AIポッドキャストの紹介と本日のテーマ
どうも、しぶちょーです。ものづくりの視点は、産業機械の現役エンジニアである私、しぶちょーが、ものづくりに関するトピックを独自の視点で解説する番組です。
最初に一つだけお伝えしておきたいんですけど、この番組は、AIが原稿を生成して、それを音声化してお届けしている AIポッドキャストなんですね。
普段のものづくりのラジオとは別のラインで、最新のニュースをAIに整理してもらって、そこにしぶちょー視点を乗っけた台本を読み上げてもらっている、いわば実験的な番組です。
なので、内容にたまに事実と微妙に違うところとか、ニュアンスが本来とちょっとずれてる箇所が混じる可能性があるってのは、ぜひ頭の片隅に置いておいてほしいのよね。
気になった情報は概要欄のリンクから一時ソースを確認してもらえると、より楽しめると思います。
今日は今週分のニュースから、え、そうだったの?って足元がちょっとぐらつくやつを3本揃えました。
1本目は、毎朝きっちり測ってる家庭用の血圧計、あの数字が実は直接測った値じゃなくて、腕の振動から逆算した推定値だった、という健康ガジェットの裏側の話。
2本目は、ロボットの手先の作業が人間のお手本を超えるどころか、練習を重ねるほど勝手にどんどん上手くなっていく、AIとロボットの融合の話。
そして3本目は、体に入れた3Dプリントのインプラントが1年2年かけて溶けて消えて、その頃には自分の死亡でできた本物の組織に置き換わってる、という再生医療の話。
血圧計、ロボットの手、溶けるインプラント、今週も振り幅は相変わらずですが、全部ものづくりの視点で見ると、ぐっと面白くなります。
家庭用血圧計の「推定値」の裏側
それでは早速いきましょう。じゃあ1本目、いきましょう。
あなたが毎朝腕にカフを巻いて測ってる、あの家庭用の血圧計、上が130、下が80、みたいな数字が出るでしょ?
実はあの数字、血圧を直接測った値じゃなくて、腕の振動から逆算して推定した値なんですよ、って話なのよね。
これね、ハッカデイユーロプっていう電子工作系の大きなイベントで、ミロシュ・ラシックさんってエンジニアが、
あなたの血圧計、嘘ついてない?ってタイトルで発表して、ちょっとざわついたネタなんです。
まず、お医者さんが昔からやってる測り方あるじゃない。
腕に巻いたカフをギューッと締めて、聴診器を当てて、空気を抜きながら、トクン、トクン、って音が鳴り始めた瞬間が上の血圧。
音が消えた瞬間が下の血圧。
あれは、実際に血が流れる音を耳で直接聞いて判定してる、訓練を受けた人がやる王道の方式なんですね。
コロトコフ法って言います。
じゃあ、家庭用のやつはどうかって言うと、これが全然違う。
カフを一回パンパンに膨らませて、じわーっと空気を抜いていく。
その途中で、血がドクンドクンと流れる度に、カフに伝わる振動を中のセンサーが拾ってるの。
で、この振動が一番大きくなるポイント。
これは平均の血圧としてわかる。
でもね、肝心の上と下の血圧は直接は測ってないのよ。
振動の山のグラフの40%の高さの地点、80%の地点みたいな比率から、えいやって計算で割り出してるだけ。
オシロメトリック法って言うんだけど、要は推定式なんですね。
しかもその計算式、メーカーごとにバラバラで中身はほとんど公開されてないブラックボックスなの。
いやーここでエンジニアとしてちょっとゾッとするのが精度の規格。
一番ゆるいクラスだと測定の85%が上下15ミリ、この範囲に入ってればOKっていう基準なんですよ。
15ってさ、上が130か145かみたいな話でしょ。
血圧の判断としては結構でかい幅じゃない。
しかも推定式だから脈が不安定な人とか不正脈がある人ほどこの逆算はずれやすくなる。
ラシックさんもそこを問題視してて、面白いのが自分で検証用の測定デバイスを作っちゃって、それをオープンソースで公開してるのよ。
脈波とか心電図とか複数のセンサーで同時に信号を取って、各社の推定アルゴリズムが実際どれだけ合ってるのかを比べて暴こうとしてる。
この気になるなら自分で測って確かめるって姿勢、めちゃくちゃ電子工作の人だよね。
でこれ、ものづくりの視点で見るとすごく本質的な話でね。
物理量を直接測れないとき間接的に測れる別の量から推定モデルで逆算する。
これ計測の世界では超あるあるなの。
モーターのトルクを電流値から推定したり、温度をセンサーの抵抗値から割り出したり、みんなそう。
だからこそその推定式が本当に合ってるのかを保証する構成と誤差はこのくらいですっていう開示がセットで命になる。
中身がブラックボックスな推定式って、そこの信頼の鎖がプツッと切れちゃうのよね。
自分ごとで言うとね、私オムロンの血圧計で健康管理してて、変頭痛持ちだから血圧の数字は結構気にしてる方なんですよ。
だからこそあの数字を絶対だと思って一喜一憂してたなぁと反省しました。
ラシックさんも血圧計を使うなって言ってるわけじゃなくて、実用的には十分な禁止ではある。
ただ一回の値じゃなくて、毎日測った傾向で見るのが正解ってことなんですね。
練習するほど上手くなるロボットの手
さっきの血圧計は人間が測るって話だったけど、次は機械が自分で上手くなるって話。
ロボットの手先の作業が人間のお手本を超えるだけじゃなくて、練習を重ねるほど放っておいても勝手にどんどん上達していく。
そんな成果をロンドンのヒューマノイドっていうヒューマノイドロボットの会社が発表したのよね。
キネとIQアセンドっていうちょっとかっこいい名前の仕組みです。
ちなみにこの会社、あのボッシュとかシェフラーっていう自動車部品のでかい企業と量産で組んでるガチ勢なんですよ。
まずこれまでロボットに細かい作業を覚えさせるのってどうやってたと思う?
人間がお手本の動きを何回も見せてそれを真似させる。で、上手くいかない部分を人がちまちま手で調整する。
これに何ヶ月もかかってたのよ。人の真似から入る、いわゆる模倣学習ってやつなんだけど、お手本を集めるのも微調整するのもとにかく人手と時間が死ぬほどかかる。
ここが長年のネックだったわけなんですね。
これに対してKineto IQ Ascendは発想が逆でね。
基本の動きだけ与えたら、あとはロボット自身が実際に手を動かして、試行錯誤でこうやったらうまくいった、これはダメだったを自分で学んでいく。
強化学習っていう方式なんだけど、これで数ヶ月かかってたのが数日で現場に出せるレベルまで仕上がるって言うんだから、いやーすごいじゃない。
で数字がね、なかなか具体的で面白いのよ。
例えば、部品をカゴから取って人に手渡す作業。
これで作業のスピードが85%アップして、成功率が80%から98%まで上がった。
さらにすごいのが、両腕でコンテナを持ち上げる作業。
スピードが2番以上、成功率は78%から99%、そして失敗の回数がなんと20分の1まで減ったって言うんですね。
でもね、この会社が一番言いたいのは、個別の数字じゃないの。
ロボットの性能は練習時間を増やせば増やすほど、予測できる形でどんどん上がっていくっていう法則があるぞと。
これ、まさに今のAI、チャットGPTみたいな大規模言語モデルが、計算量とデータを増やせば増やすほど賢くなってきた、
あのスケーリング則と同じことが、ロボットの手の動きでも起きてるって主張なのよ。
目標は信頼性99.9%。
しかも、このまま練習を詰めば100%まで届く見込みだ、とまで言ってる。
ここでものづくりの視点なんだけど。
工場の自動化で一番泥臭くて大変なのが、実はこのティーチングなの。
ロボットに動きを一個一個教え込んで微調整してを延々やる作業。
ここが自動化の一番のボトルネックだったんですね。
それが機械が自分で上達するに変わったら、これは多品種少量、
しょっちゅう段取り換えする現場の景色が根っこから変わる可能性があるじゃない。
これを聞いてるあなたが現場の人なら、ちょっとワクワクする話だと思わない?
ただね、産業機械の設計をやってる立場から冷静に言うと、現場が本当に血を流してきたのは、
99.9%と100%の、あの最後の0.1%なんですよ。
1000回に1回止まる、その1回が生産ライン全体を止めて夜中に呼び出される。
だから100%届く見込みはまだ外座。あくまで計算上の見込みの話であって、そこは割り引いて聞いておきたい。
とはいえ、機械が練習で勝手に上手くなるっていうこの方向性は本物だと思うのよね。
3Dプリントで育つ「溶けるインプラント」
ロボットの手が自分で育つ話をしたけど、最後は人間の体の中で組織そのものが育つ話。
しかもそのきっかけを作るのが3Dプリンタなのよ。体に入れたインプラントが1年2年かけて溶けて消えて、
その頃には自分の死亡でできた本物のチブサに置き換わってる。
そんなチブサ再建の手術がオーストラリアですでに30人の女性に行われたというニュースなんですね。
ベラセノっていう会社の技術です。これね、何がすごいって、従来のシリコンのインプラントとは考え方が根本から違うの。
普通のインプラントってシリコンの塊を入れて、それがずっと体の中に残るでしょ。
でもこの方法はまず足場を体に入れるの。スキャフォールドって言うんだけど、格子状のスカスカな構造物を3Dプリントで作る。
素材はポリカプロラクトン、PCLっていう、時間をかけて体の中で分解されて吸収される、溶けるプラスチッドなんですね。
で、この足場に患者さん自身の死亡の組織をくっつけて埋め込む。
そうすると、その足場を土台にして自分の細胞がじわじわ入り込んで、1年2年かけて自分の組織でチブサの膨らみが育っていく。
そして、役目を終えた足場のプラスチックは、綺麗さっぱり体に吸収されて消える。
最後に残るのは異物ゼロ。全部自分の組織だけ。シリコン特有のトラブルもなくて、感触も自然、っていうわけです。
数字で言うと、去年の臨床試験を19人と11人でやって、今回の30人。
8月末にはこれが倍以上に増える見込みらしい。
チブサを大きくする包協手術って、世界で年に220万件以上あるって言われてて、
CEOの人はチブサ再建だけじゃなく、鼻とか他の部位の再建にも広げられるって言ってるのよね。
ここで、3Dプリンタ好きとして声を大にして言いたいのがね、
3Dプリンタの本質って、実は形を作ることじゃないのよ。
細胞がちゃんと入り込んで育つには、穴の大きさ、隙間の量、強度、それに溶ける速さまで、全部緻密に設計された足場がいる。
金型で作る量産品じゃ、こんな一人一人違う複雑な内部構造は作れないじゃない?
つまり、3Dプリンタの本当の武器は、この複雑な中身のスカスカ構造を患者さんに合わせて自在に設計してポンと作れること。
ここなんですね。私もバンブラボのプリンタを何台か持ってて日々遊んでるけど、
あれで作ったものが、まさか人の体の中で溶けて組織に置き換わる時代が来るとはね。
いやぁ、同じ機械かって話でしょ?
だからこそ、あなたが3Dプリンタを置物を作るおもちゃだと思ってるなら、その認識はもうアップデートした方がいいのよ。
そして、一番グッとくるのが設計の考え方なの。
普通、ものづくりって、頑丈で長持ちするものを目指すじゃない?
でもこの足場は真逆で、役目を終えたら綺麗に消えてなくなることまで最初から設計に入ってる。
作って終わりじゃなくて、消えるまでの時間軸ごと設計する。
強度も、分解速度も、消えるタイミングも全部コントロールする。
この発想の転換が、めちゃくちゃ面白いのよね。
もちろん、まだ症例は数十人規模の臨床研究の段階で、明日から当たり前になる手術ってわけじゃない。
そこは正直に抑えておきたい。
でも、解ける足場に人の体が育つって、ちょっと前ならSFだった話が、もう現実に動き出してるのは間違いないんですよ。
まとめ：見えない仕組みを解き明かす視点
今日は血圧計、ロボットの手、解けるインプラント、この3本をお届けしました。
振り返ると全部、見えてる数字や結果のその裏側で何が起きてるかって話だったのよね。
血圧計の数字は推定値、ロボットの上達は練習量の法則、体に育つ鈍さは消える足場の設計。
表に出てる結果だけ見てると気づけない仕組みがその奥にちゃんとある。
だからね、今日一つやってみてほしいのは、身の回りで当たり前に信じてる数字や仕組みを一個選んで、
これってどうやって測ってるんだろう、どういう理屈で動いてるんだろうって裏側を覗いてみること。
血圧計でもスマートモッチの数値でもいい。仕組みを知ると世界の解像度が一段上がりますよ。
というわけで今回はここまでとさせていただきます。
私は技術ブログ支部長技術研究所も運営していますので、そちらの方もぜひチェックしてください。
Xの方も毎日ものづくりに関する投稿してますのでよろしくお願いします。
ポッドキャストものづくりのラジオの方も毎週土曜日週一で配信中です。
お時間あればぜひ聞いてください。
というわけで今回はここまで。以上支部長でした。
ではでは。