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エグゼクティブサマリー

システム・情報科学技術（IT）は汎用的な技術分野であり、さまざまな分野においてその効果を発揮し、多様な領域の問題解決や新産業創出を加速する。エネルギー・交通などの社会インフラや行政・住民サービスといった社会システムを改善し、情報通信産業のみならず、製造業やサービス業、農業などの効率化・高付加価値化を実現する。新型コロナウイルス感染症の感染拡大に際しては、デジタル革新の有効性が世界各国で実証され、ITの重要度は増すばかりである。ITによる変革は、ナノテクやライフサイエンスなどの科学技術の発展にも大きく貢献している。国の安全保障においても技術の役割が重要となり、ITがこれまでの外交、軍事、経済などの政策手段を大きく変革しつつある。

本俯瞰報告書では、ITが目指す「サイバー世界とフィジカル世界の高度な融合」「データ駆動型・知識集約型の価値創造」「社会課題解決と人間中心社会の実現」の3つのビジョンと、システム・情報科学技術の進化における「あらゆるもののデジタル化・コネクティッド化」「あらゆるもののスマート化・自律化」「社会要請との整合、人間の主体性確保」といった技術トレンドとの両方の観点から研究開発を俯瞰した。

当分野の俯瞰は、基盤レイヤーと戦略レイヤーの2層で捉え、戦略レイヤーに含まれる研究開発領域として「エマージング性」「社会の要請・ビジョン」「社会インパクト」の3点を選定基準に、戦略的に重要度が高い52の研究開発領域を特定した。CRDSでは、この52の研究開発領域を「人工知能・ビッグデータ」「ロボティクス」「社会システム科学」「セキュリティー・トラスト」「コンピューティングアーキテクチャー」「通信・ネットワーク」「数理科学」の7俯瞰区分にまとめた。

「研究開発の俯瞰報告書（2021年）」からの主な更新点は、俯瞰区分の拡充である。具体的には、2021年版で扱った5俯瞰区分に「通信・ネットワーク」「数理科学」を加え計7俯瞰区分とした。光通信や無線・モバイル通信などの技術開発の進展や将来ネットワークアーキテクチャーへの期待、ITの基盤としては数理科学への注目などの変化を反映したものとなっている。その他の俯瞰区分についても、区分ごとにとりあつかうべき研究開発領域の整理・再構成を行い、2021年版と同様に歴史的背景や動向・トレンドが判断しやすいよう時系列の区分俯瞰図を作成した。

社会・経済の動向を含めたわが国の置かれた環境、現在の日本の取り組み状況やポジションを踏まえると、単に技術発展の方向性として取り組むだけでなく、国際競争力を構築・維持するための作戦・シナリオや、国として取り組むべき意義を明確に持った研究開発投資戦略が必要である。本俯瞰報告書では「強い技術を核とした骨太化」「強い産業の発展・革新の推進」「社会課題の先行解決」「社会基盤を支える根幹技術確保」の4つの基本的な推進シナリオを提示した。また、研究開発の現状の全体像を把握・分析・可視化することに加え、CRDSが考える今後のあるべき方向性・展望を顕在化させるため、上記の4つの考え方に基づいて国として推進すべき11の研究開発課題を抽出した。

システム・情報科学技術分野の研究開発戦略の立案には、技術トレンドだけでなく、さまざまな形での、社会とシステム・情報科学技術との相互作用を理解する必要がある。とくに、科学技術の進展と雇用の関係、技術導入の差異が経済的格差に与える影響、科学技術がもたらす倫理的・法的・社会的な問題を常に意識すべきである。これらの動向に対してシステム・情報科学技術が適切な発展を遂げ、健全で持続可能な社会を構築するためには、多様な観点からの想像力ある検討が必要である。本俯瞰報告書はそのために必要ないくつかの視点を調査・分析によって中立的な立場から提供するものである。

※本文記載のURLは2023年3月時点のものです（特記ある場合を除く）。

目次

研究開発の俯瞰報告書　システム・情報科学技術分野（2023年）

• 分野概要図
• エグゼクティブサマリー（日本語）
• Executive Summary（English）
• はじめに
• 目次

1.研究対象分野の全体像

• 1.1 俯瞰の範囲と構造
  • 1.1.1　社会の要請、ビジョン
    1.1.2　科学技術の潮流、変遷
    1.1.3　俯瞰の考え方（俯瞰図）
• 1.2 世界の潮流と日本の位置付け
  • 1.2.1　社会・経済の動向
    1.2.2　研究開発の動向
    1.2.3　社会との関係における問題
    1.2.4　主要国の科学技術・研究開発政策の動向
    1.2.5　研究開発投資や論文、コミュニティー等の動向
• 1.3 今後の展望・方向性
  • 1.3.1　今後重要となる研究の展望・方向性
    1.3.2　日本の研究開発の現状と課題
    1.3.3　わが国として重要な研究開発

2. 俯瞰区分と研究開発領域

• 2.1 人工知能・ビッグデータ
  （区分総論）
  • 2.1.1 知覚・運動系のAI技術
  • 2.1.2 言語・知識系のAI技術
  • 2.1.3 エージェント技術
  • 2.1.4 AIソフトウェア工学
  • 2.1.5 人・AI協働と意思決定支援
  • 2.1.6 AI・データ駆動型問題解決
  • 2.1.7 計算脳科学
  • 2.1.8 認知発達ロボティクス
  • 2.1.9 社会におけるAI
• 2.2 ロボティクス
  （区分総論）
  • 2.2.1 制御
  • 2.2.2 生物規範型ロボティクス
  • 2.2.3 マニピュレーション
  • 2.2.4 移動（地上）
  • 2.2.5 Human Robot Interaction
  • 2.2.6 自律分散システム
  • 2.2.7 産業用ロボット
  • 2.2.8 サービスロボット
  • 2.2.9 災害対応ロボット
  • 2.2.10 インフラ保守ロボット
  • 2.2.11 農林水産ロボット
• 2.3 社会システム科学
  （区分総論）
  • 2.3.1 デジタル変革
  • 2.3.2 サービスサイエンス
  • 2.3.3 社会システムアーキテクチャー
  • 2.3.4 メカニズムデザイン
  • 2.3.5 計算社会科学
• 2.4 セキュリティー・トラスト
  （区分総論）
  • 2.4.1 IoTシステムのセキュリティー
  • 2.4.2 サイバーセキュリティー
  • 2.4.3 データ・コンテンツのセキュリティー
  • 2.4.4 人・社会とセキュリティー
  • 2.4.5 システムのデジタルトラスト
  • 2.4.6 データ・コンテンツのデジタルトラスト
  • 2.4.7 社会におけるトラスト
• 2.5 コンピューティングアーキテクチャー
  （区分総論）
  • 2.5.1 計算方式
  • 2.5.2 プロセッサーアーキテクチャー
  • 2.5.3 量子コンピューティング
  • 2.5.4 データ処理基盤
  • 2.5.5 IoTアーキテクチャー
  • 2.5.6 デジタル社会基盤
• 2.6 通信・ネットワーク
  （区分総論）
  • 2.6.1 光通信
  • 2.6.2 無線・モバイル通信
  • 2.6.3 量子通信
  • 2.6.4 ネットワーク運用
  • 2.6.5 ネットワークコンピューティング
  • 2.6.6 将来ネットワークアーキテクチャー
  • 2.6.7 ネットワークサービス実現技術
  • 2.6.8 ネットワーク科学
• 2.7　数理科学
  （区分総論）
  • 2.7.1 数理モデリング
  • 2.7.2 数値解析・データ解析
  • 2.7.3 因果推論
  • 2.7.4 意思決定と最適化の数理
  • 2.7.5 計算理論
  • 2.7.6 システム設計の数理

付録

• （付録1）専門用語解説
• （付録2）検討の経緯
• （付録3）作成協力者一覧
• （付録4）全分野で対象としている俯瞰区分・研究開発領域一覧
• 謝辞
• 奥付