特集

デジタルツインコンピューティング構想実現に向けた技術開発

デジタルツインコンピューティング

IOWN

グランドチャレンジIOWN デジタルツイン
コンピューティングで実現する世界
ないとう内藤

いちべえ

一兵衛 

ふじむら

NTT がめざす IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）

しげる

藤村

構想における大きな柱の 1 つとして，実世界とデジタル世界の掛けかつお

稲家克郎

なかむらたかお†₁滋 中村高雄

りょうもりこうや†₁

きたはら

合わせによる未来予測や最適化を実現する「デジタルツインコン

いなや

†₁

ピューティング（DTC）」の研究開発を進めています．本稿では，

北原

IOWN において DTC が担う世界と， 4 つのグランドチャレンジにNTT 研究企画部門† ₁

ついて紹介します．

NTT デジタルツインコンピューティング研究センタ† 2ツインコンピューティング（DTC）

IOWN デジタルツイン構想」です．この構想は，実世界におコンピューティング（DTC）

亮 森

†2

†2航哉

†2

DTC 構想のめざす世界けるモノ・ヒト・社会に関する高精度

DTC 構想には以下の ₃ つの特長がIOWN（Innovative Optical and

なデジタル情報を掛け合わせることにWirelessNetwork）で実現される超より，従来の ICT の限界を超えた大規① 多様なデジタルツインを自由に大容量・超低遅延・超低消費電力を特模かつ高精度な未来の予測や新たな価掛け合わせて分析・試行・予測な徴とした革新的なネットワーク・情報値を持った高度なコミュニケーションどを可能とするために，デジタル処理基盤上で実現するのが「デジタルの実現をめざすものです（図 ₁ ）．

ツイン間の大規模かつ複雑な相互あります．

デジタルツイン コンピューティング

API

Ctrl

API

Ctrl

クラウド

Ctrl

エッジ

事業者A

ネットワークサービス
事業者B

API

API

Ctrl

事業者C

Ctrl

DeviceAgent

オールフォトニクス・ネットワーク

Ctrl（情報処理基盤のポテンシャルの大幅な向上）
トランスポート

公衆網

光プロセッサ（光電融合型）

端末

図1₂₈オーバレイソリューション

API

マルチオーケストレータ

コグニティブ・
ファウンデーション（すべてのＩＣＴリソースを最適に調和）（サービス，アプリケーションの新しい世界）

2022.1IOWN の全体像

プライベート特集作用を解析するための共通的な手ルタイムで情報をやり取りしていくこ

段を提供すること．とになるはずです．現在，多くの産業

DTC 構想と密接に関連する取り組み② デジタルの利点を活かし，複製で導入されているデジタルツインは，や加工された派生デジタルツイン

現実世界に存在するモノや空間のコ

DTC 構想は，精緻な時空間把握にを組み合わせることで，仮想社会

ピーとシミュレーションを目的としてよる未来予測・最適化を行い社会課題を構築し，実世界の機能や相互作いますが，IOWN で実現する DTC 構の解決や新たな価値創造をめざす「4D用を拡張することが可能となる

想は，さまざまなデジタルツインを自デジタル基盤 ®」や，メディカル分野

こと．

在に掛け合わせて多様な演算を行うこのスマート化でより幸福に生きるため③ ヒトの内面を再現することで，とにより，これまでにない大規模かつに将来を豊かに導く「ウェルビーイン

例えば個々人の思考や判断をデジ高精度な実世界の再現，さらには実世グ」という新たな価値実現にも貢献す

タル空間上で再現・表現すること界の物理的な再現を超えた，ヒトの内るものです．

により，ヒトの行動やコミュニ面をも含む相互作用をデジタル空間上「4D デジタル基盤 ®」は「緯度・経ケーションなどの社会的側面につで実現することを可能とする新たな計度・高度・時刻」の 4 次元の情報を高いて，統計的に丸められた無個性算パラダイムです．これにより，さまい精度で一致・統合させ，多様な産業な個体間の相互作用ではなく，個ざまな社会的課題を分析，検証できる基盤とのデータ融合や未来予測を可能性を踏まえた多様性に基づく相互環境の実現をめざしています．さらに，とする基盤であり，実用化に向け，さ作用が可能となること．

この検証結果からより良い未来を選択

まざまな取り組みを NTT グループ，今後，データ流通量の爆発的な増加し，現在へフィードバックするサイク

各産業分野のパートナーとともに推進が予想され，「Society₅.0」と呼ばれルを回していくことで，変化し続けるしています．センサ情報の位置・時刻

る新たな産業革命においては，実世界現実世界に対応し，人々が自分なりのを高精度化する技術を適用したうえ

で人と機械との協働が増えることはも豊かさを選択可能な世界をめざしていで，高精度かつ豊富な意味情報を持つ

ちろん，デジタルツインのようにサイます．

高度地理空間情報データベース上にリアルタイムに統合し，多様な社会活動

バー空間においても，人と機械がリア

デジタルツインの規模・粒度

より深く

person

group

town

city

nation

globe

space

より広く

能力拡張

時空間を超えた人知活用

人流/交通流の最適制御

未来都市のデザイン

2030年以降，知的業務・技能を強化す
る 能力拡 張 や，自律 的 に行動・成長するデジタルツインとの協働を実現

2030年以降，多様な個性や専門性を掛け合わせ，瞬時の合意形成やアイデア創発に活用

空間と時間の4D情報を活用した人流/交通流等の制御. 2030年までに気象，スケジュールまで組み合わせた混雑/渋滞/CO2最少社会を実現

4D情報の中長期の変動予測による都市開発計画, 2030年以降，ヒトの社会活動まで試行/予測した新たな街づくりの実現

意思決定

医療健康

都市エネルギー予測

地球規模のデジタル再現

2030年にさまざまな自身の可能性・未来像を提示し，自らの意思決定に活用

2024年以降，生体センシングとライフス
タイル分析による個別化・予測型の医療，行動変容に活用

2030年までに都市レベルでリアルタイ
ムなエネルギー・インフラ（電気，ガス，水道他）の需要予測・高効率利用を実現2030年以降，地球全体の地形，気候変動等をデジタル化し，大規模自然災害の予測・対策し，持続可能な国・街づくりを実現

モノ

図2

ヒト

デジタルツインコンピューティングの適用域

2022.1₂₉

特集

デジタルツインコンピューティング構想実現に向けた技術開発

未来

バックキャスティング

未来
未来

現状
フォアキャスティング

図3の現状分析や未来予測を通して，より良い未来に向けた行動変容に貢献することを志向しています．こうした未来

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フォアキャスティングとバックキャスティング

DTC 構想実現に向けた未来への挑戦こととしました（図 3 ）．
研究開発の目標の設定にあたっては，人の多様性や機会・可能性の拡予測により，道路交通の整流化や，エ先の DTC 構想はめざすべき姿を描

大，社会構造の複雑化，地球規模の不ネルギー・物流・緊急車両等都市アいたものであり，その実現に向けては，確実性が増す未来において，個人の生セットの活用，社会インフラの協調保

さまざまな技術領域において現在の技

きがいや心の豊かさを増進しながら，全，環境・防災に向けた地球理解など術水準から大きな飛躍が必要となりま

地球・社会・個人の間で調和的な関係の領域で新たな価値の提供をめざしてす．これまで培ってきた技術をさらにが築かれる社会を実現するという価値います．

伸ばすことや新たな着想を追加してい観の下，多くの人にとって魅力的な未また，「ウェルビーイング」に貢献

く「フォアキャスティング」による研来と映るものになるよう何度も議論をするものの １ つとして，バイオデジタ

究開発を通じて着実に技術を進歩させ重ねてきました．最終的に，広範なルツイン（BDT）があります．さまるアプローチも取りながら，一方でこDTC 構想をよりシャープな方向性にざまな生体にかかわる情報と，体内のれまでのアプローチにとらわれない，先鋭化させて，以下の 4 つを達成すべ

情報ネットワークの仕組みに基づく数

大きな技術革新をめざしたチャレンジ

き大きな研究開発目標，「グランドチャ理モデル化技術により，未知なる生体も並行して取り組む必要があると考えレンジ」として設定するに至りました．の機能を推定する技術です．これらのます．

① 言語や文化の違いだけでなく，技術を基に構築した BDT によって，そこで私たちは，一見達成困難にも経験や感性などの個々人の特性の予防，治療，ケアの複数の選択肢を導みえる大胆な未来構想を先に掲げるこ違いを超えて，心の中のとらえ方き，それらの効果の精密なシミュレーとで高い目標を設定し，その未来からや感じ方を直接的に理解し合えるションが実現されると考えています．

「バックキャスティング」することで，新たなコミュニケーションを実現

人間が健康で将来に希望を持ち続けら目標を定めて最短距離で解くべき課題

する「感性コミュニケーション」

れる医療の未来への貢献をめざしていを見出しそれにトライすることでゴー② 配偶者でも子どもでも親友でもます（図 2 ）．

ルをめざす，ビジョンドリブンなアプ

ない，新たなかけがえのないパー

ローチも採用して研究開発に取り組む

トナーとして，人生における機会

2022.1

特集を10倍に拡張し，自らと共存し共いく必要があります．このため，私たに成長するデジタルの分身の実現

ちとは全く異なる技術を持つパートをめざす「Another Me」

お わりに

ナー，技術ではなく社会問題解決の知

このように，DTC 構想は10年後，③ 未来の社会の姿を探索し，そこ恵を持つパートナー，行政や NGO な

20年後の社会のあり方を大きく変えてから個人が望む行動を選択できる

ど社会を変容する実行力を持つパート

いく可能性を秘めています．このため「未来社会探索エンジン」

ナーなど，共通のビジョンを共有できには従来とは異なるアプローチでの研④ 地球環境が備える自律性とそのる異分野のパートナーと目標達成のた究開発も必要であり，グランドチャレ一部としての社会・経済システムめに手を組み，それぞれが持つ強みをンジに代表されるような未来構想を掲の自律性を調和させた包摂的な平組み合わせながらビジョンの実現を成げて研究開発に臨んでいます．そして衡性と，そこへ導く社会システムし遂げていく必要があります．

DTC 構想を含む IOWN の実現には，変容の複数の選択肢を示す「地球この具体的な一例がグランドチャレ

社会科学，人文科学，自然科学，応用規模の包摂的循環シミュレーショ

ンジ 4 の「地球規模の包摂的循環シ科学，学際領域等，さまざまな研究・ン」

ミュレーション」です．地球環境が備技術分野の集結が必要不可欠です．

本特集では，各グランドチャレンジえる自律性とその一部としての社会・NTT 研究所では，このような幅広いのめざす世界，現在の取り組み状況，経済システムの自律性を調和させた包研究・技術分野の専門家やグローバル検討中の技術などについて紹介します．

摂的な平衡性と，そこへ導く社会シスパートナーと連携しながら，IOWN 構

テム変容の複数の選択肢を示すという想の実現をめざしていきます．

パートナー戦略

大きなビジョンを掲げ，それに賛同す

グランドチャレンジはどれも大きなる気候モデルの専門家の方々，経済モビジョンを掲げたものであり，実現すデルを含む循環モデルの専門家のるうえではさまざまな知識，技術，実方々，そしてそれらをつなぎ合わせシ行力を持った数多くのステークホルダステムとして構築する私たちの研究所で力を合わせていく必要があります．

が一体となって，ビジョンの実現に向つまり 4 つのグランドチャレンジは，けた研究開発を進めています．個々の1 つの画期的な技術の開発によって実技術開発に止まることなく，ビジョン現され得るテクノロジドリブンな目標

全体の実現に必要な技術や知識をいかではなく，社会や人間の意識の変容もに組み合わせていくかという，新しい必要とするファンダメンタルな社会課

かたちのパートナー連携を模索してい題の解決策として掲げられた目標ととます．

らえることができます．

標準化活動についても同じことがい

このため，必要とされるパートナーえます．従来は業界内で同じ技術領域との連携の仕方も従来とは異なる戦略に強みのあるメンバで共通的な仕様をが求められます．従来は技術要素の観策定してきました．しかし，DTC に点からの類似性や補完性などを中心においては，その適用範囲もいくつものパートナーを選定し，特定の技術に関業界を含む広大な領域があり，またヒして共同開発するというかたちが多くトデジタルツインなど社会における受のケースを占めていました．しかし，容性が重要な部分もあります．このた

DTC のグランドチャレンジの目標達

め，標準化活動においても，技術面の成のためには，ビジョンの実現という議論だけではなく，社会実装も見据え観点から共に解決に向けて協力できる

たうえで多様なステークホルダとの議パートナーを探し出し，力を合わせて論を進める必要があります．

（上段左から）内藤  一兵衛/ 稲家  克郎/ 藤村   滋（下段左から）中村  高雄 / 北原   亮 / 森   航哉DTC 構想は10年後，20年後の社会のあり方を大きく変えていく可能性を秘めています．このためには従来とは異なるアプローチでの研究開発も必要であり，グランドチャレンジに代表されるような未来構想を掲げて研究開発に臨んでいます．

◆問い合わせ先NTT 研究企画部門
R&D ビジョン担当
TEL 03-6838-5667
FAX 03-6838-5349
E-mailichibe.naito.fs

2022.1hco.ntt.co.jp

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