サイバーフィジカルシステム｜ITパスポート

シラバス案 Ver.0.1 の小分類 4-14-1「サイバーフィジカルシステム」（大分類 4：デジタル技術／中分類 14：システムの種類・構成）。
2026-09-26 にシラバス本文と突合済み。

0. 何を押さえるか

現実（フィジカル）と仮想（サイバー）を行き来させる仕組みの話です。
流れは 1 本で、用語はその流れのどこにあたるかで整理できます。

現実を測る → 仮想空間で分析する → 結果を現実に戻す

取り違えやすいのは デジタルツインと CPS です。
デジタルツインは「写し」、CPS は「現実 ⇄ 仮想を往復させる仕組み全体」です。

根拠: シラバス 4-14-1

デジタルツインとサイバーフィジカルシステム（CPS）の関係は？

	何か
デジタルツイン	現実の設備・都市などを、センサーのデータで仮想空間に双子のように再現したもの
サイバーフィジカルシステム（CPS）	現実から集めたデータを仮想空間で分析し、結果を現実に戻して制御する仕組み全体

デジタルツインは「写し」、CPS は「往復させる仕組み」。
CPS の中で、分析の舞台としてデジタルツインが使われる。

デジタルツインを使うと何ができるか？

現実では試しにくいことを、仮想空間で先に試せる

現実を止めたり壊したりせずに検証できるのが最大の利点。

IoT とは？ CPS の中でどんな役割を担うか？

IoT（Internet of Things）＝さまざまなモノがインターネットにつながり、
データをやり取りする仕組み

CPS の中では、現実の状態を測って仮想空間へ送る入口と、
分析結果を受けて現実の機器を動かす出口の両方を担う。

IoT がなければ、仮想空間に現実のデータが入ってこない。

根拠: シラバス 4-14-1

エッジコンピューティングとは？何が利点か？

データを、発生した現場（機器）に近い場所で処理する方式

すべてをクラウドに送らないので、

自動運転や工場の機械の制御のように、即座の判断が要る場面で必要になる。

エッジコンピューティングとクラウドはどう役割を分けるか？

	向いている処理
エッジ（現場の近く）	すぐ判断すべき処理（異常時の停止、ブレーキ）
クラウド（遠くの大規模な計算資源）	大量のデータをまとめた分析（傾向の把握、AI の学習）

速さが要るものは現場で、量が要るものはクラウドで。
両方を組み合わせるのが一般的。

根拠: シラバス 4-14-1

スマートファクトリーとは？

IoT・AI などを使い、工場内の設備やデータをつないで生産を最適化する工場

CPS を工場に当てはめたものと考えると整理しやすい。

フィジカル AI とは？

現実世界をセンサーで認識し、ロボットや機械を通じて現実に働きかける AI

文章や画像を作る AI が画面の中で完結するのに対し、
フィジカルAI は物理的な動作（物をつかむ・運ぶ・避ける）まで行う。

自律走行するロボットや自動運転車、工場で作業するロボットなどが例。
CPS の「結果を現実に戻す」部分を、AI が判断しながら担う形。

国の人工知能基本計画（2025 年 12 月閣議決定）も、フィジカルAI を「現実世界でロボット等を動かす」AI として挙げている。
言葉として新しく、厳密な定義は出典ごとに少しずつ違うので、画面の中で完結せず、現実の物を動かすという要点で覚える。

CPS・IoT・エッジコンピューティングを、「測る → 分析する → 動かす」の流れに並べよ。

この往復全体がサイバーフィジカルシステム（CPS）。