デジタルトランスフォーメーションは既に発生しているのか？

世界には25億台のスマートフォンがあり、実際に数千億という数え切れないほどのトランジスタの処理が行われているにもかかわらず、日常生活の多くは依然としてアナログです。^2、3デジタルデバイスがあらゆる場所で使われていることは、車の運転から科学文献の調査まで、デジタル化可能なタスクの多くをいまだ人間が行っているという事実を覆い隠しています。企業はビジネスにおいて、マーケティング、販売、運用などのアナログビジネスプロセスをデジタルに変更しようしているため、デジタルトランスフォーメーションは企業やコンサルタント会社にとって引き続き重要な分野です。このプロセスはビジネスを効率化しますが、より大きなデジタルトランスフォーメーションが進行中です。つまりデジタル社会への転換です。

5G通信、高度なコンピューティング、および自律型技術が時期を同じくして成熟していることは、SFが約束していた世界が実現し始めている時代の到来を告げています。これらの3つの技術が一体となって、データを運ぶ急行列車、データを機能させることができる世界の仮想アバター、および仮想の成果を現実世界にエクスポートするためのメカニズムを作成します。そしてすべてのデータが化学に依存します。

データを運ぶ急行列車

「世界は超接続社会へと移行しています」と、Chemours（ケマーズ）のシニアセールスマネージャーのSanghee Kimは述べています。「また、人工知能の力を借りたARとVRは人生をより深いものにします。これを実現するのに5Gが必要です」 最初の5Gデバイスは市場に出たばかりで、ネットワークプロバイダーは競って5Gインフラを構築しています。5Gでは高速データ速度が要求されるため、ネットワークを結ぶ5G無線とケーブルには、広範囲の温度にわたって高周波で優れた誘電特性を備えたふっ素樹脂といった素材が欠かせません。

スマートフォンが消費者が最初に手にする5G製品となりますが、実際に約束された5Gが現れるまでさほど時間はかかりません。外科医からどれだけ離れていても、遠隔手術で患者の命を救うことができる世界や、患者をリアルタイムで遠隔監視することで患者の生活の質や寿命が向上する世界を想像してください。「デジタルトランスフォーメーションは、私たちの生活の構造と社会の性質を再形成します。すでに、制御、自動運転車、自律型ドローンへの影響が見られ始めています」と、Chemours（ケマーズ）のアドバンスト パフォーマンス マテリアルズ技術担当バイスプレジデントのFrenk Hulseboschは述べています。もっと率直に言えば、5Gのスピードと低いレイテンシーにより、電話会議の接続がとぎれたり、オンライン会議が遅延したりするという時代が終わり、リモートワークや遠隔チームがより効率的になります。

仮想アバター ‐ 化学の力を借りて

5G接続センサーのもつ幅広い分布を追加すると、驚くべきことが起こり始めます。センサーを搭載した自動運転車は、他の車両を含む周辺環境の地図を作成し、相互に通信してグリッドロックを適切に調整します。

もちろん、一部の環境は他に比べて測定が容易ですが、化学工場は難しい部類に属します。高速なデータ転送により、工場のオペレーターはこれまで以上に厳密な制御ができるようになりますが、センサーをさらに高性能にする必要があります。化学における新たな突破口が必要になるでしょう。Frenk Hulseboschによると、「課題は、非常に速い応答時間で特定の化合物を検出および定量化するのに役立つセンサーと分析ツールを開発することです。」 そのデータにより、人工知能（AI）は、より優れたアルゴリズムを使用して施設の仮想モデルを構築し、工場の活動を予測できるようになります。

製造工場を管理するのはコンピューターにとって非常に難しい課題ですが、少なくとも変数の数は限られています。これは天気には当てはまりません。現在の気象モデルは強力なコンピューターで実行されていますが、傘がなく雨に降られた人は誰でも証明できるとおり、常に当たるわけではありません。新しいクラスのコンピューターなら予報の精度向上に役立つかもしれません。量子コンピューターは、従来のデジタルマシンよりもはるかに多くの計算を並行して実行できるため、非常に複雑な環境の仮想モデルを構築する高度なアルゴリズムにとって理想的なツールになります。

ここでも、量子コンピューターに関する独自の電子要求に高度な素材を供給できる化学は、主役の役割を果たしています。もちろん、化学も量子コンピューターから恩恵を受けています。これらの大量なパラレルプロセッサは、マッピングが必要な数百万の可能な経路との複雑な化学的相互作用をモデル化するのに最適です。

まだ初期の段階ではありますが、量子コンピューターは既に多種多様で混沌とした環境仮想アバターを作成するテスト段階にあります。北京の交通量。フォルクスワーゲンは、量子コンピューター会社のD-Waveと協力して、交通量を減らすために、計装されたタクシーのグループを理想的な経路に再ルーティングする方法をテストしました。⁴間もなく、デジタル社会への道のりで、この他の一見手に負えない問題に量子コンピューティングへの適用が始まります。

現実の世界を変える

センサーはデータを収集し、アルゴリズムとAIが消費できるよう、かつてない速度で最先端のコンピューターに送信します。ではその後はどうなるのでしょうか？ コンピューターはどのように現実を変えるのでしょうか？ 人々が行動を起こせる推奨事項を提供するアナログプロセスは常に存在しますが、私たちのアルゴリズムとAIに対する信頼が高まり、ロボット工学が向上するにつれて、人間はますますこのような状態から抜け出すことができるようになります。ドイツのアンベルクにあるシーメンスの工場は、この方向への第一歩を踏み出しています。回路基板と回路制御器を製造するアンベルクの工場は、高度にコンピューター化されており、ほぼ完全に自動化されています。⁵このようなデジタル工場では、エンジニアは仮想環境で製品を設計または改善し、工場が変更にどのように対応するかをテストしてから、生産を開始できます。すべて、物理的なプロトタイプを使用せず実施され、人手による介入は限られています。

これは製造業の完全なデジタルトランスフォーメーションへの小さな一歩です。たとえば、センサーにより、重機の一部が寿命に近づいていると判断されたと想像してみてください。センサーはその結果をAIシステムに転送し、AIシステムは、積層造形（または3D印刷）によって製造される代替品を注文します。その注文が工場に送られ、自律的に実行され顧客に送られます。このような出荷も自律的に実行されるようになる日が近づいています。量子コンピューターは、自動運転車や短距離ドローンで実行できる理想的な配送ルートを輸送会社が決定するのに最適です（この決定は驚くほど複雑な問題です）。

しかし、それはすべて、Fossettラボのデジタルランドスケープとはまったく異なるようです。このラボでは、Arvidson教授が最も長距離対応のドローンの1つを使って作業に取り組んでいます。教授の教え子たちはより地球そのものに関する懸念を抱いています。拡張された現実環境の奥深くで、彼らは鉱物の結晶構造を調べ、自身が将来迎える世界を変える新しい化学を発見する新しい方法の基礎を築くのを助けています。