神戸のIT企業と高校が地域課題解決に向けて最新技術に触れるアクティブラーニング　～摩耶山掬星台の混雑状況をAIサービスに学習させ、SNSで情報発信中～

1.背景・趣旨

摩耶山掬星台は神戸市が誇る全国屈指の夜景スポットですが、山頂の駐車場付近でピーク時には駐車場待ちによる渋滞や路上駐車がかねてからの地域課題となっておりました。また、新型コロナウイルスの感染拡大に伴い屋外空間での余暇を求める来訪者の増加により、問題が大きく顕在化している状況にありました。

ピーク時とオフピーク時の来場者数の差が大きく、課題解決に向けては現状把握が重要となります。この地域課題に対し、地元神戸市内の高校に通う生徒が渋滞・路上駐車を認識するAIカメラの開発にむけて、現地での写真撮影・写真の編集、AI学習などをアクティブラーニングの授業を通じ、最新のAI技術を学びながら自ら考えシステムを構築してきました。高校生が地域課題の現状を把握し混雑情報の発信をすることを通じて、渋滞緩和等に向けた機運の醸成を目指します。

本事業は、地元IT企業である神戸デジタル・ラボと、本市と包括連携協定を締結する日本マイクロソフトの支援を受け、AIの仕組みや実践的な活用方法を学んでもらう人材育成と地域課題の解決に向けた取り組みを一気通貫で取り組んできたものです。

2.実施概要

（1）担当生徒
神戸市立科学技術高等学校　科学工学科3年生　3名（いずれもコンピュータ部所属）

（2）実施期間
令和3年6月～12月　原則毎週木曜4～6限目（11時50分 ～ 15時10分）の課題研究の授業および夏休みを利用して実施

（3）開発までの経緯
#1　AI授業
カメラ設置に向けて、AI画像認識を活用した知識を学習。AIの技術が渋滞や違法駐車という地域課題解決に役立つことに生徒たちも興味津々でした。
 
#2　カメラ設置
「摩耶山 掬星台」最寄りの駐車場にカメラを設置。事前授業で学んだことを活かして、カメラの画角や取得データなどを見ながら取り付けを完了しました。
 
 #3　データ収集
夏休みの期間を利用しデータ収集をしました。
  
#4　データ分析
カメラの画像をふるい分け、AIに学習をさせていきます。
道路混雑状態を分析するために、学生自身が判定基準を考えシステムを構築します。
 

3.開発システムの概要

道路状況と満車・空車の看板を撮影する2台のカメラで撮影した画像データを使って、Custom VisionでAIを学習させました。そのデータをAIクラウドサービス（※Azure Custom Vision）とTwitterへ通信させることで画像から物体認識等を行うことができるシステムを開発。
システムの基礎は神戸デジタル・ラボが作成しましたが、実際のAI学習や「何台以上で渋滞とするか」等の指標やアルゴリズムの作成は、生徒が自ら考案したものを使用しています。
※Azure Custom Vision：画像から物体認識等を行うことができるAIサービス
【イメージ図】

4.Twitterによる情報発信

　アカウント：@KikuseidaiJutai　https://twitter.com/KikuseidaiJutai（外部リンク）

　発信内容　：掬星台駐車場の混雑情報の配信

　配信期間　：令和3年10月1日～12月上旬（予定）

　情報配信　：15分おきに画像分析し、渋滞発生が認められる場合、その旨情報配信をしています。tweetの文面・配信回数は、生徒が自ら考案したものを使用しています。　※　配信の運用は、適宜生徒が考え変更していきます

5.摩耶山渋滞可視化プロジェクト実行委員会構成員と役割

（1）神戸市立科学技術高等学校（神戸市中央区脇浜町1丁目4-70）
　課題研究の授業における当該事業の実施
（2）株式会社神戸デジタル・ラボ（神戸市中央区京町72 新クレセントビル）
　実行委員会事務局。AIカメラの設置・管理。システム構築に向けた開発支援（同社社員が定期的に生徒にAI技術等に関するレクチャーを実施）
（3）日本マイクロソフト株式会社（東京都港区港南 2-16-3 品川グランドセントラルタワー）
　クラウドサービスの提供
（4）神戸市（神戸市中央区加納町6-5-1）
　行政機関等との連絡調整、広報支援

6.「逆プロポ」第1弾採択プロジェクト

　本事業は、株式会社スカラ（東京都渋谷区、代表取締役：梛野憲克）が、イーデザイン損害保険株式会社（東京都新宿区、取締役社長、桑原茂雄、以下「イーデザイン損保」）と連携し実施していた逆プロポ第一プロジェクト「より安全な交通環境・社会の実現」をテーマにした企画応募の採択を受け、イーデザイン損保よりご寄付いただいた100万円を活動資金にしています。
※「逆プロポ」採択に関する詳細は以下をご参照ください
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000031.000044479.html（外部リンク）

7.今後の主なスケジュール

令和3年11月11日（木曜）　授業実施（※1）
　12月上旬　 　Twitterによる情報配信の終了・カメラの撤去
令和4年1月20日（木曜）　 校内発表会
※1株式会社神戸デジタル・ラボ社員も参画し、システムのアップデートに関する考え方や、Twitterの運用の見直し、AI概論、正確に画像を判定できるのか等について検討を行う予定

8.スマートシティの推進にむけたデジタル人材の育成について

本市では、ICT 等の新技術や官民各種のデータを活用し、地域課題の解決や地域コミュニティの再構築していくことを目指し、市民・行政,事業者・研究機関等が当事者として深く関与しながら,人間中心の未来を共創していくスマートシティ「Human × Smart City KOBE」を推進しています。
スマートシティ推進に必要なデジタル人材（最先端のテクノロジーを理解し活用することができ、また多様なデータの分析・戦略的な活用ができる者）を育成していくため、地元企業・学校等とも連携しながら、AI/データサイエンス教育、地域の実データを活用した実践的な教育機会の提供を推進していきます。