전기전자/정보통신

NTT기술저널_2022.1 특집 요약 (p26-31)

디지털 트윈 컴퓨팅 구상 실현을 위한 기술 개발
[IOWN] [커뮤니케이션] [또 다른 디지털의 나] [시뮬레이션 기반] [System of Systems]

NTT에서는 IOWN(Innovative Optical and Wireless Network) 구상의 큰 축의 하나로서, 실제 세계와 디지털 세계의 통합을 통한 미래 예측이나 최적화를 실현하는 ‘디지털 트윈 컴퓨팅(DTC)’의 연구 개발을 추진하고 있다. 본 특집에서는 DTC가 담당하는 세계와 4개의 그랜드 챌린지에 대해 소개한다.

Part 1. IOWN 디지털 트윈 컴퓨팅으로 실현하는 세계
NTT가 목표하는 IOWN에서, 디지털 트윈 컴퓨팅(DTC)이 담당하는 세계와 4개의 그랜드 챌린지에 대해 개설한다. (아래 내용)

Part 2. 감성 커뮤니케이션 기술의 실현을 위한 숙련도와 대화 만족도에 관한 대응
감성의 차이를 초월한 커뮤니케이션을 위한 연구 중에서 ‘작업 숙련도에 맞춘 정보 제시’와 ‘대화 참가자의 적극성과 영향 정도에 기초한 만족도 평가 추정’의 기술에 대해 소개한다.

Part 3. Another Me를 실현하는 기술군
자신과 함께 성장하는 분신 Another Me의 실현을 위해 착수하고 있는 ‘관점별 질문 생성 기술’ ‘신체 모션 생성 기술’ ‘대화 영상 요약 기술’에 대해 소개한다.

Part 4. 미래 사회 탐색 엔진 실현을 위한 대응
미래 사회 탐색 엔진의 아키텍처 개요 및 주요 기술인 ‘필수 레이어 자동 선택 기술’ ‘What-if 시뮬레이션 기술’ ‘역 시뮬레이션 기술’에 대해 소개한다.

Part 5. 환경과 경제 사회의 순환을 가시화하는 연성(連成) 시뮬레이션 기술
System of Systems 기술에 관한 과제 및 순환 시스템 평가의 초기 대응으로서 PoC(Proof of Concept)의 구축 상황에 대해 소개한다.

Part 1. IOWN 디지털 트윈 컴퓨팅으로 실현하는 세계
나이토 이치베(内藤 一兵衛) 외 5인 / NTT연구기획부문, NTT디지털트윈컴퓨팅연구센터

1. 머리말
NTT가 목표하는 IOWN 구상에서의 큰 축의 하나로서, 실제 세계와 디지털 세계의 통합을 통한 미래 예측이나 최적화를 실현하는 ‘디지털 트윈 컴퓨팅(DTC)’의 연구 개발을 추진하고 있다. 본고에서는 IOWN에서 DTC가 담당하는 세계와 4개의 그랜드 챌린지에 대해 소개한다.

2. IOWN 디지털 트윈 컴퓨팅(DTC)
IOWN으로 실현되는 초대용량∙초저지연∙초저소비 전력을 특징으로 한 혁신적인 네트워크∙정보처리 기반 상에서 실현하는 것이 ‘디지털 트윈 컴퓨팅(DTC) 구상’이다. 이 구상은 실제 세계에서의 사물∙사람∙사회에 관한 고정밀도 디지털 정보를 통합함으로써 기존의 ICT의 한계를 초월한 대규모, 고정밀도 미래의 예측이나 새로운 가치를 가진 고도의 커뮤니케이션의 실현을 목표하는 것이다.

3. DTC 구상이 목표하는 세계
DTC 구상에는 아래의 3개의 특징이 있다.
①다양한 디지털 트윈을 자유롭게 통합해 분석∙시행∙예측 등이 가능하도록 하기 위해 디지털 트윈 간의 대규모의 복잡한 상호 작용을 해석하기 위한 공통적인 수단을 제공하는 점.
②디지털의 이점을 활용해 복제나 가공된 파생 디지털 트윈을 조합함으로써 가상 사회를 구축하고, 실제 세계의 기능이나 상호 작용을 확장하는 것이 가능해지는 점.
③사람의 내면을 재현함으로써, 예를 들면 개개인의 사고나 판단을 디지털 공간 상에서 재현∙표현함으로써 사람의 행동이나 커뮤니케이션 등의 사회적 측면에 대해, 통계적으로 뭉쳐진 무개성 개체 간의 상호작용이 아니라 개성을 고려한 다양성에 기초한 상호작용이 가능해지는 점.

앞으로 데이터 유통량의 폭발적인 증가가 예측된다. ‘Society 5.0’이라고 불리는 새로운 산업혁명에서는, 실제 세계에서 사람과 기계와의 협동이 증가하는 것은 물론, 디지털 트윈처럼 사이버 공간에서도 사람과 기계가 실시간으로 정보를 주고받을 수 있게 될 것이다. 현재 많은 산업에서 도입되고 있는 디지털 트윈은 현실 세계에 존재하는 사물이나 공간의 카피와 시뮬레이션을 목적으로 하고 있다. IOWN으로 실현하는 DTC 구상은 다양한 디지털 트윈을 자유자재로 통합해 다양한 연산을 함으로써, 지금까지 없었던 대규모의 고정밀도 실제 세계의 재현과 실제 세계의 물리적인 재현을 초월한, 사람의 내면도 포함한 상호작용을 디지털 공간 상에서 실현하는 것을 가능하게 하는 새로운 계산 패러다임이다. 이를 통해 다양한 사회적인 과제를 해석, 검증할 수 있는 환경의 실현을 목표하고 있다. 또한 이 검증 결과를 통해 보다 좋은 미래를 선택하고, 현재에 피드백하는 사이클을 가동시켜 나감으로써 계속 변화하는 현실 세계에 대응해 사람들이 자신만의 풍요로움을 선택 할 수 있는 세계를 지향하고 있다.

4. DTC 구상과 밀접하게 관련된 대응
DTC 구상은 정교한 시공간 파악에 의한 미래 예측∙최적화를 시행함으로써 사회 과제의 해결이나 새로운 가치 창조를 목표하는 ‘4D 디지털 기반®’이나, 메디컬 분야의 스마트화를 통해 보다 행복한 생활을 위해 미래를 풍요롭게 하는 ‘웰빙’이라는 새로운 가치 실현에도 공헌하는 것이다.

‘4D 디지털 기반®’은 ‘위도∙경도∙고도∙시각’의 4차원 정보를 높은 정확도로 일치∙통합시켜, 다양한 산업 기반과의 데이터 융합이나 미래 예측을 가능하게 하는 기반이다. 이를 실용화하기 위해 다양한 대응을 NTT 그룹, 각 산업 분야의 파트너와 함께 추진하고 있다.

센서 정보의 위치∙시각을 고정밀화하는 기술을 적용한 후에, 정확하고 풍부한 의미 정보를 갖는 고도지리공간정보데이터베이스 상에 실시간으로 통합하여 다양한 사회 활동의 현황을 분석하거나 미래를 예측한다. 이를 통해, 보다 좋은 미래를 위한 행동 변화에 공헌하는 것을 지향하고 있다.

이러한 미래 예측에 의해, 도로 교통의 정류화(整流化)나 에너지∙물류∙긴급 차량 등 도시 자산의 활용, 사회 인프라의 협조 보전, 환경∙방재를 위한 지구 이해 등의 영역에서 새로운 가치를 제공하는 것을 목표하고 있다.

또한 ‘웰빙’에 공헌하는 것 중에 바이오 디지털 트윈(BDT)이 있다. 다양한 생체 관련 정보와 체내 정보 네트워크 시스템에 기초하는 수리모델화 기술에 의해, 미지의 생체 기능을 추정하는 기술이다. 이들 기술을 바탕으로 구축한 BDT에 의해, 예방, 치료, 케어의 복수의 선택지를 도출, 그들 효과의 정밀한 시뮬레이션이 실현될 것으로 생각하고 있다. 인간이 지속적으로 희망을 가질 수 있는 의료의 미래에 공헌하는 것을 목표하고 있다.

5. DTC 구상 실현을 위한 미래에의 도전
앞에서 말한 DTC 구상은 지향해야 할 모습을 그린 것이다. 그 실현을 위해서는 다양한 기술 영역에서 지금의 기술 수준이 크게 비약해야 한다. 지금까지 축적해 온 기술을 더욱 발전시키고 새로운 착상을 추가해 나가는 ‘Forecasting’에 의한 연구 개발을 통해 착실하게 기술을 진보시키는 어프로치도 시행한다. 한편으로는 지금까지의 어프로치에 얽매이지 않는, 큰 기술 혁신을 지향한 도전도 병행해서 착수할 필요가 있다고 생각한다.

그래서 우리들은 달성하기 어려워 보이는 대담한 미래 구상을 먼저 제시함으로써 높은 목표를 설정한다. 그 미래로부터 ‘백캐스팅’함으로써 목표를 정하고 최단거리에서 풀어야 할 과제를 찾아내고, 그 과제에 도전함으로써 목표를 달성한다.

6. 파트너 전략

7. 맺음말
이처럼 DTC 구상은 10년 후, 20년 후의 사회의 존재 방식을 크게 바꾸어 나갈 가능성을 안고 있다. 이를 위해서는 기존과는 다른 어프로치에서의 연구 개발도 필요하며, 그랜드 챌린지로 대표되는 미래 구상을 내걸고 연구 개발에 임하고 있다.

그리고 DTC 구상을 포함한 IOWN의 실현에는 사회과학, 인문과학, 자연과학, 응용과학, 학제 영역 등 다양한 연구∙기술 분야의 집결이 필수다. NTT연구소에서는 이와 같은 광범위한 연구∙기술 분야의 전문가나 글로벌 파트너와 협력하면서 IOWN 구상을 실현해 나간다.

 -- 끝 --