産業技術総合研究所（産総研）は、昨年12月27日に、新しい研究施設の「サイバーフィジカルシステム（Cyber Physical System/※）研究棟」を構築した。

サイバーフィジカルシステム研究棟では、AI技術およびロボット技術が融合し、さまざまな機械が人と協調し、人を支援する「人・機械協調AI研究」を推進。

具体的には、生産分野、物流分野、創薬分野における模擬環境（ショーケース）を整備し、その模擬環境内における機械（加工機、ロボットなど）のみならず、作業者まで含めたサイバーフィジカルシステムを構築し、環境情報、作業情報をデータ化し、AI技術で処理することで、より効率的に生産性向上を図る。

また今後、産総研 人工知能研究センターの3つの研究チームが中心となり、民間企業と共に共同研究コンソーシアムを構築。「サイバーフィジカルシステム研究棟」を産学官一体の研究拠点とすることで、AI技術の社会実装の加速化を目指す。

[設立の経緯]

2016年8月2日付の閣議決定「未来への投資を実現する経済対策」による、IoT、人工知能などの技術の進展要求から、人工知能に関する研究拠点の整備し、社会実装の推進する目標が立てられ、2016年度第2次補正予算「人工知能に関するグローバル研究拠点整備事業」を、産総研で実施することとなった。

同事業の実施のため、産総研は、柏センターの設立および、同センター内の研究拠点の整備と同時に、臨海副都心センター内の研究拠点の整備を進めてきた。

[研究棟の施設について]

実環境にAI技術を適用するためには、実環境の状態をIoT技術等を用いて、あらゆるモノから集めてデータ化し、AI学習データとして利用する必要がある。

一方、対象とする実環境によって必要な学習データは異なるため、実環境でのAI技術の適用対象は何か、適用するためにはどのようなデータを取得すべきか、適用するための最適なIoT技術は何か、といった研究を可能とする模擬環境が必要とされる。

そこで、サイバーフィジカルシステム研究棟には、以下4種類の模擬環境を整備し、その仮想空間の中で働く人に対して、AI技術やロボットがどのように人を支援し、生産性向上が図られるかについて研究活動を行う。

①機械加工組立工場

切削加工機、レーザー加工機などの各種加工設備およびロボットなどの組み立て設備を有する、機械加工・組み立てを中心とする模擬工場。

②小規模半導体製造工場

小型化かつ規格化された半導体製造装置群からなる小規模製造工場（ミニマルファブ）。

③小規模店舗

コンビニエンスストアを模擬した小型模擬店舗。

④バイオ研究

創薬実験環境を模擬したバイオラボ。

[本格稼働に向けて]

2018年12月27日、サイバーフィジカルシステム研究棟は完工。順次研究設備などの導入を行い研究環境の整備を進め、一部研究を開始している。また、2019年4月からは、本格的な研究活動や連携活動を実施する。

[研究棟における研究内容]

日本では今後、高齢化社会・労働生産人口低下による影響が懸念されている。

研究では、こういった課題に対し、1人当たりの生産性を向上する技術や、障がい者や高齢であっても働く意思を持つ者が、少ない負担で働くための代行支援を行う技術を、AI技術やロボット技術で実現する「人・機械協調AI研究」を推進している。

AIが学習するためには、作業環境内のデータが必要となるが、データには機械自身のものに加え、支援対象である作業者のデータも含まれる。

そのことから、人が作業する実際の環境（フィジカル空間）の機械および作業者の情報をデータ化し、コンピューター上にあるサイバー空間で表現する「サイバーフィジカルシステム」の構築で、初めてAIの学習が可能となる。

サイバーフィジカルシステムの構築により、AIは人の作業を解析し、ロボットなどの機械を通じて、適切に人を支援することが可能となる。

サイバーフィジカルシステム研究棟では、その典型事例である、生産、物流、創薬の各分野の模擬環境を整備し、それらの「サイバーフィジカルシステム」を構築することで「人・機械協調AI研究」を加速する。

※）サイバーフィジカルシステム（Cyber Physical System）：実際の世界（フィジカル空間）にある多様なデータをセンサーネットワークなどで収集し、サイバー空間で大規模データ処理技術などを駆使して分析／知識化を行い、そこで創出した情報／価値によって、産業の活性化や社会問題の解決を可能とするしくみ。