対談 CONVERSATION

脳をヒントにしたAI開発が次のアーキテクチャを作る 自律型AIはどこまでいけるのか

吉田直子

脳科学とAIの融合分野において世界をリードする金井良太氏。金井氏が代表を務める株式会社アラヤでは、人間の脳の仕組みをAI技術に応用し、製造業を中心とした企業に最先端のAIソリューションを提供している。同社が得意とするエッジAIとは何か。そして、金井氏がプロジェクトマネージャーとして参加する内閣府のムーンショット事業の狙いとは。次世代AIの可能性について、HERO X 編集長・杉原行里が聞く!

クラウド不要のエッジAIとは

杉原:御社の強みであるエッジAIとは、なんでしょうか?

金井:エッジというのは、スマホやカメラのような端末のことです。一般的なAIは映像をクラウドにあげて、クラウド上で計算して答えを返しますが、エッジAIはスマホなどのデバイス上で計算するというものです。全部クラウド上で自動にすると、遅延も生じてしまうし、計算が重たいですよね。それを、ディープラーニングまで含めてデバイス上で実行するのがエッジAIという技術です。

杉原:クラウドにいったん上げなくていいということですね。

金井:まさにそうです。そのほうが安価だったりします。

杉原:なぜほかのシステムはクラウドに1回上げるということになっているのでしょうか? アイデアがないのか、気づいていないのか。

金井:みんなエッジでやりたいはずですが、なぜできないかというと計算が多いからです。そこで、計算を少なくするとか、計算をしやすいようにするとかの手法が、我々の技術ドメインになると思います。

杉原:変数が少なくなるという感じでしょうか?

金井:そうですね。入力のビット数を減らしたり、あとは枝刈りといって、計算する時にニューラルネット(人間の脳の働きを模倣する数理モデル)のつながりを減らしても同じような計算結果が出るようにするなどです。

杉原:そう伺うと単純な疑問が出てくるのですが、クラウドに上げて計算したものと、御社のエッジAIで計算したものとでは、この言葉が正しいかどうかわからないのですが、整合性は保てるのでしょうか?

金井:いえ、計算を簡単にしてしまうので、性能は落ちます。ただ性能を落とさずに計算を減らすというようなことを研究開発しています。自動運転などではかなり高い精度が求められますので、実際に我々が手掛けているものは工業製品の検査とかが多いですね。

今のAI開発は野球でいうと
ピッチャー量産型!?

杉原:御社のサイトに掲載されている「お掃除ロボットの例」(https://www.araya.org/about/feature/)ですが、要は機械による自動化は地図に沿って走行計画を作っていくけれど、自律AIなら「部屋をきれいにする」という目的を人間と共有する、という。この言い方が僕はすごくわかりやすかったです。

金井:今のAIの使われ方は、物事を自動化するところがメインで、その先に自律というアイデアがあります。自動というのは人がやり方を教えてその一部をAIに置き換える手法ですが、自律の場合は、目的を与えたらやり方を見つけ出すところまで、AIがやる。さっきのお掃除ロボットだったら部屋をきれいにするためには途中の問題も自分で解く必要がありますが、現状のディープラーニングは自動レベルのものが多いです。我々はそこに強化学習や深層強化学習と呼ばれる手法を取り入れていて、それを使うと自律への道が開けるのではないかと考えています。

杉原:面白いですね。御社はAIに意識を実装する研究もしているとお聞きしましたが、すごくシンプルな質問をしていいでしょうか? 意識ってなんですか?

金井:意識は感覚だと思いますね。ものを見た時は「見た」という感覚が生じるし、痛みを感じたときは「痛い」という感覚が生じる。そういう主観的な感覚のことを意識と言っています。

杉原:五感で感じられることが意識ということでしょうか?

金井:そう、感じる能力ですね。それをAIにもたせようと思ったら、結構具体的なことを考えなきゃいけない。自発性とか、想像力とか、AIが考えるというのはどういうことか、みたいなことを突き詰める必要があります。でも、そういうことを考えていくと、普通のAIとは違う作り方を思いつける。だから、新しいAIのアーキテクチャを考える時のヒントとして、意識をもたせるには?ということを研究したりはしますね。

杉原:この意識をもったAIが、どのような分野に入ってくるんでしょう?

金井:今、仮説としているのは、いわゆる汎用人工知能みたいなものが作られるということです。脳の中にはたくさんのAIが一緒にいる状態で、その合体方法を意識というプラットフォームが示している。今のAIは機能特化型といって、姿勢の推定や、表情の読み取りなど、1つのことに特化しています。だけど人間はそれをうまく組み合わせて考えることができる。だから、今いろいろな人が作っているAIを統合して、ひとつの強力なAIを作る方向になるのではないかと思います。

杉原:野球でいうと、今のAIはピッチャーばかり作っているみたいな感じですよね。でも、金井さんは「野球やろうぜ」と言っている。

金井:そんな感じですね。チームをちゃんと作ろう、という意味です。

ムーンショットで
BMIの技術開発

杉原:御社を知るきっかけになったのが、内閣府が進めているムーンショット型研究開発制度です。目標1のブロックで民間企業として参加しているのは御社だけですが、参加のきっかけはなんでしょうか?

金井:ムーンショットの目標は、「時間と空間と脳と身体の制約から解放される」という突拍子もないものです。これは自分に向いていそうだなと思って、普通に応募しました。

杉原:今回ムーンショット1で、2050年までに御社が達成したい目標はありますか?

金井:まず2030年までにBMI(ブレインマシーンインターフェース)を実用化できるレベルをめざしています。BMIには侵襲・非侵襲といろいろあります。最初、イーロン・マスクがやっているみたいに侵襲で脳に電極を埋め込むことを考えていたのですが、それ以外にも非侵襲で普通に脳波をとったり、あとは意外と外から画像だけ解析すればいけるんじゃないかと思って。脳を見なくても何をやろうとしているかが予測できればよいので、AIのノウハウを最大限応用すれば、侵襲性が低くても人が何か考えただけでモノを動かすくらいのことができるのではないかと思っています。

杉原:PoC(プルーフオブコンセプト)としてどのあたりに入りそうですか? エンタメでしょうか? それとも老人や言語が伝えにくくなった方たちに、最初に実証していくのか。

金井:侵襲と非侵襲で使える場所が違うと思います。侵襲のほうは完全に四肢麻痺やALSのかたの身体の補完という医療用の目的。非侵襲のほうは意外に自分自身のモニタリングみたいなものに使われるんじゃないでしょうか。まず自分の疲れを知るとか、鬱や過労を防止するみたいに使って、そのあとにインターフェースとして検討されていくと思います。たぶん、声を出さないでしゃべるくらいにはなると思います。

杉原:すごいですね。例えば触覚センサーみたいなものをつけて、より重さや触覚が伝わっていくと、自宅でロボットを遠隔操作することもできますよね。

金井:そうですね。入力のところを簡単にすればいいのかなと思っています。BMIですごくいいものを作ろうとすると、精密なデータが脳からとれて、ロボットのほうも自由度が高いイメージになりますが、そこまでいかなくても「前に進みたい」と思ったら、歩くところはもう全部半自動でロボティクスでやってしまえばいいのかなと。

事業者のほうが脳の研究は進んでいる

杉原:HERO Xはスタートアップのかたも読んでいるので、起業の時に大事にしていたことをお聞きしたいと思います。

金井:起業をする時は、少しでも前に進みたいと思っていましたね。進まないのが一番つまらないので。あとから考えるといろいろ失敗もありましたが。

杉原:研究領域だけではなく、実装領域も兼ね備えるための起業だったのでしょうか?

金井:そうですね。研究でできることは限られているんです。特に脳の画像を見て、個人の特徴、例えば知性とか性格とかを読み取ることはかなりできていたので、そういうことを役立てたいと思っていました。脳の研究も、Googleのような企業が圧倒的になってしまって、アカデミックな研究よりも自分が事業を作ったほうが研究が進むのではないかと思ったんです。起業したい人からよく相談を受けるのですが、実際にはなかなか起業しないですね。やってみればいいんじゃないかと思うのですが。

杉原:僕もよくそういう相談を受けますが、悩んでいる方が心に悪いですよね。

金井:やったほうがいろいろ得られるとは思いますよね。

杉原:最後に、今後AIはどんな風に生活に入り込んでいくと思いますか?

金井:着実に様々なところに使われ始めるとは思います。ただスマホやネットレベルの、誰も気づかないけれど、実は広範囲に使われていたみたいな存在になっていくのではないかと。

杉原:人々がそれを実感して気づくタイミングって15年、20年くらい先ですか? それとも、何気なく生活がアップデートされていって、そもそも気づかない?

金井:後者だと思いますね。パソコンが速くなっても気づかないみたいなことだと思います。

杉原:気づいたら20年前よりかなりよくなっているよね、みたいな感じですね。金井さんのAIに対するアプローチってすごく新鮮というか、ほかのかたからあまり聞いたことないなと思います。会社の事業としてはBtoBが多いのでしょうか?

金井:ほぼBtoBのAI開発と、R&Dのお手伝いですね。自動車の会社が多いです。

杉原:ぜひレース業界もよろしくお願いします。マシンも、いまや走るセンサーといわれていますから。今日はどうもありがとうございました。

金井良太(かない・りょうた)
株式会社アラヤ創業者。2000年京都大学理学部卒業後、2005年 オランダ・ユトレヒト大学で人間の視覚情報処理メカニズムの研究でPhD取得(Cum Laude)。米国カルフォルニア工科大学、英国ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンにて研究員。JSTさきがけ研究員、英国サセックス大学准教授(認知神経科学)を経て、2013年に株式会社アラヤを創業。神経科学と情報理論の融合により、脳に意識が生まれる原理やAIに意識を実装する研究に従事すると同時に、産業界におけるAIと脳科学の実用化に取り組む。文部科学大臣表彰若手科学者賞、株式会社アラヤとしてJEITA ベンチャー賞(2020)、ET/IoT Technology Award(2019)など多数受賞。2020年より、内閣府ムーンショット事業プロジェクトマネージャーとしてブレイン・マシン・インターフェースの実用化に取り組む。

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(text: 吉田直子)

(photo: 増元幸司)

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対談 CONVERSATION

【HERO X × JETRO】10分でスマホ充電満タン完了な時代がやってくる。日本発の植物由来のサスティナブルなバッテリー

HERO X 編集部

エコな電気自動車(EV)が注目されるような時代に入り、エネルギーとなる充電池の開発が世界中で進んでいるが、コバルトなどの資源を必要とせずにつくるバッテリーを日本の会社が開発した。PJP Eye株式会社が売り出したカンブリアン・バッテリーについて、同社取締役の翁 詠傑氏に話しを聞いた。

コットンからつくられる電気とは

杉原:まずは、PJP Eyeについて簡単にご紹介いただきたいのですが、植物由来のバッテリーを作っていると伺いました。具体的にはどういうものなのでしょうか。

翁:弊社は植物由来のカーボンをつくる技術をもっていまして、それを基にバッテリーをつくっている会社です。従来のものと違い、レアメタルを使わずに作り出しています。つまり、ニッケル、コバルト、マンガンを使わずにバッテリーが作れるんです。

杉原:となると、原材料は何になるのですか?

翁:今はコットンを使っていますが、将来的にはオリーブの絞りかすなど、農業産業廃棄物をリサイクルするようなことも考えています。

杉原:なるほど。原材料についてのサスティナビリティは分かったのですが、この技術を 使ってできたバッテリーには他にも特徴があると聞いたのですが、どんなところになるのでしょうか。

翁:一度に沢山の電気を流すことができるので、急速充電が可能です。今のリチウムイオンバッテリーの約10倍のスピードで同じ量の充電を完了させることができます。さらに、寿命も長い。

バッテリーの安全性と寿命の長さが評価され、電動自転車のバッテリーにも採用されている。

杉原:急速充電で10倍くらいということは、スマートフォンの充電で考えるとどのくらいの差が生まれるのでしょうか。

翁:今出回っているリチウム充電機の場合はフル充電するのに数時間はかかると思いますが、われわれのバッテリーの場合、これが約10分で充電を完了できるという計算になります。

杉原:それは早い!

翁:最近、飛行機でニッケル、コバルト、マンガン系の電池を使う機器が爆発してしまったというニュースがあったと思うのですが、我々の電池は爆発しません。それに加えて、耐用年数も長いです。従来のバッテリーは3年ほど使うと充電スピードが落ちていったりするのですが、弊社の場合は20年以上使っても充電能力は16%ほどしか下がりません。

杉原:もともとは九州大学と一緒に開発されたものなのでしょうか。

翁:そうですね。当社が技術を買って、バッテリー事業をはじめたというのが始まりです。2017年にPJPができたのですが、技術自体はそれよりも10年以上前から研究されていたものでした。

杉原:となると、大学の研究室で行なわれていた技術を社会実装するということで生まれたのがPJP Eyeですか。

翁:少し話しは長くなるのですが、1985年あたりにアメリカ海軍の論文がきっかけで、デュアルイオンバッテリーというものが言われるようになりました。しかし、技術としては存在していたのですが、長い間、社会実装には至っていませんでした。その後、九州大学とパワープレスジャパンというところがこの研究を続けていました。しかし、電池についてはプロトタイプまではいったものの、そこで研究費が尽きてしまった。その話を聞いた代表の仁科浩明が、これは面白い技術だということで、バッテリー事業の部分を弊社が事業買収したんです。

杉原:なるほど。

杉原:爆発しない安全な電池ということですが、どうやってそれを可能にしたのでしょうか?

翁:リチウムイオンをつくるには、グラファイト(炭素から成る元素鉱物)が使われますが、石油と石炭と3500度の熱が必要なんです。生成するにはいくつもの工程があり、加工が結構大変です。大変な思いをして作るグラファイトなのですが、電池に使う場合、劣化するというデメリットがありました。

グラファイトの炭素構造はレイヤーベースになっています。電池に電気を溜めるときや、放電する時というのは、電池の中でイオンが左右に移動します。その時にイオンがグラファイトの層に少し当たるため、ひっかき傷のようなものが生まれるんです。これが繰り返されるため、どんどん劣化し、容量が減ったり、安全性が損なわれることが起ります。

しかし、弊社のグラファイトの場合、ダイアモンドのような複雑な構造をしているため、イオンが移動しても傷が付きにくいのです。

杉原:その技術を使って開発を進めるのが、デュアルカーボンバッテリーということですか?

翁:そうです。デュアルカーボンバッテリーはプロトタイプとしては完成しているものの、目標値に達成していないため、量産はまだ見合わせています。まずは、シングルカーボンでやってみようということで、シングルカーボンバッテリーを作り、2018年に量産化、2019年に製品化しました。

杉原:いやぁ、面白いですね。超長寿命で爆発しないバッテリーができたということですね。

資源もエコ、20年持つ超長寿命バッテリー

杉原:名前も面白いなと思ったのですが、カンブリアン・バッテリーの名前はやはり、カンブリア時代からつけたのですか?

翁:そうなんです。カンブリア時代って、生物が初めて目を得た時代なんです。

杉原:カンブリア時代というと、三葉虫とかでしたかね?

翁:そうですね。生物の大爆発が起きたと言われる時代で、弊社の名前はPJP Eyeですが、弊社のバッテリーを通して、世界に新たなサスティナブルな目を持たせ、多様性のある世界にしていきたいという思いから生まれた名前です。

同社が作り出した植物由来のカンブリアン・バッテリー

杉原:素敵ですね。すでに量産化、製品化しているということですが、量産工場は日本にあるのでしょうか。

翁:量産工場は中国です。

杉原:やはり、そうなのですね。

翁:世界で生産されているバッテリー工場の85%が中国です。弊社も中国以外でという気持ちはあるのですが、工場がないのが現状です。イギリスに視察にいったこともあったのですが、まだ1秒に100枚しか作れず、移転するのは難しいという状況です。

杉原:なぜイギリスでと思われたのですか?

翁:イギリス政府からの誘いを受けて視察に向かいました。イギリス政府は2017年あたりからバッテリー工場を作ろうと予算をつけているのですが、まだ、中国の規模にはおいついていないという印象です。

バッテリー市場で日本は勝つことができるのか?

杉原:テスラやパナソニックはなんとか頑張ってアメリカでとやっていますが、例えば量産化なども含めてみると、バッテリー分野で日本は遅れをとっているのではないかという感覚があるのですが、日本のバッテリー市場について、どのようにお考えですか。

翁:一番大切なのはサプライチェーンだと思います。ポイントとなるのが資源と工場だと思うんです。資源というと、ニッケル、コバルト、マンガンが主流である以上、コバルトの60%が中国で、生成工場も80%が中国ですから、中国に頼らざるをえないです。また、ニッケルは今、国際情勢の関係で価格が数倍に上昇している状況ですから、こうした資源を使ってつくるバッテリーで国内だけの生産で市場をリードしようというのはかなり厳しいと思います。

弊社の場合、国内に提携工場はないのですが、数%でもいいので国内にある工場で作りたいという思いはあります。工場が国内での生産が考えられるのは、弊社の場合はニッケルやマンガンといった資源にあまり頼らずに作れるバッテリーだからです。逆に言えば、世界に誇れるようなバッテリーを日本として作っていけるという部分はあるのかなと思っています。

杉原:お話にあるように、問題は資源ですよね。レアメタルのところがクリアできるとなると、かなり世界と戦えるものを日本で作れると思うんですがね。

翁:今、スペインの方で少しはじめているのですが、コットンだけでなく、オリーブやサトウキビ、ビールの搾りかすなどの農業廃棄物をリサイクルして作り出していくことも考えています。今はコットンを買っている状況ですが、これができるようになれば、またさらにエコなバッテリーになりますし、価格もさらに抑えられると思います。

杉原:いやぁ、面白いです。結局今、コバルト問題は世界で発生していて、みんなこぞって投資をしていますが、結局その中で取り合いの争いが起っている。日本の場合、EVだったらエコだというような胆略的な感覚が世の中に広がりつつあるように感じるのですが、裏側にはこうした資源の奪い合いが起きているわけですよね。これがオリーブの絞りかすから作ることができれば、循環型の新しいバッテリーが生まれるということですよね。

児童労働問題解決にも貢献
世界を変えるバッテリー

翁:サーキュラーエコノミーという言葉を代表の仁科もよく口にするのですが、弊社はバッテリーを作ることが目的ではなくて、くさいことを言うようですが、世界を救うことを目標にバッテリー事業をやっている会社です。仁科はもともと国連にNGOを持っていた人なので、難民キャンプの支援をしたりしてきた人間なんです。バッテリーを使ってどう世界を変えていくかというのが目的でやっています。サーキュラーエコノミーを通じた社会、経済を通じたサスティナビリティを考えています。

今、発展途上国で問題になっている児童労働の問題を解決することだってありえます。例えば、コンゴには皆さんの携帯に使われているコバルトを取るマイナーが25万人いると言われていますが、マイナーのうち15%が児童労働です。私たちのバッテリーを使って電気を生み出し、電気を売ってお金にすれば、児童労働の問題も軽減させることが可能です。

PJP Eyeが開発したポータブル発電所QuVe(キューヴ)

杉原:具体的にはどのようなことなのですか?

翁:なぜ彼らがレアメタルマイニングをしているかといえば、仕事の面でも教育の面でも他に選択肢がないからです。夜使える電気もないから、夜は勉強もできません。もしも、彼らが電気を作って売ることができれば、レアメタルマイニングの仕事をしなくてもよくなります。例えば、EVステーションのようなものを作るとします。われわれの作っているポータブルバッテリーを発展途上国で貧しい暮らしをしている人々に配れば、太陽光発電で電気を生み出すことができますから、その電気をパワーステーションのように売るということだって考えられるわけです。

杉原:なるほど。バッテリーを通して世界をよくしていく、変えていこうということですね。寄付をして終わりというような支援ではなく、根本から変えていこうという姿勢がとても面白いです。またぜひ、何かご一緒できたらと思いました。今日はありがとうございました。

翁 詠傑(おきな・いんけつ)
PJP Eye株式会社取締役。
世界をより良くする事に貢献できる人間になるために米国に留学。南カリフォルニア大学のマーシャル・ビジネススクールを卒業。 卒業後、Tokyo Expressで日中米国間の国際貿易をシステムを活用して自動売買を習得。その後、株などの金融の自動売買などの会社を設立。ITを活用した商品の国際間売買やAI、ブロックチェーン、IoTなどの先端技術を用いてビジネスを国際的に構築する。
​バッテリーの先端技術を活用して、世界中の人々に電気を届けて、持続可能な世界を作るビジョンに共感。PJP Eye株式会社のCIO(Chief Intelligence Officer)として、取締役に就任。

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(text: HERO X 編集部)

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