RWCプロジェクトの研究成果概要報告I
| 技術研究組合
新情報処理開発機構
常務理事 研究所長
島田 潤一 |
これまで10年間進めてきましたRWCプロジェクトが完了を迎えることになりました。思い起こしますと、森の中をさまよっていたような時期もありましたが、おかげさまでやっと明るい出口にたどり着いたという思いです。
本日は、RWCプロジェクトがどのように構想され、どのように進められ、そしてどのような成果を上げたかをご報告したいと思います（図1）。
図１
RWCプロジェクトの構想と体制
RWCプロジェクトが構想された約10年前がどういう時代であったかというと、1つにはインターネットが「さあ、これから進展しよう」という時代であったと思います。もう一つは、遺伝子の解明その他いろいろなことを契機にして、大規模なデータ処理に対する需要が急増してきた時代であったかと思います。そのような社会で求められる情報処理技術に、2つの面で対応しようと考えました。1つは、その機能を向上しようということ、もう1つは、性能の面でも向上を図ろうということでした。そのような背景でこのプロジェクトがスタートしたわけですが、同時に、パーソナルコンピュータの性能が急速に向上してきました。そこで、このファクターをも活用して、このプロジェクトに取り組んでいくことになったわけです。
いろいろな企画が練られましたが、最終的には、機能的な側面を向上させるためには、リアルワールド・インテリジェンス（実世界知能）という技術を開発していこうということになりました。そしてもう一方の性能面の向上を図るためには、パーソナルコンピュータの進展を十分に活用するということで、並列分散コンピューティングという分野を取り上げていこうということに至りました。
どんどん多様化していく社会のニーズに広範囲に対応していくためには、単一の目標を設定して、それに一路邁進しようということではなく、オールラウンドに対応できるように、それぞれがそれぞれの目標に向かって進もうということで、ある意味では多目的なプロジェクトを目指してRWCプロジェクトが始まりました。
では、そのような研究開発をどういう体制で進めていったかについてお話します。まず、大局的なプロジェクト管理は、もちろん経済産業省が行い、研究の実行主体としてRWC組合が指定されました（図2）。RWC組合の中には、分散研究室とよんでいる非常に多くの研究室が、研究組合の企業のそれぞれのサイトに置かれました。これは企業がもともと持っている事業化力を有効に活用しようということで設定されたものです。
図２
もう一つは、つくば地区に、つくば研究センタという組織を設定しました。このプロジェクトで上げる成果は、1つには企業を通じて社会に還元しますが、もう一つは、やはり成果を直接、納税者、すなわち国民の皆様に提供するということを考えて設定された共同研究の場です。つくば研究センタには組合員各企業や国の機関等から、多くの方が参集してくれました。
しかしながら、RWC組合は企業の力を結集した組織ではありますが、もう一つアカデミックな側面が補強されるべきであると考えました。そこで、国内外の大学の研究グループに、研究の一部を再委託というかたちでお願いしてきました。
もう一つ、RWCプロジェクト全体のパイロットとしての役割を担っていただくということで、産業技術総合研究所がプロジェクト全体の指導にあたることになりました。RWC組合と産業技術総合研究所が手に手を携え、連携して研究を進めていくという仕組みをつくったわけです。
RWC組合は全体で国内外20の企業および研究機関から構成されており、我が国の中ではいわゆる大手のエレクトロニクス・メーカが研究組合メンバーの主体を成しています（図3）。
図３
しかし、ここで特にご注目いただきたいのは海外の研究機関です。シンガポールのケントリッジ・デジタルラボラトリ、ドイツのフラウンホーファー・ゲゼルシャフト、これは、以前は略称GMDといっていた機関です。それから、オランダにベースを置いているニューラル・ネットワーク研究所、そしてスウェーデンのコンピュータ・サイエンス研究所の4機関です。これまでにも国際協力をうたったプロジェクトは多々ありました。しかし、その多くは海外の研究団体と情報交換を行う、人の交流を行うということであったと思います。RWCプロジェクトにおいては、海外のこれらの機関が、国内の企業と同等の責任と権益を持つ組合員として参加しました。そのような意味で、このプロジェクトは初めてと言っていい新しい試みを始めました。つまり、研究そのものを遂行することのほかに、このような運営面での1つの実験を行うこともプロジェクトの一部になったわけです。
RWCプロジェクトの研究テーマ
どのような研究テーマが設定されたかというと、IT技術の機能的な面を支えていこうという実世界知能技術の分野においては、顔の認識やジェスチャの認識、音声の認識などを主体とした、広い意味でのマンマシン・インタフェースの研究、情報検索、各種のロボット等を含めて、その時々によって数は変化しましたが、全部で20ないし30の課題を取り上げました。
一方、並列分散コンピューティングの分野においては、コンピュータのいわゆるOS、システムソフトウェア、ネットワーク、各種の部品材料、大規模コンピューティングを必要とするデータ解析、シミュレーション、このような技術を全部含めて、やはり20ないし30の課題を取り上げてきました（図4）。
図４
RWCプロジェクトの方針
非常に多くの課題を設定しましたので、これらをプロジェクトとしてどうまとめて進めていくかが一つの問題となりました。私は、ここで私なりに1つの運営上の方策を設定しました。1つには、「世界に向けてトレンドを発信しよう」ということです。もう1つは、「成果にはユーザをつけよ」ということです（図5）。
図５
トレンドの中身は何かと言いますと、1つには情報統合、もう1つにはシームレス・コンピューティング・システムです。情報統合とは、人間は目で見て、耳で聞いて、それらを統合して状況理解をするという機能を持っています。この機能をコンピュータに持たせようということです。シームレスシステムとは何かというと、もともと個々に存在していたコンピュータを高速通信線で結ぶと、よく言われるインタフェースというものが必要になるように、継ぎ目が存在してしまうわけです。そのような継ぎ目をなくしたコンピュータシステムをつくろうという考えです。ちなみにこれらの言葉は、私どものプロジェクトの中でつくった言葉ですが、すでに学会などで、こういう名前を使った研究会がつくられたり、特にシームレスシステムは、研究開発・コンピュータ用語としてばかりではなく、組織の在り方や組織運営の言葉としても次第に使われるようになってきたりということで、私どもの意図のかなりの部分が実現されてきたと考えています。
それからもう一つ、ユーザをとにかく獲得しようということがありました。情報技術というものは、ある意味では、なまものと言ってもいい分野ではないかと思います。つまり、置いておくとだんだんオブソリートになっていく。出来たらすぐ使えるものでなければならないと考えたわけです。また、やはりユーザが使ってみて初めて、成果に対して価値が生じるのだと思います。そこで、ユーザを獲得するための小さな、しかし非常に実現容易な方策を1つ設定しました。それは何かというと、開発した成果に固有名詞をつけてくださいと、研究現場にお願いしてきたわけです。振り返ってみると、ノーベル賞の対象しかり、この世の中の大きな成果には、たいてい端的な名前がついています。複雑な名前はついていません。成果というからにはそういう名前があってしかるべきであり、そういう名前があればこそ外から見えるものになると考えました。この後皆さんには展示会場にお出かけいただけると思いますが、そこでいろいろな固有名詞がついているのは、私どものそのようなポリシーに基づくものです。
結果として、それぞれの分野で合わせて20～30、両分野で約50の研究テーマを設定したわけですが、そこからどのような成果が上がってきたかを、少し分類してリストアップしてみました（図6）。
図６
RWCプロジェクトの具体的な成果と実用化
これらは、これから皆さんが展示会場で目の当たりにされるものです。まず、マンマシン・インタフェースと先程申し上げたもの、中身は顔の認識、手話やジェスチャ認識、あるいはビデオで人物追跡する技術や、しゃべり言葉のイントネーションをうまくつかまえた対話システムなどです。
情報検索の分野では、ビデオや音楽、あるいは文章を検索するソフトウェア。それから、翻訳システムなどです。
大規模データ解析あるいはシミュレーションの分野では、タンパク質の構造解析、あるいは結晶成長のシミュレータ、また都市交通の管制システム、それから最近注目されているデータマイニング。ロボットもいろいろつくっていまして、案内ロボットなども後ほどご覧いただけると思います。
それからシステムソフトウェアでは、PCクラスタシステムソフトウェアをつくりました。そのほかに並列プログラミングの環境やコンパイラもつくりました。
ネットワーク関係では、プロトコル・プロセッサ、また、10ギガビットのLANの時代に備えた技術も手掛けてきました。
デバイス関係では、半導体レーザや、いわゆるオプティカル・インターコネクションのコンポーネント。あるいは一種のFPGAといったようなアクセラレータ、それからある意味では柔らかいハードウエアとでもいうか、状況に適応できるチップも開発してきました。これらすべては、これから皆さんにご覧いただけるものと思います。
このように多くのものを手掛けてきましたが、それらの成果が現在どのような状況にあるのかを実用化という観点から示します（図7）。現状、2年後（プロジェクトが終わっていろいろと手当てをするのに必要な時間が経った頃）、それから5年後（成果にいろいろとお化粧を施し、例えば事業化するのに必要十分なリードタイムをみた頃）というように見て、実用段階にあるもの、トライアル段階にあるもの、それから研究室でいろいろテストしている段階のもの、まだ基礎研究の段階にあるもの、の4つに分類しました。まずご注目いただきたいのは、現在、実用段階に達しているものがテーマ全体の約20％あることです。テーマは全体で50強ありますから、荒っぽく言うと約10テーマがすでに商品化、あるいは実用化されているということです。国のプロジェクトは様々な考えの下に進められますが、RWCプロジェクトが他のプロジェクトとどう違うのかを一言で言えといわれると、私は「プロジェクトが終わる前にすでに実用化されている成果を上げています。」と申し上げる所存です。私はこれをこのプロジェクトの最も誇りとするところだととらえています。
図７
実用化されている成果のいくつかを、かいつまんでご紹介したいと思います。
まず最初は、CrossMediatorと名づけているものです（図8）。これは一言で言うと情報検索ソフトです。つくば研究センタの岡研究室長のグループがもともと開発していた、連続ダイナミックプログラミングというアルゴリズムをベースにつくり上げてきた成果です。どういうありがたみがあるかというと、私どもの身の回りには、いろいろな情報があります。普通、検索できるような情報は、本でいうと索引がついている、あるいはキーワードが埋め込まれていなければなりません。ところが、身の回りにたくさんあるビデオや音声やいろいろなデータ、インターネット上にふんだんに存在するようなデータは、必ずしも索引がついているわけではありません。その意味では、眠っているわけです。この手法によると、インデックスがついていない、言うなれば生のデータやビデオ、音声データも検索対象になるということで、一気に情報処理技術の対象となる分野が増えるという大きな意味を持ったものであるととらえています。
図８
実は、これはすでに部分的に商品化されています。とある会社にお願いして、普通のユーザから見て使えるように、これは大変なことですが、ユーザ・インタフェースをきちんと整えて商品化しています。またこれはパッケージソフトとして商品化されているにとどまりません。いろいろな機器メーカーも、それぞれの機器に組み込むかたちで使い始めています。現在、引きも切らずいろいろなところから引き合いが来ています。
余談になるかもしれませんが、先月、ニューヨークで開催された「マックワールド」という展示会でも、アップル社のブースの中で、アップル社の推奨ソフトとして、この検索ソフトが紹介されました。それから、先週、ホテルニューオータニで行われたインテルのディベロッパーズ・フォーラムでも、基調講演の中でこのソフトが紹介され、聞き及ぶところによると、「ディズニーランド」と言うと、ぱっとディズニーランドの動画が呼び出され、皆拍手をしてくれたそうですが、会が引けたあと何人かの人は、「どうもあれはインチキくさい。仕掛けがあるのではないか」と言ったぐらい、見事に動作したそうです。
もう一つ、並列分散処理分野での成果をご紹介します（図9）。
図９
これは先程も少し触れましたSCoreクラスタシステムソフトウェアというものです。一言で言うと、パソコンを高速ネットワークでつなぎます。つなげただけでは何でもありませんが、それにこのソフトウェアを載せると、これ全体が並列コンピュータとして動作するようになるというものです。そのようにして出来上がったものは、普通PCクラスタと呼ばれています。現在、皆さんも何かと耳にされていると思いますが、PCクラスタの流れを大きく進めてきたのは、実はRWCプロジェクトであると自負しています。私どものこのソフトウェアは、現在類似のものはいくつかありますが、通信速度が非常に速いことが一つの特徴です。それだけではなく、全体としての完成度が高い。研究社会から出てきた成果の完成度が高いというのは非常に珍しいことだと思って、私どもが誇りにしているところですが、そういう意味で現在、世界中から非常に注目されています。
このソフトウェアは、最初アメリカのロスアラモス研究所で使われたことがきっかけになり、引き続き国内でも三菱電機の送電網に使われました。今はあまりにも世界中のあちこちで使われていて、枚挙にいとまがありません。
また、国の研究成果の特徴でもありますが、このソフトウェアは無償で公開されています。それのみならず、プログラムソースも公開されています。極論になるかもしれませんが、誰でもパソコンと高速線をいくつか買ってきてつなぎ、このソフトウェアを一種のOSとして載せると、これ全体がパーソナル・スパコンになります。お金のある人は、何百台というパソコンを買ってきて、このようなものをつくってください。あまりお金のない人は、せいぜい4～5台買ってきてつないでください。それぞれの性能のスパコンができます。と、こういう世界を提供しているわけです。
これは、つくば研究センタの石川研究室長とその仲間がここまでもってきたものです。このプロジェクトが終わると、こういうソフトウェアは放ったらかしになるのですかというご心配を当然いただくわけですが、そうではありません。現在、産業界の有志が集まって、このソフトウェアの面倒を見よう、発展させようということで、コンソーシアムを結成する運びになってまいりました。このような産業界の動きが出たということは、国のプロジェクトであるRWCプロジェクトは、まさしくそれを目指したものであったはずで、これもまた最も私たちが誇りとしているところです。
ただいま申し上げた、ある種のパーソナル・スパコンのもう一つの発展型をつくろうというのが、ここに紹介しているRHiNET（ライネット）です（図10）。これは、つくば研究センタの工藤研究室長のグループが日立とNECのグループおよび慶応義塾大学天野研究室、東京農工大学中条研究室と協力して開発したものです。
図１０
PCクラスタのような並列コンピュータシステムは、これまでは枠に全部並べて1か所につくりつけた、いわゆる局在型というものでしたが、これは、1か所にまとめずとも皆さんの机の上に置いてあるパソコンを高速線でつなぎましょうというものです。オフィスでは皆さんが年中キーをたたいているわけではありません。言うなれば、ほとんどアイドル状態にあり、遊休資源がそこにあります。これを利用してスパコンに仕立てようという構想が実現できるものです。つまり、普通コンピュータとコンピュータの間に距離ができると、通信性能が落ちて、ばらばらに置かれたパソコンをスパコンにしようというわけにはいきません。ここで開発した光ファイバをベースにしたネットワーク技術を用いれば、どのオフィスも、個人用パソコン兼皆のスパコンができる。こういう世界を実現しようというものです。
もちろん皆さんの机の上にあるものを結ぶだけかというと、そうではありません。目前の問題として、先程来説明しているPCクラスタは、普通百数十台、あるいは大規模なもので1000台のパソコンをつなぐのが普通ですが、これからどんどんデータ解析あるいはシミュレーション技術が大規模化していきますと、それを支えるPCクラスタも何千台、場合によっては何万台のオーダーのPCをつなぐものになるはずです。そうすると、1つのパソコンから他のパソコンまでは最大数十メートル、場合によっては100メートルのオーダーになることが想定されます。そうなれば、普通の通信線では信号が通りません。そこでRHiNETを使うと、何千台、場合によっては何万台のオーダーのPCクラスタをも現実のものにできるというのが、この技術です。
海外の研究室からもいろいろな成果が上がってきています。簡単に紹介すると、シティートラフィックというボン市の交通網を管制しようという試みが、フラウンホーファー研究機構のグループから上がってきています。あとはこれから皆さんに現場でご覧いただくとして、私からのRWCプロジェクトの成果の紹介は、これでひとまずとさせていただきます。
この機会をいただきまして、あらためてお礼を申し上げたいと思います。このプロジェクトをここまで引っ張ってきてくださった経済産業省のご指導に対して、深く感謝を申し上げます。産業技術総合研究所の皆さんにもご指導いただきました。それから一緒にやってきました産業界の皆様、そしてそのご支援に対して、この場をお借りしてお礼を申し上げたいと思います。しかし、なかんずく、このような成果を上げてくださった同僚研究者の皆様の健闘をたたえて、私の最後の言葉とさせていただきたいと思います。どうもありがとうございました。
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