近年、半導体技術は目覚ましい進歩を遂げています。世界最大の半導体製造メーカーであるTSMCが熊本に工場を開所した等のニュースも日常に溢れています。これらの進歩は、コンピュータ、スマートフォン、自動車など、私たちの生活のあらゆる側面に影響を及ぼしています。
しかし、これらの技術の影響は、日常生活の便利さを超えて、気象予測の精度を向上させることにも及んでいます。このブログでは、半導体技術がどのように気象予測を変革しているのか、そしてこれが私たちの生活にどのような影響を及ぼす可能性があるのかを探ります。
半導体技術の核心は、より高速で効率的な計算能力を提供することです。この技術は、トランジスタのサイズを縮小し、チップ上により多くのトランジスタを搭載することで、計算能力を飛躍的に向上させてきました。この結果、データ処理と解析の速度が向上し、より複雑な計算を可能にしました。半導体の性能を表す指標として、集積回路の“線幅”が利用されますが、現在の主流は、おおよそ10nm(ナノメーター)です。 ナノとは10億分の1メーターなので、記述すると0.000000001m となります。 これが現在商用されている半導体の仕様となります。
もう少し将来の技術、研究所レベルでは実現出来ているがまだ大量生産はされていない技術が、2nmです。現在より、5倍線幅が細くなり、性能は現在のほぼ倍くらいになる、と言われています。 0.0000000002m さらに一桁下になります。
この技術は、IBMが開発をして、日本のRapidusという少々変わった（２人の個人経営者＋日本企業連合（キオクシア、ソニー、ソフトバンク、トヨタ、NEC等8社）という会社も熊本と北海道に工場を設立し、2027年頃迄には、この2nm技術の半導体の出荷を目指しています。
気象予測は、大量のデータを収集し、処理することに依存しています。
衛星からの画像、地上の気象ステーションからのデータ、およびその他多くのソースからの情報が、気象予報を作成するために必要とされます。半導体技術の進歩により、これらのデータをより迅速に処理し、分析することが可能になりました。これにより、気象予報士はより正確でタイムリーな予報を提供することができるようになります。
これは現在のノイマン型コンピュータ処理の限界とも言われており、短期（2週間まで）予測の精度向上が期待されます。
最新の半導体技術を使用したスーパーコンピューターは、従来のシステムよりもはるかに多くのデータを迅速に処理できます。たとえば、気象モデルは、気温、湿度、風のパターンなど、多数の変数を考慮に入れています。これらのモデルは非常に複雑で、計算には膨大な時間がかかります。しかし、最新の半導体技術を搭載したスーパーコンピューターを使用すると、これらの計算をより速く、より効率的に行うことができ、結果として、予報の精度が向上します。過去10年前ほどの気象予測の精度は、おおよそ75%程度と言われていましたが、現在の予測精度は、83%ほどまで向上したと言われています。
未来の展望半導体技術の進歩は、気象予測の精度をさらに向上させる可能性を秘めています。AIと機械学習の統合により、これらの技術は予報モデルを自己学習させ、より正確な予測を生成することができるようになるはずです。また、これらの技術の進歩は、気象予測におけるリアルタイムデータの利用を強化し、災害時の迅速な対応を可能にすることで、社会にとっての価値をさらに高める可能性を秘めていると言えるのではないでしょうか。
さらに新たなコンピューターの仕組みとして、量子コンピューターという従来のトランジスタの集積型の延長線上ではないコンピューターも2020年頃から商用利用が本格化しており、気象予測もあらたな段階に突入することが期待されます。
株式会社ルグランでは、気象に連動して広告を配信できる広告配信ツール「weathermarketing.net」を提供しており、まとめ天気や降水確率、湿度、気温などの様々な気象条件を使って広告配信を行うことができます。詳しくはweathermarketing.netもしくは下記の「Contact Us」からお気軽にお問合せください。