スマートシティは何が「スマート」なのか?

本稿は、Germaine Haleguoaの "Smart Cities" の第1章を受けて書いています。

mitpress.mit.edu

「スマートシティ」という言葉を聞いたことあるでしょうか。最近はニュースや新聞でも取り上げられることも多くなってきました。Google Books Ngram でみると、2010年以降、多く使われるようになっていることがわかります。

Google Books における "Smart City" の登場頻度

スマートシティを直訳すると「賢い都市」になります。では、一体何が賢いのでしょうか?

内閣府では、スマートシティを以下のように定義されています。

スマートシティは、ICT 等の新技術を活用しつつ、マネジメント(計画、整備、管理・運営等)の高度化により、都市や地域の抱える諸課題の解決を行い、また新たな価値を創出し続ける、持続可能な都市や地域であり、Society 5.0の先行的な実現の場と定義されています。 スマートシティ - Society 5.0 - 科学技術政策 - 内閣府 (cao.go.jp)

この定義に従うと、スマートシティが「スマート」である所以は、

  • 都市マネジメントの高度化
  • 都市の課題解決
  • 新たな価値創造
  • 持続可能性

にあると見ることが出来ます。しかし、これらは何も新しいことではなく、全て従来の都市が目指していた姿ではないでしょうか。例えば、1960年代以降策定されてきた「全国総合開発計画(通称:全総)」や、各自治体が作ってきたマスタープランは、総じてこの4点が念頭に置かれていたと思います。

では、このスマートシティは従来の都市づくりと何が違うのでしょうか。それは、内閣府による上記の定義における「ICT 等の新技術の活用」にあります。世の中でスマートシティと謳われているものは必ずと言っていいほど何かしらの先進的技術が使われています。逆に言うと、「ICT 等の新技術」を活用しているというだけで、スマートシティと呼ばれている事例も数多くあります。

ここで注意が必要なのは、ICT等の新技術を使うと本当に街がスマートになるのか、ということです。これまで人間が知恵を絞って「課題解決」や「価値創造」の方法を編み出してきましたが、考える主体がICTに置き換えられたことで本当によりスマートなものになるのでしょうか。AIが携わっている街の方が、そうでない街よりも課題解決能力に長けているのでしょうか。これは、今後議論されるべき点であり、政策の検証においても研究されるべき論点だと考えています。

現在、世界中で多くのスマートシティが生まれていますが、その多くはICTを開発する企業が主体になっています。すなわち、「スマート」という定義が曖昧であり、ICT 等の新技術の活用というところに落ち着いているために、結果としてスマートとなっているかは置いといて、謳い文句としてのスマートシティが先行してしまっています。日本でも、「スーパーシティ」という構想が掲げられていますが、コンセプトはスマートシティと同様と考えて良いでしょう。ここでも、何が「スーパー(スマート)」なのか、吟味が必要ですし、私自身も考えたいと思います。

都知事選候補者のYouTube活用

7月5日、4年ぶりの都知事選は小池現知事の圧勝という形で終わりました。今回の都知事選は地上波でのテレビ討論会が行われず、「主要」候補者が一堂に会したのもネット討論会のみでした。したがって、有権者が各候補者の取り組みを知りうる機会は通常の選挙戦と比べて少なかったと思われます。そんな中、候補者が自らの政策を広報する媒体として、YouTubeをどのように使ったか、見てみたいと思います。

得票数

まずは、都知事選の結果をおさらいしておきましょう。

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上位6候補得票数
上位6候補の得票数を見ても、小池氏が圧倒的に獲得しています。これだけの票を獲得していれば、当然YouTubeでも多くのファンを持っていると想像されます。

チャンネル登録者数

では、次に、この6候補のチャンネル登録者数を見てみましょう。

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上位6候補者 YouTubeチャンネル登録者数
ここで驚くのは、上位2候補の小池氏と宇都宮氏がそれぞれ千人、3千人と極端に登録者数が少ないことです。小野氏も4千人ですが、この3候補者は6月8日時点ではチャンネルを持っておらず、選挙戦に入ってから立ち上げたことが理由だと考えられます。 登録者数の多い3候補の中でも選挙期間中に登録者数を伸ばしたのが山本氏と桜井氏、逆に落としたのが立花氏でした。多くのメディアでは「桜井氏善戦、立花氏苦戦」という結果を報じていますが、ここでもその傾向が見て取れます。
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上位6候補 YouTubeチャンネル登録者数(6/8と7/5比較)

動画投稿数

では、それぞれの候補は自らのYouTubeチャンネルにどの程度力を入れていたのでしょうか。6月8日以降の動画投稿数を比較してみます。

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上位6候補 動画投稿数 (6/8-7/5)
これを見ると、最も少ない桜井氏でも1か月間で58本投稿していて、いずれの候補者も積極的に配信していたことが分かります。山本氏は143本ですから、1日2~3本のペースで上げていたことになります。

再生回数と再生率

実際の再生回数はどうでしょうか。

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上位6候補 総再生回数(6/8-7/5)
当然、チャンネル登録者数の差が再生回数の差に表れていますが、立花氏は登録者数の割には再生回数が伸び悩んだ印象があります。
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上位6候補の「再生率」
少し別の角度から見てみます。「6月5日以降の総再生回数」を「7月5日時点での登録者数」と「6月5日以降の動画投稿数」の積で割ったものを「再生率」とします。つまり、チャンネル投稿している人全員が投稿された動画を見ると100%以上になります。もちろん、登録者数は変動するため多少ずれはあります。この表を見ても、立花氏は登録者数の割には再生回数が伸び悩み、一方で小野氏と桜井氏は登録者以外の多くも動画を見たケースが多く、効果的に認知を広げたことが見て取れます。

動画の評価

最後に、動画の評価を見てみます。

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上位6候補 直近50動画の高評価率
上の図は7月5日からの直近50動画の高評価率を表しています。これを見ると、宇都宮市、山本氏、小野氏、桜井氏はおおむね高評価率は90%を超えていて、視聴者の多くが「支持者」であると推測されます。一方、小池氏、立花氏の動画は高評価率が80%を超えるものが少なく中央値が60~70%になっています。動画の中身を見ていないので決めつけられないですが、視聴者は「非支持者」が大半を占めるか、多くの人が賛同できない内容だったと考えられます。

所感

ここまで都知事選の候補者のYouTubeの活用状況を見てきましたが、小池氏の圧勝からはかけ離れた実態が浮かび上がってきました。最後に、所感です。

  • 選挙においてYouTube有権者への影響力は限定的でした(上位6候補のチャンネル登録者数を合計しても75万人程度)
  • しかし、各候補者は多くの動画を上げており、広報活用しようという意図が見られます。また、その候補者を知る上での情報も豊富だと思われます。
  • 小池氏の動画がこれほどまでに見られず、見られても否定的な反応が多い中でどのようにして支持を得てきたか、また、有権者はどのようにして小池氏の政策を吟味したか、疑問が残ります。おそらく、新型コロナウィルス対応等で日々テレビに登場したことが広報という意味で功を奏したと思われますが、YouTube視聴者においては積極的に支持をする層があまりいないのが現状と言えるでしょう。

    参照サイト

    YouTubeの各候補者の記録は、こちらのサイトから参照いたしました。

新型コロナウィルス 日本と東京都の検査数は少ないのか?

日本政府から公表されている新型コロナウィルス(COVID-19)に関し、各国メディアから疑問が呈されています。シカゴ大学の山口氏も東京新聞からのインタビューで日本の増加率が他国と比べて極端に低い理由を「検査数を絞ったことで感染者を把握できていないからで、この結果(水面下の)感染を拡大させた」と指摘しています。

では、日本の検査数は他国と比較してどの程度少ないのでしょうか。

英国、米国は検査に消極的だったが感染拡大に伴い増加

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総感染者数に対する1日当たり検査数

このグラフ*1は、総感染者数に対する1日当たり検査数*2を表しています。日本と東京と比較するために、当初から検査に積極的だった韓国と台湾、消極的と言われた米国と英国を選びました。このグラフから読み取れる各国のポイントとしては、以下の点が挙げられます。

  • 台湾は最初から積極的に検査を行い、現在は新規感染者がほとんど出ていない中で1日1000件以上の検査を行っている
  • 韓国は積極的に検査を行い、それに伴い判明した感染者数も増加。現在は感染者の増加は落ち着き、1日当たり検査数も1万件弱。
  • 英国は当初検査を多く行っていたが、感染者が増加するにつれ、ペースを抑えた
  • 米国は検査に消極的だったが、感染者増に伴い検査数を増やし、現在は1日当たり10万件以上。
  • 日本は総感染者に合わせて少しずつ検査数を増やした。軌跡は米国に類似している(ペースは遅い)
  • 東京都は現在に至るまで消極的

これを見ても、検査に消極的と言われている米国・英国でさえも感染者増に伴い検査数増を余儀なくされたことが伺えます。

東京は検査数が少ない上、陽性率が高く安定しない

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1日当たり検査数と陽性率
*3

さて、もう一つ見たい指標が「陽性率」です。この数字が高いほど、よりコロナウィルス感染の疑いが強い患者を中心に検査をしていると見ることが出来ます。例えば、韓国と台湾を見てみますと、陽性率はコンスタントに5%以下となっています。この2か国は感染者の増加が落ち着いていますが、陽性率が低いことからもその実態が把握が出来ていると思われます。

一方、英国と米国は検査数を増やしたことによって陽性率も上がりました。特に英国は陽性率40%以上になっているのは気になります。これは、検査に消極的だった間に潜在的感染が拡大したからでしょうか。 両国とも感染者数は増加し続けていますが、検査数を増やしたことにより感染状況の実態を把握出来るようになったと思われます。

翻って日本を見てみると、現在1日当たり検査数4000件で陽性率約10%です。数字としては他国と比較して低くも高くもないという印象ですが、全体的にばらつきがあるのが気になります。推移をより確実に把握するためにも、イギリスと同程度の1日1万件(人口比を考慮するとその2倍程度)は目指すべきでしょう。

また、東京都はかなり不安定な測定だと言わざるを得ません。検査数が少ない上に陽性率が高く、しかもばらつきも大きいです。

こう見ますと、日本全体としての検査数は少ないですが陽性率は低くなっており、政府が目指す2万件まで増やしていくことで全体的な実態がつかめるようになると思われます。東京都は現状をつかめる検査数をしているとは到底言えず、すぐに増やすべきと思います。

*1:総感染者数45人以上の時点から載せています

*2:過去7日間の平均

*3:1日当たり検査数(過去7日間の平均)が100件以上から載せています

新型コロナウィルス感染者 東京都はこれから指数関数的に増加するか

今年に入ってから猛威を振るう新型コロナウィルス(COVID-19)の勢いは留まる所を知りません。筆者が住むシカゴでも、バーとレストランの閉鎖、小中高大学の閉鎖、自宅待機要請(stay-at-home-order)、緊急性のない職種の在宅勤務要請など、この1か月間で生活面に大きな変化がありました。 このような状況の中、「いつまで続くのだろうか?早く収まって欲しい。」と感じている毎日です。Chicago Tribuneの4月1日の記事によると、シカゴのあるイリノイ州においてはおおよそ4月中旬から5月下旬が感染者数のピークになるという予測が出ています。それに合わせてか、現時点での在宅要請は4月30日までとなっています。

www.chicagotribune.com

このような感染症の怖い所は、感染者数が「指数関数的」に増加するところです。メディアでも、「感染者数が何日毎に倍増」という表現を目にします。では、東京や日本は他の中国や欧米の国々で起きた指数関数的な感染者数増加を回避することが出来るのでしょうか。

「指数関数的」増加の考察

以下のグラフは、

  • 東京(日本)*1
  • シカゴ(米国)*2
  • ニューヨーク(米国)*3
  • 湖北省 (中国)*4

の4つの都市・地域における新型コロナウィルス感染者数の「指数関数的」な増加の変遷を表しています。横軸に総感染者数、縦軸に1日当たりの新規感染者数*5を取り、両軸とも対数表示をしています(下記に補足あり)。ウィルス感染者数が指数関数的に増加している場合、このグラフ上の同一都市の点は理論上、一直線に並ぶはずです。そして、その直線から外れることは指数関数的な増加から脱したことを意味します。

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COVID-19感染者数 指数関数的増加の推移

以下、このグラフから見えることを何点か記しておきます。

[1] 湖北省の感染拡大は収まった

あくまでもデータ上の話ですが、爆発的に増加していった新規感染者数はピークを迎えた後、日に日に減少していきました。3月19日以降は、週に1件程度になっています。指数関数的な増加が収まる過程を可視化するためにこのグラフに湖北省を入れました。

[2] 自宅待機要請は有効か?

ニューヨークとシカゴを比較すると、総感染者数100~500人辺りまでは同じような増加の仕方をしていました。ただ、時期的にはニューヨークの方が4~5日先行していました。そして、3月20日ニューヨーク州とシカゴがあるイリノイ州は同日に自宅待機要請を出しました。内容は両州ともほぼ同じで、

  • 指定業種以外の業務は停止(ないし在宅勤務)
  • 対面を要する集会・イベントの自粛
  • 不要不急の外出自粛
  • 他人と約2メートルの間隔を取ることの徹底

などです。シカゴ市ではこれに加えて、娯楽で人が集まりやすい公園も閉鎖されました。

要請が出た3月20日時点でのニューヨークでの総感染者数は約5700人(新規で約1700人)、シカゴは総感染者数が約440人(新規で約130人)でした。その後の動きを見ると、シカゴはニューヨークが辿ってきた推移よりも緩やかになっているのが見て取れます。またニューヨークもこれまでの増加の仕方からは落ち着いてきたように見えます。この自宅待機要請の有効性の度合いはまだ明確にはわからないですが、生活していても人の動きが減っているのは実感しますし、一定の効果を感じています。

[3] 東京の感染者数は妙に少ない?

これは、国内外のメディアで良く報じられていますが、実際はどうなのでしょうか。シカゴとニューヨークと比較すると、両都市とも総感染者数が20人を超えた辺りから指数関数的増加の直線に乗っていますが、東京は200人になるまで要領の得ない動きをしているように見えます。これは初期段階で感染拡大を抑えられたことの証左なのかもしれませんが、3月24日に東京五輪延期が発表されてからは翌日の小池都知事週末外出自粛要請も空しく、次第に日当たり感染者も増加し、指数関数的な増加の直線に近づいています。

[4] 今の東京は2週間前にニューヨークか?

また別の記事で「今の日本は2週間前のニューヨークだ」という記事が出ていましたが、これについてはどうでしょうか。4月3日時点までの動きを見ると、東京はニューヨークやシカゴのような増加率には達していないようですが、日当たりの感染者数で言うと2週間前のシカゴと同水準と言って良いと思います。シカゴではこのタイミングで自宅待機要請が出されましたので、小池都知事には都民への外出自粛要請をより一層発信して頂きたい思いです。

補足

参考資料

こちらのYouTubeチャンネルでは、世界の各国の感染者数増加の変遷を一つのグラフにプロットし、「指数関数的」な増加を脱した国を考察しています。

www.youtube.com

総感染者数と1日当たり感染者数の対数を取ることに関するメモ

感染症の流行過程を表現する式として、SIRモデルというものがあるようですが、ここではこちらの記事同様、以下の単純な式で考えてみたいと思います。


\Delta N/ \Delta t = aN … (1)

ここでNは総感染者数、tは時間、aは感染者数の増加率を指します。仮に\Delta t(時間変化)を1日、増加率(a)を0.5とすると、総感染者数(N)が100人のときその日の新規感染者数(\Delta N)は50人、総感染者数が1000人のときは新規感染者数が500人とまります。これからも、感染者数が爆発的(指数関数的)に増加していることが伺えると思います。

式(1)の微分方程式を解くと、以下の式が得られます。

N = N_o e^{a t} ...(2)N_oは最初の感染者が発生した時点での感染者数)

つまり、総感染者数(N)はN_oを初期値として自然対数の底eat乗で表されることを示しています。

さて、上記グラフの横軸は総感染者数の対数(\log N)でした。

そして(1)により縦軸の新規感染者数の対数は

 \log (\Delta N/ \Delta t) = \log a + \log N

つまり、(1)の式の下で感染が拡大した場合、\log N \log (\Delta N/ \Delta t)は線形の関係にあることが分かります。

*1:東京都 新型コロナウイルス陽性患者発表詳細

*2:City of Chicago Latest Data

*3:2020 coronavirus pandemic in New York City

*4:Novel Corona Virus 2019 Dataset. 1月22日以降のデータのため、その時点で総感染者数が900人だったと仮定しています。

*5:日によって測定数のバラツキがあるため、毎日感染者が出るようになってからは各都市とも過去7日間の平均を取っています

何かと問題ありなシカゴ市ギャングデータベース

今年の2月にシカゴ市長選が行われました。Chicago Tribune誌の各立候補者の「3大見解」を見ていたところ、その後当選したLori Lightfoot氏含め、「シカゴ市警察のギャング・データベースの撤廃」を挙げている人が何人かいました。廃止したいと言われるほどのデータベースとは一体どんなもので、どのような問題があるのでしょうか。

ギャングデータベースとはどのようなものか?

まず、シカゴ市警察がギャングのデータを集め始めたのは、1世紀以上前だと言われています。当時は高校の卒業アルバム等から交友関係を割り出すという、かなり地道な作業だったようです。その後、2002年に当時のRichard M. Daley市長の元でデータベース化されました。

何が問題となっているか?

不十分なシステム設計

まず一つ目の問題は、システムの設計が十分にされなかったことです。そのため、2002年にデータベース化された際、様々なソースから無秩序なままデータが集められてしまいました。シカゴ市の監査室(Office of Inspector General)のレポートによると、少なくとも18の異なるソースを使っていたとのことです。

信憑性に欠けるデータ

その結果、13万4千人という膨大な数の人がギャングメンバーとして登録されましたが、その信憑性はかなり怪しいものになってしまいました。このデータベースを使っているのは、主に米国の移民税関捜査局やFBIです。そのため、不正確な情報が誤った判断の根拠になりかねません。実際に、このデータベースに載っていることを理由に移民税関捜査局が市民を誤って取り押さえた事件が起きました。また、データベースに名前が載っていることを理由に職を失うケースも報告されています。さらに、そこに入っているのはほとんど(95%)アフリカ系アメリカ人(黒人)とラテン系アメリカ人(ヒスパニック)のため、人種差別的なデータベースと反発を受けるのも無理がありません。

このような問題を抱えるギャングデータベースですが、シカゴ市警察は、ギャングのネットワークがどのように生成し、衝突に発展するかを把握することは、犯罪の未然防止には必要、と主張しています。実際、どの程度犯罪抑止に役に立つかどうかは検証が必要ですが、情報が不正確なうちはそれも難しいでしょう。まずは、確実に正しいと判断できる情報を把握し、それをどのように取得し保存するか、設計をするところからはじめるべきでしょう。その上で、データベースに載った市民に対しては情報公開をすることが求められると思います。今後、Lightfoot市長がこのデータベースに対してどのような判断を下すか、見守りたいと思います。

都市計画に心理学・神経科学が使われる?

今や世界人口の50%が都市に住み、その数は増え続けています。この先都市はどのような姿であるべきでしょうか。この問いに対しては、もちろん正解はないでしょうし、様々な立場の方が、それぞれの視点で提言していると思います。今回は、Chris Murray と Charles Landryによる以下の問題提起に着目してみたいと思います。

“It is astonishing that psychology, the discipline that deals most closely with human emotions, is almost absent from urban policy.”

つまり、「人の感情に最も密接に関わっている分野である心理学が都市政策から欠落している」と投げかけています。実際、これまでの都市計画は建物や道路などの「ハード」を出発点として設計されてきました。「動線を良くする」「憩いの場にする」などのコンセプトでその場の使われ方への配慮はあったと思いますが、どうしても機能が優先されていたと思います。 しかし、近年の神経科学の発達によって、心理的な側面を根拠にしたまちづくりが実現される、と言われています。この神経科学の発達を先導しているのは、技術の発達に他なりません。例えば、ウェアラブルバイススマートフォンの普及によるリアルタイムデータの取得、そのデータの分析を可能にするコンピュータ等によって、街中の人の行動を分析しやすくなっています。また、Waterloo大学のEllard先生の研究では、VRを使って都市における人の行動をシミュレーションしています。 これまで神経科学の知見が活用された例としては、作業効率が上けるための労働環境の設計があります。最近では効率だけでなく、ユーザーエクスペリエンス(UX)を高めるために知見が活かされているそうです。産業界での取り組みが公的部門に応用されるケースは良くありますが、心理学や神経科学の活用によって都市計画がどのように変わっていくか、楽しみにしたいと思います。

シカゴの人種住み分けと格差の問題

シカゴに住むとまず身をもって感じるのは人種の住み分け(Segregation)の問題である。なぜこれが問題になっているか。それが所得格差、地域格差を描き出してしまっているからだ。このような「シカゴ市が抱える課題」として真っ先に話題に挙がってくるSegregationであるが、外から来た人の感覚からすると、多くの市民にとっては「蓋で隠しておきたい問題」のように感じられる。危ない地域に危ない人を集めて、自分はそこに近づかないようにする。極端に言ってしまえば、そう考えている人が多数であるという印象だ。そしてその人たちは「シカゴ市北部に住む白人」であり、危険な「南部・西部の黒人」という構図である。ちなみに、シカゴ市は東側にミシガン湖を望んでおり、当然ながら人は住んでいない。

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図1:シカゴ市の人種分布(2010年)
出展:https://chicago.cbslocal.com/2015/05/04/chicago-is-the-most-segregated-city-in-america-analysis/

上の図はシカゴ市の住民一人ずつをプロットした地図であるが、はっきりと境界が浮かび上がってくることが分かるだろう。 では、なぜこのような住み分けが起きたのだろうか。そして、なぜ今に至るまで続いてきてしまっているのだろうか。もちろん、要因は複雑に絡まっており、一概に結論付けられないが、大きく経済的及び政策的な要因が挙げられるだろう。経済的には産業構造の変化による雇用環境の悪化、政策的にはそれに対処する経済政策がとられてこなかったことに加え、特に大きな契機となったのが1950年代から半世紀続いた公共住宅政策と言われている。これらの点に関しては改めて紹介したいが、今回は現状でどのような格差が生じているか簡単に見てみたい。

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図2:シカゴ市所得分布の変化(1990年-2012年)
出展:https://danielkayhertz.com/2014/03/31/middle-class/

上図は、シカゴ市全体の世帯所得中央値に対する各メッシュ内の世帯所得中央値のパーセンテージ(ここでは本指標を"IR"と呼ぶ)を表したものである。つまり、最も濃い青色の地域の世帯所得中央値はシカゴ市全体の2倍以上あることになる。この図から、以下の理由によりシカゴ市の所得格差は拡大していることが分かるだろう。

  • 青色地域(IR>125%)の拡大(特に北部)

  • 灰色地域(75%<IR<125%)の縮小

  • オレンジ・赤色地域(IR<60%)の拡大

すなわち、富める者はますます富み、貧しいものはますます貧しくなり、中間層が減っているのである。

この、Segregation・格差の問題は一朝一夕に解決できる問題ではないが、これから起因する治安悪化の問題は対策が急務である。先日4月2日にシカゴ市長選が行われ、Lori Lighfoot氏が黒人女性として初当選した。どのような政策を打ち出すか、期待したいところである。