スーパーコンピューティングは世界の課題を解決しうる一方で、新たな課題も数多く生み出す

Beaufix, one of the two Bull supercomputers of Meteo France, is seen at the Meteo-France Toulouse site, called Meteopole, outside the city of Toulouse, France, November 3, 2015. With two of the most powerful supercomputers in the world, French national meteorological service Meteo France participates in the international scientific work on climate change, on which is based the negotiations of the Climate Conference (COP21). Paris will host the World Climate Change Conference 2015 (COP21) from November 30 to December 11. Picture taken November 3, 2015. REUTERS/Fred Lancelot - LR1EBBQ0W545U
Supercomputing has the potential to support solutions for many of the world’s most pressing contemporary challenges.Image: REUTERS/Fred Lancelot
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スーパーコンピュータは、私たちを超人へと変える可能性を秘めている。私たちの潜在能力と力は、私たちに仕えるために手にしたツールと歩調を合わせて高まっていく。

世界経済フォーラムの「コンピューティングの未来に関するグローバル未来評議会」は、その力の方向性を形づくることを目指している。私たちの目標は、スーパーコンピューティングの前向きで、包摂的かつ人間中心の未来を定義することである。

スーパーコンピューティングの未来とは何か。

スーパーコンピューティングは、世界が直面する現代の差し迫った課題の多くを支える基盤となる可能性を秘めている。たとえば、グローバルなプライバシーと識別の問題、医学研究の行き詰まり、持続可能なサプライチェーン物流などである。

アルバート・アインシュタインは次のように述べた。「問題を生み出したときと同じ種類の思考で、問題を解決することはできない。」テクノロジーがこれらの問題のすべてを生み出したわけではない。しかし、その答えの一部を提供できる可能性はある。

私たちの前には大きな機会がある。それは、次の10億人のためのスーパーコンピューティング・インフラを設計することだ。このレベルの計算能力を継続的に実現する最初のグループは、世界の他の地域に対して優位に立つことになるだろう。彼らは、未来をより正確に予測し、現在をより深く分析するさまざまな方法を切り開くことになる。この優位性は、計算能力から経済力へと転化する可能性が高い。

この競争は二つの軸によって進められている。一つは、スーパーコンピューティングの処理としての高性能計算(量子コンピューティングなど)であり、もう一つは、それらを動かす物理的インフラ(チップや半導体など)である。この二つの流れが交わるところに、スーパーコンピューティングへの道がある。MITのアイザック・チュアン教授は、量子コンピューティングの未来について次のように述べている。「もはや物理学者の夢ではなく、それはエンジニアの悪夢だ。」

これが技術面の話である。この技術的飛躍を乗り越えたら、これらの技術を何に使うのか。エクサスケールを達成することは一つのことだが、それを使いこなすことはまた別の問題である。エクサスケールとは、1秒間に10億の10億倍の計算を行うことを意味する。

処理速度と処理能力は、ビッグデータ、国内のプライバシー問題、国家安全保障上の懸念にどのような影響を与えるだろうか。計算モデリング、神経言語プログラミング、暗号化プロトコルをどのように発展させるだろうか。

エクサスケール・コンピューティングは、個別化医療、ゲノム解析、炭素回収、天体物理学、市場経済学、バイオ燃料、ブロックチェーン、暗号技術など、多様な分野で刺激的な進歩をもたらすことが期待されている。ほんの一例にすぎないが。

それによって、天気をより正確に予測し、より複雑なアルゴリズムの問題を解き(巡回セールスマン問題など)、宇宙の果てを探査し、よりエネルギー効率の高い電力網を構築できるようになる。

しかし、それには懸念すべき影響も伴う。ツールを公共の利益の促進に使うことができる方法がある一方で、同じ手法が脅威として使われることも多い。たとえば、金槌は害を与えることにも家を建てることにも使える。

ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)はAIの原動力となる。Image: Supercomputing 2018

スーパーコンピューティングの「そうでもない」側面

スーパーコンピューティングは多くの利点をもたらすが、既存のバイアスの助長を加速させる可能性もある。特に注意深く監視する必要がある分野には、たとえば刑事司法制度や大学入学審査などにおける予測型取り締まりがある。また、暗号資産のマイニングもある。真の量子コンピュータがどれほど速くビットコインをマイニングできるかを想像してみてほしい。また、プライバシーへの懸念もある。その代表例がSpectreとMeltdownである。これらはプログラムがデータを盗むことを可能にするハードウェアの脆弱性であり、その始まりにすぎない。さらに、大規模な自動化によって大量の雇用喪失を引き起こす可能性もある。

また、現在存在する人種、ジェンダー、社会経済的な不平等を悪化させる危険性もある。これらは私たちが生み出す技術に反映されている。こうした問題は、スーパーコンピューティングのもとで、はるかに速く深刻化するだろう。エクサスケール・コンピューティングの基盤レベルにバイアスを組み込むことを、どのように防ぐことができるだろうか。

さらに、スーパーコンピューティングは環境への影響も大きい。これらの巨大な機械を冷却するために必要な水とエネルギーは、処理しうる持続可能な成果をほぼ相殺しかねない。1,000ペタフロップスのコンピュータは、一般的な石炭火力発電所と同じ量のエネルギーを消費する。これはサンフランシスコの1年分の電力を賄えるほどである。技術的な恩恵と環境問題をどのように比較検討できるだろうか。

これらは、私たちが把握している懸念のほんの一部にすぎない。しかし、未来へ進もうとするならば、スーパーコンピューティングによって生み出され、また解決されうる問題を、改めて捉え直す必要がある。私たちがまだ知らないことは何か。そして、そこへ導くための正しい問いを立てられるよう、どのように心を開けばよいのか。それには以下のような問いが含まれる。

⦁ これらの新しい計算システムは、誰のために構築、管理、規制、開発すべきか。

⦁ これらを持続可能で、環境に配慮し、費用対効果の高い方法でどのように動かすべきか。

⦁ この計算革命を、世界中のすべての地域と市民にとって包摂的かつ有益なものにし、より平等な社会を実現するにはどうすればよいか。

⦁ 私たちが構築している計算システムから生じうる意図しない結果を、どのように回避すればよいか。

⦁ 将来の世代や他のコミュニティを害することなく、現在のニーズを満たすにはどうすればよいか。

⦁ AIやスーパーコンピューティングの革新が生産的な目的に向けられ、新たな軍拡競争を引き起こさないようにするには、どうすればよいか。

⦁ そして、誰が組織し、誰が費用を負担し、誰が恩恵を受けるのか。

責任ある物語を語る

これらの問いに答えようとするとき、人類についての二つの支配的な構想、すなわちユートピアとディストピアを用いることができる。どちらの構想も、指数関数的に発展するあらゆるテクノロジーを考える際に同じように重要である。

ユートピア的な構想は、目指すべき輝かしい最良のシナリオを示してくれる。ディストピア的な構想は、逃れるべき暗い最悪のシナリオを示してくれる。それぞれの動機は異なるが、どちらの視点も同じ方向への動きを促す。結果は同じであっても、その勢いの源は異なる。私たちは、見たいと思う未来に向かって走っているのか。それとも、恐れを抱くような未来から逃げようとしているのか。

しかし、従来のコンピューティングとは異なり、未来は二元的ではない。未来は、文脈や個人の視点によって両方の状態の間で揺れ動く。だからこそ、ユートピア的な理想とディストピア的な理想の両方を、同時に両手に抱える方法を学ぶ必要がある。量子ビットが同時に0と1の両方である可能性を持つのと、ちょうど同じようなものだ。それは未来の重ね合わせである。

何が帆に風を送るにせよ、これらの想像は現実の行動へと結びついて初めて意味を持つ。地方のコミュニティがエクサスケールの処理能力を利用できる未来を望むなら、それを現実にするためにどのような措置を講じることができるだろうか。あるいは、アクセスの不平等が、社会から切り離された下位層を生み出す未来を望まないのであれば、機会の分断を防ぐためにどのような仕組みを導入できるだろうか。

2018年のグローバル未来評議会(コンピューティング)の取り組みは、今年の委員が基盤として発展させていく土台を築いた。最初の評議会がコンピューティングの技術的未来の現実に主に焦点を当てたのに対し、今回の評議会は、それらをあらゆる産業に責任を持って応用する方法を検討する。

私たちの使命は次のとおりである。「新しいコンピューティング技術の革新は、第四次産業革命の神経系であり、あらゆる産業分野の企業を変革する技術を動かし、社会に大きな利益をもたらす計り知れない可能性を秘めている。しかし、この大きな可能性には大きなリスクも伴う。持続可能性と公共の利益を念頭に置きながら、コンピューティング技術を責任を持って採用するにはどうすればよいか。」

指数関数的テクノロジーは、指数関数的な進歩と危険の両方を生み出す可能性がある。私たちは自信を持って前進しなければならないが、同時にイノベーションがもたらす意図しない結果にも目を向け続けなければならない。

エクサスケール・コンピューティングが世界にもたらしうる機会、すなわち発展途上国、科学の進歩、そして企業の利益にとっての機会は計り知れない。しかし、それを正しく活用する責任も同じように大きい。

最初の評議会の成果から第2の評議会の目標へと進むにあたり、私たちはこれまでに達成されたことを土台として、コンピューティングの未来に関する人間中心のビジョンを推進していく。結局のところ、間もなくエクサスケールに到達するのはコンピュータだけではない。人類もまた、そうなるのである。

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