インテリジェンス・オブ・ザ・エッジ

5G、AIと来たるモバイル革命

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携帯電話を「スマート」といいますが、その知能はどのくらいでしょうか?アップルのSiriでSpotifyを使って音楽を再生したり、音声認識を使ったメッセージ作成を利用したことのある方はご存知だと思いますが、「それほどでも」といった感じでしょうか。

携帯電話は、検索、撮影、SNSの閲覧、音楽の再生など一部の作業をうまくこなしますが、こなせない作業も多くあります。

例えば、新しい街に旅行した時、ディナーにベジタリアンレストランを提案したり、あなたの代わりに予約をしたりすることはできません。

デートサイトに表示された多くの選択肢の中から選び出し、良い相性を知らせることはできません。

研究によれば、人間の脳は約千兆バイトもの情報を貯蓄でき、たった13ミリ秒で全体像を処理することが可能です。それと比較すると、私たちの携帯電話は最も多くのメモリを使えるものであっても、非常に無能に思えます。

私たちが先週見た製品がいつ発売になるのか、他にもっと良い価格はないのかなどの情報も教えてくれません。緊急の場合に救急車を呼ぶことも、医療関係者に病状を伝えることもできません。

携帯電話の知能が不十分な理由は、記憶や処理能力等、私たちのマインドプロセスの重要な性質が欠けているからです。

研究によれば、人間の脳は約千兆バイトもの情報を貯蓄でき、たった13ミリ秒で全体像を処理することが可能です。それと比較すると、私たちの携帯電話は最も多くのメモリを使えるものであっても、非常に無能に思えます。

インサイトを拾い集めるための思考や膨大な記憶をスピーディーに処理することができなければ、携帯電話は問題解決者にもアドバイザーにもなれず、ただの命令実行マシーンになってしまいます。それでは賢いとは言えません。

5Gスーパーハイウェイ

新しい幕開けは、想像以上に早く、すぐそこまでやってきています。

登場間近の5G技術は、情報ハイウェイ上に多くの新しいレーンを開くことを約束し、トラフィックジャムの削減や消去を行ったり、従来よりも早い、大量のデータの自由な移動を可能にします。

メモリやストレージの革新を受け、5GはAIを含む新しい次世代技術とともに、携帯電話を先見の明や洞察力を持つ、本当に賢い相棒に変えることを約束します。

今日の携帯電話の普及によって―世界で最大のコンピューティングプラットフォームであり、間もなく私たちの唯一のコンピュータになると予測する人もいます―5G/AI革命は、コミュニケーション方法、仕事方法、消費や娯楽や体験の方法を変えるでしょう。

ワイヤレス技術の従来の進歩とは違い、5Gの登場は単なる変化の一歩に留まらず、データ転送スピード、反応性、接続性の大きな進歩です。それぞれのG(世代)は、私たちの携帯電話機能に大きな変化をもたらしてきましたが、5Gは私たちのデバイスや日常生活を完全に変えてしまうものです。

それでは、ここまでの軌跡を辿ってみましょう:

  • 1981年: 1G。音声のみのアナログ携帯技術は、オンデバイスデータストレージや処理を提供しておらず、毎秒2.4キロビット(kbps)以下の転送速度でした。携帯電話の電波範囲は狭く、信号は妨害に非常に脆弱でした。
  • 1991年: 2G。音声コミュニケーションはデジタル技術に変わり、テキストメッセージ機能を搭載しましたが、データストレージや処理には欠けていました。データ伝送速度は毎秒40キロビット(kbps)に増加しましたが、今日の標準に比べればとても遅いものでした。
  • 1998年: 3G。データの保存(32MB~16GB)や、インターネットの閲覧が可能になりました。データ速度は21.6メガビット/秒(Mbps)に増加しました。
  • 2008年: 4G。データの最適化がビデオストリーミングに対応。メモリは16GB〜256GBストレージに増加し、伝送速度は1ギガビット/秒 (Gbps)に増加しました。

これらの進歩はそれぞれ画期的なものですが、それでも、携帯電話は私たちの命令を聞くだけのデバイスに留まっています。

5G Translated 

しかし、2019年からの5Gの登場は、同年には512 GBのストレージ機能(2021年までには1テラバイト)、最大20Gbpsのデータ伝送速度、センサーや自動運転車などのスマートデバイスに同時接続できるような帯域幅へのニーズを大きくするモバイルデバイスに新機能をもたらします。

これらの進歩によって、携帯電話は受動的な役割から積極的な参加者になり、リアルタイムで大量のソースから多くのデータを処理できるようになり―反応時間またはレイテンシの短縮―、私たちが想像してきたようなやり方で判断、経験、生活に影響を及ぼします。

その実現は、AIなどの多くの技術によって成し遂げられます。

それ自体のマインド

5Gワイレス技術がもたらす処理速度の向上、低いレイテンシ、高帯域幅、そして広大なストレージ機能は、人間の脳に匹敵するほどの知能をモバイルデバイスに提供します。

私たちは、史上初めて嗜好や環境、状況やユニークな個人特性や欠点という意味で、人間やその願望を理解でき、それに従い選択や経験を案内できる反応的でプロアクティブな個人アシスタントを手にします。これらの機能はAIの核心です。

考えてみてください。その黎明期において、AIはすでに以下のことが可能でした:ソーシャルメディア上(携帯上の場合もあり)での顔認識、会話の文字化や翻訳、人間よりも優れた血液サンプルからの癌の発見、製造設備における今にも発生しそうな故障の発見、ドローンの飛行や車の運転などです。

しかし、これらの応用の多くは、プログラムされたアルゴリズムによるものでした。5Gの機能進化は、人間のみでなく、人間やお互い同士と通信する物体からのビデオや音声ストリーミング、静止画像、テキスト、コードを通じた非構造的な情報の大量獲得を可能にします。

研究によれば、人間の脳は約千兆バイトもの情報を貯蓄でき、たった13ミリ秒で全体像を処理することが可能です。それと比較すると、私たちの携帯電話は最も多くのメモリを使えるものであっても、非常に無能に思えます。

ストレージや帯域幅の拡大とは、例えば携帯電話を使って、インキュベータの中の赤ん坊を監視したり、コミュニケーションができることを意味します。スマートバンデージが、あなたの傷の治癒具合について担当医師に情報を送ることも可能になります。ビデオゲームのストリームや遠隔でのプレイも可能にします。

AIを加えれば、我々のデバイスはこれらのタスクに必要なすべてのデータの即時処理が可能になり、現在の状況や過去の教訓を考慮して反応を調整できるようになります。学習の可能性がデバイスを本当に賢くします。例えば、傷に抗生物質の適用を指示したり、バンデージの交換を提案します。

工場では、AIの機械学習機能には人間の介入がほとんどなく、サイバーフィジカルシステムとしての工場の自動運転を可能にします。機械は互いに交信し、生産をモニタリングし、エラーの発生直後あるいは前にそれを修正し、装着パーツを交換し、リアルタイムの需要に従って生産スケールを調節したりします。

AIによって、自律車両は5Gを通じて人間のみではなく、他の車両とも交信可能になり、街頭や高速上のセンサーにより、コース変更、速度変更、人間が運転中にしばしば無意識的に行うその他の計算や行動の実施も可能になります。コンピューティングデバイスによる交通の管理をも可能にします。

すべてがチップに凝縮

5Gの登場は私たちの携帯デバイスの機能だけでなく、メモリや処理要件をも進化させます。特にAIアプリケーションにおいては、携帯は今より多くのメモリやかなり速いスピードを必要とします。その結果、今日のAIアプリケーションはクラウド上のサーバに依存しており、データの送受信にはインターネット接続が必要となります。この往復には時間がかかり、処理速度を落とし、データの「ボトルネック」を生成します。処理速度が遅い携帯電話は賢いものとは言えません。

しかし、5Gの機能進化は、携帯電話とクラウドとのシームレスなコミュニケーションおよび、人間の思考或いはそれ以上の速度による、リアルタイムでのデバイス上のデータの受信(「エッジ」コンピューティング)をより容易にすることで、ネットワークボトルネックを無くします。(エッジコンピューティングはより安全で、エネルギーの節約にもなります。)しかし、この実現には、今日よりもずっと速いデータの読み書き能力が携帯電話に必要になります。

5Gが提供する情報パイプラインが大きいほど、一度の処理データはずっと多くなります。すべての情報をすぐに利用可能にするには、携帯電話のストレージ容量の大幅な拡大が必要です。メモリや処理はマイクロンの強みです。

今日の多くの携帯電話は、NANDと呼ばれる2Dフラッシュメモリストレージチップを使用しています。速く効率的なNANDは、4Gの時代には活躍を見せてきました。しかし、より多くのタスクに携帯電話を使用するようになるにつれ、この形態のメモリが私たちのニーズに対応できなくなる日は近いようです。

5Gワイレス技術がもたらす処理速度の向上、低いレイテンシ、高帯域幅、そして広大なストレージ機能は、人間の脳に匹敵するほどの知能をモバイルデバイスに提供します。

この問題を予想して、マイクロンは3D NANDを開発しました。これは、データストレージセルの層の積み重ねから成り、一つのNANDチップのスペースで3倍のストレージ容量を実現しています。

拡張された5G帯域幅を通じてすべてのデータを素早く動かすためには、デバイスにより多くの処理能力が必要となります。マイクロンは、コンピューティングシステム経由による、 AIが適切に作動するのに必要な低レイテンシに重要な、高速で大量なデータ伝送のための強力なLPDRAMメモリを開発しました。

現在開発中のマイクロンの技術は、3D NANDの特徴(高データストレージ容量)とDRAMの最も好ましい機能(超高速処理)を融合し、人間の頭脳にやがて匹敵するであろう知能を作り出します。

「データはAIの主要要素です。」とマイクロンシニアフェローのMark Helm氏は述べています。「従来のワークロードを実行するコンピューティングシステムのワークロードとAIワークロードを比較すると、AIにとってデータはより重要度が高い要素です。」

「これは、マイクロンにデータのキーパーとなるべきチャンスを与えています。DRAM経由の超低レイテンシアクセスや、NANDフラッシュシステムによる超大容量ストレージがそれになりえます。当社のデータコントロール技術は、将来にわたってAIの価値を利用するにあたっての大きなチャンスとなります。」

「データはAIの主要要素です。」とマイクロンシニアフェローのMark Helm氏は述べています。「従来のワークロードを実行するコンピューティングシステムのワークロードとAIワークロードを比較すると、AIにとってデータはより重要度が高い要素です。」
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