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情報科学技術委員会

第4期科学技術基本計画における情報通信分野の重点事項について

1．背景

　第4期科学技術基本計画の策定に向け、本年4月28日、科学技術・学術審議会の下に基本計画特別委員会が設置され、審議が開始された。これを受け、情報科学技術委員会においても、第4期科学技術基本計画における情報通信分野の計画の策定に資する議論を集中的に行うとともに、構成員からのヒアリング等を実施した。本ヒアリング結果や、総合科学技術会議において実施された第3期基本計画の中間フォローアップ調査結果などを参考として、情報通信分野における重点領域を整理した。

2．第3期科学技術基本計画のフォローアップ

　総合科学技術会議が実施した第3期科学技術基本計画の中間フォローアップ（平成21年5月）においては、情報通信分野に求められる役割として、1．社会が直面する多様な課題の解決という「社会」面、2．国際競争力の維持・強化という「産業」面、3．情報通信技術の深化や多分野の研究開発活動の加速という「科学」面、4．利用者が安全・安心を実感できる情報通信基盤という「安全・安心」面という4つの役割を設定し、各項目について第3期基本計画策定後、すなわち平成18年以降、情報通信分野を取り巻く環境がどのように変化したか分析している。
　さらに、これらの現状分析に基づき、将来の情報通信システムのあるべき姿と社会への展開・活用に向けたシナリオを明確化する必要があるとしている。特に政府として、世界的課題である少子高齢化問題をはじめ、環境問題や非常災害対策等を含む国際安全保障上の課題等の解決に向け、より高い視点から目標を設定した総合的取り組みが必要であるとしており、課題解決のために特に配慮すべき観点として、幅広い分野での情報通信技術の利活用専門家の育成や分野連携・融合の強化、新しい技術領域を拓く基礎・萌芽的研究に対する政府の取り組み強化、国際競争力につながる新たな研究開発の取り組み強化などを挙げている。
　このほかにも、次期科学技術基本計画の検討の下支え等を目的として取りまとめられた「第4期基本計画で重視すべき新たな科学技術に関する検討」（平成21年3月文部科学省科学技術政策研究所）や、政府全体の情報通信分野の中長期的戦略を定めた「i-Japan戦略2015」（平成21年7月IT戦略本部）においても、情報科学技術により経済社会全体を改革して新しい活力を生み出す必要性や、基礎研究も含めた科学技術の総合的振興の必要性に言及している。

3．重点課題設定にあたっての基本的考え方

　わが国を取り巻く世界情勢を俯瞰すると、第3期科学技術基本計画が策定された平成18年以降、世界同時不況の発生にはじまり地球温暖化問題や環境問題、エネルギー資源枯渇の深刻化など、複雑かつ困難な状況が一層顕在化しており、これらの社会的問題の解決に向け情報通信技術への期待はますます増大しつつある。また国内においても、少子高齢化の進展とともに、社会の活性化と安心をもたらすユビキタス社会への期待は非常に大きい。第4期科学技術基本計画の対象時期となる2011年からの次の時代を展望すると、このような環境問題やエネルギー資源問題、少子高齢社会への対応といった様々な課題がさらに深刻化し、大きな社会的問題として顕在化していくことが懸念される。このような課題の解決に向けて官民挙げて、社会・経済・文化・科学といったあらゆる観点から次世代の発展に向けた抜本的な構造の変革を図っていく必要がある。とりわけ、科学技術分野を所管する文部科学省としては、交通、物流、エネルギー、環境、医療分野等におけるあらゆる社会活動の基盤となりとなりつつある情報科学技術の潜在力をさらに集約、結集して、新しい時代の到来に対応した総合的な情報科学技術政策を講じるとともに、その成果の社会還元を効率的効果的に展開させていくためにも、2011年以降の向こう5年間に可及的速やかに講じるべき施策の洗い出しと重点化を行うべきである。
　特に第4期科学技術基本計画においては、科学技術の発展のみならず、その成果を還元して、社会全体のイノベーションにつなげていく視点が重要であり、その観点から今後の社会システムを構築する上で重要な基盤となっている情報科学技術の果たすべき役割は大きいと考えられる。
　具体的な重点化の検討にあたっては、第一に情報科学技術の効果的な利活用によって社会システムが再構築され、社会全体の効率化や生活の質の向上が実現されるという効用に着眼すべきである。すなわち、情報科学技術の利活用を通じて世界的な環境問題やエネルギー問題などのグローバル課題を解決し、文化など新たな価値を創出していくとともに、安全・安心な社会生活の基盤を構築するという視点に立脚した重点化を行うべきである。
　さらに、このような視点に加え情報科学技術そのものを高度化していくという視点も不可欠である。情報科学技術は、研究開発において理工系の他分野のみならず、生命・生物系、人文社会系の多くの分野にとっての「礎の学」であり、多様な分野の研究開発や産業競争力の基盤となる情報科学技術のさらなる高度化を促していかなければならない。また、21世紀は天然資源に代わり知識そのものが資源となり、膨大なデータを活用し知識に変換するという面で情報科学技術の重要性は一層増す。
　加えて、これらを支える横断的課題に対する取組も必要である。特に、情報科学技術があらゆる分野の社会基盤であることを踏まえ、幅広い分野での情報通信技術に対応し、分野連携・融合を図ることのできる人材の育成や、景気減速により民間投資が減衰している中での国による基礎・萌芽的研究の推進等についても検討を加えたうえで2011年以降の歩むべき方向性を明確化すべきである。

4．情報科学技術分野における重点課題

　このような基本的考え方に基づき、第4期科学技術基本計画に盛り組むべき重点項目について、以下のとおり整理を行った。なお、検討にあたっては、情報科学技術の各分野におけるわが国の国際的な位置づけなどを勘案する必要があり、JST研究開発戦略センターが実施する科学技術・研究開発の国際比較等を参考とした。

（1）様々な課題の解決や社会・生活基盤の構築

1．様々な社会的課題の解決や安全・安心な社会基盤の構築

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

少子高齢化の進展等により、わが国社会の活性化と安全・安心をもたらすユビキタス情報社会に対する期待が増大し、エネルギー、環境、医療など社会全般にわたり情報科学技術を用いたシステムの役割が増大しつつある。
さらに、あらゆる分野の社会基盤となりつつある情報科学技術を用いて、様々な社会的問題の解決に貢献するとともに、社会システム全体の効率化や生活の質の向上を図り、社会システムのイノベーションにつなげていくことも必要となる。組み込みシステムについてはこれまでわが国の強みの源泉といわれてきたが、今後は、大規模なサイバーフィジカルシステム（※1）の実現に向けたソフトウェア開発への戦略的投資が不可欠。

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

様々な社会的課題の解決に貢献するとともに、社会全体の効率化を図り、そのイノベーションにつなげていくための基盤システムに関する研究開発
新たな価値創造につながる大規模なサイバーフィジカルシステム等の研究開発

2．低炭素社会の実現

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

経済活動を促進する情報科学技術の高度化やユビキタス環境の拡大等に伴い、エネルギー消費が飛躍的に増大するため、情報関連システムの消費電力低減化や革新的技術の高度化により、環境負荷の少ないシステムを構築していくことが不可欠。
また、我が国はデバイス、ソフトウェア、アーキテクチャを横断するような研究開発力に乏しく、各技術を統合し現実の環境に応じてシステムを最適化する技術の開発が不可欠。

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

革新的技術であるスピントロニクスを基盤として、高機能・低消費電力な情報処理を実現させる研究開発等の推進
クラウドコンピューティング等の高度利活用による情報処理の効率化や最適化の実現
情報科学技術を活用した環境負荷の少ないシステムの構築

※1　航空、自動車などの交通、物流、エネルギー、環境、医療等の社会活動の基盤となるシステムでは、実世界に広がる組み込みシステムと、当該システムからの情報を収集・解析し社会システム全体を効率化するサイバーシステムから構成される。サイバーフィジカルシステムとは、これら両者を機動的に統合し新たな価値を創出するソフトウエアシステムを指す。

3．人間とITの融合・調和、文化の発信など豊かさの創出

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

現在のユビキタス環境が、人間にとって真に快適で恩恵を被るものにするため、情報科学技術が生活空間に溶け込むことで環境と人間が調和するようなアンビエント環境を創出し、生活の質を向上させていくことが必要。
言語、スキル、ハンディキャップなどに関わらず、誰もが同じように働けるよう、情報科学技術のユニバーサル性を深化させていくことが必要。
未来へつながる価値観の創出や心豊かな社会の実現に向け、文化に貢献する観点からの情報科学技術の振興が必要となる。我が国のソフトパワーは海外で高く評価されているものの、産業の発展には十分にいかされておらず、我が国ソフトパワー産業の海外展開の促進が必要。
その他、人と人をいかに結びつけるかなど、心豊かな社会の実現に向け情報科学技術がどう貢献できるかについての検討が必要。

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

コンテンツやインターフェイスの個人化技術をはじめとした、環境に調和して自然に情報を提示するインターフェイス技術
同一の情報環境、同一の情報メディアをそのまま言語、スキルやハンディキャップなどに依らず、誰もが同じように使うことができるユニバーサル情報科学技術
日本文化のアーカイブ化や情報発信・創出、教育等への情報科学技術の活用
アニメ・ゲームなどコンテンツ制作分野における我が国の優位性の確保・持続

4．情報通信システムの高信頼化

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

近年の情報通信システムの大規模化、複雑化に伴い、システムを構成するソフトウェアの不具合等が多大な社会的混乱を引き起こす可能性が顕在化。安心安全で信頼性の高いシステムを効率的に構築できる手法や信頼性に関する評価指標等の確立が不可欠。
マルチメディア化に対応したプライバシーに対する保護技術やサイバー攻撃に対応するインターネットセキュリティ等の研究開発が世界的に進展しており、わが国においても、信頼性やプライバシーを保護したデータベース利用技術やWebシステムにおけるプライバシー問題等に関する検討が必要。

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

高信頼化・生産性向上に向けたソフトウェア開発手法の確立など、ディペンダブルな社会情報基盤構築のための技術体系の確立
量子コンピュータ等の新しい計算科学理論に基づく情報の秘匿性向上技術
プライバシー技術や情報セキュリティ技術等への研究
多様な利活用を許容し、信頼性・運用性の高い技術やシステムの構築

（2）多様な分野の研究や産業競争力の基盤

1．e－サイエンスを支える研究情報基盤構築

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

21世紀の科学技術イノベーションを起こす上で、分野横断的視点での展開を戦略的に図っていくことが重要であり、多様な研究分野にとっての「礎の学」としての観点から、高度で先進的な情報基盤を構築し、最先端科学と情報技術の融合をさらに発展させていくことが必要。
e－サイエンスは、理論、実験、計算（シミュレーション）と並ぶ新しい科学の方法論として世界に急速に進展している。我が国の研究をより強化し、研究分野や国・地域を越えた連携を推進していくためには、科学の方法論としてのe－サイエンスのパラダイムシフトを図っていくことが必要であり、e－サイエンスを支える最先端の研究情報基盤の整備充実が不可欠である。
我が国の研究開発を一層活発なものとするとともに、国際的にもより開かれたものとする観点から、人類にとっての共通の知的財産である学術研究成果の内容を、必要とする全ての人がアクセスできるようなオープン・アクセスを一層推進させることが必要。

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

最先端学術研究を支える学術情報ネットワークなどの情報通信基盤の整備・充実や、それらを維持する体制の強化
より広い範囲で計算資源の効率的な活用を支援するグリッド関連技術
研究に不可欠なサイエンスデータベースや学術コンテンツ等の整備や電子化
コミュニティの形成や実験プロセスの支援など、研究者等が行う研究開発を支援する技術の開発
計算科学とデータ中心科学の統合・発展
融合領域の様々な対象をモデル化する理論・技術の研究
学術研究成果に関するオープン・アクセスの推進や機関リポジトリの充実

2．巨大集積情報の利活用

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

大規模・大量のデータを蓄積・利用し、知識資源を創出するなど、情報科学技術を活用した新しい研究方法を確立し、社会の様々な複雑で困難な現実問題への応用を目指した研究を推進することが必要。
ウェブからセンサ情報へのシフトの過程において情報爆発が加速化しつつあり、データセントリックな価値創造を推進し、社会全体の生産性向上等に繋げていくことが必要。

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

大規模かつ大量の情報に対する高度・高速処理のための計算科学やデータ中心科学を推進し、多領域において異種データを解析、有効利用する環境の構築
セマンティクスに踏み込んだデータの処理アルゴリズム
観測された様々なメディア情報から意味のある情報を抽出する技術、特にパターン認識技術

3．ハイパフォーマンス・コンピューティング技術

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

スーパーコンピュータに代表される高性能計算技術は、科学技術のあらゆる分野において新たな発見や真理の探究を効率的に実現するために重要な基盤的技術となりつつある。今後、研究活動や社会活動が必要とするコンピューティング処理量は飛躍的に増大することが予想されるため、スーパーコンピュータのさらなる高性能化や低消費電力化が課題。
スーパーコンピュータ等のより効率的な活用を可能にするための利用技術の高度化のための研究開発が重要。
スーパーコンピュータのさらなる高性能化をはじめ、ライフサイエンス分野やエネルギー分野等への幅広い応用の促進により、成果の創出や産業競争力の強化につなげていくことが必要。
また、高度な半導体技術などの開発により、様々な産業分野の基礎となるIT産業の強化につなげていくことも必要。

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

高性能コンピュータと高速ネットワークから構成されるエクサフロップスクラスのハイパフォーマンス・コンピューティング技術
量子コンピュータなどノイマン型コンピュータとは異なる新しい情報処理原理を実現するハードウェア技術
最先端シリコン半導体や新しい原理に基づく素子の開発
達成すべき科学技術の目標・方向性と連携したスーパーコンピューティング技術
アーキテクチャ技術、超並列技術、各種シミュレーション技術等の高度化

（3）基礎研究の推進、人材の育成　

1．基礎研究の推進

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

景気減速による民間部門の研究投資の大幅縮小という環境のなか、将来の技術立国を支える知的財産の創出のためには、基礎研究の推進・強化が不可欠
予期せぬ新発見や革新的技術の創出機会が増すよう、異分野融合や異端、前衛を排除しない開放性のある研究開発を推進することが必要

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

革新的なコンセプトにより新たな潮流を引き起こしたり、新しい技術領域を拓くような萌芽的研究や、これまでの延長線上では解けない問題を解決していくための挑戦的研究に対する取り組み強化

2．人材の育成

《解決すべき課題（社会的・技術的ニーズ等）》

情報科学技術のグローバル化の進展に伴い国際情報化戦略が重要になりつつあり、国際レベルで活躍できる研究者・技術者の育成など、高度な情報科学技術分野の人材や国際標準化に貢献できる人材の育成が急務
このような情報科学技術分野における人材の育成とともに、情報科学技術の成果を用いて様々な社会経済活動において高い付加価値を創出したり、新たなイノベーションを起こすことのできる人材の育成が不可欠

《重点的に推進すべき研究領域・課題等》

国際レベルで活躍できる研究者や標準化人材の育成に向けた取り組み強化
産学官連携による高度な情報通信分野の育成や、e-サイエンスを推進するため「対象となる学問分野」と「情報科学分野」の両方について深い知見を有する人材の育成の強化
大規模プロジェクトのなかで、若手研究者が幅広い専門性を習得し、高度研究者として成長していくような人材育成の強化
情報科学技術の成果を利用する幅広い分野における深い理解を持ち、高度な利用を図ることのできる人材の育成、情報科学技術についての分野連携・融合を促進できる人材の育成

5．重点項目推進にあたっての取組方策

　以上のとおり、第4期科学技術基本計画の対象時期となる2011年からの次の時代を展望したうえで、重点化すべき項目として、3つの大きな柱を軸として整理を行った。これらの各重点項目の推進にあたっては、2011年以降の国際社会情勢や情報科学技術分野を取り巻く研究開発環境等の動向をはじめ、以下の視点を勘案したうえで取り組む必要がある。その過程で、既存の研究推進方策のなかでも時代の潮流に沿わないと考えられるものや方針の見直しが必要なものがあれば、国としてもあらためてしっかりと検証し、時代に対応した新しいシナリオを描いていかなければならない。それによって、これらの重点項目の円滑な実施が期待できるとともに、2011年以降の5年間により効果的かつ効率的に研究成果の質の向上や、研究開発投資の効果の最大化を図っていくことができるのである。さらに、少子高齢化問題をはじめ、環境問題や安全保障といった今後わが国が抱える様々な社会的問題の解決に資するとともに、我が国の幅広い分野の科学技術の進展や産業競争力の強化につながる「礎の学」としての情報科学技術のさらなる進展が期待される。

（1）関係機関の連携強化

　情報科学技術分野で推進される政府のプロジェクトは、文部科学省のみならず各省庁にまたがっており、関連性のあるものについてはこれまでのような縦割りではなくお互いに連携させることにより、社会的により意義の高い大きな成果が得られたり、大型プロジェクトの推進につながっていくことが期待される。
　また、情報科学技術が社会システムの基盤となっていることや社会経済の様々な分野で利活用されていることに鑑みても、情報科学技術分野の研究の推進に当たっては文部科学省のみならず、他の省庁や関係機関との連携を一層強化する必要がある。
　さらに、我が国の情報科学技術分野の研究の推進に重要な役割を果たす大学や独立行政法人、その他の関係機関の特徴や取組方針等を十分勘案し、連携強化や役割分担の明確化を図ったうえで、効率的かつ効果的な重点化項目の研究開発が実現されるような環境整備を図っていくべきである。

（2）社会のイノベーション実現に向けた取組

　第4期科学技術基本計画の推進に当たっては、科学技術の発展のみならず、その成果を還元して社会全体のイノベーションにつなげていくことが期待される。特に、情報科学技術は社会システムの重要な基盤となっており、情報科学技術の発展により社会システム全体の一層の効率化を図るとともに、社会全体のイノベーションにつなげていくことが求められるが、その際にはイノベーションを実現する上で関連する制度面についても検討することが重要となる。

（3）国際的取組の強化

　情報科学技術分野におけるグローバル化の進展に伴い、研究開発を推進するうえでの国際的戦略の重要性は一層高まりつつある。このため、欧米における情報科学技術分野の予算規模動向をはじめ、資源配分方針、標準化動向等について、海外機関との連携や海外調査報告等も参考としながら、十分かつ綿密な調査分析を行ったうえで、重点項目等の推進を図っていくべきである。さらに、これらの分析等を踏まえて、少子高齢化問題や食糧自給率問題、レアメタル等の資源的課題など我が国固有の課題と、地球温暖化問題や環境問題といった国際的共通課題の解決について、各々における長期的戦略や展望を描いたうえで研究開発を進めていく必要がある。我が国固有の課題であっても、その解決が国際協調に繋がっていくことも想定されることから、各重点項目を取巻く国際動向については入念な調査分析を行い、国際協調と国際競争の間のバランスにも考慮した戦略的な取組が求められる。このほか、厳しい国際競争において我が国がイニシアティブを得られるよう、政府としても産学官連携や国際的連携にも十分留意し、これまで以上に国際標準化活動への積極的寄与を進めていく必要がある。

（4）基礎研究の重点的推進

　すでに述べたとおり、景気減速による民間部門の研究投資の大幅縮小という環境のなか、将来の技術立国を支える知的財産の創出のためには、基礎研究の推進・強化が不可欠であり、国として長期的視点からの基礎的領域等における情報科学技術分野の研究開発全体を主導していく必要がある。また、新しい原理に基づく技術革新を予感させる基礎研究の中から、実用化に繋がる可能性をきちんと見極めたうえで、次のステップに進めるべきものを選択し、プロジェクト化するという姿勢・視点をしっかりと持つべきである。

（5）若手研究者育成のための研究推進体制

　我が国の情報科学技術が世界を牽引し、発展させていくためには、情報科学技術の将来を担う優秀な若手研究者の養成が不可欠である。競争的・流動的な環境のなかで、独創性に優れた若手研究者をしっかりと育成し、この分野における知的資産を持続的に創出していくためにも、情報科学技術の研究分野の特徴を踏まえた評価方法等を含め研究推進体制全般のあり方について検討を深めていく必要がある。

科学技術・学術審議会　研究計画・評価分科会　情報科学技術委員会委員