何世紀にもわたり、インフラは技術とともに進化してきました。新しい材料や工学技術によって、より高い建物、より長い橋、より大きな都市が可能になりました。その後、コンピューティングとデジタル技術が、インフラの設計、監視、運用のあり方を変革しました。
現在、変化のペースは加速しており、課題が同時に押し寄せています。気候変動は水、エネルギー、その他の資源への圧力を高めています。人工知能はエンジニアリングとデザインを変革し始めており、そのエネルギー需要は、老朽化した送電網インフラと相まって、大きな課題と新たな機会の両方を生み出しています。さらに、地政学的な複雑化によりグローバルサプライチェーンの脆弱性が露呈しており、特に発展途上国を中心にインフラへの需要が高まっています。
その結果、根本的な課題が浮かび上がります。世界は、20世紀の搾取的で炭素や資源を大量に消費するモデルを単に繰り返すことなく、必要なインフラをどのように構築すればよいのでしょうか。
このインタビューで、MIT土木・環境工学部のJR East教授であり学部長であるAli Jadbabaieは、その答えには、インフラの設計・建設のあり方だけでなく、その資金調達と運用のあり方を見直すこと、そしてそれらの意思決定を形作る多くのステークホルダーを結集することが必要だと述べています。10月28日、Jadbabaieは世界中の専門家とともにマドリードに集まり、以下の場でこれらのテーマを探求します。 世界インフラフォーラムMITの土木・環境工学部門、UPM、世界銀行グループ、テキサス大学オースティン校が共同設立した。
Q: インフラは常に技術の進歩に応じて進化してきました。この時代を特別なものにしているのは何のでしょうか。
A: 18世紀には、土木工学が軍事工学の民間版として登場し、当時のダム、橋、運河を建設しました。19世紀の産業化は鉄道と下水道システムをもたらしました。その初頭には 20世紀に入ると、対象は建物、高速道路、トンネル、地下鉄システムへと規模を拡大し、世紀半ばにはメガシティや超高層ビルを支えるために必要なインフラ整備が求められるようになった。
技術が変わるたびに、情報技術、コンピューティング、センシング、そして近年ではデジタルトランスフォーメーションによって、インフラストラクチャーの姿は変化してきました。インフラストラクチャーの定義そのものさえも変わってきました。今日では、電力網、半導体製造工場、データセンターがインフラストラクチャーの一部とみなされており、携帯電話の基地局などの無線インフラや高速インターネットのインフラも、道路、水道システム、電力網と同じくらい、私たちの重要インフラストラクチャーの一部となっています。
今、異なっているのは、私たちが直面している変化の組み合わせとその速さです。気候変動、資源の制約、そして地政学的不安定性が、20世紀に設計されたインフラのあり方に圧力をかけています。同時に、途上国における近年の経済成長によって、多くの人々が貧困から抜け出しています。実際、モデルによれば、2028年までに、人類の歴史上初めて、地球上の人口の中央値となる人が1日10ドルで生活することになります。より多くの人々が絶対的貧困から脱するにつれ、インフラへの需要も増加するでしょう。
20世紀に用いたのと同じ資源集約型のモデルでその需要に応えようとすれば、必要な資源は単純に足りなくなります。すると問題はこうなります。残された資源をいかに効率的に使うか。より少ない水、エネルギー、材料を使い、より少ない炭素を排出しながら、より多くのインフラを提供する方法を見つける必要があります。
ここでデジタルトランスフォーメーションとAIが、変革をもたらす可能性を秘めています。より速く低コストになったセンシング、データへのアクセス拡大、そしてより優れたセンシング、アクチュエーション、制御は、インフラに関する意思決定をより効率的に行うことにつながります。AIは物理世界に少しずつ浸透しており、エンジニアリング設計プロセスに革命を起こし、より多くの可能性をはるかに速く、低コストで探究できるようになると期待しています。
しかし、それに関する物語はまだ書かれておらず、私たちが何をするかによって、結果は依然として非常に良いものになり得ます。
Q: インフラシステムがそれらの構築や管理の方法を変えるほど相互接続されるようになった例を、挙げていただけますか?
A: 過去30年間の情報技術の革命とデジタルトランスフォーメーションにより、インフラシステムはより相互接続されるようになりました。これは都市で見られます。停電が起きれば、水道やガスのシステムが機能を停止し、インターネットが不通になり、交通システムが止まってしまいます。通信網が故障すれば、他の多くのサービスに影響が及びます。これはCovidの際に見られました。サプライチェーンの混乱がエネルギー網、重要物資、製造業に影響を与えたのです。地政学的な紛争が石油やエネルギー市場を混乱させ、その混乱が世界経済の他の部分へ波及するのにも見られます。
かつては個別に管理されていたインフラシステムは、相互に依存する傾向が強まっています。より高い効率のためにより多くのものをつなげることで、システミックリスクも増大し、まれではあるものの壊滅的な障害にシステムがさらされることになります。こうした障害はまれになっていますが、一度発生すると、その規模ははるかに大きく、影響もはるかに深刻です。
本当に難しいのは、インフラの開発には設計や建設以上のことが関わってくるという点です。バリューチェーン全体には、資金調達や運営に加え、誰がそれを利用するのか、そして利用者が何を必要とし、何を好むのかを理解することが含まれます。
つまり、インフラの設計は、社会的・技術的・経済的な考慮事項が関わる、極めて学際横断的な社会技術的営みなのです。これらのシステムはますます複雑化し、意思決定が特に難しくなっているため、その設計のされ方を理解することはますます重要になっています。
大規模インフラプロジェクトには非常に多くの不確実性もあります。資本集約度が非常に高く、ビジネスの利益率は他の多くの産業より低く、プロジェクトには長い時間がかかります。これらすべてが組み合わさることが、歴史的にこの業界を非常に保守的にしてきました。
しかし、AIとデジタルトランスフォーメーションからもたらされる変革が、新たな道筋を提示しつつあります。その新しい道がどのようなものになるかは、まだ誰も明確に描けていません。
Q: あなたと同僚の皆さんは、これらの意思決定のあり方を変えるために、どのような取り組みをしているのでしょうか?
A: インフラに対する新しいアプローチを開発するのであれば、単一の学問分野、企業、あるいは国だけでは実現できないと私たちは認識しました。インフラのバリューチェーンは相互接続されすぎており、課題も大きすぎるのです。
その理由から、MITの civil and environmental engineering 学科（Department of Civil and Environmental Engineering）は、世界銀行グループ、マドリード工科大学、テキサス大学オースティン校とともに、 World Infrastructure Forum（世界インフラフォーラム） を共同設立しました。その目的は、インフラのバリューチェーン全体にわたる学術界、産業界、政府、金融機関を集め、これからの数十年においてインフラをどのように設計し、資金調達し、建設し、運営すべきかについての継続的な対話を生み出すことです。
これは特に重要です。なぜなら、新しいインフラ開発の最大の機会は、必ずしも合衆国やその他の成熟したインフラシステムを持つ国々にあるとは限らないからです。それらの国々にも、依然として近代化と新たな投資の大きな必要性があります。しかし、これからの数十年で、世界の人口増加の大部分、そして建設が必要となるインフラの大部分は、インフラシステムがまだ発展途上にある国々で生じるでしょう。
それらの国々は、20世紀のモデルを単に繰り返すことなく、近代的なインフラの恩恵を受ける機会を持っています。しかし、その機会を捉えるには、技術、資金調達、エンジニアリング、ガバナンスに対する新たなアプローチが必要となります。
私たちは、単なるフォーラムではなく、エコシステムを作ろうとしています。すなわち、インフラのバリューチェーン全体にわたる様々なステークホルダー間の対話を継続させる仕組みです。私たちは5つのワーキンググループと、エンジニアリング・建設、材料、金融、多国間機関、学術界を含む、インフラのバリューチェーン全体から集まった30人以上のリーダーからなるアドバイザリーグループを設立しました。
結局のところ、問題はインフラ開発の新しい道筋が必要かどうかではありません。問題は、それをどのように創り出すか、そして誰がそれを実行するかです。インフラそのものが相互接続されているため、この問題を解決できる単独の人物、企業、国は存在しません。私たちは新しいモデルを共に築いていく必要があるのです。