NTTとJAXA「宇宙データセンター」の実現へ共同研究を開始　地上と宇宙をシームレスにつなぐ宇宙統合コンピュータ・ネットワークへ

日本電信電話株式会社（NTT）と国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、両者の技術融合による社会インフラ創出（社会課題の解決につながる革新的な光ネットワーク・インフラの構築等）をめざした協力協定を2019年に締結した。
そして、「地上と宇宙をシームレスにつなぐ超高速大容量でセキュアな光・無線通信インフラの実現」をめざした共同研究に取り組んできた。今回新たに、宇宙データセンターの実現に向けて宇宙統合コンピューティング・ネットワークへの適用をめざし、宇宙空間でのコンピューティング環境とデータ処理についての共同研究を2023年1月から開始した。

成層圏・地球近傍宇宙空間をICTインフラ基盤として効果的に最大活用

近年、持続可能な経済・社会活動を確立していく上では、エネルギー・環境/気候変動・防災・海洋インフラ・安全保障などの分野において、成層圏・地球近傍宇宙空間をICTインフラ基盤として効果的に最大活用することの重要性が一層高まっている。

これらの社会要請に応じてNTTとJAXAでは2019年以降、光・無線通信インフラの実現に向けた共同研究を推進してきた。一方で、宇宙空間で観測衛星等により収集される膨大なデータの利活用には、宇宙での通信インフラ基盤の整備に加えて、データ転送時間、通信容量、通信遅延といった課題を解決する必要がある。

衛星観測データから必要な情報を効率的に高速で地上に届ける

今回新たに開始した共同研究では、衛星観測データから必要な情報を、より早く効率的に地上に届けるための処理を行うコンピューティング基盤へのAI技術の適用性を検証する。
NTTは、観測データから特定対象物やイベントの識別に多層推論技術を活用することで、宇宙から地上へ伝送するデータ量を必要な情報に絞ることで減らし、限られた通信リソース内で準リアルタイムに地上局へ転送することをめざした研究を行う。

JAXAは、地上民生分野において急速に拡大するAI技術を持つプレーヤーが、軌道上で地上にて開発されたAIアルゴリズムを活用する際の障壁となっているソフトウェアの開発環境について、コンテナ技術の活用により、地上と同じ環境で開発が可能となるようなソフトウェアフレームワークと、これらのソフトウェアが軌道上で動作可能となる宇宙計算機環境を構築する。このフレームワーク上では、軌道上であってもAIアルゴリズムが容易に書き換え可能であり、地上で検討された様々なアイデアや学習されたAIアルゴリズムの速やかな軌道上実証を可能とする。

両社の役割

NTTの役割

AI処理アルゴリズムの検討、評価・改善
宇宙計算機環境（iGPU, VPU）の評価・最適化
AIアプリケーション実装を含めた実機検証

JAXAの役割

ソフトウェアフレームワークを含む宇宙計算機環境の提供
AIアプリケーション用衛星観測画像の提供
ソフトウェアフレームワークの改良検討

なお、本共同研究は、JAXAの小型技術刷新衛星研究開発プログラムにおける研究課題「衛星システムのデジタル化（ソフトウェア化）」に基づいて行われるもの。

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