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最近の ChangeHealthcare へのランサムウェア攻撃では、医療提供者、薬局、病院と健康保険会社を結ぶネットワークが切断されましたが、これはサプライ チェーン攻撃がいかに破壊的であるかを実証しています。このケースでは、医療サービスを提供する者が保険金を請求して支払いを受け取ることが妨げられました。この種の攻撃やその他の形式のデータ盗難はますます一般的になりつつあり、多くの場合、企業のサプライ チェーン内の中小規模のベンダーを通じて大規模な多国籍企業をターゲットにしており、複雑に絡み合った企業の巨大なシステムに侵入を可能にしています。ドイツのポツダムにある MIT とハッソ プラットナー研究所 (HPI) のサイバー セキュリティ研究者は、大企業とそのベンダー内に存在する異なる組織セキュリティ文化に注目しています。その違いが脆弱性を生み出し、多くの場合、これらの中小企業 (SME) の上級管理職がサイバー セキュリティを重視していないことが原因だからです。MIT スローン (CAMS) のサイバー セキュリティ担当エグゼクティブ ディレクター、ケリ パールソン氏、CAMS の研究科学者、ジリアン クォン氏HPI のサイバーセキュリティおよびエンタープライズセキュリティ教授である Christian Doerr 氏は、研究プロジェクト「文化とサプライチェーン: サイバーセキュリティサプライチェーン全体で共有される価値観、態度、信念の伝達」の共同主任研究員 (PI) です。
彼らのプロジェクトは、HPI が資金を提供し、MIT モーニングサイド デザイン アカデミー (MAD) が管理する複数年にわたるパートナーシップである HPI-MIT Designing for Sustainability プログラムの 2023 年初回の助成金ラウンドで選ばれました。このプログラムでは、コンピューター サイエンス、人工知能、機械学習、エンジニアリング、デザイン、建築、自然科学、人文科学、ビジネスと管理のさまざまなバックグラウンドを持つ学際的なチームに、毎年約 10 件の助成金をそれぞれ最大 20 万ドル授与します。2024 年の応募の募集は 6 月 3 日までです。Designing for Sustainability 助成金は、両機関の PI で構成されるチームで、持続可能なデザイン、イノベーション、デジタル テクノロジーを含むトピックについて、国連の持続可能な開発目標 (SDGs) を促進する科学研究を支援します。共通の関心を持ちながらも強みが異なるこれらのプロジェクトの PI は、協力することでより強力なチームを形成します。
共通の価値観、態度、信念を伝え、サプライチェーン全体のサイバーセキュリティを向上させる
MIT と HPI のサイバーセキュリティ研究者によると、ランサムウェア攻撃のほとんどは報告されていない。ランサムウェア攻撃を受けた中小企業は、データを取り戻すための費用を払う余裕がないため、閉鎖するだけだ。そのため、攻撃やデータ侵害がどれだけ発生しているかを把握するのは困難だ。「より多くのデータとプロセスがオンラインやクラウドに移行するにつれて、サプライチェーンのセキュリティ確保に重点を置くことがさらに重要になります」とクォン氏は言う。「サイバーセキュリティに投資することで、データを安全に保ちながら情報を自由に交換できます。それがなければ、持続可能性に向けた進歩は停滞します。」
米国で最初に広く報道された大規模なデータ侵害の 1 つは、中小企業のサイバーセキュリティが多国籍企業を攻撃に対して脆弱にしてしまう可能性があることを示す明確な例です。2013 年、ハッカーは、サプライ チェーン内の小規模ベンダーであるペンシルバニア州の HVAC 会社の認証情報を入手して、Target Corporation のネットワークに侵入しました。この侵害により、ハッカーはマルウェアをインストールして、Target の顧客 1 億 1,000 万人の財務情報と個人情報を盗み出し、それを闇市場のカード ショップに販売しました。
このような攻撃を防ぐために、大企業のサプライチェーン内の中小企業ベンダーは、特定のセキュリティ対策に従うことに同意する必要がありますが、中小企業には通常、サイバーセキュリティの約束を果たすための専門知識やトレーニングがないため、自社のシステム、ひいては自社に接続されているシステムが攻撃に対して脆弱なままになっています。
「現在、組織は経済的にはつながっていますが、サイバーセキュリティに関する組織文化、価値観、信念、実践の面で連携していません」とクォン氏は説明します。「基本的に、大企業は、中小企業がサイバーセキュリティ要件をすべて実装できないことに気づき始めています。一部の大企業は、要件を減らしたり、プロセスを短縮したりすることでこの問題に対処しています。ただし、これは企業がより安全であることを意味するのではなく、小規模なサプライヤーがクリアするためのハードルを下げるだけです。」
パールソン氏は、中小企業の文化を変えるためには、サイバーセキュリティを単一の部門、IT オフィス、あるいは場合によっては 1 人の IT 従業員に押し付けるのではなく、取締役や上級管理職が責任を持つことが重要だと強調しています。
研究チームは、インタビュー、現地調査、フォーカス グループ、および人々の通常の職場環境での直接観察に基づくケース スタディを使用して、企業がベンダーとどのように関わっているか、また日常業務でサイバー セキュリティが具体的にどのように実装されているか、あるいは実装されていないかを調べています。目標は、サプライ チェーン内のすべてのベンダーが適切に採用できる、サイバー セキュリティに関する共通の文化を構築することです。
このアプローチは、サプライ チェーン ネットワークにサイバー セキュリティを実装するためのより優れた手段を確立するために結成された大手多国籍企業のパートナーシップである Charter of Trust Initiative の目標と一致しています。HPI-MIT チームは昨年、Charter of Trust の企業やその他の企業と協力し、サイバー セキュリティ規制が中小企業のサプライ チェーンへの参加に与える影響を理解し、サプライ チェーンを安定化するための変更を実装するための概念フレームワークを開発しました。
サイバーセキュリティは、国連のSDGsのいずれを達成するためにも必要な前提条件であるとクォン氏は説明する。安全なサプライチェーンがなければ、重要なリソースや機関へのアクセスが突然遮断される可能性がある。これには、食料、清潔な水と衛生、再生可能エネルギー、金融システム、医療、教育、強靭なインフラなどが含まれる可能性がある。サプライチェーンのセキュリティ確保は、すべてのSDGsの進展に役立ち、HPI-MITプロジェクトは、米国と欧州経済の柱である中小企業を特にサポートしている。
材料の無駄を最小限に抑えながら製品デザインをパーソナライズ
AI をエンジニアリングに活用するまったく異なる Designing for Sustainability 共同研究プロジェクト「材料の無駄を最小限に抑えながら製品デザインをパーソナライズする」では、AI 設計ソフトウェアを使用して、合板、アクリル、またはその他の材料のシート上にパターンの複数の部分をレイアウトし、それらをレーザーカットして材料を無駄にすることなくリアルタイムで新しい製品を作成できるようにします。
MIT 電気工学およびコンピュータサイエンス学部の TIBCO キャリア開発准教授であり、コンピュータサイエンスおよび人工知能研究所のメンバーでもある Stefanie Mueller 氏と、HPI のコンピュータサイエンス教授であり、ヒューマン コンピュータ インタラクション研究所の所長である Patrick Baudisch 氏が、このプロジェクトの共同 PI です。2 人は長年一緒に働いており、Baudisch 氏は HPI で Mueller 氏の博士研究の指導教官を務めていました。
バウディッシュの研究室は、Kyub と呼ばれるオンライン設計教育システムを開発した。このシステムでは、学生が木の板からレーザーカットされたピースを組み立てて椅子、スピーカー ボックス、ラジコン飛行機、さらには機能的な楽器を作る 3D オブジェクトを設計できる。たとえば、椅子の各脚は、端に取り付けられた 4 つの同一の垂直ピースで構成され、中が空洞の柱を形成し、そのうちの 4 つが、素材が非常に軽量であるにもかかわらず、椅子に安定性をもたらす。
「このような家具を設計し、製作することで、学生はデザインだけでなく構造工学も学びます」とバウディッシュ氏は言います。「同様に、楽器を設計し、製作することで、構造工学だけでなく、共鳴や音楽の調律の種類などについても学びます。」
ミューラー氏は、バウディッシュ氏が Kyub ソフトウェアを開発したとき HPI に在籍していたため、「彼らがどのように開発し、すべての設計上の決定を下していたか」を観察することができたと彼女は言います。「彼らは、人々がこの種の 3D オブジェクトを素早く設計できるように、本当にすばらしいものを作りました。」しかし、Kyub を材料効率の良い設計に使用するのは高速ではありません。モデルを製造するには、ソフトウェアが 3D モデルを 2D パーツに分解し、材料のシート上に配置する必要があります。これには時間がかかり、設計上の決定が材料の使用に与える影響をリアルタイムで確認するのは困難です。
MIT のミュラー研究室は、AI を使ってリアルタイムでシート状の材料に部品を配置するレイアウト アルゴリズムに基づくソフトウェアを開発した。これにより、ユーザーが編集している間に AI が複数のレイアウトの可能性を検討し、継続的にフィードバックを提供できる。プロジェクトの Web サイトには、「ユーザーがデザインを展開するにつれて、Fabricaide はユーザーが利用できる材料に部品を適切に配置し、デザインに十分な材料がない場合は警告を発し、材料不足のケースを解決する方法を提案します」と記載されている。
MIT-HPI 共同プロジェクトでは、Mueller の AI ソフトウェアと Baudisch の Kyub ソフトウェアを統合し、機械学習を追加して AI をトレーニングし、ユーザーの設計意図を遵守しながら材料を節約するより優れた設計提案を提供します。
「このプロジェクトの目的は、これらの材料シートの無駄を最小限に抑えることです」とミュラー氏は言う。彼女はすでに、この AI 設計プロセスの次のステップを思い描いている。それは、物理法則を AI の知識ベースに統合して、設計するオブジェクトの構造的完全性と安定性を確保する方法を決定することだ。
人新世のためのAIを活用したスタートアップデザイン：新しい企業へのガイダンスの提供
MITdesignX の学部長であり、MIT MAD の実践教授でもある Svafa Grönfeldt 氏は、MITdesignX のチームとその国際プログラムとの連携を通じて、スタートアップ企業の多数の人々がデザインのツールと手法を使用して、スタートアップ企業が提案するソリューションが実際に解決しようとしている問題に適合することを確実にするのを支援してきました。これは、問題とソリューションの適合性と呼ばれることがよくあります。
グロンフェルト氏とMITのポスドクであるノーハン・バヨミ氏は現在、MITのジョン・フェルナンデス教授および大学院生のタイラー・キム氏と共同で、この研究を拡張してAIをプロセスに組み込む作業を進めている。HPIチームには、ジェラルド・デ・メロ教授、HPI起業家スクールディレクターのフランク・パウリチェック氏、博士課程のマイケル・マンスフェルド氏が含まれている。
「スタートアップのエコシステムは、気候や惑星システムの不確実性の高まりによってさらに不確実性と不安定さを特徴としています」とグロンフェルト氏は言う。「そのため、スタートアップの成功を客観的に予測し、人新世の設計を導くことができる堅牢なモデルが緊急に必要とされています。」
スタートアップ企業の成功予測は人気を集めているが、現在のところは、スタートアップ企業の製品、サービス、事業計画の設計を指導するのではなく、ベンチャーキャピタリストが資金を提供する企業を選択するのを支援することに重点を置いている。
「気候と環境の優先事項とスタートアップの課題を組み合わせるには、効果的な企業設計のためのより深い分析が必要です」とグロンフェルト氏は言う。このプロジェクトの目的は、AI を活用した意思決定支援システムがスタートアップの成功予測を強化できるかどうかを調査することだ。
「私たちは、提案されたビジネスモデルの種類、チームの結成方法、チームメンバーの経歴とスキルセット、彼らが取り組んでいる市場と業界セクター、問題とソリューションの適合性など、いくつかのパラメータに基づいて成功の可能性を予測する機械学習アプローチを開発しようとしています」と、MIT環境ソリューションイニシアチブでフェルナンデスとともに働くベヨミ氏は言う。2人は、ロボット工学とAIを活用して建築環境の二酸化炭素の影響を軽減するスタートアップ企業Lamarr.AIの共同創設者である。
チームは「機会の認識から始まり、チームメンバーの選び方、ビジネスモデルの選択方法、最も自動化された戦略の特定、製品市場の適合に至るまで、4つの主要領域にわたって企業創設者がどのように意思決定を行うのかを研究し、各領域の主要な制御パラメータを理解しています」とベヨミ氏は説明する。
同チームは「ドイツと米国のさまざまな企業からの大規模なデータセットを使用して、ビジネスモデルの選択を導く大規模な言語モデルも開発しています。テクノロジーソリューションやデータソリューションなどの特定の業界セクターに基づいてモデルをトレーニングし、企業の成功確率を高める最も適切なビジネスモデルを見つけます」と彼女は言う。
このプロジェクトは、経済成長、イノベーションとインフラ、持続可能な都市とコミュニティ、気候変動対策など、国連の持続可能な開発目標のいくつかに該当します。
HPI-MIT共同研究プログラムの目標の推進
これら 3 つの多様なプロジェクトはすべて、HPI と MIT のコラボレーションの使命を推進するものです。MIT MAD は、デザインを使用して学習を変革し、イノベーションを促進し、あらゆる分野の人々にデザインを問題解決に取り入れるよう促すことで社会に力を与えることを目指しています。HPI は、生活のあらゆる分野におけるユーザー指向のイノベーションの開発と研究に重点を置いたデジタル エンジニアリングを使用しています。
両機関のメンバーからなる学際的なチームは、デザインを戦略的に活用して世界の問題に対する測定可能で影響力のある解決策を生み出す、野心的で持続可能なプロジェクトの提案を開発し、提出することが奨励されています。
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マサチューセッツ工科大学77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA, USA
元記事: https://news.mit.edu/2024/hpi-mit-design-research-collaboration-creates-powerful-teams-0503