第62回 地震をきっかけにリアルタイム・システム再考
5月12日に発生した中国四川省の大地震は,被害の甚大さや規模とは別の意味で筆者の記憶に焼き付くこととなりそうだ.
というのも,私はこの3月につくばにある独立行政法人 防災科学技術研究所を訪問した.その際,全国800個所に設置された高感度地震計のデータを公開しているという話を聞き,その場で利用申請をしていたのだ.それが高感度地震観測網,通称Hi-net(http://www.hinet.bosai.go.jp/)だ.四川省の地震のニュースを聞き,もしやと思って地震発生時刻付近の波形データをダウンロードしてみた.そのデータを見ると,この地震は発生の数分後から30分以上に及ぶ長時間の揺れが日本全国の観測点で記録されていたのである.震源地に一番近いと思われる長崎県平戸では15時32分57秒付近から,最北の稚内北でも15時34分43秒付近から始まっていた.数十年に一度という巨大地震の生データがほぼリアルタイムでアクセスできる時代になったということに,一種の感動を覚えたのである.
これとは別に,日本では地震の到達前に警報を出すサービスが開始されたというニュースもあった.日本はこのような地震観測網については世界最先端にあるので,そのリアルタイム・データを使えばそういうこともできるのである.
防災や安全確保という点からもITによる安心・安全の確保はこれからも大きな話題になるであろう.人の命がかかわるITはレスポンスタイムが大事である.イベントの発生から対応までの時間が命にかかわるのだから.ITといえばサイバー・ワールドとか仮想空間という非現実感と関連付けられることが多い.しかし,本当に役立っているのはやはり現実世界を相手にするリアルタイム・システムなのだと思う.
メディア・システムの高度化によるリアルタイム機能の性能低下
ディジタル・テレビや高機能携帯電話が一般化しているが,それを使っている人の多くは,新機種は旧モデルよりもすべての性能が上回っていると思っている.確かに,カタログに記載されたディスプレイの画素数やメモリ容量などは世代交代のたびに改善されている.しかし,すべてがそうというわけではない.
例えば,携帯電話の立ち上がり時間.昔は電源を入れるとすぐ立ち上がった記憶があるのだが,昨年末機種更新した筆者の携帯電話は電源ONから立ち上がるまで14秒かかる.携帯電話とはいえ,OSの上に載っているわけだから,高機能化に伴ってブート時間がかかるようになってきている.ディジタル・テレビも同様で,立ち上げ時にメーカ・ロゴ付きの初期画面が出て沈黙の時間をごまかそうとする.立ち上がった後でも,チャネルを切り替えて次の映像が出るまで2秒くらい待たされるのは普通である.そのうちディジタル慣れするのだと思うが,たまに出張先のホテルでアナログ・テレビを見ると,リモコンの反応が良いと実感する.
そんなことぐらいでガタガタ言うのも大人げないのかもしれないが,テレビや携帯電話は災害時の情報伝達手段としてかなり期待されている一面もあるので,このリアルタイム性低下はどうでも良いことではないと思う.
デジタル放送の遅延時間問題は,災害情報サービスが進化したことで想定外の問題を引き起こしている.デジタル放送は,フレーム間相関を利用したMPEG-2フォーマットで伝送するのが基本であり,圧縮展開のたびに秒単位の遅延を避けられない.放送局内で既に秒単位で遅れているし,家庭のテレビで再生するときにまた秒単位で遅れる.トータルの遅延時間は間に何回圧縮展開が入ったかによるが,生中継でアナログとディジタルの画面を見比べるとその差にびっくりすることがある.そんなこともあって,テレビ画面の時刻表示のスタイルも変わった.昔は0秒でパタッと変わったが,今は2秒くらいかけてゆっくり変わるのである.たかが2,3秒というなかれ,今話題になっている地震のリアルタイム警報は地震で揺れ始める数秒前の警報なのである.
高速処理とリアルタイム処理は本質的に異なる
コンピュータの性能はMIPSやGFLOPSという計算処理能力で比較されるが,これもリアルタイム性能とは違った価値観の性能指数である.何TFLOPSというスーパ・コンピュータのリアルタイム応答時間といっても,この種のマシンはもともとリアルタイム応用を考えておらず,基本的にバッチ処理で使われる.TSS端末からジョブ投入して半日待って,1時間計算して答えが返ってくるというような使い方である.それでもパソコンの1万倍早いから待つ価値がある.パソコンも対人間の疑似的なリアルタイム性能であり,しかも最悪値を保証していない.最悪は固まって応答時間無限大となってしまう.
本物のリアルタイム処理は,イベントが起こってからそれに対する処理が開始されるまでの時間を保証することかが基本中の基本である.処理が早いという以前に,最低何μsで処理が始まるかを保証できるかということにリアルタイム処理の本質がある.そのサービスを仕様に含んでいるOSがリアルタイムOSなのである.リアルタイム・システムの先にあるのは高速で情報が伝わるリアル・ワールドなのだ.
通信も放送もディジタル化が進むのは必然だが,リアルタイム性に関する限りアナログ方式の方が高レベルというのも事実である.究極の防災メディアはAMラジオなのである.ディジタル万能の時代だからこそ,こういった遅延の少ない情報伝達システムを残しておくと良いのではないかと思っている.そうすれば,ラジオ少年が最初にゲルマニウム・ラジオを作る楽しみも残るのだから.
やまもと・つよし
北海道大学大学院 情報科学研究科
メディアネットワーク専攻
情報メディア学講座
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