米国の航空宇宙企業ロッキード・マーティンは2019年3月20日、軌道上で衛星のミッションを変えられる衛星「スマートサット(SmartSat)」のコンセプトを発表した。

スマートフォンにアプリを追加するように、衛星のソフトウェアを変えることで、衛星に新たな能力やミッションを与えることができるのが特徴で、同社では早ければ今年中にも、この技術を適用した超小型衛星を打ち上げることを目指している。

従来の人工衛星といえば、いったん宇宙に打ち上げられると、ハードウェアもソフトウェアも変えられず、開発された当時の機能や性能のまま、数年から十数年にわたって運用するのが当たり前となっている。

しかし、その間も地上では技術革新が進んでおり、また衛星のサービスの需要が変化するなどして、打ち上げたときの機能や性能のままでは不都合が生じることもある。

そこでロッキード・マーティンは、ソフトウェアの変更によって衛星に新しいミッションを割り当てることができる、「スマートサット(SmartSat)」というコンセプトを開発した。

同社は「まるでスマートフォンにアプリを追加するかのように」、またIT業界でおなじみの「ソフトウェア定義(Software Defined:SDx)」という言葉を使った「ソフトウェア定義衛星(software-defined satellite)」という言葉で、この衛星の特徴を説明する。

ロッキード・マーティンの宇宙部門のEVPを務めるRick Ambrose氏は「スマートフォンのように、アプリを追加すればミッションが変えられる、新しい人工衛星の姿を想像してみてください」と語る。

「スマートサットは、衛星の設計、製造、提供方法を根本から変革させることを目指した、私たちの挑戦の大きな一歩です」。

スマートサットは、米国国立科学財団(NSF)が開発した、高性能かつ放射線に強いコンピューターを搭載。このコンピューターはマルチコア処理能力をもち、ハイパーバイザー(仮想化OS)を使って仮想マシンをコンテナ化する。従来の衛星は、単一のプロセッサーでプログラムを動かしており、マルチコア処理の導入はほぼ初めてだという。

これにより、1台のコンピューターで複数のサーバーを仮想的に動かすことができ、衛星が軌道上でより多くのデータを処理したり、どのデータを地球に送信するかという優先順位付けをしたりといったことを可能にするとしている。

衛星のデータ処理能力が上がることで、最も重要かつ関連性の高い情報だけを送信することができるようになり、それにより通信の帯域幅のコストを節約し、また地上局の負担を軽減できるという。また、将来的には宇宙にデータセンターを置くような時代も実現するだろうとしている。

また、通信のビーム径を変更したり、帯域幅を調整したりできる機器も搭載し、マルチコア処理と合わせることで、衛星が軌道上にいながら、プログラムの書き換えだけで、衛星の機能や能力、目的を変更することができるようになるという。

この技術を使うことで、たとえば当初は西欧に向けてサービスを提供していた通信衛星を、東欧にサービスを提供できるようにするといったことが可能になるとしている。

さらに、サイバーセキュリティの面でも強化が図られており、スマートサットの技術を搭載した衛星は、自律的にコンピューターの診断やリセット、必要に応じてバックアップをかけることができ、サイバー攻撃などの脅威を自律的に検知し、防御策を取ることもできるとしている。また、新たな脅威に対抗するため、衛星内のコンピューターにあるセキュリティ・プログラムを定期的に更新することもできるという。

ロッキード・マーティンは現在、同社の超小型衛星バス「LM 50」にこの技術を導入した、いくつかの試験機の打ち上げを計画しており、早ければ今年中にも打ち上げたいとしている。

そのひとつの「ライナス(Linus)」は、2機の12Uサイズのキューブサットからなる計画で、スマートサットの性能と、また3Dプリントされた衛星用部品の実証を行う。

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■Claraがレガシーの医療機器の能力を劇的に向上させ，AI医療デバイスの未来を形成

NVIDIAは9月14日，NVIDIA Claraプラットフォームを公開した。このプラットフォームは，次世代の医療機器にAIの恩恵をもたらすハードウェアとソフトウェアを組み合わせたもので，疾病を早期に発見，診断および治療するためのパワフルなツールとなる。

プラットフォームの核となるのは，NVIDIA Xavier AIコンピューティング モジュールとNVIDIA Turing GPUをベースとした革新的なコンピューティング アーキテクチャであるNVIDIA Clara AGX。さらに開発者向けClaraソフトウェア開発キットにより，AIを活用して既存のシステムのデータを処理する，多様なアプリケーションを作成することができる。

Claraプラットフォームは，1秒当たり数十から数千ギガバイト規模で生成される，膨大なデータを処理し，医師や科学者が解釈できるようにするという，医療機器の大きな課題を解決するもの。これまで，このレベルのスーパーコンピューティングを達成するには，3つのコンピューティング アーキテクチャであるFPGAとCPU，GPUが必要であった。

■Clara AGX
Clara AGXにより，このような課題は単一のGPUベースのアーキテクチャに集約される。このアーキテクチャは，NVIDIA Tensorコアによる世界最速のAI推論，世界でもっとも広く導入されているアクセラレーテッド コンピューティング プラットフォームであるCUDAによる加速，ならびに最先端のNVIDIA RTXグラフィックスを提供する。そのフレキシブルなデザインにより，プラットフォームは，エントリーレベルのデバイスから，もっとも要件の厳しい3Dデバイスまで対応することができる。

Clara AGXに興味を持つ開発者は，同日より，NVIDIA Jetson AGX Xavier開発者キットを通じて，このプラットフォームの使用を開始することできる。

■Clara SDK
Claraは，通常の寿命が数十年であるレガシーの医療機器と，過去10年間にGPUの演算速度が1,000倍になっている現代のアプリケーションを作動させる能力の両立ができないという，基本的な問題も解決する。
Claraは，機器のデータを処理する機能があり，設置されている機器を最新のNVIDIA GPUに接続することで，上記の課題を解決する。つまり，CTおよびX線の反復再構成，ビーム形成によるMRIの超音波検出と圧縮検出といった，最先端の画像診断アプリケーションを，10年間使用している機器で作動させることができる。

Clara SDKは，コンピューティング，グラフィックスおよびAIのための一連のGPUアクセラレーテッド ライブラリ，再構成，画像処理およびレンダリングのためのサンプル アプリケーション，ならびにCT，MRIおよび超音波のための演算ワークフローを医療アプリケーション開発者に提供する。これらすべてを通じて，コンテナとKubernetesを活用し，あらゆる機器の医療機器用アプリケーションの視覚化および拡張が可能となる。

■医用画像診断開発企業による対応
世界中の医用画像診断開発企業が，疾病の発見および診断で医師を支援する方法以外にも，AIを使って，ワークフローの自動化，機器の高速化および画像品質の改良を行ういくつもの方法を発見している。400以上のAI医療スタートアップが過去5年間に事業を立ち上げており，Claraにより，それらスタートアップがAIを活用し，医療ワークロードを一新できるようになる。

たとえば，NVIDIA Inception仮想アクセラレーター プログラムのメンバーであるSubtle Medicalは，4分の1の時間で画像を得られ，患者への造影剤の投与がわずか10分の1で済む，MRIアプリケーションに取り組んでいる。
Subtle Medicalの開発者たちは，AI推論の時間がただちに10倍以上の速さになるため，アプリケーションの作動時間が数時間になった。

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http://www.innervision.co.jp/products/release/20181025