応用分野別－人工知能利活用白書2017年版　PDF版

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Institute of Next Generation Social System

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［出版日］

平成28年12月

［ページ数］

A4判／約800ページ
（※　バインダー製本とPDF版では編集上の違いによりページ数が若干異なります。）

［発行］

監修：　IoT／スマートテック　推進フォーラム
発行：　一般社団法人次世代社会システム研究開発機構

［レポート内容］

■概要■

人工知能／機械学習を使った先進・先端技術およびそのソリューションは、ほとんどあらゆる領域の産業・業界に及び、多様な用途に実装を果たしている。
政府は、人工知能、ロボット、ビッグデータおよびＩｏＴ型スマート工場などに軸足を置く姿勢を鮮明にして一層の成長市場の創出・拡大に力を入れている。
本白書は、IoT、機械学習、ビッグデータなど、各種スマートテクノロジーや次世代先進技術と人工知能との結合・融合・実装形態を巡る動向など、人工知能利活用のあらゆる可能性に焦点を当て、包括的に解説を加えたものである。
応用分野別、ソリューション別の最新動向・市場動向、領域別の課題点、今後の進展予測まで、人工知能先進ソリューションが関係するあらゆる領域を体系的・包括的に取り上げた調査報告書である。

■内容編成（目次）■

序

第1章　人工知能（AI）／機械学習の技術・産業別動向、市場動向

　1-1　概況・近況

　1-2　人工知能（AI）の技術動向・進展予測
　　［1］　各種調査報告より
　　［2］　今後の進展予測

　1-3　産業構造への影響
　　［1］　総務省情報通信政策研究所　人工知能活用でもたらされる経済効果に関する調査報告書

第2章　AI応用／機械学習応用／ニューラルネットワーク応用の広がり

　2-1　概説

　2-2　ニューラルネットワーク技術の進展
　　［1］　概説
　　［2］　脳・神経ネットワークのモデル化とニューラルネットワーク
　　［3］　畳み込みニューラルネットワーク
　　［4］　再帰型ニューラルネットワーク
　　［5］　コネクショニズム
　　［6］　自己組織化マップ

　2-3　ベイズ確率（推定）／単純ベイズ分類器とその応用

　2-4　SVM（サポートベクターマシン）とその応用

　2-5　k近傍識別器とその応用

第3章　IOTと人工知能の結合

　3-1　概説

　3-2　IoT／エッジコンピューティングと人工知能

　3-3　IoTセンサーデータ処理ルールの負荷軽減を実現するエキスパートシステム

　3-4　Microsoft 「Azure Machine Learnin」に基づいたエキスパートシステム

第4章　インダストリーIOTと人工知能／機械学習

　4-1　概説
　　［1］　インダストリー4.0の課題と人工知能による解決
　　［2］　分散機械学習を実装したオープンなIoTプラットフォーム
　　［3］　次世代産業用ロボットに欠かせない人工知能
　　［4］　IoT対応・人工知能搭載型携帯電話

　4-2　先進ネットワーク技術・先進コンピューティングとインダストリーIoT

　4-3　インダストリーIoTと次世代サプライチェーン

　4-4　実証実験動向

第5章　スマートファクトリーと人工知能

　5-1　概説

　5-2　次世代工場・次世代製造プラットフォームと人工知能
　　［1］　IoTと人工知能による工場効率化・スマート化
　　［2］　事例検証

　5-3　工場・製造現場向けのIoTプラットフォーム構築を巡る競争
　　［1］　ファナック　IoTプラットフォーム「FIELD system」
　　［2］　デンソー　「DP-Factory IoT革新室」／「ダントツ工場」
　　［3］　NTTコミュニケーションズ／富士電機／安川電機他　産業機械の稼働最適化システム
　　［4］　ブリヂストン　「Flow Oriented Approach」／「BIRD」

　5-4　人工知能＋IoTによる製造品質による工場見える化ソリューション
　　［1］　NEC　「NEC Industrial IoT」／「ものづくり見える化ソリューション」
　　［2］　富士ゼロックス　「SCQM」

第6章　人工知能を活用した先端金融技術とIOTの結合

　6-1　IoTとブロックチェーンのマリアージュ
　　［1］　金融工学へのIoT適用によるエレガントなソリューション
　　［2］　経済産業省　「ブロックチェーンのIoTに適用・拡張」調査研究プロジェクト」
　　［3］　次世代金融IoTの推進と「ADEPTプロジェクト」

　6-2　人工知能を活用した先端金融技術における課題
　　［1］　法整備・システム整備／標準化の遅れ
　　［2］　トークナイゼーションによるIoTセキュリティ課題の解決

第7章　人工知能搭載画像認識ソリューション

　7-1　概説
　　［1］　画像認識技術の高度化に伴う多様化
　　［2］　市場傾向・市場規模

　7-2　人工知能搭載画像認識による「顔認証」

　7-3　人工知能搭載画像認識による「認証・監視システム／セキュリティ」

　7-4　人工知能搭載画像認識による「対象物認識」

　7-5　人工知能搭載画像認識による「防犯・公安」

　7-6　人工知能搭載画像認識による「不正検出／不良品検知」

　7-7　その他

第8章　スマートホーム／コネクテッドホームと人工知能適用

　8-1　音声認識概説

　8-2　スマートホームのインテリジェント化を促進する人工知能
　　［1］　概説
　　［2］　スマートハウス／スマートホームにおける音声認識技術導入・活用
　　［3］　コネクテッドホーム向け音声認識の市場・参入企業動向

　8-3　家庭向け音声アシスタントアプリ／アシスタント端末
　　［1］　発話解析・認識機能を搭載した秘書機能アプリ
　　［2］　Amazon Echo
　　［3］　Google Assistant／Google Home
　　［4］　ソフトバンク／SoftBank Innovation Program

第9章　次世代エキスパートシステム

　9-1　概況・近況

　9-2　次世代エキスパートシステムの応用
　　［1］　人工知能による経営意思決定支援システム
　　［2］　電子カルテと臨床決断支援システム（CDS）の結合
　　［3］　医療データウェアハウス／BIとの統合に伴う諸課題

第10章　次世代自然言語処理／スマートインフォマティクス

　10-1　概説

　10-2　意思決定支援・質問応答シンポジウム／自然言語生成の応用システム
　　［1］　概況・近況
　　［2］　自然言語処理を行う対話ロボット／コミュニケーション・ロボット
　　［3］　FacebookやLINEなどが仕掛けるチャットボット構想

　10-3　次世代検索技術／ソーシャル・サーチ、コンテクストサーチ
　　［1］　次世代検索技術
　　［2］　次世代ウェブによるコンテクストサーチ
　　［3］　次世代ソーシャル・サーチの可能性

第11章　「WATSON」を使った質問応答システム・意思決定支援システム

　11-1　IBM　ワトソン（Watson）概説

　11-2　IoTデバイスとWatsonを結合した血糖値管理アプリケーション

　11-3　Watsonを用いたヘルスケアサービス

　11-4　Watsonを活用した電子カルテ解析ソリューション

　11-5　Watsonによるゲノム情報解釈／全ゲノムのシーケンス

　11-6　Watsonを使った創薬・新薬開発

　11-7　クラウド経由で提供するWatson関連サービス

第12章　次世代ロボットと人工知能

　12-1　概況・近況

　12-2　次世代ロボット／スマートロボティックスと人工知能

　12-3　自然言語処理を行う対話ロボット／コミュニケーション・ロボット

　12-4　人工知能搭載ヒト型ロボット

　12-5　IoTとの統合を果たす自律型代理行動ロボット

　12-6　自律型代理行動ロボットの開発・製品化最新動向

第13章　第4次医療革命「MEDICINE 4.0」と人工知能

　13-1　本格化する第4次医療革命「Medicine 4.0」に向けた動き
　　［1］　概況・近況
　　［2］　予測型医療へのパラダイム変換を促進する人工知能

　13-2　人工知能／機械学習を活用した手術支援システム
　　［1］　機械学習を活用した手術支援システム最適化
　　［2］　人工知能システム「ホワイト・ジャック」

　13-3　生体データ・医療データのビッグデータ解析適用／IoT化
　　［1］　疾患の予防・制圧に向けビッグデータ解析・活用
　　［2］　ゲノム・オミックス医療を支える医療ビッグデータ
　　［3］　バイタルデータのビッグデータ解析
　　［4］　ビッグデータ解析と予防医療
　　［5］　生体データのIoT化と発症の事前予測

　13-4　包括評価制度（DPC／PDPS制度）とビッグデータ解析

第14章　メディカルロボットと人工知能

　14-1　概説
　　［1］　概況・近況
　　［2］　ロボットによる医療行為・医療作業代行の可能性
　　［3］　医療・介護ロボットの国際規格整備動向
　　［4］　メディカルロボットの品質マネジメント認証

　14-2　手術支援ロボットの発展と課題
　　［1］　技術改良が進む手術支援ロボット
　　［2］　微細手術ロボット
　　［3］　内視鏡ロボットアーム

　14-3　スマートヘルスケア・ロボット／症候発生予防ロボット

　14-4　メディカルロボット／スマートヘルスケア・ロボット参入企業動向
　　［1］　大和ハウス工業
　　［2］　川崎重工業
　　［3］　フィリップス・レスピロニクス

第15章　ディープラーニングがもたらす医療画像認識技術の顕著な発展

　15-1　概説
　　［1］　概況・近況
　　［2］　医療画像診断の技術革新を促す人工知能
　　［3］　ディープラーニングがもたらす医療画像認識技術の顕著な発展
　　［4］　深層学習を使った先進画像診断技術

　15-2　8K画像／8K（硬性）内視鏡の開発と人工知能による診断支援
　　［1］　概況・近況
　　［2］　病理診断への活用
　　［3］　診断支援への活用
　　［4］　内視鏡（硬性鏡）への活用
　　［5］　総務省　「8K技術の応用による医療のインテリジェント化に関する検討会」

　15-3　医療向けAR（augmented reality：拡張現実感）／3D活用
　　［1］　概況・近況
　　［2］　3D遠隔診療を促進する人工知能

第16章　電子カルテ／医療情報の2次利用と人工知能

　16-1　ディープラーニングによる電子カルテ診療データ解析技術

　16-2　電子カルテデータをもとに機械学習を使った予後の予測

　16-3　ウエアラブル端末と画像認識技術を使ったAR（拡張現実）型電子カルテ

　16-4　PHR標準化／PHRサービスを活用した医療の質向上の取り組み

　16-5　PHR（Personal Health Record）由来のデータを活用した代理機関設置の動き

第17章　医療診断支援と人工知能

　17-1　人工知能を使った診断支援・治療支援
　　［1］　患者検査データ、診療記録のビッグデータ解析
　　［2］　医療ライフログ分析とビッグデータ活用

　17-2　人工知能を活用した迅速病理診断支援システム

　17-3　人工知能を使った症状のメカニズム解明

　17-4　人工知能を活用した類似症例検索システム

　17-5　メンタルヘルスの定量化を実現する人工知能
　　［1］　機械学習を活用したメンタルヘルスのシステム化
　　［2］　ストレスチェック支援クラウド

第18章　人工知能を活用した病理診断

　18-1　デジタルパソロジー（デジタル画像を用いた病理診断）の新潮流

　18-2　遠隔病理診断（テレパソロジー）の新潮流

　18-3　連携病理診断

第19章　遠隔医療、在宅医療と人工知能活用

　19-1　遠隔医療／テレヘルス・ソリューションと人工知能
　　［1］　概況・近況
　　［2］　遠隔診療サービス市場動向
　　［3］　在宅医療の需要拡大と人工知能活用
　　［4］　バイタルデータの人工知能分析による遠隔医療／予防医療
　　［5］　バイタルデータを活用した遠隔・生涯ヘルスケアサポート
　　［6］　医師ネットワークを生かした人工知能活用型遠隔診療
　　［7］　動態管理サービスを応用した在宅医療
　　［8］　モバイルICTと人工知能を活用した在宅医療

　19-2　脚光を浴びる「都市型遠隔診療」
　　［1］　概況・近況
　　［2］　スマートフォンを用いた遠隔診療システム
　　［3］　スマートフォンと人工知能を活用した遠隔診療の実証研究

　19-3　各種領域別先進遠隔診療サービス
　　［1］　睡眠障害向け遠隔診療サービス
　　［2］　ED治療向け遠隔診療サービス

第20章　がん医療における人工知能システムの適用

　20-1　がん個別化医療人工知能システム

　20-2　ディープラーニングによるがん診断支援

第21章　脳波・神経ネットワーク活用技術／先進バイタルセンシング技術

　21-1　活発化するスマート脳波／バイタルサインセンシングの技術開発
　　［1］　バイタルサインセンシングと人工知能　概説
　　［2］　スマート脳波センサー技術
　　［3］　バイタルサインセンシングの日本公開特許および先端技術動向
　　［4］　インテリジェントセンサーによるバイタルデータ活用ソリューション
　　［5］　バイタルサインを取込んだ次世代電子カルテ
　　［6］　医療系生体センサーネットワークの事例

　21-2　スマート・ウェアラブル医療技術
　　［1］　ウェアラブルな生体アクティビティーモニター
　　［2］　ウェアラブル心拍センサ
　　［3］　ウェアラブル脈波センサーモジュール

　21-3　医療検査・医療測定の見える化
　　［1］　概況・近況
　　［2］　生体ガス成分測定の見える化

第22章　次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子（ゲノム）解析

　22-1　遺伝子解析データを生かした新たな産業創出

　22-2　医療情報と遺伝情報を集積させたバイオバンク

　22-3　個人向け遺伝子検査サービス（DTC）の活発化

　22-4　ゲノム医療と消費者向け（DTC）遺伝子検査ビジネスを巡る議論

第23章　バイオインフォマティクス、自己免疫系と人工知能

　23-1　バイオインフォマティクス、遺伝的アルゴリズムと人工知能

　23-2　遺伝子解析技術を生かした新たな産業創出

　23-3　個人向け遺伝子検査サービス（DTC）の活発化

第24章　人工知能解析による創薬

　24-1　概説

　24-2　ビッグデータ解析による創薬

第25章　次世代自動車と人工知能

　25-1　次世代自動車における人工知能活用
　　［1］　概況
　　［2］　クロスボーダーで進む次世代自動車と人工知能活用
　　［3］　モビリティ・イノベーションの核となるビッグデータ
　　［4］　交通クラウドプラットフォームの一端を担う人工知能
　　［5］　新サービスの創出に乗り出す自動車関連業界
　　［6］　運転支援や安全制御システムと人工知能活用

　25-2　人工知能を搭載した自動運転システムの進展
　　［1］　自動運転、人工知能、モビリティーイノベーションのシナジー
　　［2］　自動運転における自動化のレベル
　　［3］　米運輸省道路交通安全局（NHTSA）の見解－最新動向

　25-3　人工知能／機械学習による顔認識・歩行者認識・走行環境認識技術
　　［1］　人工知能によるドライバーの状態認識・感情認識
　　［2］　脳波でドライバーの感情を見極める感情推定アルゴリズム
　　［3］　顔画像認識・三次元顔認識技術
　　［4］　ディープラーニングによる走行環境認識・歩行者認識

　25-4　主要メーカー動向
　　［1］　活発化する系列を超えた共同開発の動き
　　［2］　人工知能と次世代自動車の結合に積極的に取り組むトヨタ自動車
　　［3］　Googleで取り組む自動運転プラットフォーム
　　［4］　ダイムラーが取り組む自動運転プラットフォーム

　25-5　実証実験動向
　　［1］　自動運転バスの実証実験が活発化
　　［2］　自動運転トラックによる欧州横断実証実験
　　［3］　自動運転タクシーと人工知能

第26章　バーチャルリアリティ／拡張現実と人工知能

　26-1　拡張現実（仮想現実）と機械学習　概況・近況

　26-2　シミュレーテッドリアリティと機械学習／ディープラーニング

　26-3　コンピュータビジョン／ロボットビジョンと機械学習

　26-4　医療現場での複合ARシステムの有用性

　26-5　医療向けAR（augmented reality：拡張現実感）

第27章　次世代クラウド／次世代データセンターと人工知能

　27-1　クラウドのアーキテクチャ・フレームワークと人工知能／ビッグデータ

　27-2　ビッグデータを活用するためのクラウド・テクノロジー

　27-3　人工知能とデータウェアハウス

　27-4　IaaSによるビッグデータ系データ解析サービス

　27-5　AWSが展開するビッグデータ向けサービス群

　27-6　先進医療クラウド
　　［1］　医療症例データ収集用クラウドサービス
　　［2］　医用画像の分散保管クラウド・サービス
　27-7　バーチャリゼーション（仮想化）／ネットワーク運用保守の自動化

　27-8　クラウド型機械学習サービス導入にあたっての検討事項

　27-9　機械学習エンジンを搭載したクラウド型プラットフォーム

　27-10　クラウド型リアルタイムデータ収集・蓄積プラットフォーム

　27-11　クラウド型ビッグデータ解析／レコメンドサービス

　27-12　次世代データセンターを支えるコンピュータ・アーキテクチャ

第28章　人工知能を応用した先進サイバーセキュリティ技術

　28-1　人工知能を応用した先進サイバーセキュリティ技術　概説

　28-2　人工知能を活用した企業のサイバー攻撃対策

　28-3　機械学習によるサイバーリスクに対抗するデジタル抗体技術

　28-4　機械学習を用いた疑わしい活動の検知

　28-5　機械学習を使ったサイバー攻撃のリアルタイム予測、検出システム

　28-6　情報セキュリティーモニタリング支援

　28-7　人工知能によるホームセキュリティ監視

第29章　フィンテック／金融工学と人工知能

　29-1　金融業界の構造変化とフィンテック
　　［1］　金融イノベーションを支えるフィンテックと人工知能
　　［2］　IoTとの連携も検討されている次世代金融インフラ
　　［3］　金融サービスモデル変化／金融システム制度改革とフィンテック

　29-2　ブロックチェーンによる次世代金融システム基盤
　　［1］　進化を遂げ、多様化をみせるブロックチェーン
　　［2］　ブロックチェーン技術のハイブリッドモデル
　　［3］　スマートプロパティ（資産所有権登録台帳システム）がもたらすイノベーション

　29-3　次世代フィンテック設計と技術・インフラ面の進展
　　［1］　非接触型決済システム
　　［2］　ID連携／連合アイデンティティ
　　［3］　生体認証（指紋／静脈／顔／虹彩）

　29-4　人工知能による為替・株式売買の判断支援

　29-5　人工知能による景気予測

　29-6　人工知能による金融機関向けデータ分析

　29-7　人工知能による金融資産分析／商機発掘

　29-8　人工知能によるリアルタイムビッディング（RTB）

　29-9　ロボット・アドバイザ（人工知能搭載ヒト型ロボットによる投資アドバイス）

　29-10　人工知能による自動対話サービス

　29-11　人工知能による銀行店舗接客支援

　29-12　参入企業・ベンダー動向

第30章　不動産テックと人工知能

　30-1　フィンテックと不動産イノベーションへの影響

　30-2　不動産取引き、契約、履行記録の自動化を実現するスマートコントラクト

　30-3　スマートコントラクト（契約自動化）が不動産ビジネスにもたらすもの

　30-4　フィンテックとリアルテック（不動産業のブロックチェーン適用）

第31章　スマートグリッド／エネルギー効率管理と人工知能

　31-1　ビッグデータを活用したスマートエネルギー創造
　　［1］　人工知能を活用した新たなスマートシティ・サービス創造
　　［2］　ビッグデータ専用アプリケーション活用によるスマートシティサービス

　31-2　再生可能エネルギーの発電量・生産量予測
　　［1］　大気質監視、気象衛星、光センサー経由のリアルタイム・データ解析
　　［2］　太陽光発電量の予測

　31-3　風力・波力発電／風況・波況解析

　31-4　農産物生育予測／不作リスク診断

第32章　人工知能搭載家電／スマートホーム／コネクテッドホーム

　32-1　人工知能を搭載したIoT志向の“つながる家電”

　32-2　人工知能によるユーザー嗜好の学習・レコメンド機能搭載家電

　32-3　機械学習によるコネクテッドホームの拡張

第33章　スマート行政サービスと人工知能活用

　33-1　概説

　33-2　ビッグデータ解析を活用した地方活性化支援事業

　33-3　ビッグデータ活用による滞納分析・滞納対策

　33-4　政策立案、財政の改善支援

　33-5　市民の健康課題分析／健康指導支援

第34章　人材評価・人材選考と人工知能

　34-1　人的パフォーマンス評価・改善分析

　34-2　人の動きを把握する位置情報のデータ解析

第35章　次世代広告（アドテック）／次世代マーケティングと人工知能

　35-1　顧客分析・商品開発
　　［1］　マーケティング連携と顧客行動の可視化
　　［2］　アスクル／ヤフーが展開するビッグデータ活用型ネット通販「ロハコ」

　35-2　販促向上・広告戦略支援

　35-3　広告分析／広告効果測定

　35-4　レコメンドサービスと人工知能活用

　35-5　来店客の画像解析・行動予測

　35-6　ユーザーエクスペリエンスを活用した「関心度合い」に基づく広告

　35-7　屋外広告を対象とした人工知能の活用

第36章　ソーシャルメディアと人工知能

　36-1　ソーシャルメディアと人工知能
　　［1］　概説
　　［2］　ソーシャル・クラウドと人工知能の密接な関係
　　［3］　人工知能による口コミ分析

　36-2　人工知能を使ったソーシャルネットワーク・コネクティビティの探求

　36-3　深層学習を使ったプロフィール理解、投稿理解

　36-4　人工知能を活用したアクセシビリティ改善

　36-5　次世代分散化ソーシャルネットワーク

第37章　EDTEC（エドテック）／Eラーニングと人工知能

　37-1　米国：公的サービスを改善するためのオープンガバメント施策

　37-2　ビッグデータと機械学習／ディープラーニング教育の密接な関係

第38章　社会インフラの維持・保守管理と人工知能

　38-1　社会インフラの維持・保守管理と人工知能　概説

　38-2　老朽化設備の点検効率化、故障予測

　38-3　ビル／オフィスのエネルギー管理

　38-4　渋滞緩和／交通事故防止

　38-5　車両の運行管理／道路の維持管理

　38-6　事故予測／事故防止支援

第39章　流通・配送システム／次世代ドローンと人工知能

　39-1　概況・近況

　39-2　ドローンを使った配送サービス

第40章　エージェントモデル／知的エージェントと人工知能応用

　40-1　エージェント・ベース・モデル概説

　40-2　エージェント・ベースド・モデルの応用

第41章　人工知能によるネットワーク品質向上

　41-1　概況・近況

　41-2　スマートフォン通信状況をビッグデータとして収集・分析する技術

第42章　量子アニーリング／量子コンピュータを援用した人工知能開発

　42-1　人工知能の発展に不可欠な量子コンピュータ技術

　42-2　量子人工知能の現状と展開予測

第43章　ブレイン・マシン・インターフェース／脳波活用機能・機器と人工知能

　43-1　ブレイン・マシン・インターフェイス（BMI）

　43-2　ウェアラブル脳波計と人工知能

第44章　人工知能開発者向けツール

　44-1　Artificial Intelligence Markup Language

　44-2　TensorFlow

　44-3　Deep Scalable Sparse Tensor Network Engine（DSSTNE：デスティニー）

　44-4　Microsoft Cognitive Services

　44-5　Microsoft Computational Network Toolkit(CNTK)

第45章　人工知能／機械学習／ディープラーニング向けクラウド・サービス

　45-1　機械学習分析向けクラウドサービス／機械学習エンジンAPIサービス

　45-2　機械学習エンジンを搭載したクラウド型プラットフォーム

　45-3　クラウド型リアルタイムデータ収集・蓄積プラットフォーム

　45-4　クラウド型ビッグデータ解析／レコメンドサービス