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URL

https://journal.ntt.co.jp/article/24212

DOI

https://doi.org/10.60249/23121301

NTTコンピュータ＆データサイエンス研究所
特別研究員

斎 藤 忍 Shinobu Saito
ソフトウェアのゴミを削減し，持続可能なIT社会を実現する「ソフトウェアデジタルツイン」
2022年の世界の IT サービスのマーケット規模は1.3兆 USドル（約150兆円）と報告されており，市場の要求によって生み出された膨大なソフトウェアは，私たちの生活に大きな価値をもたらす一方で，さまざまな問題を引き起こすことも指摘されています．これらの問題の解決に向けて，ソフトウェアを増やす（生産）ことに目を向けるだけではなく，ソフトウェアを減らす（減量）ためのアプローチが期待されています．今回は「ソフトウェアデジタルツイン」の研究に取り組む，斎藤忍特別研究員にお話を聞きました．
◆ PROFILE：2001年 慶 應 義 塾 大 学 大 学 院 修 士 課 程 修 了．同 年，NTT デー タ入社．2007年
慶 應 義 塾 大 学 大 学 院 博士 課程 修 了（工学）．デジタル時代における新たなソフトウェアエンジニアリングの 研 究に従 事．2022 年 度 情 報 処 理 学 会コンピュー タサイエンス領 域 功 績 賞，APSEC2022 Best SEIP Paper Award などを受賞．2016年～2018年 カリフォルニア大学アーバイン校 ソフトウェアリサーチ研究所 客員研究員．2018～2021年 NTT ソフトウェアイノベーショ
ンセンタ 特別研究員．2021年よりNTT コンピュータ＆データサイエンス研究所に所属．

ソフトウェアの３R（Reduce, Reuse & Recycle）
で，ユーザ・開発者にとって理想的な環境を実現

フトウェアを開発者がラクにつくるためにどうすればよいのか」■「ソフトウェアデジタルツイン」とはどのような技術でしょうか．

ゴミである」「平均的な企業の IT 予算の 3 分の 1 はゴミに浪費さ私が研究している「ソフトウェアデジタルツイン」とは，ソフれている」という記事を見て大きな衝撃を受けました．確かにこトウェア内部の状況をコンピュータ上のデジタル世界で再現するれまでも「開発されたシステムの機能の半分以上はほとんど使わを長年考えてきました．しかし数年前，ある経済誌に書かれていことで，ソフトウェアの見直しや削除すべき個所（プログラム）れていない」といった報告もありましたが，「私の研究が結果とを発見・予測する技術です．近年のソフトウェアを取り巻く状況して，人や地球の環境に悪影響を与えている可能性もあるのではとして「ソフトウェアのゴミ」と呼ばれる，全く活用されていなないか？」という想いを抱くようにもなり，現状を打破するアプロー

いソフトウェアの増加が大きな課題として指摘されています．本

チを考えるようになりました．

来，より良い世界を実現することを目的として生産されたソフト

そのようなことを考えていたある日，小学生の子どもの夏休みウェアが，結果的にさまざまな問題を引き起こしているのです．の宿題を手伝っているとき，子どもの教科書に３R という環境問題

これらの問題はビッグコード（Big code）やソフトウェア膨張にまつわるコンセプトが紹介されていました．３Rとは「Reduce（発（Software bloat）と呼ばれています．前者は，ソフトウェアが生抑制），Reuse（再使用），Recycle（再生利用）」の総称です．

大きくなり過ぎた結果，限られた人（開発者）では維持が難しくこれを見て私は「ソフトウェアを生産してばかりの IT の社会にも，なっていることを意味しており，いずれソフトウェアの量はプロこのコンセプトを当てはめていくべきでは？」と思うようになりグラマの能力でカバーできる範囲を超えると予測されています．

ました．今後も人々の暮らしを豊かにするソフトウェアを「つくる」

実際に海外の調査では，半数以上のプログラマが「10年前と比較ことは必要である一方，つくり過ぎた，増えすぎたソフトウェアして扱うプログラムのコード量が100倍以上に増えている」と回を「なくす」ことも人や環境にとっては重要になると考えたから答しているほどです．そして後者は，増えすぎた（膨張した）ソです．そのような着想から生まれたコンセプトが「ソフトウェアフトウェアが CPU やメモリといったシステムのリソースを大量3R」です（図 １ ）．この「ソフトウェア3R」ではソフトウェアをに消費してしまうことを意味します．その結果として，たくさんつくるだけではなく，不要なソフトウェアを減らすことや既存のの電力消費と CO2排出をもたらし，地球環境にも悪影響を与えてソフトウェアを使い回すことを推進しています．これによって，しまいます．

ソフトウェアのユーザや開発者にとって持続可能な IT 社会を実現

私自身は NTT データに入社してから，「ユーザにとって良いソ明日のトップランナー

た「企業で活用されずにユーザに無視されているソフトウェアはできると考えています．昨年，ソフトウェア工学の国際会議でこ2023.1265

明日のトップランナー

図1

ソフトウェア ３ R が実現する世界

図2

ソフトウェアデジタルツインの概要のコンセプトを発表したところ，参加されていた研究者の方からをデジタル空間上に表現して，病気の原因究明や将来の病気の予も面白いと言ってもらえました．

測とそれに対する予防等に活用する研究などが進められています．
ソフトウェアもたくさんのプログラムの集合体として構成されて■具体的にどのようなアプローチで研究をされているのでしょ66

おり，動いているソフトウェアの内部の状況を直接観察することうか．

が難しい対象であるといえます．そのため「よく使われているプ「ソフトウェア3R」のコンセプトを実現するアプローチとして，ログラムはどこか」「逆に使われていないのはどこか」といった現在研究を進めているのが「ソフトウェアデジタルツイン」です．

ことを正確に把握することは困難を極めます．そこで「ソフトウェ

これは都市や人体など現実世界の対象から収集したデータをコン

アデジタルツイン」では，ブラックボックスのソフトウェアの内ピュータ上のデジタル世界で再現する「デジタルツイン」の研究

部状況を高精度に再現し中身を「丸見え」にすることで，不要不から着想を得ています．例えば人体のデジタルツインでは，現実急や改善すべき個所（プログラム）の発見・予測をめざしていまに動いている脳や心臓を直接観察することが困難なため，それらす（図 ２ ）．

2023.12

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この研究は NTT が提唱する IOWN（Innovative Optical andWireless Network）構想において，デジタルツインコンピューとして表彰されました．
現在，レガシーシステムと呼ばれる老朽化・複雑化した古いシティング（DTC：Digital Twin Computing）とのかかわりが非ステムを維持するための費用が，企業の IT 予算の ６ ～ 7 割にのぼ常に強いです．現在の DTC では都市や医療といった現実（リアル）るともいわれています．またそれらのシステムから縮小・廃止すの世界を対象とした領域で検討が進んでいます．この「リアルのる機能を発見するための調査は，期間が何カ月にもわたるケース世界をサイバーの世界に再現」するアプローチに対して，私の研があります．そこで本研究の成果を活用することで，まずは調査

究では「サイバーの世界を別のサイバーの世界に再現」，つまり「コ期間の短縮化や調査内容の精度向上を実現して，調査段階の工数

ンピュータ上で動いているソフトウェアの内部を別のコンピューを ２ ～ ３ 割削減，最終的には10分の 1 にまで減らすことをめざしタ上に再現」しようとしています．サイバーのものを別のサイバーます．のものとして再現するというのは一見すると不思議かもしれませ2022年の世界のIT サービスのマーケット規模は1.3兆 USドル（約んが，これによって初めてソフトウェアの内部を人が正しく理解150兆円）というレポートがあり，先ほどの経済誌の記事によれば，することができ，予測やシミュレーションが可能になると考えます．

これらの IT サービスの約 ３ 分の 1 である50兆円がゴミとして浪費

ソフトウェアの実行状況を高精度に再現するために扱う主なデーされている試算になります．もちろん NTT 単体で世界中のソフ

タは，プログラムが記述された「ソースコード」と，プログラムトウェアのゴミを減らすことは難しいでしょうが，国家予算の規の動作内容を記録した「実行ログ」の ２ 種類です．後者の実行ロ模にもなるこれらの莫大なゴミを削減するための技術を創出し，グの収集が，研究を進めるうえでも実務で導入するうえでも大きNTT の顧客企業などへの大きな価値提供につなげていきたいとなハードルです．理想は，ソフトウェア内部の「すべての個所（プ考えています．

ログラム）」の動作の記録を，ソフトウェアが実行されている「すさらに今後の IT サービス業界では，「ソフトウェアを安心・安べての期間」において収集することです．しかしそのためには，全に解体するための産業が形成されてくるのではないか」と予想

すべての個所の動作を記録するための新たなプログラムを人が作しています．これは，ソフトウェアを生産するのが建設業だとす成する必要があります．またすべての期間において実行ログを収れば，ソフトウェアを取り除く（削除する）のは解体業であると集しようとすると，システムのリソースも余計に消費してしまいいう考え方です．今後も研究を進めることで新たな産業の形成やます．これでは本末転倒で，人にも環境にも悪影響を与える結果事業機会の創出につなげ，NTT のコア事業領域の １ つとしてソフとなってしまいます．

トウェア解体業が新たに追加されることが私の究極の目標です

そこで現在取り組んでいる研究では，ソフトウェア内部の限ら（図 ３ ）．

れた個所において限られた期間で得られた実行ログのデータから，るための手法を検討しています．大学との共同研究などを通じて，■ NTT 研究所にはどのような印象をお持ちでしょうか．
私が所属している NTT コンピュータ＆データサイエンス研究

統計分析や機械学習を応用することで手法の確立をめざしてい所では，名前のとおりコンピュータとデータに関する研究をしてます．

おり，あらゆる業界業種にわたる多種多様な研究に取り組んでいます．その中でグループ企業内にソフトウェアをつくる企業も使研究を基礎研究で終わらせないために，「孤独」と「交流」の営みを続けるう企業も存在していて，ユーザと開発の両方のフィールドがある

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ソフトウェア内部の全体の実行状況を推定したり，予測したりすことは非常に強みだと感じます．ステークホルダの間口が広く，私も実際に研究を進めるうえでソフトウェアを使う立場のグルー■今後の研究ビジョンについて教えてください．
ソフトウェアデジタルツインにおけるこれまでの研究成果の １

プ企業と意見交換できる場を設けていただいたこともあり，とても恵まれている環境だと思います．

つとして，業務システムの各機能の利用頻度や，システム全体のまたグループ外の企業の方々とお付き合いする際には，NTTオペレーションを 3 次元で可視化する技術「ProcessCity（プロのネームバリューを実感する場面も多いです．例えば10年前にあセスシティ）」があります．すでに NTT の複数の事業会社に成果る国際会議に初めて参加したとき，誰も知り合いがいなかったため，を提供しており，昨年の NTT R ＆ D フォーラムでは提供先の １

受付でネームプレートをもらって １ 人で会場まで歩いていると，つの会社と共同出展や報道発表もしています．また別の提供先の隣を歩いていた方が私のネームプレートを見て，「NTT なんだ，会社と共著で書いた論文は，昨年開催されたソフトウェア工学の〇〇さんを知っているよ」ととても気さくに声をかけていただいアジア・太平洋地域で最大規模の国際会議においてベストペーパたことがあります．その方はソフトウェア工学の世界ではとても2023.1267

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図３

ソフトウェア開発における解体プロセス

有名な先生で，その出来事がきっかけで今でも国際会議でお会いを考えていく段階は，自分でもうまく言語化ができず， 1 人で悩するとお話しして，研究についての相談をするなどのつながりがみ続けることが多いと思います．しかしそのコンセプトを実現すあります．もちろん NTT のネームバリューがあるからといってる段階では，多くの方の協力を得ることが必要です．NTT では他

必ずしも研究がうまくいくということではありませんが，自分の者・他社と「交流」ができる環境や機会もあるので，分野外の新知らない環境や場所に行く際には非常に心強いものであると感じたな知識を得たり，自分 1 人では到達できない新たな世界が見えています．

たりすると，とても高揚（ドキドキ）することも多々あります．
今後も強い気持ちと信念を持って研究に取り組み，自分に足りな■最後に研究者・学生・ビジネスパートナーの方々へ向けてメッセージをお願いします．

いものを多くの皆さんと交流をしながら一緒に研究ができればと思っています．

NTT で研究を進める中で，私は「基礎研究で終わる研究はない」という言葉を信条にしています．これは私が NTT データに入社したころ，研究所から自部署に来られた方に教えていただいた言
葉です．その意味は，「すぐに用途が見込めないような基礎的な研究であっても，その研究が何の役に立つのかという意味が必要である．意味がない（語れない）のであればそれは基礎研究ではなく，そもそも研究でもない」ということでした．私はこの言葉をいつも心にとめて，研究費をかける以上は研究成果が何の役に立つのかといった「研究の意味」を提示することを心掛けています．
同じ時期にやはり先輩社員の方から聞いた 「本来，研究は “ 孤独 “ なものである」という言葉も記憶に残っています．研究はオリジナリティが求められるため，孤独というのはある面では正しいです．私自身の研究を振り返ってみても，基本的なコンセプト

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2023.12（今回はリモートにてインタビューを実施しました）