ITフォーラム2024 AITCセッション(4)

Copyright © 2024 Advanced IT Community to Evaluate, Apply and Drive All Rights Reserved.
『空気を読む家』とメタバース駆動開発構想
プライベート空間におけるAIとデータ
• 2024年2月2日c
• 先端IT活用推進コミュニティ
XR研究グループ
コンテキスト・コンピューティング研究グループ
日本総合システム株式会社中川雅三

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アジェンダ
• 空間OSとは
• 空間OSにおけるAI：高齢者サポートの検討
• 空間OSの上位レイヤ：医療情報処理を先達として
• 開発プラットフォーム
• プライバシーを含む情報の管理
• 空間OSの今後・空間OS（のようなもの）の必要性

空間OSとは

空間OSとは
• その場所にある様々なエージェント(ロボット)や
人を連携させる「メタOS」。寿命数十年以上目標。
空間OS
最初は「家」で実装開始
これまでの発表資料はこちらから…
https://www.slideshare.net/aitc_jp/presentations

コンテキストの共有
• デバイスや人がコンテキストを共有して協調動作する
• コンテキスト：空間内のすべてのデータ
（現在・変化・過去・メタデータ）
↓
• 空間OSは「黒板モデル」の黒板である
• 温度計エージェント：黒板に温度を書き込む（履歴も蓄積されている）
メタデータ：型番・温度の単位・サンプリングレート…
関連データ：設置場所・信頼性…
• 健康管理エージェント：
• 読み込み：温度や湿度、気候、この家の構造…
• 書き込み：判断ログ、執事エージェントへの依頼「窓をあけませんか」
• 執事エージェント：
• 読み込み：依頼、この家の構造…
• 書き込み：対話エージェントへ発話依頼「窓をあけませんか」…
…
「黒板モデル」については検索してみて

「家」における空間OS
一般知識・データ
オントロジー、ルール、
気象情報、サービス、…
エージェントメタデータ
クラス定義、機能定義…
空間OS：動的RDFストア（非
公開）
LOD
(公開）
ローカルナレッジ
家族構成、間取り、契約…
空気を読む・人間API
会話、外部連絡、忖度…
管理エージェント
安全、空調、電力…
認識・解釈エージェント
人・ペット・環境…
センサー・アクチュエータ
温度計、マイク、カメラ、エ
アコン、掃除ロボット…
プロトコルコンバータ
エージェント
＝Web Servcie
他の空間OS
知
識
共
有
黒
板
モ
デ
ル
包摂アーキテクチャ的階層
を含む

“空気を読む家”実装実験
空間OSの試作
• Apache JENAを改造したRDFストア
• 変化値を保持する「物理ノード」
• WebSocketで変化を通知
• 値変化の履歴を記録
• キュー型ノードによる包摂アーキテクチャのサポート
• 属性設定によるアクセス権限制御実験
• 存在を見せない／値は読めないが検索には使える
資料：
• 「LOD の物理世界拡張と空間 OS」
http://aitc.jp/pubs/bizar/SIG-SWO-039-02.pdf
• 「空間 OS によるエージェントのデータ共有と相互運用」
https://aitc.jp/pubs/bizar/SIG-SWO-048-01.pdf
RDFストアとは：
・RDFデータを保持する
・グラフDB
・検索言語SPARQL
LOD※で使われている
※ LOD : Linked Open Data
クラウドにもedgeにも
設置できる

空間OSの基本原則
• データが主役
• 空間内の事象をデータ化する
• 数十年以上データを保存・拡張してゆく
• データを書きこめばアクチュエータが動作する
• デバイスは時代につれて移り変わるが
• つなげば動く
• いれかえても動く
• 様々な大きさの空間と社会がつながる
• 人、家、街、県、国、世界…
• 個人、家族、親類、サークル、会社、行政…

空間OSにおけるAI

空間OSにおけるAI
• 空間OSの構成要素として役割を担う
• 高次元センサ：例：人やペットの動作や感情をセンスする
• 対話エージェント：内・外の人と対話する
（人と機械のインタフェース）
• 判断エージェント：使命に基づいて判断する（例：助けを呼ぶ）
• AIの学習データの収集に空間OSを使う
• 生活や社会活動の”現場”の情報の学習
• 空間OSに組み込まれたエージェントの学習

「家」における空間OS
一般知識・データ
オントロジー、ルール、
気象情報、サービス、…
エージェントメタデータ
クラス定義、機能定義…
空間OS：動的RDFストア（非
公開）
LOD
(公開）
ローカルナレッジ
家族構成、間取り、契約…
空気を読む・人間API
会話、外部連絡、忖度…
管理エージェント
安全、空調、電力…
認識・解釈エージェント
人・ペット・環境…
センサー・アクチュエータ
温度計、マイク、カメラ、エ
アコン、掃除ロボット…
プロトコルコンバータ
エージェント
＝Web Servcie
他の空間OS
知
識
共
有
黒
板
モ
デ
ル
包摂アーキテクチャ的階層
を含む

空間OSによるローカルな課題解決
• 空間OSによるローカルな課題解決
• 安全：システムの判断ミスなどによる危険の防止
• 低位エージェント（アクチュエータ）による安全確保
• 人に危害を与える可能性のある装置に安全機能を加える。
• 例エアコンは指示が不適切であっても熱中症発生危険温度以下に保つ。
• プライバシー：機密性の扱い
• 「空間」内での情報共有に限定 → 学習データにも使いたいが…
• ビジネス化：対価を払える価値の提供
• ロードマップ：危険を伴わないサービスへのAI採用から
• 屋内環境の快適さの判断（低位エージェントによる安全確保前提）
• 住人の会話相手
…

外部サービスとの連携
• 空間OS内のエージェントを外部サービスとつなぐ
• 実装方法：外部サービスと連携するエージェントを組み込む
主にセキュリティ確保のためである。
• 通常エージェントは外部連携エージェントへ依頼して外部サービスと連携。
• 空間内の通常エージェントに外部通信を許可すると、外部からの攻撃や内部情
報の漏洩を防ぐことが困難になる。
• 外部サービスを経由して「人」とも連携できる。
• 安全な外部サービスエージェントの設計も今後の課題の一つである。
外部サービス
空間OS
外部連携エー
ジェント
担当者

外部サービスを含めた課題解決
• 外部サービスと連携する空間OSは様々に応用できる
• 住宅やオフィス内の空間OSへ、外部サービスのエージェントを置
くことができる。
• 民間業者、ボランティア、自治体…
• 外部サービス同士も空間OSで連携させることができる
• クラウドやオフィスに空間OSを設置する
• 適用する空間： A食品の販売、Bさん介護、NPO法人C、Dサークル …
「社会」をユーザとするITシステム構築が可能となる
（自動化ではなく）「人」の価値を発揮させるシステム

共助のインフラとしての空間OS
• 空間OSをインフラにすれば…
• 個人宅やオフィスで第3者がビジネスを実現
• 公共
• 事業者
• ボランティア
→ 「共助」のインフラ
デジタル庁統括官村上敬亮氏の講演資料より
デジ庁の問題意識：
共助のインフラが必要

応用例：高齢者サポート
• 高齢化への対応は喫緊の課題
• サポートを必要とする人口の増加
• サポートする人材の減少
• 払えるコストの縮小
• 対象者の境遇（地域、状況）の多様化
• 空間OSは解決策のひとつとなる。

• 独居高齢者のサポート：対象者が自宅で倒れて動かない
ユースケース例
個人宅
見守りサービス
介護士・ボランティア
派遣サービス
担当者A
（人間が判定）
担当者B
AI:様子がおかしい
映像みせて
会話させて
Bさんが来たら
開錠してね
急行
自治体
報告・
精算
医療機関

ユースケース例
• 独居高齢者のサポート
「様子がおかしい」をAIが検出
• 安全
• クリティカルな判断への人間の介在
• プライバシー
• 異常検出したときに限り、契約で許可したステークホルダへのみ通報
• 共有情報の限定：例：対象が誰かという不要な情報は担当者Aへ秘匿
• ビジネス化
• プロ担当者による的確な判断
• 多数顧客の同時見守りによるコストダウン・24時間365日サービス
• 「公」との連携：”共助”のインフラ
• 公助と自助の間の空隙を埋める

空間OSの上位レイヤ

外部連携の課題
• 超多様（人口÷多様性＝小規模開発でもある）
• 地域
• 社会階層
• 払えるコスト
• 嗜好
• 時代
…
• プライバシーの扱い
• きわめて機微な情報もある
• 時と場合によって扱いが異なる
例：「浴室での心臓発作で倒れた映像」
どうやって
開発する？

解決案：統一アーキテクチャをインフラに
• 開発基盤を統一
• パーツを共用する
• ツールを共用する
• スキルを共用する
個人宅
担当者A
（人間が判定）
担当者B
様子がおかしい
映像みせて
Bさんが来たら
開錠してね
急行
見守りサービス
派遣サービス
自治体
医療機関

統一アーキテクチャ
• データ構造・メタデータ：RDF
• データを永続的に継承・追加・利用
• デバイス群の接続：HTTP+WebSocket
• あらゆる要素を接続、入れ替え可能に
• 開発プラットフォームの提供
• 標準化の実現
• セキュリティなどのクリティカルな課題の吸収
• 情報管理モデル：
• プライベートな情報の活用
空間OS
今後の課題
医療情報処理が
参考になりそう

先達としての医療情報処理
• 医療情報：複雑多様で機微な情報かつ命がかかっている
https://hl7.org/fhir/
世界共通化をめざす医療情報システム基盤の仕様
™Health Level Seven International（HL7協会） https://hl7.org/
長年の歴史

開発プラットフォームとしてのHL7 FHIR™
• 「リソース」と呼ぶ情報単位を格納・交換するRESTシステム
• あつかうデータ単位を木構造で表現
例：Observationリソース
• 患者の体の状態、臨床検査の結果、またはその他の計測値の記録
• 繰り返し構造（配列）を除いても10程度の枝階層と1000個程度の葉をもつ
（利用時には必要なものだけを使う）
• 体温、血圧などの測定要素ごとに1～数個のリソースが作られる
• リソースが他のリソースを参照しネットワーク構造を作る
例：ObservationはPatient、Practitioner、Encounterなどの参照リンクを持つ
• 現状：仕様記述数千ページ、リソース種200弱
• データ構造や制約は形式定義され、検証やコード生成を自動化可能
• データの処理方法の記述はいまのところ多くが自然言語
• 使用する用語（数10万種以上）を扱うTerminologyシステムを持つ。
• 国、地域、医療機関でのカスタマイズを前提としており、仕様記述を継
承・特殊化・拡張するためのツール群が整備されている

HL7 FHIRと空間OS
• 共通点
• データ構造・メタデータの形式記述はRDFにも対応
• データ交換はHTTP
• 空間OSで応用or参考にしてゆく
• 課題
• オーサリングツールがプロプライエタリ
• 医療界が持つオントロジーの作成ノウハウの蓄積が前提

情報管理の課題
• プライバシー
• きめ細かな対応が必要だが、制度が硬直的
• ISMSでは、情報を守ることと業務を進めることは対立するものではなく、
バランスを取りながら共に成し遂げるべき目標とされているが…
• ”個人情報”というだけできわめて扱いにくい硬直した運用になりがち。
事例：…
• 情報の所有権
• たとえば個人の生活サポートで得られた情報は誰のものか？
• 「情報の所有」とは何か？
• 手元にコピーできること？
• 所有者が利用方法を決められること？

情報管理の課題
• IT利用を前提とすることで柔軟な管理が可能になるはず
例：
• 利用や改変の記録をすべて保存することで不正を抑止し、事故に
対応できるようにする。
• 業務担当者が相手の個人情報を知らずに電話することができるよ
うにする。
• 「個人の所有だが本人は閲覧が禁止されているデータ」を本人の
意思で他サービス業者へ開示したり移動したりできるようにする。

先達としての医療情報処理その2
• 情報管理でも医療情報処理が参考になる
• https://www.nexehrs-cpc.jp/concept/
次世代健康医療記録システム共通プラットフォームコンソーシアム

医療情報処理における課題
• NeXHERSの基本コンセプトの由来
• 診療情報を患者本人が管理できない
• 例：カルテの保存義務は5年。病院が廃院になれば5年を待たずに消滅
• 異なる医療機関による情報共有が困難
• 例：これまでと違う病院で治療を受けるとき、診療履歴の参照が難しい
• たまたま同じベンダーのカルテシステムを使っていたとしても用語が違うetc…
• 災害などの緊急時にひきつぎできない
• 個人情報として硬直的な扱いしかできない
• 個別に許可を得なければ治療方法の研究や創薬に利用できない
例：がん研究のために集めた情報を他の病気の研究に使えない

情報管理モデル
• 医療の課題解決のためのモデルは空間OSにも応用可能
• 標準化した医療データを患者本人同意のもとに
• 本人が主体的に管理できるようにする（一生分のカルテを管理）
• 自分のための医療・介護サービス・健康サービスなどに利用を許可できる
• （仮名化した）データを他者の診療や創薬に活用できる
• 空間OSへ当てはめれば
• すべてのデータを本人がコントロールできるようにする
• 本人が選定した業者へコピー・利用委託できるようにする
• （仮名化・匿名化・熟成などの加工をした）データをAIの学習データなどと
して活用できるようにする

情報管理モデル
• 医療情報の処理手法は長い歴史と実績で先行している
• 長い発展の途上で”完成”されてはいないが、「社会をユーザとするシステ
ム」の設計者の知識としては必須であると思われる。
複雑なユースケースの例
• カルテには患者本人へ開示できない（開示が治療に悪影響を与える）情報を含
むことがある。
「本人主体管理」はこのケースを扱えなければならない。
上記ユースケースの空間OSへの翻案
• 空間OS上で2つのサービス業者が協働してサービスを提供したが、ビジネス上
の取り決めについてユーザへは秘密としたい。
→ 医療情報処理の動向を注視しながら検討をすすめる。

空間OSの今後・必要性

空間OS：今後の課題
• HL7 FHIR仕様の借用可能性の評価
• アーキテクチャ・形式定義・自動処理ライブラリ
（オープンソース実装も存在）
• 医療情報に準じたプライバシー対応
• プライベートなデータを扱うフレームワークの検討
• 生成AIによる仕様・コード生成

空間OS（のようなもの）が必要な理由
• Ale×aでも実装可能だが
• データは自分のものか？
• ネットワークやクラウドの故障で何もできなくなっていいか？
• 提供会社・事業・デバイスは私たちの寿命を超えられるか？
• サービス提供者はわれわれにとって”邪悪”なことをしないか？
• 10msで反応できるか？
• 浴室の画像をクラウドにアップしていいか？
• クラウドやネットワークが”侵略”されても大丈夫か？
• サービス提供会社が廃業したときに代わりがあるか？
• ボランティアが無料or低料金で参加できるか？
• 他人に干渉されたくないしデジタル嫌だし金も払いたくないが？
…

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