが非常に重要な技術の1つだろうと思います。もちろん、この中にはセキュリティの問題も含まれます。そして、新しいデバイス・テクノロジーとして更に微細なシリコン・テクノロジーとか、光デバイスといったものが含まれると思います。
Basic Technology
- Super High Speed and Large Scale Processing
Peta Flops, Tera
Byte for Realization of High Level Interface for Handling of Image
Data for Gigantic Scale of simulation
- Digital Communication Network
World Wide High Speed; Gbps
- Seamless Computing
Hardware / Software / OS / Bandwidth
- Highly Reliable System Technology
Reliable Data / Processing /
Communication Secure System
- New Device Technology
Optic Devices, Nano Devices
このように技術を分けてみますと、大きなプロジェクトとしては、ファンダメンタル・テクノロジーに含まれる下の2つ、ベーシック・テクノロジーとハイレベル・サポート・テクノロジーに集中するのがとても効率的です(図10)。
Research and Development of Fundamental Technology
for New Information Processing
Two Kinds of Technology
- Funamental Technology
Efficient for Collaboration -> Project
- Application Technology
Suitable for the Market Mechanism Idea is the
Key. Broad and Dynamic Area.
一方、アプリケーション・テクノロジー、これはまさに、キーはアイデアです。いろいろなアイデアで様々なものを作り出すことがキーですから、これは非常にダイナミックな領域であり、マーケットで切磋琢磨し、潰れたり新しいものが出てきたり、ということに任せるのが最も適しているのでないかと思います。
そういう意味でファンダメンタル・テクノロジーというのは、いろいろな目的を持った方々でもお互い協力できる分野だろうと思われます。これは今年1年間、あるいはもう少しかけて、通産省を中心として整理をしてきた、来年度から新たに発足する5年間の事業の柱となるものです。新事業では、このような形で研究開発を行っていこうということになっています。これはまだ100%フィックスではなく、議論が行われている最中ですが、大体このようなイメージで整理がされつつあるという状況です(図11)。
Research and Development Theme to be Pursued
As A Project of Next generation Fundamental Technology
for Information Processing
- Intelligent Technology for the Real World
Goals: Add to the Current IP
Technology
- Information Integration Technology
Real World Information:
Ambiguous.BR> Uncertain,Incomplete
Processing in Integrated
Manner for Recognition, Understanding, and Comprehensive Decision
- Learning and Self Organizing Technology
System Adapts and Evolves its
Function through Interaction to the Real World
- Parallel and Distributed Processing Technology
Goals: Reinforce the
Fundamental Technology
新事業の柱は大きく二つに分けられます。島田所長のOHPにもありましたが、1つはリアルワールド・インテリジェンスの技術、もう1つは並列分散処理の技術です。 リアルワールド・インテリジェンス、これは実世界知能と呼ばれているものですが、情報統合、学習、自己組織化、というようなものがキーワードになって研究開発活動が行われます。
その中の具体的なテーマについては、今はこのように5つの領域に分けて検討が行われています(図12)。マルチモーダル・システム、自律学習システム、自己組織化情報ベース、理論アルゴリズム、また、再構成可能な新しい素子といったようなものがこの中に含まれているわけです。
Research and Development Themes
1.Intelligent Technology for the Real
World
- Multi-Modal System
Natural Conversation Interface through Usage of
Voice and Image
- Autonomous Learning System
Information Acquision Agent System with
Learning Capability
- Self-Organizing Information Base System
Put In Order / Summalize /
Retrieve Present Many Kinds of Real World Information
- Theory and Algorithm
- New Device Design Technology
Reconfigurable Device Design
並列分散技術には、シームレス・コンピューティングに代表される部分とその上に載るアプリケーション・プログラムやプログラミング技術があります(図13)。
2.Ralallel and Distributed Processing technology
- Integrated Enviroment Technology of Parallel and Distributed Processing
- System architecture Technology
Seamless Enviroment
Support Communication Architecture
- Optical Communication TEchnology
Optical Device
- Paralle Application Programming Technology
- Large Scale Appications
- Compiler
これらの詳細については、31日午後の特別セッションにおいて議論が行われる予定になっています。
つまり、2つ柱が立っていて(図11)、実世界知能技術については、こういった形のものを現在の情報処理技術に被せて高級化していくということがゴールです。その要素は、まず情報統合。その意味は、実世界の大変アンビギアスで不完全な情報を統合的に処理して判断していくメカニズムという意味です。もう1つは、自己組織化、学習の部分ですが、システム自身がリアルワールドとのインタラクションを通じて、その機能自身をアダプトさせたり進化させていったりするという技術です。人間がマニュアルの複雑な事を覚えるのではなく、計算機がそれなりの対応をしてくれるということです。並列分散技術のゴールは、基本的なプラットフォームとして、使い易く、インテグレートされた環境を提供していくことです。
このような形で現在いろいろ検討が行われておりますが、プロジェクトのリフォーメーションに関しては、このようなことになっています(図14)。
Reformation of Project
- Paralle and Distributed Processing
- Intelligent Technology for the Real World
- Previous 5 Years
2 on 1 One System R&D Image
- Next 5 Years
1 and 2 R&D of Elemental Technology
今までの5年間は、並列分散処理の上に実世界知能技術を立てて1つのシステムとして研究開発していくというイメージでしたが、今後は両方とも並列させてやっていきます。そして、統合イメージではなく、むしろ現実的な要素技術といったものに集中させたらよいのではないかというのが現在の考え方です。
まとめてみますと(図15)、テクノロジー・イメージのクリアカット、これを示す事と、今後研究開発を進めるべき方向を示していこうというのが目的だと思います。
Conclusion
- General Object: Show
the Clear Cut of Technology Image the Direction
to be Pursued Later
- 5 Years of Research and Development
Short but Suitable for the R&D
of the Concrete Targets Dynamism of the Activity Respected
- Expectation
Grow the Fundamental Technology of Next Generation
Information Processing with the Cooperation of People Worldwide
今後の5年間は、研究開発を行うには大変短い期間ではありますが、目的をきっちり絞り込んだ研究をしていくにはとても適した期間ではないかと思います。研究のダイナミズムというのを大切にしてはどうかという意見も出ています。これも大変大切な事だと思います。一番最初に設定した目標を後生大事に最後まで保つという事は必ずしもしない。いろいろ周りの状況を見ながら、最も良さそうな方向にそれなりに対処し進んでいくというダイナミズム、そういうものを大切にして、なおかつ大きな潮流を作ろうという動きが、今後の5年間であろうと思います。
これから開発される情報技術の基盤技術は、人類の共通財産だろうと思います。そういったものを皆様と共に世界の人々との協力のもとに確立することができればと考えております。
ご静聴ありがとうございました。
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