アマゾンのCTOが2021年を予測: 世界を変える8つのテクノロジートレンド

2020年12月18日、3週間にわたるAmazon re:Inventグローバルカンファレンスの閉幕が迫る中、Amazonのグローバル副社長兼最高技術責任者であるヴェルナー・フォーゲルス博士が閉会の挨拶を行い、2021年の技術トレンドに関する予測を共有しました。ヴェルナー博士はまた、2020年を振り返り、2020年は非常に異なった年であり、企業と政府機関の両方で働き方と運営方法が完全に変わったと述べました。大きな変化に対処するのに役立つのはテクノロジーです。オンライン授業は子供たちの教育継続に役立ち、オンライン会議はビジネス会議室やバーやカフェでの会議に取って代わり、オンライン動画は人々が映画鑑賞の夜を続けることを可能にし、テクノロジーは人々が家族を支え、子供たちを教育し、職場で協力することを助け、自宅で孤立している間も娯楽を楽しむことを可能にします。 2020 年の流行は私たちの動きを遅らせるどころか、デジタル世界への移行を加速させました。彼の見解では、この加速した変化のおかげで、2021年はさまざまな変革の出発点となるだろう。来年以降についての彼の予測は次のとおりです。

1. クラウドはどこにでもある（2021年にはクラウドのエッジへの進出がさらに加速する）

すべてのクラウド機能がデータセンターに集中していた時代は終わり始めています。クラウド アプリケーションは、海上の船舶のパフォーマンス向上に役立ち、航空機の空域移動を支援し、自動車や住宅に組み込まれています。設備集約型データセンターだけでなく、農村地域、自然環境、さらには空中や低軌道でも、強力なクラウド ストレージとコンピューティング機能を実現できます。雲はどこにでもある。

AWS の観点から見ると、AWS は多数のクラウド データセンター リージョンとアクセス ポイントを展開し、クラウド テクノロジーを世界中の顧客に近づけています。 AWS Snowball は、PB レベルのデータを収集するために、ハワイの火山の端や南極の研究センターに配備されています。 AWS Outposts は、クラウドの範囲を顧客のローカルデータセンターまで拡張します。 AWS Local Zones は、厳選されたクラウドインフラストラクチャをお客様が必要とする場所の近くに展開し、都市部のお客様が煩雑なデータセンターを迅速に削減できるように支援します。キッチン、ジムの自転車など、エッジデバイスは AWS IoT Greengrass で相互に接続できます。 5G ネットワークが拡大するにつれ、通信事業者は、5G 端末上のアプリケーションが 5G ネットワークの低レイテンシーと高帯域幅の利点を最大限に活用できるように、AWS Wavelength ゾーンの導入を開始しています。ネットワークの最も遠い範囲が高速でクラウドに接続できるようになると、素晴らしいことが起こります。

遅延が排除されると、自動運転から自然な音声処理や翻訳、重要なインフラストラクチャのアクティブ管理まで、極めて低い遅延を必要とする操作を、地球の遠隔地と中央サーバーの間を行き来する必要がなくなり、結果が最も必要とされるローカルで実行できるようになります。結果？自動運転車が現実のものとなり、Alexa とより自然な会話ができるようになり、工場、住宅、オフィス空間はより効率的かつ柔軟になります。さらに、ゲームが好きなら、どこにいてもゲーム体験に影響する遅延を心配する必要がなく、ゲームスキルを最大限に発揮できます。

クラウドの概念は、中心点から人々の日常生活や仕事環境へと広がります。もともとクラウドで実行されていたソフトウェアが私たちの周りでどんどん実行され、医療から交通、エンターテイメント、製造など、人々の生活を向上させます。 2021年にはクラウドのエッジへの進化がさらに加速します。

2. 機械学習のインターネット（機械学習はクラウドからエッジまで拡張されます）

データが爆発的に増加しています。現在、1 時間で生成されるデータは、2000 年の 1 年間で生成されたデータよりも多くなっています。今後 3 年間で生成されるデータは、過去 30 年間で生成されたデータよりも多くなります。 2020年、科学研究者、製薬会社、政府、医療機関は、パンデミックと戦うために、ワクチン、新しい治療法、その他の手段の開発にすべてのリソースを投入しました。データ サイエンティストであろうとなかろうと、データ成長曲線についてはよくご存知でしょう。膨大な量のデータを処理する能力が必要です。医療アプリケーションであろうと他のアプリケーションであろうと、このすべての情報を処理する唯一の実用的な方法は、データ取り込みおよび集約ツールと機械学習モデルを組み合わせて、情報の意味を理解することです。そのため、2020年には機械学習が主流になったことは間違いありません。

機械学習は歴史的に、最も強力なハードウェアでのみ実行できる計算集約型のワークロードでした。しかし、ソフトウェアとチップ技術の進歩に伴い、状況は変化しています。複数の AWS テクノロジーを組み合わせることで、エッジに適応したソフトウェアとハ​​ードウェアがこれまで以上に大きな役割を果たすことができます。

クラウドがエッジへと移行し続けるにつれて、来年はさらに多くの業界や政府機関が機械学習の導入を加速するでしょう。製造業では、機械学習を生産ラインに統合して、生産異常をリアルタイムで検出します。農業では、機械学習は農家が土壌や水などの貴重な資源をより賢く使用するのに役立ちます。

東南アジアやアフリカなど、小規模農家が主流を占める地域では、機械学習モデルを新しい用途に導入し、より辺境の地域でデータを収集することが革命的なこととなり、農家の収穫量を増やし、製品をより高い価格で販売するのに役立つでしょう。

ヴェルナー氏はかつて、東南アジアにあるHARAというAWSの顧客を訪問したことがあると語った。インドネシアのジャカルタに拠点を置くHARAは、機械学習を使用して東南アジアの何千もの小規模農家からのデータを分析しています。畑の人々と機器は、農場の季節的な成長サイクル、作物を育てるのにどれだけの投入が必要か、そしてそれによってどれだけの収入が得られるかというデータを収集します。この分析は、農家が適切な信用を得るのに役立ちます。 COVID-19パンデミックが世界中で発生する中、HARAは自社のプラットフォームを活用して、食糧を最も必要としている場所や人々を特定し、それらを食糧を保有する農家とマッチングさせ、両者間の最適な物流を見つけ出そうとしている。 COVID-19パンデミックは人類に困難な問題をもたらしましたが、テクノロジーはそれらの解決に役立ちます。

機械学習が拡大し続けると、マシン間の接続が爆発的に増加します。シスコの年次インターネットレポートによると、2018 年のインターネット接続のうちマシン間接続はわずか 33% でした。 Echo スマートホーム製品をお持ちの方、または自動車業界の急速な発展を追っている方なら、これから何が起こるかご存知でしょう。クラウドに接続されたセンサーとデバイスの急増です。ヴェルナー氏は、この数字が2021年までに50%を超えると予想している。

マシン間の接続が増加し、機械学習モデルに入力されるデータが増えるにつれて、機械学習用のカスタム チップがさらに登場するでしょう。 AWS Inferentia を使用すると、電力とコンピューティングの面で機械学習のコストを削減できます。コストが下がり続け、パフォーマンスが向上し続けるにつれて、ますます多くの機械学習アプリケーション シナリオがエッジで計算を実行し、エッジで新しいモデルを構築するようになっています。これは、低レイテンシを必要とするアプリケーションにとって破壊的なイノベーションです。

現実の例としては、今年オーストラリアの森林地帯や米国西海岸を襲った山火事が挙げられる。将来的には、エッジ デバイス上で実行される機械学習モデルにより、中央データ センターに戻ることなく、過去の火災状況に基づいて地上で現在の状況を秒単位でシミュレートし、火災の危険性を予測できるようになります。エッジ デバイスによって生成されるデータは、災害救援機関が火災を予防および消火するのに役立ち、世界中で「今日の火災リスク」アラートのより正確で迅速なバージョンを確認できるようになります。

前述のように、機械学習はヘルスケアの分野で使用され、最も必要としている人々に食糧を提供し、山火事などの気候変動の影響に対応し、テクノロジー、専門家、意思決定者やコミュニティと連携することで、人々の周りの世界にプラスの影響を与えることができます。

3. 2021年、画像、動画、音声は表現の面でテキストを上回る

数年前、Wired 誌の記事で、ワーナー氏は音声制御コンピューティングの急速な台頭について語りました。音声制御コンピューティングは、人間がより自然な方法で機械や人間同士とコミュニケーションをとることを可能にする新しいユーザー インターフェイスです。この傾向が2021年以降も続くにつれ、キーボードは衰退し続け、徐々に廃止されていくだろうとワーナー氏は考えています。

過去1年間、世界的なパンデミックにより人々は外の世界から孤立し、音声、ビデオ、画像を通じてコミュニケーションをとることが増えました。人々がコミュニケーションにマルチメディアを使用する機会が増えるにつれて、画面に表示されるテキストの量は相対的に減少します。 Twitter では、平均的な 1 日のツイートの 80% に画像または動画が含まれるか、画像または動画のみで構成されています。今年の夏、Twitter は iOS ユーザー向けに音声ツイートの提供を開始し、このトレンドをさらに強化しました。クラウドにデータを保存するコストと能力が急速に低下したことも、この傾向の一因となっています。

企業は顧客とのつながりを維持し、こうした習慣の変化を敏感に認識する必要があります。顧客は、企業の製品やサービスとやり取りするために、キーボードやマウスなどの機械的な手段に頼らなくなります。したがって、企業はキーボードからより自然なユーザー インターフェイスへの移行を検討する必要があります。 Alexa を使用すると、顧客は音声を使用して Amazon で買い物をすることができ、その使用例は興味深いものです。

より自然なコミュニケーション方法への移行により、サービスや情報へのアクセスもより公平になります。読み書きを学んだことがない人にとって、音は情報を得る唯一の方法かもしれません。たとえばガーナでは、Cow Tribe が簡単な音声コマンドでワクチン、飼料、獣医を牧畜民に派遣しています。タッチパッドやキーボードを操作できない障害者は、音声を使って画面に昨年の夏の写真を表示したり、近くのレストランに食べ物を注文したり、スマートスピーカーで子供に電話をかけたりすることができます。

さらに、Twitter やその他の場所にあるすべてのビデオ、オーディオ、画像は、新しい洞察を提供し、新しい製品やサービスを生み出すことができるデータ ソースになります。たとえば音楽を例に挙げてみましょう。人々がデジタル音楽に移行するにつれて、オーディオは、お気に入りの曲を再生するだけでなく、トレンドを追跡したり新しいアーティストを発見したりするのに役立つ分析データのソースになりました。音楽の歴史、ジャンル、アーティストを組み合わせて、音楽を感情、スピーチの断片、場所と一致させます。

2021年以降も、ソーシャルプラットフォームからビジネスオペレーションまで、あらゆる分野でテキストに代わって音声、動画、画像が利用され続け、クラウドテクノロジーはこの需要を満たす上で重要な役割を果たすでしょう。

4. テクノロジーはデジタル世界を変えるのと同じくらい、物理的な世界も変えるだろう

2020年、社会的孤立が人々の生活に侵入しました。隔離は人々に、都市がどのように機能し、呼吸し、流れているかを検証し、再考する機会を与えます。私たちが生活し、働く場所の多くは、何十年も（あるいは、住んでいる場所によっては数世紀も）昔の仮定に基づいて構築されていますが、それらの仮定はもはや当てはまらず、この世界的なパンデミックではうまく機能していません。

2021 年には、高度なデータ分析の助けを借りて、人々が互いに疎外感を感じることなく社会的距離を保つことができるように、都市をより良く設計する方法について人々が考え始めるでしょう。これはデジタル世界と物理世界の真の融合となるでしょう。

たとえば、都市は高度なデータ分析と機械学習を使用して、人々の流れを分析し、スタジアム、食料品店、地下鉄の駅に入る歩行者がさまざまな状況でどのように移動するかを理解できます。大規模ショッピングモールでは長年にわたり、この技術を使用して特定の時間帯の歩行者の流れを分析し、人々が最適なタイミングで広告や宣伝看板の前を通過できるようにしてきました。機械学習モデルを追加することで、ボトルネックや危険ポイントを発生前に予測できるようになります。

夏の旅行シーズンや冬のインフルエンザシーズンに、1時間ごとの歩行者交通量を予測し、安全な通勤アドバイスを提供できます。美術館では、これらのテクノロジーの助けを借りて、芸術作品を最もよく展示する方法、トイレの出入り口をより適切に設計する方法、人々が互いにぶつかるのを防ぐ方法、安全な社会的距離を維持する方法をすぐに知ることができると想像してください。

現実世界におけるもう一つの大きな変化は、人々のポケットの中の現金が急速に消えつつある金融の分野に、より大きく反映されるだろう。 COVID-19パンデミックによってもたらされた最大の変化の一つは、キャッシュレス決済の増加です。世界中のバーやレストランでは現金の使用を禁止し始めている。新しいオンライン決済プラットフォームが登場しており、そのビジネスはクラウド上に構築されています。ブロックチェーンを例にとると、基盤となる暗号化および台帳システム（ブロックチェーンは分散型電子台帳システムです）はクラウドベースです。このような支払いオプションが増えるにつれて、世界では何世紀にもわたって続いた時代遅れの支払い方法に代わるデジタル技術の導入がさらに加速するでしょう。

5. 遠隔教育が教育の場に定着

過去数年間でほぼすべての業界が劇的に変化しましたが、教育業界は例外で、ほとんどの教育機関は、何年も前に私が学生だった頃とほとんど同じように運営されています。しかし、CourseraやオンラインサービスのCheggなどのオンラインコースプログラムの出現により、ゆっくりとした変化が進行していた一方で、COVID-19パンデミックにより、教育界は他のほとんどの業界よりも急速かつ不可逆的な再編を経験しました。

ヴェルナー氏は最近、ポーランドのワルシャワの高校生数人と話をしたが、彼らはソーシャル学習サイト「ブレインリー」を使って学校の課題をこなし、オンライン授業で互いに助け合っていたという。パンデミックの期間中、必死の親たちは、子供たちが新しい遠隔教育環境で実際に学習していることを確認したいと考えています。そのため、Brainly のようなオンライン学習ツールが誕生し、爆発的に成長しました。

パンデミックの間、テクノロジーは子供たちの教育に大きな役割を果たしてきました。来年、遠隔学習が効果的であり、一部の人にとってはより良い選択肢となることが証明されるにつれ、遠隔学習は教育においてより積極的かつ永続的な役割を果たすようになるでしょう。

もうひとつの素晴らしい例は、Black Girls Code (BGC) の創設者である Kimberly Bryant 氏が行ったプロジェクトです。他の教育者と同様、キンバリーさんもパンデミックの間、7～17歳の女子生徒にコンピューターサイエンスのコースをオンラインで教えざるを得なかった。かつて、BGCの教室には年間約5,500人の生徒が入学できましたが、この春、わずか1か月で生徒数は年間のほぼ半数に達し、世界中から女子生徒が入学しました。キンバリーさんは、BGC は今後は対面授業だけを提供するのではなく、自分が到達できる規模と、世界中のより多くの少女たちをどのように支援できるかを実感したと語った。

今年のパンデミックやその他の明らかな変化により、人々は適応を余儀なくされました。しかし、オンラインコースの重要性は、世界的な健康危機にのみ反映されているわけではありません。いつでも遠隔授業（および仕事）にアクセスできるオプションは、子供たちが病気のときに家にいて、クラスメートに遅れをとらないことを意味します。学校に通う場所がまったくなくても、インターネットがあれば、少なくとも何らかの形の教育を受けることは可能です。

子どもたちが対面で交流できるように教室に戻す必要があることは間違いありませんが、他の行事による妨害がまだあるかもしれません。遠隔授業により、学校の教育システムと生徒はさまざまな緊急事態に柔軟に対応できるようになり、パンデミック、自然災害、人為的災害に関係なく学習が中断されないことが保証されます。

6. 中小企業はクラウドへの移行を急いでおり、東南アジアとサハラ以南のアフリカが先頭に立っている

2021 年以降の大きな変化は、中小企業が顧客にサービスを提供するために高度なクラウド テクノロジーを活用し始めていることです。これらの中小企業にサービスを提供する優れたテクノロジーおよびサービスプロバイダーが多数出現するでしょう。テクノロジーは、一般的な質問に答えるチャットボットの起動から、非常にシンプルな CRM システムの数分での稼働まで、中小企業があらゆることを行うのに役立ちます。中小企業は、複雑なアーキテクチャやアプリケーションを構築するために時間とお金を投資することなく、そのメリットを享受できます。

これは、ユビキタスクラウドのトレンドによって可能になりました。過去 1 年間にほとんどの中小企業が経験したように、多くの場合、テクノロジーを活用する能力がビジネスの成否を左右します。米国の中小企業のうち、自社のウェブサイトを持っているのはわずか47%であることを知っている人はほとんどいません。この数字は2021年にさらに増加すると予想されています。世界的には、インドネシア、フィリピン、タイ、ベトナムなどの東南アジア諸国、およびアフリカのケニア、ナイジェリア、南アフリカがこの傾向をリードすると予想されています。

2020 年以前、ヴェルナーは世界中を旅して顧客と話をし、顧客がテクノロジーをどのように活用して課題を克服したかという話を聞くことに多くの時間を費やしました。これらの地域で、彼は中小企業の大きな可能性を見出し、彼らの物語に刺激を受けました。サハラ以南のアフリカでは、企業の 90% が中小企業であり、GDP の 40% を占め、総経済生産高は 7,000 億ドルに上ります。東南アジア諸国のいくつかの重要な産業では、小規模および零細企業が 99% を占めており、主に観光業と手工芸品に集中しています。現在、これらの国々のオンライン普及率は世界でも最も高い水準にあります。たとえ周囲の世界が閉鎖されたとしても、これらの中小零細企業はインターネットを通じて外の世界と取引を続けることができます。

インドネシアのワルン・ピンタルを例に挙げてみましょう。同社は、テクノロジー サービスと中小企業を組み合わせて、クラウドを通じて小規模な食品店を結び付けています。こうした屋台や小さな食料品店は、多くの場合一人で経営されており、インドネシア、東南アジア、その他の世界各地に広く存在し、冷たい飲み物やスナックを購入したり、携帯電話のチャージをしたりすることができます。 Warung Pintar の店舗では、店舗とその運営がクラウドに接続されていることを除き、これらすべての機能が提供されています。 Warung Pintar の小規模店舗運営者は、明るい黄色のボックスを使用して、在庫の管理と追跡、売上の分析、キャッシュレス決済の実行、Wi-Fi への接続などを行うことができます。かつては、こうした小さな店の成功は、道路沿いの客足にのみ依存していました。今、小規模な店主は顧客基盤を理解し、育成し始めることができます。以前は主に直感に基づいて在庫や商品を仕入れていましたが、今では何を売れば最も利益が出るのか、どの商品はただ場所を取るだけなのかを分析して理解できるようになりました。

これらの中小企業が独自の慣行と特徴的な製品を世界に展開するにつれ、先進国の多くのビジネス慣行が混乱する可能性があります。従来の技術に縛られることも、固有の概念に縛られることもないので、発展の余地は無限にあります。

7. 量子コンピューティングは2021年に繁栄する

最も高度で複雑な技術が普及し、一般の人々にとって手頃な価格で、使いやすく、理解しやすいものになれば、大きな変化が起こることは過去に何度も証明されてきました。

2019 年の re:Invent カンファレンスで、AWS は研究者や開発者が研究を加速し、量子コンピューティングの可能性を発見できるように支援する、完全に管理された量子コンピューティング サービスである Amazon Braket を発表しました。 2020 年に、AWS はこのサービスをすべての人に開放しました。 Amazon Braketが登場する前は、世界トップクラスの研究機関か最も資金力のある企業だけが量子コンピューティングのハードウェアにアクセスできました。今では、誰でもわずか 0.30 ドルで量子マシンを利用できます。

この種の難解な計算アプローチはまだ初期段階であることは間違いありませんが、それが Braket のポイントです。探索期間中は、できるだけ多くの人々を量子コンピューティングの分野に関与させることが特に重要です。企業や機関が量子技術の実験を始めると、この専門知識は学術界を超えて広がり始め、量子の未来をめぐるさまざまなビジネスプラン、製品、サービスのプロトタイプが次々と登場するでしょう。これは、Braket の研究室から応用までの道のりでもあります。機械学習の発展で見てきたように、ソフトウェア エコシステムが実際にハードウェアに対応できるようになると、何千ものアプリケーションが登場するでしょう。

今後 10 年ほどで、量子コンピューティングは化学工学、材料科学、創薬、ポートフォリオ最適化、機械学習など、多くの分野に変革をもたらすでしょう。しかし、こうした変化は、今からより多くの人々がこの将来の道を思い描き始めなければ実現できません。 AWS は高度なクラウド テクノロジーを誰もが手頃な価格で利用でき、理解しやすいものにしてきた経験があり、2021 年は量子コンピューティングが繁栄し始める年になると Werner 氏は考えています。

8. 2021年、クラウド技術は宇宙で最大の進歩を遂げる

ヴェルナー氏は、科学技術の可能性を実現し、世界中の人々がより良い生活を送れるようにするためには、世界中を旅し、さらには世界の上まで行くべきだと語った。

2019年にAWS Ground Station衛星地上局サービスを開始しました。このサービスにより、顧客は地上局のインフラストラクチャの構築や管理を気にすることなく、衛星通信を制御し、データを処理し、運用を拡大することができます。このサービスはすでに大きな成果を上げていますが、これはまだ始まりに過ぎないと考えています。 2021年以降、クラウド テクノロジーが最も進歩するのは宇宙分野になると私は予測しています。

現在、衛星データへのアクセスと処理技術は、研究者が氷河の後退を追跡したり、海洋当局が脆弱な海洋保護区を保護したり、農学者が食糧供給をより正確に予測したりするためにすでに使用されています。同時に、いくつかのスタートアップ企業は、宇宙を利用して新世代の高速かつ安全なネットワークを開発することを模索しています。すべての開発者にとって手頃な価格でアクセス可能なスペースを提供することで、これらのイノベーションが実現し、すべての人の成長と成功につながることを期待しています。