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メイカームーブメント:その背景と現状

金沢大学 国際基幹教育院・高等教育開発・支援部門2019年度 第1回 部門セミナー「メイカー・ムーブメントとアメリカの中等教育」(2019/10/30)

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メイカームーブメントと
アメリカの中等教育:背景と現状
秋田純一
(電子情報通信学類)
2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
Contents
技術の進歩:独裁化から民主化へ
Maker Movement:その起源と現在
2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
自己紹介
 1970名古屋生まれ
 東京で大学→大学院
 金沢大(’98~’00・’04~)現:理工学域 電子情報通信学類
 公立はこだて未来大(’00~’04)
 ’95〜’00:はこだて未来大 計画策定委員
 本業:集積回路、特に(機能つき)イメージセンサ
 +集積回路を使うデバイス・システム
 ユーザインタフェース・インタラクティブシステム(人間相手の機械)
集積回路(イメージセンサ)のレイアウト図
(プロッタ出力して目視チェック) 基板設計
研究室(実験室
2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
自己紹介(副業)
Maker、ハンダテラピスト
好きな半田はPb:Sn=40:60
※さらに元ネタはSTAR TREK Next Gen.
Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
技術の進歩:
独裁化から民主化へ
2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/
技術の進歩と独裁化
科学技術の進歩=社会水準の向上
科学技術の進歩=技術の高度化・複雑化
「製造者」と「利用者」の分離
製造者の「特権」:
原材料の入手(原油、電子部品、・・・)
工場・製造装置
販売チャンネル
利用者の「意識」
「ものは買う物」
大量生産・大量消費の時代が長く続いた

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メイカームーブメント:その背景と現状

  • 1. Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ メイカームーブメントと アメリカの中等教育:背景と現状 秋田純一 (電子情報通信学類)
  • 2. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Contents 技術の進歩:独裁化から民主化へ Maker Movement:その起源と現在
  • 3. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 自己紹介  1970名古屋生まれ  東京で大学→大学院  金沢大(’98~’00・’04~)現:理工学域 電子情報通信学類  公立はこだて未来大(’00~’04)  ’95〜’00:はこだて未来大 計画策定委員  本業:集積回路、特に(機能つき)イメージセンサ  +集積回路を使うデバイス・システム  ユーザインタフェース・インタラクティブシステム(人間相手の機械) 集積回路(イメージセンサ)のレイアウト図 (プロッタ出力して目視チェック) 基板設計 研究室(実験室
  • 4. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 自己紹介(副業) Maker、ハンダテラピスト 好きな半田はPb:Sn=40:60 ※さらに元ネタはSTAR TREK Next Gen.
  • 5. Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の進歩: 独裁化から民主化へ
  • 6. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の進歩と独裁化 科学技術の進歩=社会水準の向上 科学技術の進歩=技術の高度化・複雑化 「製造者」と「利用者」の分離 製造者の「特権」: 原材料の入手(原油、電子部品、・・・) 工場・製造装置 販売チャンネル 利用者の「意識」 「ものは買う物」 大量生産・大量消費の時代が長く続いた
  • 7. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の民主化へ 技術を、市民の手に「取り戻す」流れ 大量生産→ロングテールへ 「技術の民主化」を可能にする技術革新 実はルネッサンス時代への回帰でもある
  • 8. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の「民主化」がもたらすもの (以前)プロのみ 音楽、映画、・・・ 我々は「消費者」 (現在)アマチュアでもコンテンツを 作ることができる DTM, Vocaloid, … YouTube, … 我々は「制作者」にもなれる (可能性・裾野が広がった) 宮下芳明「コンテンツは民主化をめざす ―表現のためのメディア技術」 (明治大学出版会, 2015)
  • 9. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の「民主化」がもたらすもの プログラミング (以前)PCもプログラミングツールも高価 「遊び」から始められない (現在)PCもプログラミングツールも安価orタダ 「遊び」などから始められる =敷居の低下=裾野の広がり
  • 10. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の「民主化」がもたらすもの 裾野が広がる=イノベータの多様化 「アツい思い」を具現化する 道具がある 多様性=イノベーションの土壌 小川進「ユーザーイノベーション: 消費者から始まるものづくりの未来」 (東洋経済新報社, 2013) (L.Fleming, Harvard Business Review, 8(9), pp.22-24 (2004))
  • 11. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術が「道具」になるとは 技術が「道具」になるステップ 開発/発明される お店で買えるようになる 使い方が知られるようになる みんなが使うようになる それが「道具」となって、次のステップへ プロのみ マニア(ハイレベルアマチュア)向け だれでも プロ(詳しい人)しか使えない アマ(詳しくない人)でも使える
  • 12. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の民主化の結果:深圳の華強北 12 山寨(ShanZhai)の例(“iPhone nano”) ※FakeCopyではなく、プロダクトの 進化系。これが2週間で量産される 無限に続くパーツ屋 “Used Mobile Phone Shop”の実体 パーツに分解 (BGAも) 路上で解体 店頭でリペア 新製品の試作に流用 ShenZhen HuaQiangBei 基板製造 + 部品(サプライチェーン) + 起業(ハードウエアスタートアップ) + 資本(VC/アクセラレータ) 深圳の生態系 謎の起業・新製品が続々(ときどきアタる) 世界中から頭脳と資金が集まり、 イノベーションを生み出している 「ハードウエアのシリコンバレー」とも
  • 13. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術が生まれて「道具」になるまで エリンギの例 1993年に日本へ 2003年ごろから一般化 ↑10年かかって「道具」に 料理番組、調理例・・・ 農林水産省「平成20年度 農林水産物貿易円滑化推進事業 台湾・香港・シンガポール・タイにおける品目別市場実態調査 (生鮮きのこ)報告書」(林野庁経営課特用林産対策室 )より
  • 14. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 技術の民主化:半導体での例 ref: http://www.intel.com/jp/intel/museum/processor/index.htm 傾き:×約1.5/年 年を追って、複雑・高機能な集積回路がつくられるようになった ※G.Moore (インテルの創業者の一人) G.Mooreが1965年に論文[1]で述べる→C.Meadが「法則」と命名→「予測」→「指針(目標)」へ G.E.Moore, "Cramming more components onto integrated circuits," IEEE Solid-State Circuit Newsletter, Vol.11, No.5, pp.33-35, 1965.
  • 15. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Mooreの法則のカラクリ:スケーリング 集積回路の部品(MOSトランジスタ)を、同じ形状で、 より小さく作ると・・・? 寸法: 1/α 不純物濃度: α 電源電圧: 1/α 効果:いいことばかり 速度↑ 消費電力↓ 集積度(機能)↑ 技術が進むべき方向性が極めて明確なまれなケース p-Si S DG n-Sin-Si p-Si S DG n-Sin-Si L R.H.Dennard et al., "Design of ion-implanted MOSFET's with very small physical dimensions," IEEE J.of SSC, Vol.9, No.5, pp.256-268, 1974. MOSトランジスタの断面構造
  • 16. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ MOSトランジスタの微細化の歴史 微細化するほど メリットがある =がんばって微細化 そろそろ「原子」が 見えてきている 「お金がからむと 技術は進む」 ref: 日経BP Tech-On! 2009/03/30の記事 L=20nm(いま) L=5nm(2020年ごろ予定)
  • 17. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ コンピュータの歴史の2つの側面 DEC VAX(1976) 1MIPS Cray-1 (1978) 100MIPS MIPS:Million Instruction Per Second (1秒間に実行できる命令数) (世界最初のスーパーコンピュータ) 「世界トップの高速化」+「身近なものにも高速化の恩恵」の2つの側面がある 20000MIPS 10MIPS 100MIPS 20MIPS 20000MIPS 109MFLOPS
  • 18. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ コンピュータの「使い方」の変化 国に1台/会社に1台 個人で1台(PC) 一人で何台も 仕事・勉強の道具国・会社のプロジェクト コミュニケーション ・遊びの道具 >1億円 10〜100万円 数万円 身の回りに無数 存在に 気づかない 〜100円 大昔のコンピュータ 一昔前のコンピュータ 今どきのコンピュータ コンピュータの利用場面(アプリケーション)が広がった
  • 19. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ コンピュータが「頭脳」から「部品」に 出典:ARM 機器の頭脳 関節ごとに小さい脳(神経節) コンピュータが、システムの「主役」から「構成要素(部品)」になった ※基本的には「コンピュータ」だが、小型で安価 CPU=Central Processing Unit (中央演算装置)
  • 20. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ マイコン使用 部品点数=1 コスト:100円 発振回路(555) 部品点数=4 コスト:150円 「Lチカ」のパラダイムシフト コスト面:マイコン○(「もったいなくない」) 機能面:マイコン○(多機能・仕様変更も容易) while(1){ a = 1; sleep(1); a = 0; sleep(1); } ※さすがにPCではちょっと・・・ Mooreの法則の結果、コンピュータが「部品」になった例 昔のLチカ 今どきのLチカ ※マイコン=Micro Controller(小さなコンピュータ) ※Lチカ=LEDチカチカ(LEDを点滅させる。英語ではBlink)
  • 21. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 価格が起こしたパラダイムシフト シリアル制御フルカラーLED “NeoPixel” 中国・深圳の会社の製品 電源+1本のシリアル制御線で複数制御 超安価 (~3円/pcs) 普通のLEDより安い LEDディスプレイなど大量に使われるようになった 制御チップは1umルール程度(かなり安い) Ref: https://news.nicovideo.jp/watch/nw4240213
  • 22. Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Maker Movement: その起源と現在
  • 23. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Maker Movementの起源 FabLab ロングテール Maker Movementの誕生
  • 24. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ FabLabの源泉 「(ほぼ)なんでも作る方法」 (MITでの演習) 上流から下流まで一通りを すべて体験する 「作りたいもの」を 「具現化する」プロセス http://fab.cba.mit.edu/classes/MIT/863.08/
  • 25. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ FabLabと、その派生コミュニティ 加工機をコアにしたものづくりコミュニティ レーザーカッター、3Dプリンタ等 DIYからDo It With Others (DIWO)へ 現在、日本では鎌倉とつくば他 「製造技術の民主化」 →市民が「製品は買うものではなく作るもの」へ カフェ併設などの派生型も
  • 26. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Makeの要請:ロングテール (昔)少数のヒット商品 →(今)多数のニッチ商品 ニッチも多数なので 総和は大きい 例:音楽販売では、 25,000位以下で売上の40% 「一部のヒット商品」がなくなる 音楽業界:△25%(’01〜’07) ヒットアルバム:△60%(’01〜’07) (C.アンダーソン「ロングテール」,早川書房 (2009))
  • 27. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Maker Movementの誕生 「21世紀の産業革命」とも呼ばれる 産業全体:130兆ドル IT産業(bit産業):20兆ドル(15%) 残り(85%):atom産業(モノが関わる) 「IT産業革命」は限定的→本命はatom産業 ものづくりの「ロングテール」を支える技術革新 3Dプリンタ等によるプロトタイピング クラウド・ファンディング(市場調査・資金調達) サプライチェーン活用による 量産手段の民主化 「モノへの愛着」の重要性 (熱心なファン) C.アンダーソン 「MAKERS」 (NHK出版,2012)
  • 28. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ メイカー企業 小規模製造業 数万個ロット 高い技術力 熱心なユーザ・ファン 価格勝負でないユニークな製品 「製造業におけるロングテールの具現化」 IoT時代になり、「少量多品種」の製品・サービ スは増加の一途 ※製造業企業の「メーカー」と区別するために、 日本語では「メイカー」と呼ぶ(個人も含めて) http://www.bsize.com/
  • 29. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ 大量生産型産業からの脱却 FabLabとロングテールとMaker Movementの共通点: 従来の産業=大量生産・大量消費 実は「製造者の都合」 「黒である限り何色の自動車でも手に入る」(H.フォード) 消費者は「限られた選択肢から選ぶ」ことに 慣れきっている 平均的な満足だが、真の満足ではない 「多様なニーズを満たす多様なモノ・サービス」を 具現化するステップ ただし「大量生産産業」を置換するものではなく、 共存するもの=「製造業・産業の多様化」
  • 30. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Make:の発刊とMaker Faire オライリーから雑誌「Make:」が刊行(2005) 雑誌から「オフ会」=展示会へ =Maker Faire(2005) MakerMedia社として独立 日本では ”Make Tokyo Meeting”(2008)から
  • 31. Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Maker Movementの現在
  • 32. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Maker Faireの現状 世界中で開催(数え切れない・・・) 理工離れ?ものづくり離れ?どこの世界の話? 学会で寄ったオランダの田舎町でもやっていた Maker Faire, Mini Maker Faireと規模もさまざま NT金沢のような類似イベントも ※一時期、バブルの様相だったのは事実 (Fab施設の乱立(行政主導も)、Maker美容院、・・・) https://fabcross.jp/topics/tks/20190117_made_in_china.html MakerFaireTokyo2015 NT金沢
  • 33. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Maker Faireの現状 FabLabも多様化し、Makeする人の裾野を支 えている ソニー「クリエイティブラウンジ」のように企業がも つ例も増えている TechShop、DMM.Akibaのような商用施設も 高専・大学でも設置する例が増えている (※金沢大では、何度か画策したが挫折) Maker Media社はやや経営は苦しい模 2019年春に破綻したがコミュニティとして再始動
  • 34. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ Maker Faireの現状 内容は多様化の傾向 STEAM教育寄り(香港、シンガポール等) ビジネス・起業寄り(深圳、ベイルート等) 工芸寄り(台北、東京?等) “Maker”の訳にも現れている 台湾=自造者(DIYでつくる人、つくるのが目的) 中国=創客(つくるのは手段、目的はイノベー ション) ※イノベーション=創新、スタートアップ=創業 https://spc.jst.go.jp/experiences/studylife/studylife_1908.html
  • 35. 2019/10/30 Interface Device Laboratory, Kanazawa University http://ifdl.jp/ まとめ Maker Movementが生まれた背景 技術の民主化、産業構造の転換という時代要請 Maker Movementの現状 バブルの様相の時期もあった(ハイプサイクル) それが一段落し、一定範囲で着実に定着している 教育、産業、ホビー・・・