ものづくり・研究

身のまわりには、パソコンやスマートフォン以外にもたくさんのコンピュータがあります。エアコン、洗濯機、炊飯器、信号機、自動車。こうした機械の中に組み込まれ、決まった仕事をこなすコンピュータとソフトを、組み込みシステムと呼びます。

組み込みのソフトは、センサーで温度や速さ、距離などを測り、その値をもとにモーターやヒーターを動かします。決められた時間のうちに必ず反応することや、小さなメモリと少ない電力で動くことが求められます。

1969 年に月に着陸したアポロ宇宙船の誘導コンピュータも、組み込みシステムの一つです。重さは約 32 kg、読み書きできるメモリは 2,048 語しかありませんでしたが、宇宙船の位置の計算や操縦を支えました。

自動車には、エンジンやブレーキの制御、カーナビ、駐車の補助など、たくさんの組み込みのソフトが入っています。前の車や歩行者にぶつかりそうなときに、自動でブレーキをかける装置もその一つです。この衝突被害軽減ブレーキは、国産の新型の乗用車では 2021 年 11 月から取り付けが義務になりました。

家電では、部屋の温度や人のいる場所に合わせて風を調整するエアコンや、外出先からスマートフォンで操作できる機器が増えています。家電がネットワークにつながる IoT では、組み込みの知識に加えて、通信とセキュリティの知識も必要です。

ロボットは、カメラやセンサーで周りを読み取り、腕や車輪を正確に動かします。工場で自動車の車体を組み立てる産業用ロボットから、床を掃除するロボットまで、動きを決めているのはソフトです。

研究職は、まだだれも知らないことを明らかにし、新しい技術を生み出す仕事です。大学の研究室のほか、電機や自動車、通信の会社の研究所、国の研究機関で働きます。

多くの大学では 4 年生で研究室に入り、卒業研究に取り組みます。その先、修士課程(2 年)、博士課程(3 年)と進んで研究者を目指します。国立大学の工学分野では、学部の卒業生の約 7 割が大学院などに進学しています(文部科学省、令和 6 年度の学校基本統計)。

研究の成果は、論文や学会での発表で世界に向けて公開します。理化学研究所のスーパーコンピュータ「富岳」は、2020 年 6 月に計算の速さなど 4 つの世界ランキングで 1 位になりました。こうした大きな計算機も、研究者が使う道具の一つです。