海岸地帯管理ジャーナル

概要

汚染制御 2019: 環境の未来と第 4 次産業革命 - Ahmed T Tawfik - コンサルタントおよび研究のための科学的管理、エジプト

アハメド・T・タウフィク

環境は、産業や経済の成長を促す天然資源を提供します。環境は、健康、自然災害への対応と復興、食糧とエネルギーの安全保障など、さまざまな公共問題に影響を与えます。地球がますますストレスにさらされる中、気候変動、生物多様性、海洋の健全性などの環境問題への取り組みは、最も緊急かつ大規模な課題の一部となっています。第 4 次産業革命 (4IR) のイノベーションは、地球環境の管理とガバナンスを改善し、クリーンで資源が確保された包括的な経済を創出するために必要なシステム変更を実現する大きな可能性を秘めています。

持続可能な開発（SD）は、21世紀と第四次産業革命（4IR）への移行における最大の課題です。国連食糧農業機関（FAO）は、世界の食糧需要が2006年から2050年の間に60％増加すると推定しており、これにより世界の農家は過去1万年間よりも多くの食糧を今後40年間に生産する必要があります。国際エネルギー機関（IEA）は、世界のエネルギー消費が2040年までに約30％増加し、非OECD経済圏では71％の増加となり、2040年までに世界のエネルギー関連のCO2排出量が2012年と比較して34％増加すると予測しています。一方、OECDの国際交通フォーラムは、2050年までに道路上の自動車の数が現在の10億台強から約25億台に増加すると予測しています。

航空機メーカーのボーイング社は、今後 20 年間で民間航空機の世界的な需要が約 40,000 機に達すると予測しています。これは現在の航空機総数の 2 倍に相当します。新しいテクノロジーは、経済、価値観、アイデンティティ、将来の世代の可能性に影響を与え、社会の変化を可能にしています。

スマートフォンは必要不可欠なものとなり、2016 年には約 38 億人がスマートフォンを契約していましたが、より小型で高性能なセンサーがますます安価になり、人工知能と機械学習が第 4 次産業革命の特徴となっていることから、2021 年までにその数は 60 億近くに増加すると予測されています。

This is especially true for innovations that reduce human-to-human interaction or contact, automate processes and increase productivity amid social distancing. Many organizations, either public or private, resonated with the idea of using emerging technologies of the fourth industrial revolution to accelerate the digital trans-formation such as Digital platforms, Mobile technology, Dashboards, Internet of things (IoT), Big Data analytics, 3D printing, Artificial Intelligence (AI), Blockchain, Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), Geospatial technologies, Drones, etc. to name few. Irrespective of the profession, organizations and people are coming together to build technologies and solutions that can be used, enabling societal shifts by seismically impacting economies, values, identities and possibilities for future generations. Everybody is trying their best to innovate and contribute to this fight in one way or the other, and no stone is left unturned to save the humans from this disease. In this chapter, I have identified a collection of tens of innovations (with focus on the smart ones using smart technologies and especially AI).

The following descriptions are provided as background and are not intended to be exhaustive.

-Artificial Intelligence. Computer science learning algorithms capable of performing tasks that usually require human intelligence and beyond (e.g. visual perception, speech recognition and decision-making).

1. Robotics. Electro-mechanical, biological and hybrid machines enabled by AI that automate, augment or assist human activities, autonomously or according to set instructions.

2. Drones & autonomous vehicles. Enabled by robots, autonomous vehicles can operate and navigate with little or no human control. Drones fly or move in water without a pilot and can operate autonomously or be controlled remotely.

3. Biotechnologies. Encompassing bioengineering, biomedical engineering, genomics, gene editing, and proteomics, biomimicry, and synthetic biology this technology set has applications in areas like energy, material, chemical, pharmaceutical, agricultural and medical industries.

4. 3D Printing. Additive manufacturing techniques used to create three-dimensional objects based on “printing” successive layers of materials.

5. Internet of things. A network of advanced sensors and actuators in the land, air, oceans and space embedded with software, network connectivity and computer capability, which can collect and exchange data over the internet and enable automated solutions to multiple problem sets.

6. Blockchain (and distributed ledger). Distributed electronic ledger that uses cryptographic software algorithms to record and confirm immutable transactions and /or assets with reliability and anonymity. It has no central authority and allows for automated contracts that relate to those assets and transactions (smart contracts).

7. 新しいコンピューティング技術。これには、量子コンピューティング、DNA ベースのソリッド ステート ハード ドライブ、第 3 次産業革命の技術 (ビッグ データ、クラウドなど) とその他の技術 (IoT、高度なセンサー プラットフォームなど) の組み合わせなどの技術が含まれます。量子コンピューターは、エンタングルメントなどの量子力学的現象を直接利用して、従来のコンピューティング手法では現時点では不可能な特定のクラスのタスクの大規模計算を実行します。

8. 高度なセンサー プラットフォーム (衛星を含む)。固定された場所から、または陸上、機械、空中、海洋、宇宙の自律型または半自律型の車両から、さまざまな環境、天然資源、生物資産の変数を直接的または間接的に (リモート センシング) 検出するための高度な固定式および移動式の物理、化学、生物センサー。

9. 仮想現実、拡張現実、複合現実。物理世界 (AR) または完全な環境 (VR) に重ね合わせた 3 次元空間のコンピューター生成シミュレーション。

10. エネルギーの捕獲、貯蔵、伝送。新しいエネルギー技術は、高度なバッテリー技術からインテリジェントな仮想グリッド、有機太陽電池、スプレー式ソーラー、発電と輸送のための液体バイオ燃料、核融合まで多岐にわたります。

11. ニューロテクノロジー。脳に作用して機能を強化し、新しい方法で世界とやりとりできるようにする新しい化学物質を通じて、人間の思考を非常に詳細なレベルで解読し、人間の意識と思考に影響を与えることを可能にするテクノロジー。

この記事では、限りなく広がる私たちの周囲の環境管理を根本的に変革する必要性について議論します。

ニーズは、従業員の生産性、グリーンテクノロジー、グリーン経済、社会、環境に関する教育とスキルに焦点が当てられています。新しいタイプのスキルと能力を、従業員の既存の職業プロフィールに組み込む必要があります。グリーンスキルは、急速に変化する世界と政治の状況において、世界が環境の課題と機会に先んじることを可能にする戦略的推進力の 1 つです。