「デジタルツイン」って何？AIが現実世界を「そっくりそのまま再現」する最新技術！
皆さん、こんにちは！AIブログのジョンです。今日は、なんだかSF映画に出てきそうな、でも実はものすごく現実的な技術、「デジタルツイン」について、とことん分かりやすくお話ししたいと思います。「デジタルツイン」って聞くと、ちょっと難しそうに聞こえるかもしれませんね。でも大丈夫！AIの知識が全くなくても、「なるほど！」と膝を打つこと間違いなしです。
あなたの「分身」がパソコンの中に！デジタルツインの基本
「デジタルツイン（Digital Twin）」、直訳すると「デジタルの双子」という意味です。これは、現実世界にあるモノや場所、システムを、コンピューターの中にそっくりそのまま再現する技術のことなんです。
例えば、もしあなたがゲーム好きなら、「シミュレーションゲーム」を想像してみてください。ゲームの中で街を作ったり、工場を動かしたりしますよね？あれにちょっと似ています。現実の工場やビル、あるいは車のエンジンなんかを、デジタル空間にもう一つ作るイメージです。
この「デジタルの分身」は、ただ見た目を真似るだけではありません。現実のモノがどう動いているか、どんな状態にあるかという情報を、リアルタイム（現実で起こっていることとほぼ同時に）で受け取り、それを反映し続けるんです。だから、現実の工場で何か異常が起きれば、デジタルの分身も同じように「あれ？何かおかしいぞ」と教えてくれるわけです。まるで、自分のミニチュアを机に置いて、そのミニチュアが自分と全く同じ動きをしてくれるようなものですね。
なぜ今、「大規模なデジタルツイン」が必要なの？
昔のデジタルツインは、もっとシンプルなものでした。例えば、一つの部品の動きを再現する、といった具合です。でも、今の世の中はもっと複雑です。大きな工場全体を管理したり、都市の交通システムを最適化したり、あるいは広大な洋上風力発電所のすべての風車の動きを監視したりと、ものすごく広範囲で複雑なシステムを「まるごと」デジタルで再現したいというニーズが高まっているんです。
想像してみてください。製鉄所の溶鉱炉のデジタルツインを作るとしたら、ただ溶鉱炉の温度を測るだけでは不十分です。材料の供給状況から、排出されるガスの成分、冷却水の流れ、さらには天気予報まで、たくさんのデータが必要になります。もしここでトラブルが起きると、数ヶ月も操業停止したり、何億円もかかる大損害になってしまうこともあるんです。
このような大規模なシステムをデジタルツインで再現するには、途方もない量のデータが必要です。しかも、そのデータは様々な場所から、色々な形で送られてきます。例えば、工場の機械から送られてくるセンサーデータ、インターネットにつながったモノたちが送る「IoT（アイオーティー：Internet of Things、モノのインターネット。家電や車など、様々なモノがインターネットにつながって情報をやり取りする技術）」のデータ、会社の在庫管理システムや生産管理システムからのデータなど、本当に多種多様です。
これだけのデータがあれば、デジタルの分身を使って「もしこのまま動かし続けたら、数日後に故障するかも」とか「この設定に変えたら、もっと効率よく製品が作れるぞ」といった未来を予測したり、最適な方法を見つけ出したりできるようになるんです。まるで、未来が見える水晶玉を手に入れたようなものですね。これが、AI（人工知能）の一種である「機械学習（Machine Learning：コンピューターが大量のデータからパターンを学び、自ら学習し、予測や判断を行う技術）」と組み合わせることで、さらに強力になります。
マイクロソフトが発表した「Fabric」って何？デジタルツイン作りがぐっと身近に！
そんな「大規模なデジタルツイン」の難しさを解決するために、マイクロソフトが新しい技術を発表しました。それが「Microsoft Fabric（マイクロソフト ファブリック）」というデータプラットフォームに搭載された、デジタルツインを作るための新機能です。
Fabricは、簡単に言うと、データに関するあらゆる作業を一つにまとめた「魔法のデータおもちゃ箱」のようなものです。今までバラバラだったデータの収集、整理、分析、そして活用までを、このFabricの中で一貫して行えるようになりました。
特に注目なのが、「ローコード開発（Low-code development）」という考え方です。これは、プログラミングの専門知識がなくても、少ないコード（プログラムの命令文）でアプリケーションやシステムを開発できることを意味します。専門家や現場の担当者が、開発者と協力しながら、まるでブロックを組み立てるようにデジタルツインを作れるようになるんです。これは画期的ですよね！
この新しい機能の中心には、「オントロジー（Ontology）」と呼ばれるツールがあります。これは、デジタルツインを作る上で必要な「部品」や「関係性」を定義するための設計図のようなものです。「これは温度センサーで、あっちの機械にくっついている」といった具合に、データの意味や繋がりを整理する役割を果たします。まるで、バラバラのパーツを組み立てる前に、しっかりとした設計図を描くようなものですね。
そして、このFabricの機能には「リアルタイムインテリジェンス（Real-time intelligence）」という、その場で賢く判断する機能も含まれています。例えば、洋上風力発電所のデジタルツインがあれば、リアルタイムで風の状況を把握し、強風時に自動で風車の速度を調整して、機械を守ったり、周りの野生動物への影響を減らしたり、といったこともできるようになります。
「Fabric」でデジタルツインをどう作るの？
では、実際にFabricでデジタルツインを作るにはどうすればいいのでしょうか？
-
データを集める「レイクハウス」：
まずは、デジタルツインの元になるすべてのデータを、Fabricの「レイクハウス（Lakehouse）」という場所に集めます。これは、様々な種類のデータを大量に、そして柔軟に保存できる巨大な「データの大倉庫」のようなものです。センサーデータやIoTのデータはもちろん、会社の業務システム（ERP：企業資源計画。会社の様々な情報を一元的に管理するシステム）のデータ、設備の情報など、本当に色々なデータをそのままの形で入れておけます。
-
データの地図を描く「セマンティックキャンバス」：
次に、「セマンティックキャンバス（Semantic Canvas）」という新しいツールを使います。これが、先ほどお話しした「オントロジー」を実際に作っていく場所です。ここで、デジタルの分身を作るための「部品」となる「エンティティ（Entity）」を定義していきます。例えば、「ポンプA」というエンティティを作り、それに「温度センサー」や「流量センサー」といったデータを紐づけていくイメージです。
この作業は、まるで巨大な地図を描くようなものです。「このデータは、工場の中のあのポンプの温度を示している」「このデータは、そのポンプが使っている電気の量だ」といった具合に、現実世界のモノやプロセスと、集めたデータを「マッピング（紐づけ）」していくわけですね。このマッピング作業が、デジタルツインの賢さを決める鍵になります。
-
分身を動かす！：
データの地図が完成したら、いよいよデジタルツインを動かすことができます。Fabricには、「Power BI（パワービーアイ：マイクロソフトが提供するデータ分析・可視化ツール。グラフやダッシュボードを簡単に作れる）」といったツールと連携できるので、デジタルツインの状況を美しいグラフやダッシュボードで分かりやすく表示できます。まるで、自分のミニチュア工場が目の前でリアルタイムに動いているかのように見えるわけです。
さらに、ここで集めたデータは、AI（機械学習）と組み合わせて、例えば「今後1週間で故障する可能性のある機械を予測する」とか、「製品の品質を最適化するための設定を提案する」といった、より高度な分析や予測にも活用できるようになります。
デジタルツインが私たちのビジネスにもたらす未来
これまで、このような大規模で複雑なデジタルツインを作るには、たくさんの専門家と時間、そして膨大な開発コストがかかっていました。でも、Microsoft Fabricの新しい機能を使えば、そのハードルがぐっと下がります。
これは、私たちにとって大きなメリットをもたらします。
- 効率アップ： リアルタイムでシステムの状況がわかるので、どこに無駄があるか、どうすればもっと効率よく動かせるかが一目瞭然になります。
- コスト削減： 故障を予測して、問題が起きる前にメンテナンスできるので、急な修理や大規模な停止による損失を防げます。
- 安全性向上： 危険な作業をデジタルツインでシミュレーションしたり、異常を事前に察知したりすることで、安全性を高めることができます。
- 最適な意思決定： 大量のデータから得られる深い洞察（インサイト）に基づいて、より良い経営判断や生産計画を立てられるようになります。
ジョンからのひとこと
いやぁ、今回のマイクロソフトの発表は本当にワクワクしますね！「デジタルツイン」という言葉自体は以前からありましたが、Fabricのように、多種多様なデータを「そのまま」取り込んで、しかも「ローコード」で簡単にデジタルツインを構築できるというのは、まさに時代の変化を感じさせます。
私たち人間が現場を歩き回らなくても、パソコンの中の「分身」が教えてくれる。まるでSFの世界が、いよいよ現実のものになってきた、そんな感動を覚えました。データ活用の重要性が叫ばれる昨今、この技術がどんな新しい価値を生み出すのか、今後の展開が本当に楽しみです！
この記事は、以下の元記事をもとに筆者の視点でまとめたものです：
Using Microsoft Fabric to create digital twins