コロナ社会で安全に生活するには、感染者を把握し、拡大を防ぐことが必須条件となる。このためPCR検査を定期的に実施し、感染状態を把握し、コロナの封じ込めを試みている。感染者の特定には時間がかかるため、PCR検査に代わりウェアラブルで病気を把握する研究が始まった。ウェアラブルで被験者の動きをモニターし、収集したビッグデータをAIで解析し、発病前に感染の有無を判定する。

出典: Evidation Health

研究プロジェクト

これは米国政府の新型コロナに関する先進研究で、シリコンバレーの新興企業Evidation Healthが手掛けている。Evidation Healthはウェアラブルで被験者のデータを収集し、それを機械学習の手法で解析し、感染したことを判定する。研究資金は米国生物医学先端研究開発局(Biomedical Advanced Research and Development Authority)とビル&メリンダ・ゲイツ財団(Bill & Melinda Gates Foundation)はから拠出され、研究成果は一般に公開される。

Evidation Healthとは

Evidation Healthは医療分野におけるAI企業で、身体のビッグデータを機械学習の手法で解析し、新たな知見を得る研究を進めている。新型コロナの研究では同社のプラットフォーム「Achievement platform」でデータ解析が実行される(下の写真)。これは医療ビッグデータを解析するためのプラットフォームで、被験者から採取したデータをアルゴリズムで解析するための様々な機能を備えている。医療機関はこのプラットフォームを利用して新しいアルゴリズムやそソフトウェアを開発する。例えば、薬に対する反応を把握し、患者に最適な治療法を確立することが可能となる。

出典: Evidation Health

新型コロナ感染を検知

この研究では300人の被験者から健康に関するデータを収集し、このプラットフォームで解析する。具体的には、ウェアラブルで睡眠状態や活動状態などの挙動に関するデータを収集し、また、被験者は健康状態を定期的にレポートする。対象者はコロナ患者を治療する医療従事者などで、感染リスクが高いグループの協力を得て進められる。

倫理的にデータを収集

この研究では4YouandMeが被験者のデータを収集するプロセスを担う。4YouandMeは非営利団体で、医療データの収集を倫理的に実行する。個人データはスマホとスマートリング「Oura Ring」(下の写真)で収取され、これらは匿名化して解析される。スマートリングは、心拍数、体温、活動状態、睡眠状態をモニターする。更に、被験者は毎日、健康状態に関する質問票に回答する。調査期間は最大6か月で、収集されたデータはEvidation Healthのプラットフォームで解析される。この研究ではアルゴリズムの検知精度がカギで、このためには大量の高品質なデータの採取が必須となる。

Oura Ringとは

Oura Ringはフィンランドの新興企業Oura Healthが開発したスマートリングで健康管理のために使われている。Jack Dorsey(Twitter創業者)やMarc Benioff(Salesforce創業者)などシリコンバレーの著名人が使っていることで有名になった。また、プロスポーツではNBA(男子プロバスケットボールリーグ)がOura Ringを使って選手の健康状態を管理することを発表した。シーズンが再開し、選手は定期的に体温測定やPCR検査を受けるが、Oura Ringを併用することで体調の異常を早期に検知する。

出典: Oura Health

スマートウォッチでコロナを検知

コロナと共棲する社会では常に感染のリスクがあり、これをリアルタイムに検知し、アウトブレークを抑え込むことが求められる。感染をウェアラブルで検知できれば、コロナ社会での安全対策の効率が格段に向上する。このため、スマートウォッチを使ってコロナ感染を検知する研究も始まった。スタンフォード大学はApple WatchやFitbitなどを使い、心拍数などのデータをAIで解析し感染者を特定する研究を進めている。

オフィス再開と東京オリンピック

在宅勤務が終わり、これから社員がオフィスに戻るが、コロナ感染をどう検知するかが問われている。この切り札がウェアラブルで、社員の感染を症状が出る前にキャッチして、隔離措置を取る。更に、2021年は、コロナの中でオリンピックが開催されるが、選手を感染から守るためにも、感染をリアルタイムで検知するツールが求められる。コロナに感染すると、スマホやスマートウォッチに警告メッセージを表示することが可能となるのか、ウェアラブルとAIを組み合わせてコロナを検知する技法に期待が集まっている。

シリコンバレーで在宅勤務が定常化し、多くの社員はテレワークで仕事を進めている。企業は初めての経験である在宅勤務において、社員の仕事ぶりを把握することに苦慮している。このため、企業は在宅勤務評価ツールに着目し導入を始めた。特に、AIが管理職に代わり社員を評価する手法が注目されている。仕事の成果を公平に評価できると期待されるが、社員はAIに監視されることになる。

出典: Enaible

スタートアップが開発

このシステムを開発したのはEnaibleというスタートアップで、在宅勤務社員の生産性をAIで解析する。これは「AI-Powered Leadership」と呼ばれ、管理職向けのツールで、仕事の成果を人間に代わりAIが評価する(上の写真、左側)。また、社員の仕事ぶりに問題があれば、AIがこれを把握し、解決方法を提示する(上の写真、右側)。管理職はAIのアドバイスに沿って社員の生産性を上げる。

仕事の評価基準

AIは社員の仕事ぶりを解析し、その結果をスコアー「Productivity Scoring」で示す。スコアは三つの要素で構成され、社員は持てる能力を十分に発揮しているか(Capacity Utilization)、異なる仕事を満遍なくこなせるか(Consistence)、及び、他の社員にプラスに影響しているか(Quality Impact)が評価される(下の写真)。

出典: Enaible

問題点に対するアドバイス

AIは社員の生産性が低下していれば、仕事の進め方をアドバイスする。これは「Leadership Recommender」と呼ばれ、ワークフローの中のどのポイントで問題が発生しているかを掴み、仕事の効率を上げるためのアクションを示す。例えば、コールセンター業務で、AIは「Aさんは残業が多いが、これは朝の仕事で効率が上がっていないため」と分析する。管理職はAIの提言を受け、社員と会話して仕事の取り掛かりの効率を上げるように助言する。

AIの評価を活用する方法

管理職はAIが査定した社員の生産性スコアをみてチーム全体の仕事ぶりを把握する。生産性が高い社員にはそれに見合った報酬を出し、一方、生産性が下がった社員にはアドバイスをする。企業側としては生産性の高い社員を判別し雇用を続ける努力をするが、生産性が上がらない社員はレイオフの対象となる。生産性スコアが評価の基礎データとなり、個人の感情ではなく科学的な根拠で人事管理をすることができる。

導入事例

Enaibleによるとドバイ税関Dubai Customs Agencyとマーケティング企業Omnicom Media Groupがこのシステムを導入している。また、デルタ航空とヘルスケア企業CVS Healthがシステムの導入を検討している。Enaibleは2018年に創業した会社であるが、コロナの影響で在宅勤務が広がり、評価ツールへの需要が急増している。

AIに監視される社会に

在宅勤務で顔が見えない社員を如何に評価するかが課題になっているが、AIがその解として注目されている。一方、社員は自宅においてAIに常時監視されている状態となり、精神的なプレッシャーを感じる。また、個人の行動がAIにモニターされ、プライバシー保護の観点からも倫理的な問題がある。更に、機械学習の手法で社員の生産性を判定する際に、アルゴリズムのバイアスの問題も浮上する。社員の給与はAIの評価で決まり、企業はアルゴリズムが公平であることを説明する必要がある。

出典: ViewSonic

ツールなしで在宅勤務を運用できない

Enaibleはこれらの懸念に対して、ツールは社員を監視するものではなく、企業の人事管理ツールであると説明する。社員の行動をトラックするのではなく、成果だけを構成に評価するもので、在宅勤務体系を運用するには必須のツールとなる。いま、企業が再開し社員がオフィスに戻ってきているが、AI監視ツールはそのまま残るとの意見も聞かれる。オフィス勤務となってもAIが社員の仕事ぶりを評価することになり、人事制度そのものが大きく変わろうとしている。

【補足情報】

実装方法

Enaibleは社員が仕事の際に生成する大量のデータを解析して生産性を評価する。具体的には、社員が使っているツールのタイムスタンプをアルゴリズムが解析する。対象となるツールはメールの他に、Zoom、Slack、ブラウザーなど。Enaibleはクライアントのバックグランドで稼働し、社員がこれらのツールを使って仕事をした際に生成されるデータを解析する。

機械学習

Enaibleは収集したデータを機械学習アルゴリズム「Trigger-Task-Time」で解析する。これは各社員のワークフローを学習するメカニズムで、何がトリガーとなり、どのタスクを実行し、その作業時間を理解する。これでEnaibleは社員の仕事のスタイルを理解し、その社員の生産性スコア(Productivity Score)を算出する。

都市閉鎖を解除して元の生活に戻るためには新型コロナウイルスのワクチンが必須条件となる。世界各国でワクチンが開発されており、その数は130を超える。通常、ワクチン開発には長い年月を要すが、米国政府はこれを大きく短縮する作戦「Operation Warp Speed」を発表した。連邦政府は100億ドルの予算を組み、民間企業に資金を供給し開発を加速させる。

出典: CNN

Operation Warp Speedとは

トランプ政権は2020年5月、Operation Warp Speedを発表した。これはワクチン開発と量産体制を同時に進めるもので、開発されているワクチンの安全性と有効性の目途がついた時点で、ワクチンを製造し、提供時期を早めるというもの。複数のワクチンを対象に、臨床試験の最終結果が出る前に、先行して製造し、配布ロジスティックスを準備する。このため、ワクチン開発に失敗すると、先行投資した製造施設や作り置きしたワクチンは無駄となる。

開発中のワクチン

WHOは世界で開発されているワクチンを集約しウェブサイトで公開している。ここに開発中のワクチン情報が集約され、全体像を把握することができる。これによると130種類のワクチンが開発されており、その中で10種類が臨床試験の段階に進んでいる(下のテーブル、臨床試験に進んだワクチン)。

出典: WHO

米国政府が出資しているワクチン

Operation Warp Speedはこの中で有望なワクチンを開発している会社に資金を提供し、開発のプロセスを加速している。実際に、ワクチン開発プロジェクト5社に出資しており(下の写真)、その中で臨床試験に進んでいるのはModernaとAstraZenecaの2社となる。これら二社が本命で、米国のパンデミックを抑止する切り札と期待されるが、ワクチン開発が成功するかどうかは予断を許さない。

本命のワクチン

Modernaは米国企業でワクチン「mRNA-1273」を開発しており、4億3000万ドルの出資を受けている。Modernaは革新的なアプローチで、ウイルスのmRNA(Messenger RNA)を投与し、体内でウイルスを生成する手法を取る。また、英国製薬大手AstraZenecaはオックスフォード大学と共同で「ChAdOx1」というワクチンを開発しており、12億ドルの出資を受けている。オックスフォード大学は遺伝子情報からウイルスを生成し、これをワクチンとして使う手法を取る。

出典: U.S. Department of Health & Human Services

ワクチン開発で連邦政府の役割

ワクチン開発では米国保健福祉省配下のBiomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA)が製薬会社に資金を提供しワクチン開発を支援する。BARDAはバイオテロや感染症パンデミックなどの緊急事態に対応するために、医療品を短期間で開発し、これを備蓄することをミッションとする。新型コロナウイルスのパンデミックがこのケースに当たり、ワクチンや治療薬などの開発や製造を加速するために民間企業を支援している。

Modernaの開発状況

Modernaは世界で最初に臨床試験を始めた会社で、現在は第Ⅱ相で、来月から第Ⅲ相に進む。Modernaはアメリカ国立アレルギー・感染症研究所(NIAID)と共同で開発を進めており、Anthony Fauci所長は2020年11月から12月ころに１億ドースのワクチンを製造するとしている。臨床試験の結果を待たず先行して作り置きしておき、その頃までにはワクチンの有効性が判明する。もし、臨床試験をクリアできなかったら、作り置きしておいたワクチンは廃棄処分となる。

AstraZenecaの開発状況

BARDAは、英国企業AstraZenecaに最大12億ドル出資し、開発を支援するが、その見返りとして2020年10月までに3億ドースのワクチンの供給を受けると発表した。AstraZenecaチームの臨床試験は続いており、ワクチンは事前に作り置きしておくが、治験をクリアするとワクチンを接種できる。一方、開発に失敗するとワクチンは廃棄される。Operation Warp Speedはワクチンを選定する基準やワクチン評価に関する情報を公開しておらず、なぜけた違いに大きい資金を出資するのかについては明らかにされていない。

中国のワクチン開発状況

BARDAは世界の有望なワクチン開発プロジェクトに出資しているが、中国とは提携していない。中国ではCanSino BiologicsやWuhan Institute of Biologicalなど四団体がすでに臨床試験を進めている。その中で先頭を走るのがCanSino Biologicsで、治験第Ⅱ相に進んでおり、被験者の体内で抗体が生成されたと報告している(下の写真、CanSino Biologicsが開発したワクチン)。カナダ首相Justin Trudeauは、カナダの研究機関で治験が実施されることを明らかにしており、開発が成功するとCanSino Biologicsからワクチンの供給を受ける。

出典: CanSinoBIO

ワクチンの成功確率は

Operation Warp Speedはワクチン出荷時期について楽観的な見通しを示し、経済復興は意外に早いとの解釈もある。しかし、Anthony Fauci博士は、議会公聴会の中で、ワクチンが成功するかどうか予想は難しいとの見解を示している。多くのワクチンを並列で開発し、その中のどれかが成功するとの見通しを示している。

米国政府は８社に賭ける

Operation Warp Speedは8社程度に出資する予定で、この中のどれかが成功するとみている。事実、ワクチンの治験を始めて第Ⅲ相をクリアする確率は16%程度との統計情報もあり、多くのプロジェクトにベットしておく必要がある。専門家の間では、2021年初頭までにワクチンを提供するのは難しいとの意見が多い。先行してワクチンは製造されるが、臨床試験でそれまでにワクチンの有効性を証明するのが難しい。Fauci博士はワクチン開発には12か月から18か月必要との見方を維持しており、このシナリオで進むと、ワクチン接種は来年後半ごろから始まる。つまり、このタイミングで市民生活や経済活動が戻ることになる。

【ワクチンの原理と種類】

ワクチンの仕組み

ワクチンは病原体(Pathogen)から作られた抗原(Antigen)から成り、これを体内に投与し、病原体に対する抗体(Antibody)を生成し、感染症に対する免疫を得る(下のグラフィックス)。具体的には、人体の細胞(Antigen Presenting Cells)がウイルスを取り込み、ヘルパーT細胞(T-Helper Cells)を活性化する。これによりB細胞(B Cell)が抗体を生成する。更に、キラーT細胞(Cytotoxic T Cell)がウイルスに感染した細胞を壊す。つまり、ワクチンはウイルスの感染を防止する機能と感染した細胞を破壊する機能がある。

出典: Nature

ワクチンの種類

ワクチンは体内に抗原を投与し病気にさらすが、これで病気を発症するのではなく、体内の免疫システムを起動し、本当のウイルスが侵入したときに、これをブロックし、また、破壊する。また、病気に感染し回復すると体内に抗体が生成され、これが免疫となり再度感染することを防ぐ。ワクチン開発の技術基盤(Platform)は大きく分けて四種類ある。

Platform 1：ウイルス(Virus Vaccines)

ワクチン開発の伝統的な手法で、病原体であるウイルスを直接投与する。二つの方式があり、弱毒化したウイルスを使う手法(生ワクチン、Weakened Virus)と、化学処理などで感染しなくしたウイルスを投与する手法(不活化ワクチン、Inactivated Vaccine)。中国のバイオ企業Sinovac Biotechや中国研究機関はこの手法を採用している。

Platform 2：ウイルスベクトル(Viral-Vector Vaccines)

遺伝子情報からウイルスを生成し、これをワクチンとして使う手法。人工的に生成したウイルスを投与する方法で、ウイルスが体内で増殖する方式(Replicating Viral Vector)と、体内で増殖しないタイプ(Non-Replicating Viral Vector)方式がある。オックスフォード大学やCanSino BiologicsがReplicating Viral Vector手法を採用している。

Platform 3：核酸(Nucleic-Acid Vaccines)

ウイルスの核酸(Nucleic Acid)を細胞内に注入する方式。核酸はリボ核酸(RNA)とデオキシリボ核酸(DNA)の二種類があり、それぞれが細胞内に入り、そこでウイルスを構成するたんぱく質を生成する。ModernaはRNAの手法を取る(下の写真)。この方式ではウイルスを生成する必要はなく、ウイルスの特定部分(スパイクたんぱく質)のmRNAを生成するだけで、開発期間が大きく短縮される。一方、この方法で成功したワクチンはなくハイリスクなアプローチとなる。

出典: Moderna

Platform ４：たんぱく質(Protein-Based Vaccines)

ウイルスのたんぱく質をワクチンとして投与する手法で、数多くの研究機関がこの手法で開発を進めている。二つの手法があり、ウイルスの特定のたんぱく質を使う方式(Protein Subunits)と、ウイルスの外殻を使う方式(Virus-Like Particles)。米国企業NovavaxはProtein Subunitsの手法でワクチンを開発しており、大きな進展があったとしている。