AI総合研究所

SHARE

X(twiiter)にポストFacebookに投稿はてなブックマークに登録URLをコピー

フィジカルAI(物理AI)とは?その定義や主要技術、活用事例を徹底解説!

この記事のポイント

  • フィジカルAIは、センサーデータから環境を認識・予測し、物理的制約を考慮してロボット等のアクチュエータを制御するAIシステム
  • NVIDIA CosmosなどのWorld Foundation Models(世界モデル)が登場し、シミュレーション空間での学習や合成データ生成が加速している
  • Azure Machine LearningやDigital Twinsを活用したクラウド・エッジ連携により、モデル開発から実運用までのパイプライン構築が可能
  • 市場規模はEmbodied AIやロボティクス分野を中心に急成長が見込まれており、人手不足解消や安全性向上への期待が高い
  • 物理世界に作用するリスクを伴うため、導入にはフェイルセーフ設計やライセンス確認、段階的なPoCプロセスといったガバナンスが不可欠となる
坂本 将磨

監修者プロフィール

坂本 将磨

XでフォローフォローするMicrosoftMVP

Microsoft MVP・AIパートナー。LinkX Japan株式会社 代表取締役。東京工業大学大学院にて自然言語処理・金融工学を研究。NHK放送技術研究所でAI・ブロックチェーンの研究開発に従事し、国際学会・ジャーナルでの発表多数。経営情報学会 優秀賞受賞。シンガポールでWeb3企業を創業後、現在は企業向けAI導入・DX推進を支援。


AIはデジタル空間を超え、現実世界の物理法則や環境と相互作用する「フィジカルAI(物理AI)」へと進化を遂げています。センサーで実世界を知覚し、ロボティクスやエッジAI、シミュレーション技術を統合することで、製造現場や自動運転、物流などの領域で自律的な判断と行動を実現しつつあります。

本記事では、フィジカルAIの定義や主要な技術スタック、NVIDIA Cosmosをはじめとする世界モデルの役割に加え、Embodied AIとしての市場展望や安全性・ガバナンス設計のポイントについて、2026年2月時点の情報を基に体系的に解説します。

目次

フィジカルAI(Physical AI)とは?

フィジカルAIの定義

生成AI・Embodied AI・ロボティクスとの関係

フィジカルAIが注目される背景

現場の課題(人手不足・安全・品質)

技術側の変化(センサー・GPU・LLM・世界モデル)

フィジカルAIの基本アーキテクチャ

認識・計画・制御までの処理パイプライン

処理配置の設計(デバイス/エッジ/クラウド)

クラウド/エッジ連携を支える基盤要素(学習・可視化・デバイス管理)

フィジカルAIを支える主要技術

センシング技術(LiDAR / カメラ / IMUなど)

機械学習・強化学習・模倣学習

ロボティクス(アクチュエータとモーションプランニング)

エッジAIとハードウェア

シミュレーションと世界モデル

フィジカルAIの代表的な活用事例

敏捷性の高い人型ロボット(ASAPプロジェクト)

自動運転車・自動運転バス

商業施設・オフィスでの清掃・配送ロボット

フィジカルAI市場規模と投資トレンド

Embodied AI市場:数十億ドル規模からの急成長フェーズ

AI in Robotics市場:産業・サービスロボット全体を含む広義の指標

中国を中心とした「Embodied Intelligence」国家戦略

市場データから見えるフィジカルAIの位置づけ

フィジカルAIと安全性・規制・ガバナンス

物理世界に作用するリスクと安全設計

ライセンスとコンプライアンス

PoCから本番までの段階的導入ステップ

まとめ:フィジカルAIをどう捉え、どう動くか

フィジカルAI(Physical AI)とは?

フィジカルAI(Physical AI)は、現実世界の物理法則や環境との相互作用を前提に設計されたAIの総称です。

生成AIのように「テキストや画像を生成するAI」と対比して、センサー情報を取り込みながら、環境を認識・予測し、ロボットやデバイスを通じて世界に働きかけるAIを指します。

フィジカルAIの定義

フィジカルAIを一言で表すと、「物理世界の状態を推定し、未来を予測しながら、自律的に行動を決めるAI」です。
センサーやカメラで取得したデータをもとに、現在の状況を理解し、「次に何が起こりうるか」を推論しながら、ロボットや車両などのアクチュエータを制御します。

従来の制御システムでは、物理モデルやルールベースのロジックが中心でした。フィジカルAIでは、これらに加えて以下のようなAI技術が組み合わさります。

  • 画像認識・3D認識・マルチモーダル認識
  • 動き・軌跡の予測(trajectory prediction)
  • 強化学習・模倣学習による方策(policy)の学習
  • 世界モデルによるシミュレーション・データ生成

フィジカルAI NVIDIA Omniverse
NVIDIA Omniverseなどのプラットフォームでは、物理シミュレーションとAIを組み合わせたフィジカルAIの検証が進んでいます。

生成AI・Embodied AI・ロボティクスとの関係

フィジカルAIは、既存のいくつかの概念と重なり合っています。

用語の整理をしておくと、技術や市場動向を理解しやすくなります。

  • 生成AI(Generative AI)
    テキスト・画像・動画・音声などの生成を得意とするAIモデル群です。クラウド提供が中心のサービスも多い一方で、ローカルやオンプレミスで動かす選択肢も広がっています。
    物理世界との直接のインタラクションは、基本的に別のシステム(ロボット・デバイス・制御系)を介して実現します。

  • Embodied AI / Embodied Intelligence
    ロボットやエージェントが「身体(ボディ)」を持ち、環境と相互作用しながら学習・行動するAIを指す概念です。
    フィジカルAIはEmbodied AIと重なる部分が大きく、特に「物理制約を踏まえた認識・予測・行動」に焦点が当たりやすい点が特徴です。

  • ロボティクス(Robotics)
    ロボットの設計・制御・運用を扱う工学分野です。フィジカルAIは、ロボティクスの中で「AI側の頭脳」を担うレイヤーに位置づけられます。


フィジカルAIは、生成AIの能力(コード生成・プランニング・言語指示の解釈)も取り込みながら、現実世界の物理制約を満たした行動決定を行う点に特徴があります。

この「生成AI的な知能」と「ロボット的な身体性」を橋渡しする存在として、世界モデルやシミュレーション基盤の重要性が高まっています。


フィジカルAIが注目される背景

フィジカルAIが注目されている背景には、現場側の課題技術側のブレイクスルーの両方があります。

この二つが同時に進んだことで、「フィジカルAIが現実解になりつつある」という状況が生まれています。

現場の課題(人手不足・安全・品質)

多くの産業現場では、次のような課題が慢性的に存在します。

  • 人手不足・高齢化による労働力の逼迫
  • 重労働・夜間作業・高所作業など、人間にとって危険または負荷の高い作業
  • 製造ラインや物流現場で求められる高い品質・トレーサビリティ


従来の産業ロボットだけでは、柔軟な環境変化への対応人との協調に限界がありました。

フィジカルAIの導入により、センサーを通じて環境を理解し、状況に応じて高度な判断を行うロボットや自律移動体(AMR / AGVなど)を実現しやすくなっています。

技術側の変化(センサー・GPU・LLM・世界モデル)

技術面でも、フィジカルAIを支える要素がこの数年で急速に整ってきました。

  • 高性能センサーの低価格化(LiDAR・高感度カメラ・IMUなど)
  • GPU・NPU・JetsonなどのエッジAIハードウェアの進化
  • 大規模言語モデル(LLM)やマルチモーダルモデルの普及
  • NVIDIA Cosmosに代表されるWorld Foundation Models(世界モデル)の登場


これらにより、従来はクラウド上のバッチ処理に限られていた高度なAI推論が、リアルタイムに近い速度で現場に近い場所(エッジ)で動かせるようになりました。

結果として、「生成AIでタスクの計画を立て、フィジカルAIで実環境を動かす」というワークフローが現実味を帯びてきています。


フィジカルAIの基本アーキテクチャ

フィジカルAIのシステムは、一般にセンサー入力 → 認識 → 予測・計画 → 制御というサイクルで動作します。

ここに、クラウド・エッジ・オンプレミスといった実行基盤が組み合わさり、全体のアーキテクチャが構成されます。

認識・計画・制御までの処理パイプライン

フィジカルAIの最小構成を、以下のような閉ループとして考えると整理しやすくなります。

  1. センシング
    カメラ・LiDAR・マイク・各種センサーから、生データ(画像・点群・音声・加速度など)を取得します。

  2. 認識
    物体検出・セマンティックセグメンテーション・3Dポーズ推定などにより、「何がどこにあるか」「今どう動いているか」を推定します。

  3. 予測・計画
    世界モデルや強化学習ポリシーを用いて、「今後何が起こりうるか」「どの行動が望ましいか」をシミュレーションし、行動計画を立てます。

  4. 制御
    ロボットアームやモーター、ステアリングなどのアクチュエータに対して、トルクや速度目標を出力します。


このループを、ミリ秒〜数百ミリ秒の周期で連続的に回し続けることで、環境変化に追従し続けるフィジカルAIシステムが実現されます。

処理配置の設計(デバイス/エッジ/クラウド)

フィジカルAIの実装では、どこで何を計算するかが重要な設計ポイントになります。一般的には、次のような役割分担が行われます。

  • デバイス(ロボット・車両内)
    低レイテンシが求められる制御・安全関連処理を担当します。簡易な物体検出や障害物回避などを行うこともあります。

  • エッジ(工場内サーバー・オンプレGPU)
    ニアリアルタイムな認識・予測・ローカルプランニングを行います。JetsonやRTX搭載サーバーなどがここに位置します。

  • クラウド
    モデル学習・大規模シミュレーション・ログ分析・フリート全体の最適化など、バッチ処理・大規模計算を担当します。


このような分散構成を取ることで、レイテンシ・信頼性・コストのバランスをとりながら、フィジカルAIシステムをスケールさせることができます。

クラウド/エッジ連携を支える基盤要素(学習・可視化・デバイス管理)

フィジカルAIは、クラウドとエッジを組み合わせたハイブリッドなインフラ構成になることが一般的です。

ここでは、Microsoft Azureを例に、どのようなサービスがフィジカルAIに関係してくるかを整理します。

Azure Machine Learningによるモデル開発・MLOps

Azure Machine Learningは、機械学習モデルの開発・学習・デプロイ・監視を一貫して扱うためのクラウドサービスです。

フィジカルAIの文脈では、次のような用途が想定されます。

  • センサー・ログデータを用いた認識モデルや世界モデルの学習
  • AutoMLや分散学習を活用したモデル探索・ハイパーパラメータチューニング
  • エッジデバイス(Jetsonなど)向けのモデル最適化・デプロイ(ONNX / TensorRT 変換など)
  • モデルの監視(Model Monitor 等)や、ドリフト検知を踏まえた再学習パイプラインの構築

Azure Machine Learningを使うことで、クラウド側のMLOps基盤を整備しつつ、エッジ側のフィジカルAIモデルと連携しやすくなります。

Azure Digital Twinsによる可視化と最適化

Azure Digital Twinsは、現実世界の設備や空間をデジタル空間上に構造化して表現するプラットフォームです。
フィジカルAIと組み合わせると、次のようなユースケースが考えられます。

  • 工場内レイアウトや物流フローをデジタルツイン上で再現し、ロボットの動線や滞留ポイントを可視化
  • センサーからのリアルタイムデータをTwinに取り込み、異常検知や予兆保全を行う
  • 世界モデルや強化学習エージェントと連携し、「Twin上での最適化結果」を現場にフィードバックする

フィジカルAIのプロジェクトでは、「Twin上での仮想検証 → 一部エリアでの実証 → 全体展開」というサイクルを回すことで、リスクとコストを抑えた導入が可能になります。

Azure IoT・エッジデバイス連携

最後に、フィジカルAIの足回りを支えるIoT・エッジ基盤として、Azureの各種サービスが利用できます。

  • Azure IoT Hub / IoT Central:デバイスとの安全なメッセージングと管理
  • Azure Local(旧Azure Stack HCI)/ Azure IoT Edge:オンプレミス環境でのコンテナ実行・AI推論
  • Azure Data Explorer(Kusto):センサー時系列データの可視化・分析

これらを組み合わせることで、センサー・ロボット・カメラ・クラウドAIをつなぐ一貫したデータパイプラインを構築できます。
フィジカルAIのPoCから本番運用までを考える際には、「インフラ・ネットワーク・セキュリティ」を含めた全体設計が重要です。

参考リンク(一次情報)


フィジカルAIを支える主要技術

ここからは、フィジカルAIを実現する主要技術を整理します。センシング・機械学習・ロボティクス・エッジAI・シミュレーションといった要素が、レイヤー構造を形成しています。

フィジカルAIの主要技術
フィジカルAIは、センシング・認識・世界モデル・制御・シミュレーションなど複数レイヤーの技術スタックから構成されます。

センシング技術(LiDAR / カメラ / IMUなど)

フィジカルAIの入口となるのが、環境を計測するためのセンシング技術です。代表的なセンサーと特徴を整理すると次の通りです。

センシング技術の種類と特徴は、以下のような観点で比較できます。

  • 取得できる情報(距離・色情報・速度など)
  • 設置コスト・耐環境性
  • 室内/屋外の適性


センサー選定を誤ると、上位のAIモデルがどれだけ高性能でも、そもそも「見えていない」「ノイズだらけ」という状況になります。
そのため、フィジカルAIのプロジェクトではセンシングの設計が最初の重要な検討ポイントになります。

機械学習・強化学習・模倣学習

フィジカルAIの中核となる「頭脳」の部分は、主に次の3つの機械学習パラダイムで構成されます。

  • 教師あり学習
    画像認識やセマンティックセグメンテーション、ポーズ推定などに用いられます。正解ラベル付きデータから、環境の状態を推定するモデルを学習します。

  • 強化学習(Reinforcement Learning)
    ロボットの動作ポリシーや自動運転の操作戦略を学習する際に利用されます。報酬関数の設計とシミュレータ環境が重要です。

  • 模倣学習(Imitation Learning)
    人間のデモンストレーションや過去の運転ログから振る舞いを学ぶ手法です。実機データを活用しやすい一方で、カバレッジの確保が課題になります。


最近では、これらを統合した世界モデルベースの強化学習や、マルチモーダルな方策学習が実務でも使われ始めています。

後述するNVIDIA CosmosのようなWorld Foundation Modelsは、この領域の「基盤モデル」として位置づけられます。

ロボティクス(アクチュエータとモーションプランニング)

認識・予測を行うだけでは、現実世界は動きません。フィジカルAIでは、ロボティクスの知見と組み合わせて「どう動かすか」を決める必要があります。

  • ロボットアーム、移動ロボット、ヒューマノイドなど、機構に応じた運動学・動力学
  • 障害物を避けつつ目標状態に到達するためのモーションプランニング
  • 人と協調するロボットに求められる協調制御・力制御


これらのレイヤーは、AIモデルだけでは完結せず、制御工学・メカトロニクス・安全規格との整合が欠かせません。
フィジカルAIプロジェクトでは、ソフトウェアエンジニア・データサイエンティスト・ロボットエンジニアがチームを組むことが一般的です。

エッジAIとハードウェア

フィジカルAIは、クラウドだけで完結することはほとんどありません。ロボットや車両側には、以下のようなエッジAIハードウェアが搭載されます。

  • NVIDIA Jetsonシリーズ(Orin / Xavier など)
  • GPU搭載の産業向けPC
  • 専用アクセラレータ(TPU・NPU・FPGA など)


エッジAIハードウェアの選定では、次のような観点が重要になります。

  • 必要な推論性能(FPS・レイテンシ)
  • 消費電力・発熱・設置スペース
  • 対応するフレームワーク(TensorRT・ONNX Runtime など)


なお、Intelの**Neural Compute Stick 2**のように、すでに製造終了(discontinued)となったデバイスも存在します。市場には在庫が残っている場合もありますが、新規プロジェクトではサポート期間や将来の入手性を考慮したハードウェア選定が重要です。

シミュレーションと世界モデル

フィジカルAIを実環境でいきなり試すのはリスクが高いため、シミュレーション環境世界モデルが重要な役割を果たします。その代表例が、NVIDIAが提供するNVIDIA Cosmosです。

World Foundation ModelsとCosmosの構成

NVIDIA Cosmosは、フィジカルAI向けのモデル群やツール群を含むプラットフォームとして整理されます。

主に次のようなモデルが含まれます。

  • Cosmos Predict 2.5
    テキスト・画像・動画などを入力として、将来状態の予測や合成データ生成に用いるモデル。多様な環境・条件にまたがるシナリオ生成の用途を想定。

  • Cosmos Transfer 2.5
    RGB/Depth/Segmentationなどの**空間制御入力(spatial control)を条件に、映像を変換・生成する(control-to-video)**モデル群。

  • Cosmos Reason 2
    フィジカルAI向けの推論VLMとして、マルチモーダル入力に対して推論・説明を行うモデル。


NVIDIAは、Cosmos関連のコードをApache License 2.0で、学習済みモデルウェイトをNVIDIA Open Model Licenseで公開しており、GitHub上でも提供されています。
公式リポジトリ

【関連記事】
▶︎【NVIDIA Cosmos】World Foundation Modelsとは?概要と使い方を解説

Isaac Simやデジタルツインとの違い

シミュレーションと言うと、物理エンジンを用いた従来型のシミュレータや、デジタルツインプラットフォームも含まれます。NVIDIA Cosmosは、これらと競合するというよりは、次のような補完的な位置づけと考えられます。

  • Isaac Sim / Omniverse
    物理エンジンやレンダリングなどを用いたシミュレーションに強みがあります。
    産業ロボット・AGV・倉庫オペレーションなどを精緻に再現し、強化学習用の環境としても利用されます。

  • NVIDIA Cosmos(World Foundation Models)
    実世界や多様な条件を反映した生成モデル群を用いて、短期的な未来予測や多様なシナリオ生成、合成データ生成を行う役割を担います。
    物理エンジンのシミュレーションと組み合わせることで、「高速な候補生成+物理シミュレーションでの検証」という構成が取りやすくなります。

  • Azure Digital Twinsなどのデジタルツイン基盤
    センサー・機器・ビジネスプロセスを構造的にモデリングし、時系列データと紐づけて運用するためのプラットフォームです。
    内部でフィジカルAIや世界モデルを利用することはあっても、目的はあくまで設備全体の状態把握と最適化にあります。


フィジカルAIの実務では、**シミュレータ(Isaac Sim)+世界モデル(Cosmos)+デジタルツイン基盤(Azure Digital Twinsなど)**を組み合わせる構成が現実的な選択肢になりつつあります。


フィジカルAIの代表的な活用事例

フィジカルAIは、すでに研究開発の段階を超えて、実際のビジネスや社会インフラの中で活用が進んでいます。
ここでは「研究レベル」「モビリティ」「商業施設・オフィス」という3つの観点から、代表的な事例と参考情報を整理します。

敏捷性の高い人型ロボット(ASAPプロジェクト)

ヒューマノイドロボットの分野では、全身を使った走行やジャンプなど、人間に近いダイナミックな動きを獲得する研究が進んでいます。
強化学習や模倣学習により、シミュレーションと実機を行き来しながら、**「倒れにくく、すばやく動ける」**フィジカルAIの実装が進んでいるのが特徴です。

ASAPプロジェクトでは、シミュレーションと実機の物理差を小さくすることで、全身協調の敏捷なスキルを学習させる取り組みが報告されています。

論文やプロジェクトページでは、段差の乗り越えや方向転換を伴う走行など、実世界に近いタスクでの検証結果が公開されています。

参考:

自動運転車・自動運転バス

自動運転は、フィジカルAIの代表的なユースケースです。
カメラ・LiDAR・レーダー・超音波センサーなどから得られる情報を統合し、周囲の車両や歩行者、標識などを認識しながら、連続的にアクセル・ブレーキ・ステアリングを制御します。

乗用車レベルでは、TeslaのAutopilotやFSD(Full Self-Driving)などが、ドライバー支援機能として提供されています。
公式ページでも、機能の利用にはドライバーの監視と即時介入が前提であることが示されています。


日本国内でも、限定エリアでのレベル4自動運転バスの実証・営業運行が始まっています。
例えば羽田イノベーションシティでは、レベル4運行許可を取得した自動運転バスについて、施設側から運行開始の案内が出ています。

参考:

商業施設・オフィスでの清掃・配送ロボット

オフィスビルや商業施設では、清掃・配送・警備などの用途で、自律走行型ロボットの導入が進んでいます。
人の代わりにエレベーターに乗り、フロア間を移動しながら業務を行うケースも増えており、フィジカルAIの実用例として分かりやすい領域です。

東京ミッドタウン八重洲では、複数メーカーのロボットを一括管理するプラットフォームを活用し、デリバリーロボットや清掃ロボットを「ビル設備」に近い形で運用する取り組みが紹介されています。
ロボットがロビーで配達員から商品を受け取り、自律的にエレベーターを利用してオフィスフロアまで配送するといったシナリオが、実際のサービスとして提供されています。

参考:


フィジカルAI市場規模と投資トレンド

フィジカルAIは、まだ独立した統計カテゴリが確立しているとは言えません。
一方で、Embodied AIAI in Robotics といった既存の市場区分を見ると、今後数年で急速に拡大していくトレンドが見て取れます。

ここでは、代表的な市場調査レポートや政策文書を手がかりに、「オーダー感」としての市場規模や投資トレンドを整理します。

Embodied AI市場:数十億ドル規模からの急成長フェーズ

Embodied AI(身体性を持つAI)を対象とした市場レポートとしては、MarketsandMarketsが公開している調査が代表的です。
このレポートでは、ヒューマノイド型・非ヒューマノイド型ロボットや、ハードウェア・ソフトウェア・サービスまでを含む広義のEmbodied AI市場を対象としています。

MarketsandMarketsの公開情報では、Embodied AI市場は2025年に約44.4億米ドル、2030年に約230.6億米ドルに達し、2025〜2030年のCAGRは約39%とされています。
日本円換算は為替レートで変動しますが、おおよそ「数百億円から数千億円規模へ拡大する」レンジ感だと捉えられます。

参考:

AI in Robotics市場:産業・サービスロボット全体を含む広義の指標

もう少し広い概念として、「ロボットにAIを組み込んだ市場全体」を対象とした AI in Robotics市場 があります。
こちらは、産業用ロボットや物流ロボット、サービスロボットなど、ロボティクス分野のAI活用をまとめたカテゴリです。

Grand View Researchの公開情報では、AI in Robotics市場は2023年に約127.7億米ドル、2030年に約1,247.7億米ドルに達し、2024〜2030年のCAGRは約38.5%とされています。
フィジカルAI固有の市場だけを切り出すことは難しいものの、「ロボット×AI」の全体感として、高い成長率が見込まれていることが分かります。

参考:

中国を中心とした「Embodied Intelligence」国家戦略

中国では、「Embodied Intelligence(エンボディド・インテリジェンス)」を国家レベルの重点分野として位置付ける動きが加速しています。
政府系の発信でも、関連産業を新しい成長エンジンとして捉える文脈が見られます。

英語版の政府発信では、Embodied Intelligence産業が2030年に4,000億元規模、2035年に1兆元超に達し得るという見通しに触れています。
定義や対象範囲は資料によって変わり得るため、数値は「政策的に強い優先度が付いている」ことを示すサインとして扱うのが安全です。

参考:

市場データから見えるフィジカルAIの位置づけ

ここまでの市場データや政策動向をまとめると、フィジカルAIの位置づけは次のように整理できます。

まず、Embodied AI市場そのものは、まだ「数十億ドル規模」の比較的小さな市場です。
一方で、AI in Robotics全体やロボティクス産業を含めると、2030年前後には「数百億〜1,000億ドル規模」に達する可能性がある領域だと考えられます。

また、各国がEmbodied Intelligenceやロボット産業を国家戦略として打ち出していることから、政策・規制・インフラ整備とセットで進む長期的テーマであることも分かります。
短期的な市場予測の数字そのものよりも、「ロボット×AI×シミュレーション×エッジ」という組み合わせが、中長期で継続的に投資される前提になりつつある点を押さえておくとよいでしょう。


フィジカルAIと安全性・規制・ガバナンス

フィジカルAIは、ソフトウェアだけで完結する生成AIと比べて、安全性・責任範囲・規制対応の難易度が高くなります。
ここでは、特に押さえておきたいガバナンスポイントを整理します。

物理世界に作用するリスクと安全設計

フィジカルAIは、制御対象を誤ると人命や設備に直接的なリスクを与えます。
そのため、次のような安全設計が重要になります。

  • フェイルセーフ・フェイルオペレーショナル設計
  • 非常停止ボタン・物理的な安全機構
  • 冗長センサー・冗長制御系の構成
  • 安全規格(ISO 26262、ISO 10218 など)への準拠


AIモデルの精度やロバストネスだけではなく、「モデルが不確実な状況に入ったときの扱い」や「人間オペレーターへのハンドオフ設計」も含めて、安全設計を行う必要があります。

ライセンスとコンプライアンス

フィジカルAIの開発では、オープンソースソフトウェア・学習済みモデル・クラウドサービスが多数利用されます。
NVIDIA Cosmosのような世界モデルを利用する場合も、次の観点でライセンスやコンプライアンスを確認しておくことが重要です。

  • モデルウェイトに適用されるライセンス(例:NVIDIA Open Model License)
  • コード部分に適用されるライセンス(例:Apache License 2.0 など)
  • 再配布・ファインチューニング・商用利用の可否と条件
  • データ保護規制(GDPR 等)や業界ごとの法規制への適合


フィジカルAIの利用用途が**安全クリティカル領域(自動運転・医療・インフラ制御など)**に近づくほど、ライセンス条項や保証範囲の確認は欠かせません。

PoCから本番までの段階的導入ステップ

企業でフィジカルAIを導入する際には、いきなり本番環境に投入するのではなく、段階的なステップを踏むのが現実的です。

  1. 机上検討・シミュレーション
    課題の整理・要件定義・シミュレータ上での概念検証を行います。

  2. 限定環境でのPoC
    実機や一部エリアでの試験運用を通じて、センサー構成・AIモデル・制御ロジックの妥当性を検証します。

  3. 本番環境でのパイロット運用
    運用ルール・監視体制・障害対応プロセスを整備しながら、限定時間・限定エリアで実運用を開始します。

  4. スケールアウト・標準化
    他拠点展開やフリート管理・MLOps基盤の整備などを通じて、全社展開レベルの運用体制を構築します。


各フェーズで、「どの指標を満たせば次のフェーズに進めるか」を事前に決めておくと、プロジェクトの進捗管理がしやすくなります。


AI導入でお悩みの方へ

AI総合研究所サービス紹介

AI総合研究所が最適なAI選定をサポート

どのAIツールを選べばいいかわからない、導入コストが心配など、AI導入に関するあらゆるお悩みを専門家が解決します。

まとめ:フィジカルAIをどう捉え、どう動くか

本記事では、フィジカルAI(Physical AI)の定義から、主要技術・NVIDIA Cosmosの位置づけ・市場規模・安全性・Azureを活用したインフラ構成までを、2026年2月時点の公開情報をもとに整理しました。

  • フィジカルAIは、物理世界の状態を理解し、未来を予測しながら自律的に行動を決めるAIであり、生成AIとロボティクスの橋渡しをする存在です。
  • センシング・機械学習・ロボティクス・エッジAI・シミュレーション・世界モデルが層をなしており、NVIDIA CosmosのようなWorld Foundation Modelsが重要な基盤になりつつあります。
  • 市場規模は、Embodied AIやAI in Roboticsのカテゴリで見ると今後数年間で急成長が予測されており、中国をはじめ各国で大規模な投資が進んでいます。
  • 一方で、物理世界に作用するリスクやライセンス・法規制への対応が不可欠であり、PoC → 限定運用 → 本番展開という段階的アプローチと、ガバナンス設計が重要です。


フィジカルAIは、単なる流行語ではなく、ロボティクス・シミュレーション・クラウド・エッジAIを統合する長期的な潮流です。
まずは自社の現場における課題を棚卸しし、センサー設計やシミュレーションから小さく試すことで、自社にとって現実的なフィジカルAIの活用像が見えてきます。

監修者
坂本 将磨

坂本 将磨

Microsoft MVP・AIパートナー。LinkX Japan株式会社 代表取締役。東京工業大学大学院にて自然言語処理・金融工学を研究。NHK放送技術研究所でAI・ブロックチェーンの研究開発に従事し、国際学会・ジャーナルでの発表多数。経営情報学会 優秀賞受賞。シンガポールでWeb3企業を創業後、現在は企業向けAI導入・DX推進を支援。

AI導入の最初の窓口

お悩み・課題に合わせて活用方法をご案内いたします
お気軽にお問合せください

AI総合研究所 Bottom banner

ご相談
お問い合わせは
こちら!