2013/11/25

JaSST Kyushu ‘13	

未来の話をしよう – Exploring the Future –2013年11月1日
日本アイ・ビー・エム（株）
スマーター・シティー事業 CTO
IBMディスティングイッシュト・エンジニア
榊原 彰 (http://about.me/akirasakakibara)	

© 201３ IBM Corporation

都市の起源と変遷	

2© 201３ IBM Corporation1

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都市建築の隠された部分© 201３ IBM Corporation3

人口動態に着目した予測例	
（出典）国連・IMF	

64億	

4

63億	
12億	23%増	
55%増	
2/3	

2050年の世界の都市に住む人口  2013年の世界の携帯電話契約加入数

2015年までに世界に普及する自動車台数（1台／6人）

2020年までに増える穀物消費量
食用20％、飼料用29％、バイオエタノール原料用54％

2030年までに増える世界全体のエネルギー需要（中国、インド等が牽引）
2025年に水不足に陥る世界人口比率© 201３ IBM Corporation2

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地球規模の各種課題（非効率）	

交通渋滞	食物の廃棄	

日本の渋滞 38億時間、12兆円
GDPの2.4%相当	

日本では9000万トンのうち21％	

空っぽのコンテナ	

データセンターの電力	

北米の港湾の荷物の22%	

分散ｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞ環境では85%の計算能力が使われていない	© 201３ IBM Corporation

5

複合的な課題を抱えている都市	

ヒートアイランド現象	

高齢人口の増加	

インフラの老朽化	
交通渋滞	

安心・安全なまちづくり	
6

新電力の活用	© 201３ IBM Corporation3

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複合課題を解くための複合システム	

発電量	

ビル・住宅
ｴﾈﾙｷﾞｰ消費	

CO2排出量	
水質安全性	
交通渋滞	

安心・安全な街	

情報の把握、	意思決定の迅速化	
データの情報化	（統合・連携）	
センサー、デバイス	からのデータ取得	
© 201３ IBM Corporation

7

レジリエント	
研究社 新英和中辞典			
Resilient
音節re・sil・ient 発音記号/rɪzíljəәnt/【形容詞】
1 はね[とび]返る; 弾力のある.
2 たちまち元気を回復する; 快活な，溌刺(はつらつ)とした.	

8

http://www.cas.go.jp/jp/seisaku/kyoujinka/	

© 201３ IBM Corporation4

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モノのインターネット

モノのインターネット (Internet of Things)
今日、世界には数兆ものスマートデバイス、センサーが存在する

これらのデバイスの相互接続によって、ITシステムの中枢神経系を作ることが可能© 201３ IBM Corporation

9

地球上をITが覆っていきます	  § この20年間で、	  § 広帯域のネットワークがグローバルに広がり、	  § 20億人のインターネットユーザーを生み出しました。	  
§ 携帯電話ユーザーは60億人に達し、	  § 何十億というセンサーやカメラが私たちを取り巻く環境に社会インフラの一部として設置されています。	  
§ そして私たちはグローバルに連携する社会の中で生活しています。	  
10	  © 201３ IBM Corporation5

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ビッグデータの４つのV	

Volume	Velocity	Variety	

Veracity	

データの量

データの速度

データの形態

データの信頼度

蓄積しているデータ

流動するデータ

多様なデータ不確かなデータ

構造化・非構造化
データ、テキスト、マルチメディア

データの非一貫性・不完全性、曖昧性、レイテンシ、モデルの近似による生じる
不確かなデータ

テラバイトからエクサバイト級のデータを処理

ストリーミングデータをミリ秒から秒単位で処理© 201３ IBM Corporation

11

まだ始まったばかり	
9000

不確かなデータ	

8000

容量（70006000

センサー&デバイス	5000）	
4000

イマココ	

3000

ソーシャル
メディア	
VoIP	
企業データ	

2010
122020© 201３ IBM Corporation6

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蓄積されたデータと流動するデータの解析
Exa

ホームランド・セキュリティー	
60万通信レコード/秒, 500億/日	
1判断につき1-2ms320TBの解析データ	

10,000倍	
大きく

Tera

Giga

通信会社における販売促進	
10万通話記録レコード/秒, 60億/日	

蓄積しているデータ

Data Scale

データ・スケール

Peta

1判断につき10ms270TBの解析データ

DeepQA
100GBの解析データ	
1判断につき3秒

伝統的なデータ・ウェアハウスとビジネス・インテリジェンス

Mega

10,000倍速く流動するデータ

スマートな交通システム	
25万GPSデータ/秒	
63万道路状況データ/秒
1判断につき2ms（4,000台解析時）	

Kilo
yr

mo

wk

day

hr

時折	

minsec…

msµs

常時	

頻繁

判断の頻度
© 201３ IBM Corporation13

自然災害および連鎖的な障害、サイバー攻撃による被害は、世界各地のビジネスが密接に関連していることを浮き彫りにした	

日本: 東日本大震災・福島原発, 2011年
損失 2千億ドル, 3万人
サプライ・チェーンへの世界的な影響	

アメリカ: サイバー攻撃, 2011年
損失 1億7千万ドル
個人情報の漏洩	

タイ: 洪水, 2011年
損失 40億ドル, 550人
自動車・HDDに大きな影響	

全世界: クラウド・サービス停止, 2011年
損失 毎分5600ドル

データの損失36
人為的ミス35

10000080000

システム障害31
サプライ・チェーンの混乱	29

アイスランド: 噴火, 2010年
損失 17億ドル
一千万人の旅客が影響受ける	

120000US-CERTに報告されたセキュリティ
事件数	

アメリカ: 港湾ストライキ,2002年
損失 150億ドル
流通, サプライ・チェーンに混乱	

60000
40000
20000

ウイルス・ワームなどのITシステムへの攻撃
28
窃盗や詐欺などの従業員による不正行為
25
火事や洪水などの自然災害

02005 2006 2007 2008 2009 2010
出典: US-CERT

22
オンラインシステムのダウン
22

オーストラリア: 山火事, 2009年
損失 40億ドル, 173人	

報告された自然災害による推定被害額	

中国: + 37ヶ国, SARS,
2002-2003年
損失 150億ドル, 916人
労働力に大きな混乱	

16
停電
13
パンデミック13
アプリケーション障害
12
争議行為（ストライキ）	
8

運用リスクの管理計画において重要な脅威とは(有効回答数における%)

出典: Economist Intelligence Unit Survey

14

2千億ドル	

テロ

1900
出典: EM-DAT

2011

14
© 201３ IBM Corporation7

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レジリエントなプラットフォーム	
データ同化、モデルと予測分析	

データ収集	

ソーシャルメディア	

気象	

意思決定支援	
ダッシュボード
可視化技術	

モデル作成
（行動、イベント、因果関係、…)

降雨予測	

金融
リスク分析	

データ加工	

洪水予測	

意見分析	
•政策立案
•緊急対応
•災害対応
•交通制御
•都市計画
•...

交通シミュ
レーション	

Index, KPI, ...
交通	
映像	
アーカイブ	

サプライ
Supply
チェーン
Chain
リスク分析	
Risk
Analytics

避難シミュ
レーション	

質問応答
技術	

通信ツール	

ビッグ・データ	
通信	

リスク分析、統計分析、データイニング、テキストマイニング	

エネルギー	

ハイ・パフォーマンス・コンピューティング、ストリーム処理、クラウド	

警官、消防士、救護班、担当者、住民、…

命令・制御	© 201３ IBM Corporation

15

レジリエントなシステム連携 (System of Systems)	
情報の分析	

情報の可視化	予測システムダッシュボード

モデリング&シミュレーション

イベント管理	

意思決定
サポート	

都市情報

ワーク・フロー管理	

リアル・タイム
コラボレーション	

アラート

制御情報

報告 / 分析
地図・空間情報

各ドメインを横断するサービス・バス

都市のイベント情報や	Ops Ctr
アラート、	各種状況データ
水Ops Ctr

Ops Ctr

Ops Ctr

Ops Ctr

交通公共安全電力

ビル

GW

GW

GW

GW

GW

制御
シス

制御
シス

制御
シス

制御
シス

制御
シス

事故・	 電力
水流・水力	 交通量清浄度渋滞情報 事件報告
16

Data
Integration

その他…
天気
医療金融

照明
etc…
© 201３ IBM Corporation8

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ITは記録のシステムからSystems of Engagementへ

シフト（包括）トランザクション

トランザクション

Systems of Engagement (SoE)

Systems of Record (SoR)© 201３ IBM Corporation

17

Webの進化はモバイルデバイスの進化により再加速された	

1990年代から2000年の始めにかけてはとても緩やかな進化 :					PCを中心としたコモディティの世界	
Mosaic(04/22/1993)
18

Netscape(12/15/1994)

Opera(04/01/1995)

Internet Explorer(08/16/1995)（出典）Google, “Webの進化”, http://evolutionofweb.appspot.com/© 201３ IBM Corporation9

2013/11/25

Webの進化はモバイルデバイスの進化により再加速された	

携帯端末の進化とともに新たなUIの標準化 :			JavaScriptのパフォーマンスが1990年代とくらべて100倍	Safari(06/30/2003

Firefox(11/09/2004)

Chrome(12/11/2008)

Chrome OS(08/10/2011)（出典）Google, “Webの進化”, http://evolutionofweb.appspot.com/

19© 201３ IBM Corporation

モバイル・ファーストとクラウドがIT提供の形態を変えます
旧来の3ティアモデルHTTP

Web ブラウザ

DBApplサーバー

データ同期

スケーラブルな
IT提供インフラ

CRM

HRレガシーDB

ERP

Systems of Record

クライアント
エクスペリエンス

エンゲージメント基盤
ソーシャルとコラボレーション
クロスエンドポイント
パーソナライゼーション	
コンテキスト化

スケーラブルなITインフラ
バックエンド・アクティビティ・モニタリング
データ同期
サービス構築
メタデータ・リポジトリ	
セキュリティ
© 201３ IBM Corporation10

2013/11/25

Software Defined EnvironmentとInfrastructure as Code	#!/usr/bin/env rubyclass DevopsDeployer
def initialize(build_url, build_id)@log = Logger.new(LOG_FILE)@log.level = LOG_LEVEL@iaas_gateway = IaasGateway.new(HsltProvider.new(),
LOG_FILE, LOG_LEVEL)@server_instance = nil.jsp	

.html	

rtc_build_system_provider = RtcBuildSystemProvider.new(
RTC_REPOSITORY_URL, RTC_USER_ID, RTC_PASSWORD_FILE)@build = rtc_build_system_provider.resolve_build(build_url, ENV['buildResultUUID'], build_id)@build_system_gateway = BuildSystemGateway.new(
rtc_build_system_provider, LOG_FILE, LOG_LEVEL)
end.java	

Infrastructure	as  Code	

def add_build_stamp
template_file = WEB_APP_ROOT +"/app/templates/pages/page.html"@log.info "Adding build ID stamp #{@build.id} to \#{template_file}".sh	

chef  recipes	

# Read in the file's contents as a string, replace# the build_id, then overwrite the original contents# of the file
text = File.read(template_file)
new_text = text.gsub(/\{\{ build_id \}\}/,"<a href=\"#{@build.uri}\">#{@build.id}</a>")File.open(template_file, "w") { |file|file.puts new_text}end  	Source  Artifacts	# ...

Source  Control  	Management	21© 201３ IBM Corporation

モバイル・ファースト：Responsive Enterprise Design22（出典）Media Queries, http://mediaqueri.es	© 201３ IBM Corporation11

2013/11/25

Responsive Enterprise Design :動的なコンテンツ・アジャストによる効果的UX提供••••

Fluid grid
Media queries
Flexible media
Content reduction	
Media queries [2]	Fluid grid [1]	Flexible media [3]	（出典）	[1] Frameworks CSS with Responsive fluid grid layout for mobile devices,
http://www.drupaldeveloper.es/en/frameworks-css-with-responsive-fluid-grid-layout-for-mobile-devices[2] Media Queries in Adobe Dreamweaver CS5,
http://swcta.net/teachers/changcl/dwProject1112/LaOFernandez_queriesWebStorage/index.html
23© 201３ IBM Corporation[3] Learning Web Design, http://www.scoop.it/t/learning-web-design

省エネ、安心・安全をめざした車両走行制御	
路-車、車-車、人-車、周辺環境-車の間の協調による研究方向へ	
隊列走行	

自律走行	

CMU

速度80km、車間距離10mで3台隊列走行	
車車間通信：5.8GHz, 通信周期：20ms
ミリ波レーダー（76GHz), 2Dレーザーレーダ	
機能： ①隊列形成、②車線保持、③車間距離保持、 ④衝突回避	
燃費改善率：先頭車7.5%, 中間車18%, 最後尾車14%, トータル14%

Stanford + VW• レンジファインダー：18個	
• レーダー	
• 単眼ビジョンシステム	• GPS + デジタル地図

群での自律走行	

Google

速度80km, 車間距離6mで3台隊列走行	
車間距離4mも可能だが、ドライバーの精神的負担の研究が必要	
いわしの大群
24

信号機のない道路© 201３ IBM Corporation12

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Makers Movement	
http://makezine.com/hardware-innovation-workshop/	

http://www.techshop.ws	

© 201３ IBM Corporation

25

自動運転車とドローン（UAV）技術の活用	

26

（出典）
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=JnkMyfQ5YfY
http://3drobotics.com
http://www.huffingtonpost.com/2013/06/04/domicopter_n_3383815.html© 201３ IBM Corporation13

2013/11/25

MATTERNETとGoogle Solve for X	

Matternet OS• Vehicle Routing• Package Routing• Resource Management	
© 201３ IBM Corporation27

市場におけるWebAPIのインパクト
February 6th, 2012 – “We now list 5,000 APIs, just a short four months since passing 4000.”	

5,000 APIs: Facebook, Google and Twitter Are Changing the Web – Adam DuVander,Feb, 62012

28

http://blog.programmableweb.com/2012/02/06/5000-apis-facebook-google-and-twitter-are-changing-the-web/© 201３ IBM Corporation14

2013/11/25

ビジネスの連携方法が変化しています
Web APIは新しく、急成長している
ビジネス・チャネル

ビジネス手段の発展
店舗

電話

Webサイト企業ノウハウ	
企業データ	Web API“Externalize the Enterprise”「企業活動の外面化」© 201３ IBM Corporation

29

Linked Open Data	• 「オープンデータ」とは、公共性のあるデータを、機械判読可能な形で公開し、営利非営利問わず利用・再利用可能にすることで、新たな価値を創出していこうという考え方や取り組み• 2009年に米国オバマ大統領が就任した後、「透明性とオープンガバメント」に関する覚書に署名し、「オープンガバメント」および「オープンデータ」の推進を宣言したころから、世界中でオープンデータへの取り組みが促進。	
官公庁のオープンデータポータルサイトの世界分布	

米国政府のデータポータル（Data.gov）	

開発者のためのWeb APIサイトへのリンク	

「International Open Data Day 2013」の実施世界分布	
英国政府のデータポータル（Data.gov.uk）	
Linked Data Working Groupを立ち上げ、URIガイドなどを策定中	

30© 201３ IBM Corporation15

2013/11/25

オープンデータと言っても、範囲と視点は様々	
§ 目的・効果別の視点– 透明性・説明責任、新産業創出、住民パワーを活用した安価で大きな政府§ これも、オープンデータ？
– ビッグデータ（行政内部での活用のみ）、官民連携、官官連携、etc– LOD (Linked Open Data)など、オープンデータ関連技術を活用	
データ保有者は制度と地域事情により様々。

データ保有者	
行政	民間	例えば交通の場合• 市バス、地下鉄 → 行政
• 私鉄バス、私鉄 → 民間
• 道路 → 国土交通省、警察、都道府県、市,etc

行
政	
データ
利用者	
民間	

ユーザーは、データ保有者に関わらず、必要なデータを全て取り込むことを期待	

ここだけが“オープンデータ”か？	

© 201３ IBM Corporation

実際には、取り扱われている範囲は幅広い	
データ保有者	
行政（ー主カリフォルニア州アラメダ郡・（社会保障の不正受給特定）	
テネシー州ハミルトン郡・（生徒データ共有）	

）	
（利用者

中
央
省庁
行 都
政	 道府
県市町村	）	

大企
業
民 中
間	 小企
業
個人

民間

（中央省庁、都道府県、基礎自治体）	 （大企業、中小企業、個人）	

NHTSA*
不具合情報	

ホンダインターナビ・埼玉県（危険道路の特定）	

ダブリン市
Dublinked	
震災時のカーナビ
データ
久慈市
Fix My（水産業共有	Street
トレーサビリティ）		

Where Does My
Money Go?

英国 Locrating社（学校データと引越し支援）	

*：米国運輸省	

© 201３ IBM Corporation16

2013/11/25

分野別・分野共通のボキャブラリ標準化の必要性	
••

分析、最適化のベースになる情報として、分野共通と分野別のデータがあり得る。これらは、より良きアプリ開発を促すためにオープンデータとして公開されるべき基本的な地図データや最新の人口動態（市内部の地域別）などは、基本的なデータとして分野共通になるはず	
防災	

エネルギー	

医療	

教育	

農林水産業	

データ項目
XMLタグ
フォーマット	

降水量
気温
震度
風速、風向き
,etc

電気使用量
電気料金表
ガス
水道,etc

血圧
脈拍数
体温
血糖値
,etc

科目別習熟度
学習時間
通学先,etc

原産地
加工地
収穫時期
糖度,etcｃ	

目的別データ（オープンデータ、官民連携）	

• 自治体ハザードマップ• ボーリング
データ,etc

・供給・制御区域（送電、ガス配管）
,etc

・医療機関
• 医師
• 薬局
• 医薬品,etc

・小中学校情報
・高等学校
・大学
,etc

・生産者
プロフィール・ 市場価格,etc

センサー
データ	

最新の人口動態（国勢調査＋転出・転入）	

高オープン性	

地図データ（緯度、経度、高度）	

ドメイン間共通
分析用データ	高プライバシー	

通信プロトコル	

最新の事業所データ（工業,商業統計＋会社登記,各種届出）	

世帯・住民データ＋属性情報 （個人情報を削除）	

© 201３ IBM Corporation

Webに公開されたLODデータセットの変遷	
W3CのLODプロジェクトを通して、多くのLinked Dataコミュニティが発生したが、これらのつながりを表したLODクラウド・データ・カタログを示す。これらはLODコミュニティに登録されたもののみであり、これ以上のLODデータセットが存在する。	

2007

2011
メディア	

2008

ﾕｰｻﾞｰｺﾝﾃﾝﾂ	

出版	
政府	共通

地理		2009

生命科学	

203データセット、約269億トリプル、約4億RDFリンク	
34© 201３ IBM Corporation17

2013/11/25

オープンデータの5つ星スキーム	
Webの発明者でありLinked Dataの創始者でもあるティム・バーナーズ＝リーが提案している
オープンデータの成熟度をあらわす5つの段階	

フォーマットに限らずオープンライセンスでデータを公開（例：PDF、JPG）	

コンピュータが処理できるよう構造化データとして公開（例：Excel）	

オープンなフォーマットで公開（例：CSV）	

他の人がデータにリンクできるよう物事を示すのにURIを使って公開（例：RDF、RDFa）	

外部データへのリンクを入れてデータを公開

35

（出典）	
（例：DBpediaへのリンクを含める）	
5★オープンデータ (http://5stardata.info/ja/)
ティム・バーナーズ=リーのTED講演	
http://www.ted.com/talks/tim_berners_lee_on_the_next_web.html© 201３ IBM Corporation
http://www.ted.com/talks/tim_berners_lee_the_year_open_data_went_worldwide.html

まとめ	  • ITは生活の場としての課題により一層フォーカス• ITはより一層ユビキタス化• ビッグデータのセンス・収集・解析・シミュレーションのサイクルが鍵• システムは複合化し、連携しあう• もはやソフトウェアのみならずハードウェア革命に技術が牽引される• Systems of Engagementにより主役が人間の行動に	

© 201３ IBM Corporation18

2013/11/25

Let’s build asmarter planet.
New perspectives. New ways of working. New solutions.

© 201３ IBM Corporation

19