スマート貨物：ドローン + 人工知能 =?

ドローンは今や私たちの生活の中で当たり前のものとなり、ドローンで撮影された素晴らしい写真を見たことがある人もたくさんいます。現代の戦場では、ドローンは地上部隊を支援する重要な役割を果たしています。多くの場合、ドローンは敵の標的に対して直接精密攻撃を実行するための主な攻撃ポイントとしてさえ使用されます。

しかし、軍事用途に加えて、ドローンは日常生活における単なるカメラ以上のものであり、非常に幅広い用途があります。今日は、民間ドローンの次のトレンドである貨物ドローンについてお話ししましょう。また、ドローンの新しい用途、つまり、ドローン技術の急速な発展によって今日初めて可能になった特定の問題を解決する賢い方法についても見ていきます。

貨物ドローンが開発されていたとき、その目的は非常に明確でした。それは単に商品を輸送するためではなく、地方や山間部における物流コストの高騰という問題を解決するためでした。これは非常に良い出発点です。遠隔地への大規模な配送が必要な場合、輸送にドローンを使用することは確かに検討する価値のある選択肢です。航空輸送は、これらの地域における陸上輸送の困難さとコストの高さという問題を解決することを目的としているため、いくつかの面では確かに利点があります。

純粋に人件費の観点から考えると、パイロットの給料は宅配業者の給料よりもはるかに高いかもしれませんが、ドローンは操縦にパイロットを必要とせず、ドローンのみに頼った貨物輸送ソリューションは実現可能です。したがって、貨物輸送にマルチロータードローンを使用することは、遠隔地での速達配送の最終段階に最適なソリューションです。低高度と低速により、多くの航空管制上の問題を回避でき、マルチロータードローンの特殊な飛行モードにより、研究開発コストとサイクルの面で非常に手頃な価格になります。現在の主な問題は、小型航空機の使用に伴う運用コストの高さです。

貨物ドローン（写真提供：Visual China）

現在、業界におけるマルチロータードローンの総コストの下限は8元/(kg・km)と言われており、これは都市部の宅配便の配送コストの数倍だが、農村部の物流コストよりは低い。マルチロータードローンの輸送コストがこれほど高ければ、実用化は確かに難しい。米、麺類、油、液体飲料などの商品を買うのはもちろん、日用品を買うだけでも輸送費が非常に高くなります。現在、私たちの「村から村へ」プロジェクトは実に順調に進んでいます。少なくとも東部地域では、村落に通じる硬いセメント道路やアスファルト道路、都市への交通手段が基本的に実現しました。西部地域では、市街地につながる高速道路も実現しました。したがって、地方の物流コストが高いのは、単に輸送コストが高いからではなく、注文量が不十分だからであると考えられます。

中国国内外で無人輸送機を研究している企業は数多くある。有名なものとしては、Google、Amazon、DHL などがあります。後者の2社は、積載量がわずか数キログラムから数十キログラムの回転翼ドローンを製造している。しかし、アマゾンは2013年後半から「Prime Air」のテストを開始し、2017年末にはドローン配達の動画を公開した。従来のマルチロータードローンをベースに、一定の空力レイアウトに着目し、飛行速度を向上できるはずだ。 Google は、オスプレイ回転翼機に似た、垂直離着陸固定翼ドローンを開発している。具体的な数字は公表されていないが、その容量はおそらくトン単位と比較的大きいはずだ。しかし、同社のドローン開発プログラム「プロジェクト・ウィング」は不運だったと言える。このプロジェクトは2012年に開始され、2014年にオーストラリアで試験を完了したが、近年、複数回の人員削減と再編が行われてきた。

今後 10 年間で貨物ドローンが徐々に私たちの生活に入り込んでくることは間違いありません。さらに、ドローンの新しい用途も数多くあります。 2020年6月18日、北陸先端科学技術大学の研究チームは、ドローンに搭載したおもちゃのシャボン玉銃を使って野生植物の人工受粉を実現したとする論文を学術誌「サイエンス」に発表した。地球温暖化の影響により、ミツバチのコロニー本来の生活パターンが乱れ、ミツバチのコロニー数が激減し、世界中の農作物の受粉危機に直接つながっています。ミツバチのコロニーの受粉能力を回復したり、ハナバエなどの代替種を見つけて訓練したりする研究の試みは数多く行われてきました。しかし、日本の科学者たちは異なるアプローチをとった。花粉と石鹸水を混ぜてバブルガンに注ぎ、ドローンを使って人工授粉を行った。現時点では、この研究は予想以上に良い成果を上げています。適切な条件下での受粉成功率は90％に達しており、研究者らは現在さらなる改善に取り組んでいる。

ドローンのもう一つの素晴らしい活用法としてご紹介したいのは、2021年2月にアメリカ・テキサス州で発生した氷雪災害に関するものです。この災害では、多数の送電線が凍結雨によって被害を受け、何百万世帯もの世帯が停電し、数千万人が断水に見舞われました。中国で災害が起こったら、私たちはどう対応するのだろうかと、多くの人が思わず疑問に思うだろう。答えは、凍結した雨が送電線に及ぼす脅威に対処するためにドローンを使用することです。

我が国の送電・変電関連産業では、すでに長い間、線路検査ドローンシステムを導入してきました。プログラムにより自動制御されるドローンを使用することで、送電線沿いの線路の安全運用を効率的に確認できます。凍結雨などの異常気象の場合でも、ドローンに搭載した火炎放射器などの機材で電線の雪やつららを除去することができます。大規模な雨雪災害が発生しても、大規模な停電は発生しません。

ドローン + 人工知能 =?

多くの人にとって、ドローンは単なる楽しいガジェットですが、わずか数年で、ドローンはロボット玩具としての使用を超え、多くの産業を強化し、再定義してきました。これらは、商品の迅速な配達、セキュリティ監視、セキュリティチェックに使用され、軍事目的でミサイルや爆弾も装備されています。

次世代のドローンは依然として人間の操縦者によって制限されると考える専門家もいるが、これではもはや人工知能とドローンの融合を阻止することはできない。米国防総省の高等研究計画局（DARPA）は、空中戦闘任務を遂行できる人工知能の開発を目指す「Air Combat Evolution」プロジェクトを開始した。パイロットにとって、空中戦闘は大きなリスクと不確実性に満ちています。このため、パイロットは継続的な高強度の思考と高難易度の操作により、反応が遅くなったり、判断を誤ったり、不適切な行動をとったりするなどして、空中戦に敗れる可能性があります。人工知能は無人戦闘機を制御し、空中戦において人間のパイロットよりも優れたパフォーマンスを発揮することができます。これが「航空戦闘の進化」プロジェクト研究の出発点です。

AI により、ドローンなどの機械が人間の操縦者の立場で意思決定を行い、操作できるようになります。しかし、機械が人間とは独立して判断し、機能を「学習」する能力を持つ場合、社会全体に悪影響を及ぼす可能性のある潜在的なリスクを考慮する必要があります。