Архив   Авторы  

Власть чипа
Hi-tech

История традиционного персонального компьютера подходит к концу. Впереди - эпоха "умной" информатизации


 

Если вы уверены, что персональный компьютер сильно изменился за последние годы, значит, вы пали жертвой рекламных кампаний. С тех пор как в середине прошлого века его архитектуру придумали в принстонском Институте перспективных исследований Джон фон Нейман и Герман Голдстайн, по сути ничего не изменилось. Впрочем, развитие компьютерной индустрии могло бы пойти другими путями.

Скажем, основоположником массового ПК мог оказаться английский математик Алан Тьюринг с его компьютером Colossus (он, кстати, использовался для расшифровки немецких радиограмм, закодированных машиной Enigma) или Конрад Цузе. Последний, правда, жил и работал в Германии, потерпевшей поражение во Второй мировой войне. А фон Нейман - в стране-победительнице, да еще и активно работал над расчетами американской атомной бомбы. Именно его подход - действительно удивительно изящное инженерное решение - был принят компьютерной индустрией: совместное хранение программ и данных в одной памяти, выполнение программ в форме команд, адресованных центральному процессору, в ритме (с частотой) этого процессора, передача данных из памяти на обработку процессору маленькими порциями - двоичными машинными словами. То есть был создан инструмент очень быстрого "перемалывания" двоичных потоков данных. Причем чем выше частота процессора и больше данных можно разместить в оперативной памяти, тем больше разнообразие и скорость решения задач. Сегодня частота процессора достигла гигагерцевых значений, общее число транзисторов приблизилось к миллиарду, а сфера применения компьютеров пытается охватить все, что только поддается оцифровке, то есть переводу в двоичный вид.

Полный виртуал

То, что в человеческом сознании ассоциируется с технологическими прорывами, чаще всего связано с компьютерными вариантами обычной жизни. Когда-то такими прорывами стали аудио- и видеовозможности ПК, захват изображения с камеры и воспроизведение оцифрованного голоса. Сегодня можно сказать, что все пять основных органов чувств человека ­освоены технологиями оцифровки. Например, 3D-манипулятор в комплекте с ПО класса e-Touch (анализ тактильных ощущений различных объектов) позволяет "трогать" различные объекты на экране монитора и ощущать их текстуру, форму и пр. Ощущение передается с помощью микродвигателя, генерирующего давление от поверхности с определенными свойствами. Уже сегодня технологии такого класса используются, например, при обучении студентов - будущих хирургов. А японские ученые из Токийского университета разработали для роботов электронную кожу, способную ощущать и осмысливать прикосновения. Эта кожа, полагают разработчики, сможет пригодиться и в спорте (мат на спортплощадке сможет следить за выполнением спортсменом упражнения), и в системах безопасности (ковер, отличающий шаги членов семьи от посторонних), и в медицине (сиденье в автомобиле, контролирующее самочувствие водителя).

А вот их коллеги из токийской инженерной школы под руководством профессора Такамичи Накамото создают приборы, которые умеют смешивать и выдавать в атмосферу сотни различных ароматов. Одно из устройств способно проанализировать запах предмета, например яблока, и затем воспроизвести его при помощи имеющихся в его распоряжении химических веществ. Устройство передачи запаха функционирует подобно MP3-плееру, загружающему музыку из Интернета: получает код, скажем, из Интернета и конвертирует его в команды по смешиванию в определенных пропорциях и распылению соответствующих ингредиентов - почти так же, как в цветном струйном принтере.

Технология, разработанная компанией TriSenx в начале 2000-х, позволяет приблизительно таким же способом передавать на удаленный компьютер электронный код вкуса, а потом с помощью специального устройства наносить химические вещества на некоторую безвкусную основу и получать в результате вкус определенного пищевого продукта.

Ученые группы профессора Накамото ищут точки соприкосновения своих исследований с массмедиа: недавно в японских кинотеатрах показывали фильм Колина Фаррелла "Новый Свет", снабженный ароматами. Или, например, ароматизированный вариант мультфильма-суперхита "Унесенные призраками": сцена, в которой родители главной героини устраивают обжираловку, а потом превращаются в свиней, обогащена запахами китайской кухни и сыра тофу, к которым постепенно примешивается вонь свинарника. "При помощи этой технологии мы сможем добавлять запахи и к телепрограммам, и к DVD-фильмам", - говорит профессор. Япония вообще решила вывести виртуальную реальность на уровень госпрограмм. Правительство утвердило концепцию создания в стране к 2020 году коммерческого виртуального телевидения (VR TV). Предполагается трансляция 3D-изображения с качеством ТВ высокой четкости, причем трехмерная картинка должна быть видна со всех сторон и под любым углом и к тому же обладать запахом, а также обеспечивать возможность потрогать изображаемые объекты.

А вот британские ученые из Уорикского университета заявили, что намерены объединить все органы чувств в пределах одного шлема виртуальной реальности. Известна приблизительная стоимость новой игрушки с предварительным названием Virtual Cocoon - около трех тысяч долларов. И ждать осталось не более пяти лет. Свободных рецепторов не останется, поясняют разработчики, значит, отличить виртуальность от реальности будет непросто. Неужели сбудутся апокалиптические прогнозы "Газонокосильщика" - культового киноманифеста виртуальной реальности?

Надо сказать, что происхождение термина "виртуальная реальность" (ВР) восходит к понятию virtus, использовавшемуся в средневековой христианской философии. Так, Фома Аквинский с помощью понятия виртуальности решал одну из ключевых проблем средневековой философии: каким образом сосуществуют реальности разного уровня, например, душа мыслящая, душа животная, душа растительная. Так что ничего непоправимого не случилось. Просто компьютерные технологии вновь привели человечество к извечному вопросу: каким образом в одном человеке уживаются различные сущности? На новом уровне они показали, что сами по себе любые технологии нейтральны, и лишь человек может обратить их во зло или благо.

Наиболее опасен переход грани, за которой виртуальная реальность не расширяет мир, а заменяет его уродливой картинкой. Самое страшное ее проявление - современные войны, которые ведут военные, удобно расположившиеся за компьютерными экранами в чистых светлых кабинетах. Для них это как компьютерная игра, но последствия ее невиртуальны: смерти и разрушения.

И все-таки ситуаций, когда ВР расширяет пространство возможностей человека для творчества, новых ощущений, гораздо больше. В некоторых случаях эта реальность - запасной выход из ситуаций, из которых в настоящем мире выйти непросто. Психологи считают, что виртуальные игры позволяют безболезненно для общества сублимировать негативные проявления личности, скажем, тягу к агрессивности, сексуальные отклонения и т. д. А уж возможности применения этих технологий в реальной экономике просто бесконечны: моделирование сложных объектов и их виртуальные испытания, обучение с погружением в реальную деятельность, моделирование природных явлений, градостроительство, архитектура и многое-многое другое.

Похоже, найден способ конвергенции человека и компьютера, ведь ВР - это интерактивная среда, в которую пользователь погружается и как зритель, и как творец. Главное, что при этом появляется возможность выполнять такие задачи, на которые не способны по отдельности ни человек, ни компьютер, запрограммированный человеком. Так что, миссию персонального компьютера можно считать выполненной?

Через бутылочное горлышко

На практическом уровне у ВР пока есть большие проблемы. Известно: чем более сложным является приложение, тем труднее осваивать его интерфейс, в связи с чем основная масса современных пользователей ПК использует лишь 10 процентов функциональности, заложенной в популярных программных продуктах. Попытки создания так называемых дружественных интерфейсов, скажем, графических, трехмерных и прочих, проблемы не решают. Как шутят программисты, любой самый современный интерфейс на базе клавиатуры и мыши является совершенным инструментом только для существа с одним глазом, одним пальцем, лишенного всяких иных органов чувств и управляющего объектами, не обладающими автономным поведением, то есть полностью зависимыми от движений этой мыши. Здесь не спасут даже такие инновационные инструменты, как управление ПК при помощи жестов или специальных перчаток, выглядевшие так эффектно несколько лет назад, когда на экраны вышел голливудский блокбастер "Особое мнение". Они, несомненно, пригодятся людям с ограниченными физическими возможностями, а вот наладить более продуктивный диалог с компьютером вряд ли удастся.

Проблема в том, что современные интерфейсы заставляют концентрировать внимание не на самой задаче, а на инструментах, которые необходимы для описания этой задачи в терминах, понятных компьютеру. Принципиальные-то ограничения фоннеймановской архитектуры никуда не делись. О них говорил математик Джон Бэкус на своей публичной лекции еще в 1977 году, когда получал премию Алана Тьюринга за вклад в создание практических систем программирования высокого уровня, в особенности за работы по языку FORTRAN. Он называл необходимость обмена машинными словами между памятью и процессором "интеллектуальным бутылочным горлом", которое навязывает программистам двоичное мышление, не позволяя рассуждать на уровне более высоких концептуальных категорий.

Билл Гейтс видит разрешение данной проблемы в том, что ПК будет способен "видеть и слышать", то есть запускать прикладное ПО можно будет с помощью голосовых команд, а электронная почта будет приходить в виде своеобразных видеоклипов. Ростислав Яворский, руководитель исследовательских программ Microsoft Research в России, подтверждает: очень многие интеллектуальные задачи решаются с помощью компьютерных технологий распознавания фраз естественного языка или видеообразов. Кажется, что компьютер понимает, что хочет сказать человек или что изображено на картинке. В подавляющем большинстве случаев этого может быть достаточно, скажем, для обмена короткими сообщениями между человеком и компьютеризированным бытовым прибором. А как насчет более интеллектуального общения?

На этом пути имеются некоторые интеллектуальные достижения, например экспертные системы. Современные телекоммуникации способны сообщить им новый облик. "Возьмем для примера задачу медицинской диагностики, - поясняет Ростислав Яворский. - Для ее решения нужна подробная математическая модель здоровья человека, допускающая настройки с учетом индивидуальных особенностей. Первичное измерение простых параметров может быть выполнено устройствами, интегрированными, например, в мобильный телефон". Эти данные затем используются для настройки общей модели здоровья на конкретного человека. Причем модель может требовать больших вычислительных мощностей, тогда расчеты логично перенести в вычислительное "облако". На основе проведенных расчетов консультативная система будет давать рекомендации, анализируя весь комплекс данных, связанных с человеком.

Но переход в "облака" - грандиозная перестройка IT-бизнеса, которая развернется в течение ближайшего десятилетия на рынке объемом свыше 3,5 триллиона долларов, - принципиально ситуацию не поменяет. "К 2020 году публичные "облака", в которых сотни тысяч различных сервис-провайдеров будут предоставлять услуги частным лицам и малому бизнесу, станут основным источником получения IT-услуг", - полагает Сергей Белоусов, генеральный директор Parallels. В "облаках" соберется множество разрозненных IT-приложений, но собственного ума у "облака" от этого не прибавится.

Самый умный

Есть, впрочем, другой, "надоблачный" путь: ученые из IBM заявили недавно, что к 2019 году они создадут компьютерную систему, способную воспринимать и познавать окружающий мир, взаимодействовать с предметами так, как это делает человеческий мозг. В этом проекте принимает участие DARPA - агентство по передовым технологиям в сфере обороны США. Оно уже вложило более 16 миллионов долларов (в рамках другого проекта под названием SyNAPSE) в разработку компьютерного чипа с когнитивными возможностями, то есть способностью распознавать семантику (содержание, смысл) обрабатываемых данных. "Цель - создание нового вида электроники, которая сможет понимать и реагировать на события в информационной среде", - комментирует директор программы Тодд Хилтон.

Действительно, сегодня начинает трансформироваться вся идеология проектирования вычислительных систем. Если раньше считалось, что "железо" изменять трудно (поэтому его и назвали hardware), а программы легко (потому они - software), то сегодня - все с точностью до наоборот. Программные системы превратились в громоздкие комплексы, которые требуют специальных консультантов для внедрения и особых усилий для коммуникаций с другими информационными системами. А микроэлектроника вышла на уровень производства систем на кристалле (System-on-a-chip), причем с реконфигурируемой логикой. Перепрограммировать "железо" становится проще и дешевле, чем ПО! Наиболее "тяжелые" коды можно переносить в аппаратную часть, причем как в статическом режиме, так и в динамическом. Кстати, само понятие "код" также может существенно поменяться.

В течение ряда лет в российской компании "Цефей" идет проект GGG (Global Gnoseology Graph), предполагающий создание единой сетевой информационной модели знаний. Отдельные куски этой единой модели создаются для компаний-заказчиков, они их используют для поддержки управленческих решений. В отличие от нынешних ERP-систем в такой системе хранятся не только учетные данные предприятия, но и модели принятия решений. Причем эти готовые информационные модели управленческой деятельности становятся доступны другим пользователям, которые могут либо просто включать накопленные знания в свои системы, либо пополнять их. Иными словами, традиционное понятие "исполнение программы" означает теперь автоматическое формирование "кода управляющих действий", причем на основе актуальной информации.

Как это будет выглядеть для пользователя? Компьютерное "железо", расположенное в удаленном data-центре, примет форму множества когнитивных чипов, способных перестраивать аппаратную логику под текущий код управления. У человека вместо ПК останется очень тонкий клиентский блок, вполне возможно - только клавиатура. При необходимости ее можно будет положить в карман как носовой платок или проецировать в нужное время на любую поверхность. Она будет нужна только для того, чтобы обратиться к этой всеобщей базе знаний и сформулировать свой запрос - на естественном, а не на машинном языке! И общение с этой машиной будет вполне интеллектуальным, ведь база знаний тем и отличается от привычной базы данных, что знает, как связаны между собой отдельные имена, цифры, факты и целые истории.

Инсайт

Радиофутуризм

Еще до появления компьютера и идей оцифровки реальности, в начале ХХ века, основоположник итальянского футуризма Филиппо Томазо Маринетти заявил о наступлении времени "человека, помноженного на машину". В этом симбиозе он видел в первую очередь расширение ощущений. "Футуризм, - писал поэт, - исходит из положения, что человеческая чувствительность под влиянием научных открытий совершенно обновилась". Сам он уделял большое внимание развитию тактильных ощущений, а также обоняния как важным направлениям движения к будущему "искусству без границ" и воплотил эти представления в своих работах "Тактилизм" и La Radia. Именно ему приписывают идею передачи чувств посредством "механизма радиоощущений", что сегодня находит воплощение в изысканиях операторов связи. "Сегодня наши мобильные телефоны могут передавать голос и изображение. Однако нам надо вести усиленные исследования, чтобы научиться передавать все пять чувств", - считает Кота Киношита, глава технологического отдела японского оператора сотовой связи NTT DoCoMo.

Сотрудники France Telecom реализуют арт-проекты вместе с известными мастерами современного искусства. Например, франко-австрийский художественный дуэт - Криста Зоммерер и Лоран Миньоно - дважды представлял зрителям авторские разработки из серии "Мобильные чувства". В них участвовали мобильные телефоны оригинального дизайна (в первый раз напоминающие страусиные яйца, во второй - небольшого размера кабачки), снабженные множеством биосенсорных датчиков. Эти датчики фиксировали состояние человека на момент контакта с телефоном: кровяное давление, биение сердца, влажность ладони и персональный запах, а также динамику прикосновений человека к телефону. А на второй трубке все эти данные воспроизводились с помощью специального оборудования и ПО. "Мы экспериментировали с расширенными ощущениями, которые достигаются новыми видами физической близости, не требующей сближения", - прокомментировали свою работу Зоммерер и Миньоно.

Жизнь - игра

Главный по дому

3D-телевидение и интерактивные технологии - вот символы ближайшего будущего. Причем с появлением на ТВ реальной интерактивности оно, во-первых, будет мигрировать в сторону IP-TV, а во-вторых, его контент будет в значительной степени user generated. Наиболее яркие примеры: видеоблоги, виртуальные конференции и образовательные учреждения, нелинейное информационное видео - видеовикипедии. Будут и виртуальные бары, и виртуальные танцполы, и виртуальное караоке, которое, кстати, уже сейчас весьма популярно в Азии, и мы в ближайшее время планируем анонс для России. И несомненно, виртуальные миры, которые в значительной степени будут реализовывать видеопотенциал будущего. Все эти возможности придут в социальные сети, и это дальнейшее погружение вглубь социальных сетей, я думаю, будет наиболее популярно у пользователей. Главный вопрос в том, как мы будем представлены в этой объединенной вселенной: сами лично или через своего аватара. Аватар на сегодня представляется более вероятным, ведь, скажем, музыкальный клип с идеализированным аватаром для публики может оказаться более привлекательным, чем с реальным человеком. Вообще говоря, виртуальность более жизнеспособна, с точки зрения эволюционного потенциала. Так что реальному миру придется сильно побороться, чтобы выдержать эту конкуренцию, потому что его монополия на точку внимания сознания исчезает. Кстати, не надо идеализировать Second Life - эта форма уже устарела. Большинство игровых виртуальных миров типа World of WarCraft или Perfect World сегодня популярнее Second Life на порядок. Резюмирую: есть три основных претендента на роль главного технического устройства в гостиной будущего: домашний компьютер, смартфон и игровая консоль типа PlayStation или Xbox. И совсем не зря Sony и Microsoft из последних сил дерутся на сильно убыточном для них рынке игровых консолей. Они хотят стать тем самым Главным Устройством.


Сергей Орловский

пре­зи­дент NivalNetwork

Ждем!

Цветочки модернизации

Сегодня очевидно, что передовые IT-услуги строятся на базе безнадежно устаревших механистических принципов создания информационных систем из автономных программных модулей или сервисов. Например, продвинутое государство создает электронное бюрократическое "лицо": сайты, порталы, единые окна, е-документооборот, бездумно копируя структуру бумажных документов. Однако назвать это электронным взаимодействием государства с гражданами (G2C) вряд ли возможно, поскольку осмысленное межведомственное электронное взаимодействие при этом не реализуется никак. Это общая проблема всех развитых стран: от США и стран ЕС до Сингапура, претерпевших такую "электронизацию". Европейские эксперты соглашаются, что в ближайшее десятилетие произойдет окончательный выбор дальнейшего пути развития глобальных коммуникаций. Когда-то на смену интернету как средству технической связи компьютеров пришла Паутина WWW, позволившая обмениваться файлами данных в виде текстов, видеоизображений и т. д. Сегодня наступает очередной переход - обмен данными, которые ничего не "знают" о том, что они собой представляют, должен дополниться семантикой, то есть пониманием, зачем человеку нужны эти самые данные. С технологической точки зрения все сводится к ­иерархии задач управления: от управления конкретными бизнес-процессами до управления знаниями на основе моделей. Совокупно их математические описания составят единое глобальное информационное пространство, доступное всем. Сегодня мы находимся в начале этого пути, но, несомненно, будет борьба за контроль над этим пространством. Его получит тот, кто будет контролировать инструменты работы со знаниями, хранящимися в распределенных информационных системах. Конечно, принять такую точку зрения непросто, ведь она сильно меняет структуру бизнеса, сложившуюся вокруг проектов информатизации. Но в стремлении к модернизации нужно отдавать себе отчет, на какие инструменты мы собираемся опираться и к чему это приведет.


Марина Хохлова

ге­не­раль­ный ди­рек­тор ком­па­нии «Цефей»

Добавить в:  Memori  |  BobrDobr  |  Mister Wong  |  MoeMesto  |  Del.Icio.Us  |  Google Bookmarks  |  News2.ru  |  NewsLand.ru

Политика и экономика

Что почем
Те, которые...

Общество и наука

Телеграф
Культурно выражаясь
Междометия
Спецпроект

Дело

Бизнес-климат
Загранштучки

Автомобили

Новости
Честно говоря

Искусство и культура

Спорт

Парадокс

Анекдоты читателей

Анекдоты читателей
Популярное в рубрике
Яндекс цитирования NOMOBILE.RU Семь Дней НТВ+ НТВ НТВ-Кино City-FM

Copyright © Журнал "Итоги"
Эл. почта: itogi@7days.ru

Редакция не имеет возможности вступать в переписку, а также рецензировать и возвращать не заказанные ею рукописи и иллюстрации. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов. При перепечатке материалов и использовании их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, а также в Интернете, ссылка на "Итоги" обязательна.

Согласно ФЗ от 29.12.2010 №436-ФЗ сайт ITOGI.RU относится к категории информационной продукции для детей, достигших возраста шестнадцати лет.

Партнер Рамблера