なぜコンピュータを学ばなければならないのか 21世紀の君主論
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国際基督教大学における、グローバル情報学という学部1年生向けの講義で、ゲスト講師をした際の講義資料です。
なぜコンピュータを学ばなければならないのか 21世紀の君主論
- 2. 自己紹介 • ところてん • @tokoroten • 株式会社NextInt 代表 • 怪文章職人 • 最近の活動 • データサイエンティスト養成読本 ビジネス活用編 • Veinという自社サービスをリリー ス • 最近のお仕事 • 機械学習顧問（3社） • モバイル戻るウェア開発 • ECプラットフォーム • データ分析企業 • 新規事業コンサルティング（1社） • ゲームディレクター(1社) ↓共著 ↓寄稿↓共著
- 5. 注意 • 本スライドは、私が最近考えていることを適当に話します • 「答え」はありません、間違っているかもしれません • 私の考えをヒントに、自らが考える講義です • 気になった箇所はネットでも本でも、自ら調べてください
- 6. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 7. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 9. 共通するものは何？ • 車、冷蔵庫、テレビ、電子レンジ、飛行機、人工衛星、 Suica、これらに共通するモノは何だろうか。 • これらにはすべてコンピュータが搭載されており、プロ グラムによって動いているということである。 • 例えば自動車では、1台あたり約100個の電子制御回路 (ECU)が使われている。そしてECUの中では数百万行を 超えるプログラムが動いており、ECUを接続するケーブ ルは総延長約2kmにも及ぶ。いまや自動車は動くコン ピュータネットワークとして機能していのである。 • また、昨今のテレビは大多数がAndroidやFirefoxOS、 WebOSといったOSを搭載しており、テレビ局から送ら れてくる平均10MbpsのMPEG2動画を表示するコン ピュータである。コンピュータであるからにはアップ デートも行われおり、皆がテレビを見ている裏側でデー タ放送を活用してOSアップデートが行われている。 • 我々の生活にはもはやコンピュータが不可欠であり、コ ンピュータ無しの生活は成り立たなくなっている。加え て現代のコンピュータでは機械学習が活用されており、 機械学習なしにはコンピュータの真価を発揮させること は出来ない時代になってきている。 キズナアイ-1st写真集-AI 中山寄稿コラムの序文より引用
- 10. なぜコンピュータを学ばなければならないのか • ほぼ全ての産業がコンピュータに依存するようになった • コンピュータ無しでの現代の産業は成り立たない • 工場の情報化は80年代から • 一般オフィスへの浸透は2000年ごろ • 1990年前後と現在を、フィクションの中で比較してみる • 1988 美味しんぼ • 1989 機動警察パトレイバー • 2015 SHIROBAKO • 2016 シン・ゴジラ • 2018 アグレッシブ烈子
- 12. 1989 機動警察パトレイバー ON TELEVISION • 当時はコンピュータは「電算室」にあるものだった
- 16. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 19. 世界ではなにが起こっていたのか？ • ソフトウェア企業が躍進、銀行の相対的衰退 • キャピタリズムからソフトウェアへ • 「お金でお金を稼ぐ」よりも 「お金でソフトウェアを開発して稼ぐ」時代へ • 資本を人材に突っ込み、人材がソフトウェアを書くことで、 会社が儲かる仕組みが出来上がる • 日本は特に変わらず • 輸出の自動車、内需の通信と銀行が強い • ソフトウェアを輸出できていない
- 20. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 21. タユピンコ人の寓話 • 日本におけるタユピンコ人の移民は、1960年代からが始まり、 2018年現在では日本人の3倍以上の方が住んでいます。 • タユピンコ人の特徴として、彼らは日本人に比べて超薄給で働 きます。一説によると、日本人の十分の一や、百分の一といっ た低い給与で働いているそうです。 • 一方で、タユピンコ人は融通が全く聞かず、話す言葉が極めて 特殊で、彼らと意思疎通が行える日本人は極めて限られていま す。 • そのため、現代ではタユピンコ人との通訳の需要が高まってお り、この職に就く日本人が増えています。 https://scrapbox.io/nishio/%E3%82%BF%E3%83%A6%E3%83%94%E3%83%B3%E3%82%B3%E4%BA%BA%E3%81%AE%E3%81%9F%E3%81%A8%E3%81%88
- 22. タユピンコ人の寓話 • タユピンコ語は極めて特殊な構造をしているため、彼らに分か るように説明をするには困難を極めます。 • しかしタユピンコ語で、彼らにもわかる話をちゃんとしてあげ ると、彼らは文句も言わず、淡々と働き続けます。 • その結果、タユピンコ人を使った労働ダンピングにより、多く の日本人が失業しました。 https://twitter.com/blackenedgold/status/1083600189963722752
- 23. タユピンコ人の寓話 • タユピンコ人により多くの日本人が失業する反面、タユピンコ 人を3Kな職場に活用した結果、より高度な仕事を日本人に任せ る企業も現れてきました。 • もはや、タユピンコ人なしでは、現代の豊か生活は成り立たな くなってきているのです。 • 奴隷によって成立していた古代ローマと同じようなものです。 • 現代社会は言ってしまえば、タユピンコ人の奴隷労働、労働ダ ンピングにより成立しています。タユピンコ人の奴隷と同じ仕 事しかできない日本人はどんどん失業していってしまっていま す。
- 24. タユピンコ人の寓話 • そんな現代において、タユピンコ語の勉強は、将来の職を得る ためには必須の技能となっているわけです。 • タユピンコ人に嫌悪を抱く人もいるでしょう。 • しかしタユピンコ人はどんどん増えており、世界はタユピンコ 人の存在なくしては語れない状況になってしまったのです。 • 彼らと協力して、彼らの働きやすい環境を作ることこそが現代 のビジネスマンには求められているのです。
- 25. タユピンコ人の寓話、解説 • タユピンコ人 → コンピユタ • コンピュータは電力があれば、無限に働いてくれる • コンピュータは強力な反面、できることが限られている • 日本人の3倍のタユピンコ人 • 国内のPCの年間出荷台数は約1000万台 • スマホは年間約3200万台 • 家電やゲーム機に搭載されているものまで含めれば、 人口と同程度から3倍程度のコンピュータが身近に存在と推定 • タユピンコ語の通訳に付く日本人が増えている • 2009年77万人 (IT人材白書2010より引用) • 2017年91万人 (IT人材白書2018より引用)
- 27. お金持ちになるには？ • 自分のために働いてくれる他者を見つける • これまでの「自分のために働いてくれる他者」 • 人を奴隷にする • 現代では禁止されている • 資本により、人を従わせる • 自由にできる資産が1億円以上あるひといる？ • 組織構造・権力構造を作り、人が動く構造をマネージメントする • 会社、教祖、王権神授 • 魅力を持ち、人が自ら動くようにする • アイドル、社長、教祖、配偶者、Youtuber、可処分時間ハッカー • 現代は「コンピュータに働いてもらう」が可能になった • 一般人が格安で「奴隷」を持てるようになった初めての時代 • だからコンピュータについて学ぶ必要がある
- 28. プログラマだけ勉強すればよいのでは？ • 通訳だけが外国語を勉強すればいいわけではない • 通訳とコミュニケーションをとるには、外国語の知識が必要 • 通訳を間に挟んだとしても、相手の国の言語や風習は知っておく必要 • プログラマだけがプログラミングを覚えればいいわけではない • プログラマとコミュニケーションをとるには、 コンピュータの知識が必要 • プログラマを間に挟んだとしても、 コンピュータの言語や風習は知っておく必要 • Computational Thinkingは現代の君主論 • 人間よりも圧倒的な労働力を持つ計算機をいかにして統治するか • 為政者は実務ができなくとも理解しておく必要がある
- 29. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 30. Computational Thinkingとは何か？ • Computational Thinking：計算論的思考 • https://www.cs.cmu.edu/afs/cs/usr/wing/www/ct-japanese.pdf • システムデザイン、コンピュータ科学に基づく世界の分析 • 計算装置の性質を考慮した思考 • アルゴリズムの理解 • 再帰、並列、命令とデータ、アドレス、エイリアス • 巨大なタスクに挑戦する、抽象化と分割統治、モデリング • 予防、防御、最悪ケース、エラー処理、誤り訂正 • ヒューリスティックな推論、反例の発見 • オリジナルのコラムは非常に難しい • 分かっている人にはわかるが、分からない人には分からない文章 • 分かりやすく解説するために「僕の考えた最強のComputational Thinking」が世の中に跋扈している
- 31. 中山の考えるComputational Thinking • コンピュータが実行できるAtomを知ること • Atomを組み合わせることで、複雑な操作が実現できること • 物事を小さな単位に分解していき、Atomに到達すること • コンピュータによる操作により、現実に影響を及ぼせること • この考えは、プログラマ以外にも使える • コンピュータで実現できると分かれば、実装は別の人に任せられる • 「コンピュータ」を別のモノに置き換えても使える考え方 • Atom：原子論（ギリシャ哲学） • すべての物質は非常に小さな分割不可能な粒子で出来ている • 分割不可能な最小単位
- 32. 例）Atomを組み合わせて複雑な操作を作る • NAND素子があれば何でもできる • NANDはデジタル回路で最も基本的な回路の一つ • これ一つで他の論理演算素子を作ることができる http://kivantium.hateblo.jp/entry/2016/12/02/005359
- 34. コンピュータは単純だが速い • コンピュータが実行できることは限られている • 基本的な四則演算、数値の大小比較 • 数値の記録、保存 • 比較に基づく処理の切り替え • コンピュータはとても速い • 毎秒100億回以上の計算ができる（2.5GHz*4コア=100億回/sec） • 簡単な動作を組み合わせて、より複雑な動作を実現する • これを繰り返すことで、目的の動作を作り上げる • 人間にとって複雑な処理でも、毎秒100億回計算できるコンピュータ には容易なことが多い • コンピュータに「飽きる」という概念はないので、 一度プログラムを作れば、同じ処理であれば、何度でも繰り返す
- 35. 人間は複雑だが遅い • 人間はコンピュータにできない複雑なことを行える • 「そこにあるアレ取ってよ」という文章を理解できる • 初めて見る物体を壊さずに持つことができる • 人間の情報伝達能力は低い • 文章は毎分1000文字程度しか読めない • タイピングも毎分300タイプ程度が限界 • 人間を使うには大雑把な指示を出して使う • 相手に伝わるであろう文章を考えることが重要 • お互いが持っている一般常識や、知識を活用して、情報伝達を圧縮している • 人間にとって簡単なことは、コンピュータにとって極めて難しい • 人間はすぐに飽きるので、同じ動作を続けるのが極めて苦手
- 36. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 37. コンピュータによる産業の変化 • 現在は第四次産業革命が進行中 • 産業装置に組み込まれたコンピュータが、装置性能を改善 • さらには、他のシステムや装置と連動して協調動作することで、 従来では実現できなかった新しい生産を行えるようになった • コンピュータそのものの高性能化と、 AI技術や、ネットワーク、センサー技術の進歩が引き金 • 技術革新により産業がどのように変化してきたかをおさらい • 第一次産業革命から、第四次産業革命をおさらい • それぞれの間にも色々あるので、直近については別途解説
- 38. 産業革命の段階 • 第四次産業革命を説明するために、第一次から第四次を解説 • Wikipedia調べ • 第一次産業革命 • いわゆる教科書に載っている「産業革命」 • 1700年代後半～1830年代 • 石炭、蒸気機関（外燃機関）、自動紡績、自動織機 • 第二次産業革命 • 石油、内燃機関、規格化、大量生産 • 1870年代～1900年代まで（WW1前まで） • T型フォード、ライン生産 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AC%AC%E5%9B%9B%E6%AC%A1%E7%94%A3%E6%A5%AD%E9%9D%A9%E5%91%BD
- 39. 産業革命の段階 • 第三次産業革命 • コンピュータ、原子力、通信、Factory Automation • 省力化 • 1980年代～ • 第四次産業革命 • 2010年代～ • コンピュータの廉価化、インターネットの発展が進行 → AI、カスタマイズ生産、IoT、クラウド技術が発達 • 省力化から自律的へ • Industory 4.0や、ダイバーシティ生産といった新しい考え方 • 産業革命の間の空白期間にもいろいろあるので解説
- 40. 時代の変化１ • 重機の発明 • 肉体労働の簡易化 • 規格化 • 第二次大戦、大量生産、総力戦 • スプリングフィールドM1ガーランド • 鍛冶屋（一人で一気通貫で全部作る人）が消えた • 製図屋は増えた、職工は増えた • 規格化＋重機＋物流＝コンテナの発明 • ベトナム戦争のころ • バラ積みから、コンテナへ、世界の物流が大幅改善 • 港湾労働者がいなくなった • 船のオーナー、船員、トラックは増えた • メインフレーム、アポロ計画 60年代 • 統計、集計の電子化 • Human Computerの消失 • 電子回路の生産
- 41. 時代の変化2 • パーソナルコンピュータ＋プリンタ 70年代（Apple2とか） • ロケットサイエンティストのマーケット供給 • NASAがアポロ計画を終了したことにより、NASAの科学者が市場に放出された • コンピュータが大企業から中小企業へ • 手動経理、タイピスト、清書係が消えた • パーソナルコンピュータ 80年代（DOS/V互換機） • Factory Automation、産業の電子化 • 大量生産において熟練工が不要に • プログラマーの一般職業化
- 42. 時代の変化３ • ネットワーク化 90年代 • メッセンジャーボーイの消失 • 株式の立会所の電子化 • 20年かけて、立会所は消滅 • コンピュータの低コスト化、モバイル化、NWコストの低減 2000年代 • レンタルビデオ屋の消失、デジカメにより写真屋の消失 • 2008年、リーマンショック • 金融業界が抱えていた、クオンツが市中に放出 • 金融取引のシステムが、インターネット上のサービスに普及、RTB広告の発明 • IoT、AI化、所有から共有、購買からSubscription 2010年 • 監視、モニタリング、認知にかかわる知的産業は真っ先に消える • 認知がメインで、IOがデジタル化されたものは消えやすい • 運転手、読影医 https://www.jpx.co.jp/corporate/about-jpx/history/01-02.html
- 43. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 44. 第四次産業革命とは何か？ • コンピュータの性能上昇、小型化、無線通信、 機械学習、データ蓄積の複合的な要因によって発生 • 工場そのものがプログラマブル・自立稼働になる • 大量生産の時代 • ライン生産で同一の製品を大量に作る • 少量多品種生産の時代 • カスタマイズした製品を作ることで、売上を伸ばす • セル生産、一人屋台生産 • 完全カスタマイズ生産の時代（第四次産業革命、Industry4.0） • 工場にデータを納品すると自動で製品が出来上がる • 3Dプリンタ、カッティングプロッター、自動裁縫、etc
- 47. 第四次産業革命のネック • 生産はデータに基づいて自動化されるが設計がネック • 設計の自動化も始まっている • トポロジー最適化 • 3Dプリンター等に向けた、機能と性能を両立して自動設計する手法 https://tech.nikkeibp.co.jp/dm/atcl/mag/15/00195/022100008/ https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00481801
- 48. 東大の梅谷先生 Interactive Resonance Simulation for Free-form Print-wind Instrument Design 正しい音が鳴るオカリナの設計支援 https://www.youtube.com/watch?v=dWHYLqcCPuU http://www.nobuyuki-umetani.com/ Sensitive Couture for Interactive Garment Editing and Modeling 裁縫と立体図の間をコンピュータシミュレーション http://www.nobuyuki- umetani.com/publication/2011_sigg_sensitivecouture/2011_siggraph _SensitiveCouture_Video.mp4
- 50. 第四次産業革命で何が起こっているのか？ • 適切な要求を入力すると、要求に合わせた設計図が作られる • 工場に設計図をデータで送ると製品が出てくる • 工場の生産設備は自律的に稼働し、製品を製造する • オーダーメイドとマス生産の境目が薄くなっていく • 現在足りない職業 • ダイバーシティ生産、Industry 4.0の仕組みを作る人 • プログラマ、データサイエンティスト、FA、ビジネス屋 • 工場間の連携 • 問題を発見する人、設計図を調整する人
- 51. まとめ • ソフトウェアが世界を支配した • コンピュータの考え方を学ぶことは必須教養と化している • Computational Thinking • 第四次産業革命という波が進行している • コンピュータの発展を元に、ネットワーク、機械学習、IoT、データ収 集、が高度化 • 工場そのものが自律的に稼働するようになる • 設計から製造・販売までAIが支援をするようになる
- 52. 目次 • なぜコンピュータを学ばなければならないのか • 世界経済の変化 • タユピンコ人の寓話 • お金持ちになるには • Computational Thinkingとは何か？ • 過去から未来へ、産業革命の変遷 • 第四次産業革命 • 余談１：クラウドとは何か？ • 余談２：人生の攻略法 • 余談３：Boto3のMTurk
- 53. 余談１：クラウドとは何か？ • 人間一人が取り扱えるコンピュータはせいぜい10台程度 • 大規模なシステムを作るには、大人数が必要だった • クラウドの登場で、人間の限界を突破 • クラウドと仮想化との違いは、コンピュータをAPI化しているか否か • APIにより、コンピュータでコンピュータを制御できる • より優れたプログラマーは、より多くのコンピュータを取り扱える • クラウドは人間をエンフォースする • これが北米企業が大規模なサービスを少人数で回せている所以 • コンピュータでコンピュータを制御できるやつが勝つ時代
- 56. 余談３：Boto3 MTurk • Boto3：AWSをコントロールするためのライブラリ • 最近、Boto3にMturkのAPIが追加された • https://boto3.amazonaws.com/v1/documentation/api/latest/refere nce/services/mturk.html • メカニカルターク、クラウドソーシング • プログラムの中に「ここは人間に解かせる」ということができ るようになった • プログラムが苦手な仕事は人に任せてもよい • 物体認識、OCR、人の判定、etc • 人間をプログラムの一演算として組み込む
- 57. 会場での質疑応答１ • Q いわゆるGAFAと呼ばれる企業は何で稼いでいるのか？ • A コンピュータを用いて、既存産業をリプレイス • コンピュータを用いて、より利便に、より安価にすることで、 消費者を既存産業からスイッチさせる • 人の欲望を、コンピュータを通じて攻略している • 知識を得たい • 人とコミュニケーションになりたい • 有名になりたい • 今すぐ○○したい • 安く手に入れたい
- 58. 会場での質疑応答２ • Q 北米ではエンジニアになれば給与が上がるといえるかもしれ ないが、日本ではエンジニアの地位が低く、エンジニアになる ことで給与が上がるとは言えないのでは？ • A 日本が中途半端に大きいから • 中国や英語圏は人口が多いため、コンピュータの持つスケーラビリ ティのメリットを享受することができる • 多くのコンピュータを扱えるエンジニアの価値が上昇する • 北欧などの企業（Nokiaや、Supercell）は自国語の話者が少ないため、 初手グローバルで売らざるを得ない • 韓国はこれのギリギリのライン • 日本は国内市場が中途半端に大きいため、国内で儲かってしまう。 そのため、グローバルに出ていくことが難しく、 それ以上のスケーラビリティを要求されないため。