クイズ：次の3つのうち、スパコンが
使われているのはどれでしょう？
1．天気予報よほう
2．病気の診断しんだん
3．自動車の自動運転

答え：
1．使われています。
2．これから使われるようになります。
3．自動車の自動運転ができるようにするために、スパコンを使って研究が行われています。

解説かいせつ：
1．天気予報よほう

　天気の変化へんかは、大気の状態じょうたい（気温、気圧きあつ、湿度しつど、風速、風向などの値あたい）の変化へんかでとらえることができます。そして、大気の状態じょうたいは、大気の流れや熱ねつの出入りなどの法則ほうそくに従したがって変化へんかします。そこで、法則ほうそくを表す式に今日の大気の状態じょうたいのデータを入れて計算すると、明日の大気の状態じょうたいを予測よそくすることができます。天気予報てんきよほうは、このような予測よそくをもとにして行われています。

　実際じっさいには、大気をたくさんのブロックに分け（図1）、そのブロックの中で気温、気圧きあつなどの値あたいがどう変化へんかするかを計算します。正確せいかくに予測よそくするには、ブロックを小さく分け、時間を少しずつ進めながら計算する必要ひつようがあるため、計算量りょうは非常ひじょうに多くなります。そこで、計算にはスパコンが使われています。

　天気予報よほうのように、自然しぜん界の法則ほうそくに基もとづいた計算で未来みらいを予測よそくすることを「シミュレーション」といいます。スパコンを使ったシミュレーションは、天気予報よほうだけでなく、薬の開発、自動車の設計せっけい、電子材料ざいりょうの開発などに幅広はばひろく使われています。

2．病気の診断しんだん

　肺はいがんや肺炎はいえんの診断しんだんには、「Xエックス線CTシーティー」という方法ほうほうで、肺はいを輪切わぎりにするように撮影さつえいした画像がぞうが使われます（図2）。

　現在げんざいは、お医者さんがCT画像シーティーがぞうを見て、病気があるかどうかを診断しんだんしています。しかし、病気（がんや炎症えんしょう）のある場所、病気になった場所の見え方は患者さんごとに違ちがうため、肺はいがんや肺はい炎などの病気があるかどうかを画像がぞうから正しく診断しんだんするにはお医者さんの経験けいけんが必要ひつようです。

　そこで、人工知能ちのう（AIエーアイ）に診断しんだんさせようという研究が進んでいます。まず、お医者さんが病気の場所をマークしたたくさんのCT画像シーティーがぞうを集めます。

　次に、これらの画像がぞうをAIエーアイに学習させ、病気の見分け方のルールをAIエーアイに見つけさせます。
このAIエーアイに、まだ診断しんだんされていないCT画像がぞうを見せて、病気のある場所を見つけてもらうのです。たくさんの画像がぞうデータからルールを見つけるにも、ルールをもとに病気を見つけるにも、大量たいりょうの計算が必要ひつようなためスパコンが使われます。

　このように、大量たいりょうのデータを扱う「データ科学」とAIエーアイを組み合わせる方法ほうほうは、病気の診断しんだんだけでなく、自動翻訳ほんやくや、コンビニの商品の仕入れなど、いろいろなところに使われ始めています。このやり方では、「人間には見えないルール」をスパコンが探さがし出してくれる可能性かのうせいがあり、より正確せいかくな判断はんだんをしてくれるようになるかもしれません。

3．自動車の自動運転

　人が自動車を運転するときは、目や耳で周まわりのようすを知り、少し先のことを予測よそくして次に何をすべきかを判断はんだんし、ハンドルを切るなどの操作そうさをします。自動運転では、車につけたカメラなどで周まわりのようすを知り、AIエーアイが予測よそくと判断はんだんを行い、ハンドルやブレーキなどを自動で動かします。

　自動車はあちこちの道を走り、隣となりを走る車はいつも違ちがいます。ですから、AIエーアイが周まわりのようすをもとに予測よそくと判断はんだんを行うには、様々な「周まわりのようす」のデータをAIエーアイに学習させ、「こういうときはこうなりそうだからこうする」というルールを見つけさせなければなりません。そのために、スパコンが使われます。自動運転の自動車には、小さなスパコンが積つまれることになるでしょう。

　さらに、自動運転の学習では、シミュレーションも使われます。様々な「周まわりのようす」を、スパコンを使ったシミュレーションでつくりだし、それをAIエーアイに学習させるのです。
シミュレーションなら、実験じっけんよりもずっと簡単かんたんに大量りょうのデータを得えることができるだけでなく、例たとえば「歩行者にぶつかる」といった、実際じっけんにはデータを取れないような「周まわりのようす」も学習させることができます。

　このように、「データ科学とAIエーアイ」を、シミュレーションと組み合わせることも、スパコンの重要じゅうような役割やくわりとなってきています。