Юбикомп

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Юбикóмп (от англ. [en.wikipedia.org/wiki/Ubiquitous_computing ubiquitous computing][1] — вездесущие вычисления) — термин, используемый в разработке программного обеспечения и обозначающий модель взаимодействия человек-компьютер, в которой пользователь окружен вычислительными устройствами, не сосредоточенными на рабочем столе персонального компьютера, а пронизывающими окружающую среду и растворяющимися в ней. Предполагается, что такие устройства чувствительны к присутствию человека и предлагают ему ненавязчивую помощь в процессе его повседневной деятельности, делая его взаимодействие с техникой таким же естественным процессом, как манипулирование физическими объектами. Существует несколько терминов, имеющих схожее значение: проникающие вычисления (pervasive computing), амбиентный интеллект (ambient intelligence (AmI)), [alistapart.com/article/everyware everyware].





Основные положения

Создателем концепции «вездесущих вычислений» является Марк Уайзер, работавший в исследовательском центре Xerox PARC в конце 1980-х. В своей статье «Компьютер ХХI века»[2], опубликованной в журнале Scientific American в 1991 году, он пишет, что наиболее совершенные технологии — это те, которые исчезают из вида. Они вплетаются в канву повседневной жизни до тех пор, пока не станут её естественной частью. Уайзер даёт описание базовых требований к архитектуре повсеместной компьютеризации: устройства малой мощности, связывающая их вместе сеть и программные системы, обеспечивающие работу повсеместно распространенных приложений (устройство, сеть и области применения).

Концепция вездесущих вычислений ознаменовала начало третьей волны компьютеризации. Сначала была ЭВМ, которую использовало множество людей. Сейчас мы живем в эре персональных компьютеров, что заставляет человека и машину с напряжением всматриваются друг в друга за рабочим столом. Её сменяет юбикомп, или век «спокойной технологии», - технологии, уходящей на задний план.

Марк Уайзер

Уайзер предрекал, что компьютер станет невидимым, как в своё время это случилось с электрическим двигателем, в начале XX века являвшегося во многих случаях внешним устройством по отношению к специализированным приспособлениям, выполнявшим различные функции. С появлением дешевых и эффективных электромоторов появилась возможность встраивать моторы в специализированные устройства (от дрели до фена), и человек перестал обращать внимание на электродвигатели. С компьютерной технологией должно произойти то же, что произошло с радиоприемниками: хотя сегодня радио по-прежнему повсеместно используется, зачастую оно является вспомогательной технологией, встроенной в различные устройства и незаметной.

Уайзер выделяет ряд принципов, по которым должны работать вездесущие вычислительные устройства:

  • Цель компьютера — позволить человеку заниматься своей привычной деятельностью;
  • Компьютер должен ориентироваться в привычной для человека обстановке и действовать сообразно её изменению;
  • Лучший компьютер — это тихий, невидимый помощник;
  • «Cпокойная технология» не заставляет человека фокусировать внимание на ней. Таким образом, постоянное фоновое присутствие подобных устройств не требует активного внимания, но передаваемая ими информация готова к тому, чтобы человек ею воспользовался.

Уайзер предполагал, что вездесущие устройства будут реализованы в трех основных формах:

  • Tabs: [en.wikipedia.org/wiki/Wearable_computer нательные устройства] размером в несколько сантиметров;
  • Pads: устройства размером около 10 сантиметров, которые удобно взять в руку;
  • Boards: дисплейные интерактивные устройства размером более метра.

Примеры устройств другой формы, в совокупности реализующих идеи юбикомпа[3]:

  • Пыль: самоорганизующиеся крошечные устройства без дисплеев, например, микроэлектро-механические системы (МЭМС). Каждая такая «пылинка» содержит датчик и оптический приемо-передатчик, обеспечивающий связь на расстоянии нескольких километров. См. также: умная пыль;
  • Кожа: материалы, созданные с использованием светоизлучающих и проводящих полимеров, которые могут быть трансформированы в более гибкие неплоские поверхности (одежда, занавески). См. также: Органический светодиод (OLED-дисплей);
  • Глина: объединение МЭМС-устройств в трехмерные формы, в результате чего создаются артефакты, напоминающие объекты физического мира (см. также: ощутимый интерфейс).

История понятия

Термин «вездесущие вычисления» был предложен в 1988 году. Вместе со своим коллегой по Xerox PARC Дж. С. Брауном Уайзер опубликовал ряд статей, в которых не только подробно описывалась предлагаемая им модель, но и затрагивались связанные с нею этические вопросы[4][5][6]. Идея юбикомпа противостоит модели Виртуальной реальности: если в случае виртуальной реальности пользователь оперирует в мире, созданном компьютером, то модель "вездесущих вычислений" предполагает, что свойства окружающей человека реальности обогащает "растворившийся" в ней компьютер. Среди создателей ранних прототипов технологии юбикомпа Энди Хоппер, профессор Кембриджского Университета, которыйпредложил и продемонстрировал концепт «телепортинга», заключающийся в том, что приложение следует за пользователем во время его перемещения в пространстве. Кен Сакамура из Токийского Университета, руководитель Ubiquitous Networking Laboratory и форума T-Engine [ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=1427641], работал над созданием протоколов, которые позволяют наделить все повседневные предметы способностью передавать и получать информацию. Идея юбикомпа была сформулирована в качестве исследовательской и дизайнерской программы в эпоху до т.н.мобильной революции, в результате которой основной платформой использования вычислений стали смартфоны - мобильные персональные устройства, связанные с Интернетом и использующие данные о контексте, в том числе о локализации устройства.

Примеры

В юбикомп-среде, как её представлял себе Марк Уайзер в конце 1980-х готов, двери открываются только тем сотрудникам компании, идентифицируемым при помощи технологии RFID, комнаты приветствуют людей по имени, планы и встречи сами записываются в органайзер, компьютер учитывает предпочтения пользователя, сидящего перед ним. По словам Марка Уайзера, для создания такого пространства не нужно совершать прорыв в исследованиях искусственного интеллекта — достаточно грамотно интегрировать вездесущие устройства в нашу повседневность. В "умной" домашней среде свет может быть взаимосвязан с персональными биометрическими мониторами на одежде человека, что позволит освещению и отоплению подстраиваться под него, делая его пребывание в комнате максимально комфортным. В качестве еще одной иллюстрации применения вездесущих устройств можно привести холодильник, способный составлять меню на день в зависимости от того, какие продукты имеются в наличии, а также предупреждать человека о том, что какой-то продукт испортился.

Одной из самых ранних вездесущих систем являлось устройство «Livewire», созданное художницей Натали Еремиенко для Xerox PARC. Данная система представляла собой струну, прикрепленную к шаговому двигателю и контролируемую с помощью локальной сети; сетевая активность заставляла струну дергаться. Струна, закручивавшаяся с характерным звуком, уведомляла сотрудников компании о степени загруженности сети, не отвлекая их от работы. Сегодня самым распространенным проявлением вездесущих вычислительных устройств является мобильный телефон, хотя в начале 1990-х едва ли кому-то приходило в голову, что он станет основной платфомой для повседневного использования вычислений.

Сегодня вездесущие вычисления находят применение в следующих проектах:

  • «умные» помещения: среда, чувствующая своих обитателей и отвечающая им;
  • привязанные к местонахождению информационные среды;
  • осязаемые биты: управление виртуальным миром через управление физическими предметами;
  • нательные компьютеры: датчиковые, вычислительные и коммуникативные устройства, носимые на одежде;
  • цифровые города: информационное оснащение городских территорий.

В области повсеместной компьютеризации работает огромное число лабораторий и исследовательских групп во всем мире. На основе этой концепции были разработаны программы, охватывающие целые страны, например «u-Japan» (продолжение программы «e-Japan») и «u-Korea». Более того, для описания возникающего на наших глазах постинформационного общества, в котором есть единое информационное пространство, вводится термин «вездесущее общество» (Ubiquitous Network Society, u-society). В U-обществе информация доступна как любому индивиду, так и любому объекту из любой точки мира и в любое время. Предполагается, что в будущем вездесущие сети будут включать в себя не только каналы связи от человека к человеку, но и от человека к объекту и обратно, что приведет к появлению вездесущей сети связи — «Интернета вещей» (Internet of Things).

Дискуссии

Вездесущие устройства представляют собой пятое поколение вычислительных машин (см. также: [itandlife.ru/technology/computer-architecture/osnovnye-etapy-istorii-razvitiya-kompyuterov/|Основные этапы истории развития компьютеров]), и если предыдущие поколения сменяли друг друга за счет совершенствования архитектуры, то модель «юбикомп» требует смены парадигмы. Еще в 1977 году Майрон Крюгер писал, что вездесущая компьютеризация порождает новый понятийный аппарат, новую философию. Техника становится посредником между человеком и получаемыми им сведениями и впечатлениями, и её проектирование оказывается непростым не только с точки зрения инженерии, но и этики[7]. Критика модели «юбикомп» в большинстве своем связана с нарушением права человека на частную жизнь. Когда вычислительная система невидима и обширна, нелегко узнать, что чем управляет, что с чем связывается, куда поступает информация, как она используется, что нарушается и каковы последствия любого такого действия. Неясным также остается, кто управляет техническими средствами и их использованием — потребитель, государство, производитель? В качестве решения проблем, связанных с конфиденциальностью, предлагается разработка и использование специальных средств защиты от проникновения в информационное пространство. Так, Джим Моррис [www.cylab.cmu.edu/education/faculty/morris.html] из университета Карнеги-Меллон работает над созданием компьютерных систем, которые будут иметь способы защиты от вмешательства в личную жизнь по аналогии с существующими в реальном мире возможностями: так, хакеры, получившие информацию о человеке без его ведома, словно грабители, ворвавшиеся в чужой дом, могут быть найдены по оставленному ими цифровому эквиваленту отпечатков пальцев.

См. также

Напишите отзыв о статье "Юбикомп"

Примечания

  1. [en.wikipedia.org/wiki/Ubiquitous_computing Ubiquitous computing - Wikipedia, the free encyclopedia]
  2. Weiser M. [www.scientificamerican.com/article/the-computer-for-the-21st-century The computer for the 21st century] // Scientific american. — 1991. — Т. 265, № 3. — С. 94-104.
  3. Poslad S. [books.google.com.do/books?hl=ru&lr=&id=AY4qP52Po_YC&oi=fnd&pg=PT10&dq=Poslad,+Stefan+%282009%29.+Ubiquitous+Computing+Smart+Devices,+Smart+Environments+and+Smart+Interaction.+&ots=QDXa6U4aFn&sig=9A5cSLKS7PsqN4wfCeKsPQmy1TY&redir_esc=y#v=onepage&q=Poslad%2C%20Stefan%20%282009%29.%20Ubiquitous%20Computing%20Smart%20Devices%2C%20Smart%20Environments%20and%20Smart%20Interaction.&f=false Ubiquitous computing: smart devices, environments and interactions] // John Wiley & Sons. — 2011.
  4. Weiser M. [www.ubiq.com/hypertext/weiser/ACMInteractions2.html.&f=false The world is not a desktop] // Interactions. — 1994.
  5. Weiser M. [www.ubiq.com/hypertext/weiser/UbiCompHotTopics.html.&f=false Hot Topics: Ubiquitous Computing] // IEEE Computer. — 1993.
  6. Weiser M., Gold R., Brown J. S. [dl.acm.org/citation.cfm?id=339382.&f=false The origins of ubiquitous computing research at PARC in the late 1980s] // IBM systems journal. — 1999. — Т. 38, № 4. — С. 693-696.
  7. Krueger M. [dl.acm.org/citation.cfm?id=1499476&dl=ACM&coll=DL&CFID=574862793&CFTOKEN=84982853 Responsive Environments] // NCC Proceedings. — 1977. — С. 422–433.
К:Википедия:Изолированные статьи (тип: не указан)

Отрывок, характеризующий Юбикомп

Больного так обступили доктора, княжны и слуги, что Пьер уже не видал той красно желтой головы с седою гривой, которая, несмотря на то, что он видел и другие лица, ни на мгновение не выходила у него из вида во всё время службы. Пьер догадался по осторожному движению людей, обступивших кресло, что умирающего поднимали и переносили.
– За мою руку держись, уронишь так, – послышался ему испуганный шопот одного из слуг, – снизу… еще один, – говорили голоса, и тяжелые дыхания и переступанья ногами людей стали торопливее, как будто тяжесть, которую они несли, была сверх сил их.
Несущие, в числе которых была и Анна Михайловна, поровнялись с молодым человеком, и ему на мгновение из за спин и затылков людей показалась высокая, жирная, открытая грудь, тучные плечи больного, приподнятые кверху людьми, державшими его под мышки, и седая курчавая, львиная голова. Голова эта, с необычайно широким лбом и скулами, красивым чувственным ртом и величественным холодным взглядом, была не обезображена близостью смерти. Она была такая же, какою знал ее Пьер назад тому три месяца, когда граф отпускал его в Петербург. Но голова эта беспомощно покачивалась от неровных шагов несущих, и холодный, безучастный взгляд не знал, на чем остановиться.
Прошло несколько минут суетни около высокой кровати; люди, несшие больного, разошлись. Анна Михайловна дотронулась до руки Пьера и сказала ему: «Venez». [Идите.] Пьер вместе с нею подошел к кровати, на которой, в праздничной позе, видимо, имевшей отношение к только что совершенному таинству, был положен больной. Он лежал, высоко опираясь головой на подушки. Руки его были симметрично выложены на зеленом шелковом одеяле ладонями вниз. Когда Пьер подошел, граф глядел прямо на него, но глядел тем взглядом, которого смысл и значение нельзя понять человеку. Или этот взгляд ровно ничего не говорил, как только то, что, покуда есть глаза, надо же глядеть куда нибудь, или он говорил слишком многое. Пьер остановился, не зная, что ему делать, и вопросительно оглянулся на свою руководительницу Анну Михайловну. Анна Михайловна сделала ему торопливый жест глазами, указывая на руку больного и губами посылая ей воздушный поцелуй. Пьер, старательно вытягивая шею, чтоб не зацепить за одеяло, исполнил ее совет и приложился к ширококостной и мясистой руке. Ни рука, ни один мускул лица графа не дрогнули. Пьер опять вопросительно посмотрел на Анну Михайловну, спрашивая теперь, что ему делать. Анна Михайловна глазами указала ему на кресло, стоявшее подле кровати. Пьер покорно стал садиться на кресло, глазами продолжая спрашивать, то ли он сделал, что нужно. Анна Михайловна одобрительно кивнула головой. Пьер принял опять симметрично наивное положение египетской статуи, видимо, соболезнуя о том, что неуклюжее и толстое тело его занимало такое большое пространство, и употребляя все душевные силы, чтобы казаться как можно меньше. Он смотрел на графа. Граф смотрел на то место, где находилось лицо Пьера, в то время как он стоял. Анна Михайловна являла в своем положении сознание трогательной важности этой последней минуты свидания отца с сыном. Это продолжалось две минуты, которые показались Пьеру часом. Вдруг в крупных мускулах и морщинах лица графа появилось содрогание. Содрогание усиливалось, красивый рот покривился (тут только Пьер понял, до какой степени отец его был близок к смерти), из перекривленного рта послышался неясный хриплый звук. Анна Михайловна старательно смотрела в глаза больному и, стараясь угадать, чего было нужно ему, указывала то на Пьера, то на питье, то шопотом вопросительно называла князя Василия, то указывала на одеяло. Глаза и лицо больного выказывали нетерпение. Он сделал усилие, чтобы взглянуть на слугу, который безотходно стоял у изголовья постели.
– На другой бочок перевернуться хотят, – прошептал слуга и поднялся, чтобы переворотить лицом к стене тяжелое тело графа.
Пьер встал, чтобы помочь слуге.
В то время как графа переворачивали, одна рука его беспомощно завалилась назад, и он сделал напрасное усилие, чтобы перетащить ее. Заметил ли граф тот взгляд ужаса, с которым Пьер смотрел на эту безжизненную руку, или какая другая мысль промелькнула в его умирающей голове в эту минуту, но он посмотрел на непослушную руку, на выражение ужаса в лице Пьера, опять на руку, и на лице его явилась так не шедшая к его чертам слабая, страдальческая улыбка, выражавшая как бы насмешку над своим собственным бессилием. Неожиданно, при виде этой улыбки, Пьер почувствовал содрогание в груди, щипанье в носу, и слезы затуманили его зрение. Больного перевернули на бок к стене. Он вздохнул.
– Il est assoupi, [Он задремал,] – сказала Анна Михайловна, заметив приходившую на смену княжну. – Аllons. [Пойдем.]
Пьер вышел.


В приемной никого уже не было, кроме князя Василия и старшей княжны, которые, сидя под портретом Екатерины, о чем то оживленно говорили. Как только они увидали Пьера с его руководительницей, они замолчали. Княжна что то спрятала, как показалось Пьеру, и прошептала:
– Не могу видеть эту женщину.
– Catiche a fait donner du the dans le petit salon, – сказал князь Василий Анне Михайловне. – Allez, ma pauvre Анна Михайловна, prenez quelque сhose, autrement vous ne suffirez pas. [Катишь велела подать чаю в маленькой гостиной. Вы бы пошли, бедная Анна Михайловна, подкрепили себя, а то вас не хватит.]
Пьеру он ничего не сказал, только пожал с чувством его руку пониже плеча. Пьер с Анной Михайловной прошли в petit salon. [маленькую гостиную.]
– II n'y a rien qui restaure, comme une tasse de cet excellent the russe apres une nuit blanche, [Ничто так не восстановляет после бессонной ночи, как чашка этого превосходного русского чаю.] – говорил Лоррен с выражением сдержанной оживленности, отхлебывая из тонкой, без ручки, китайской чашки, стоя в маленькой круглой гостиной перед столом, на котором стоял чайный прибор и холодный ужин. Около стола собрались, чтобы подкрепить свои силы, все бывшие в эту ночь в доме графа Безухого. Пьер хорошо помнил эту маленькую круглую гостиную, с зеркалами и маленькими столиками. Во время балов в доме графа, Пьер, не умевший танцовать, любил сидеть в этой маленькой зеркальной и наблюдать, как дамы в бальных туалетах, брильянтах и жемчугах на голых плечах, проходя через эту комнату, оглядывали себя в ярко освещенные зеркала, несколько раз повторявшие их отражения. Теперь та же комната была едва освещена двумя свечами, и среди ночи на одном маленьком столике беспорядочно стояли чайный прибор и блюда, и разнообразные, непраздничные люди, шопотом переговариваясь, сидели в ней, каждым движением, каждым словом показывая, что никто не забывает и того, что делается теперь и имеет еще совершиться в спальне. Пьер не стал есть, хотя ему и очень хотелось. Он оглянулся вопросительно на свою руководительницу и увидел, что она на цыпочках выходила опять в приемную, где остался князь Василий с старшею княжной. Пьер полагал, что и это было так нужно, и, помедлив немного, пошел за ней. Анна Михайловна стояла подле княжны, и обе они в одно время говорили взволнованным шопотом:
– Позвольте мне, княгиня, знать, что нужно и что ненужно, – говорила княжна, видимо, находясь в том же взволнованном состоянии, в каком она была в то время, как захлопывала дверь своей комнаты.
– Но, милая княжна, – кротко и убедительно говорила Анна Михайловна, заступая дорогу от спальни и не пуская княжну, – не будет ли это слишком тяжело для бедного дядюшки в такие минуты, когда ему нужен отдых? В такие минуты разговор о мирском, когда его душа уже приготовлена…
Князь Василий сидел на кресле, в своей фамильярной позе, высоко заложив ногу на ногу. Щеки его сильно перепрыгивали и, опустившись, казались толще внизу; но он имел вид человека, мало занятого разговором двух дам.
– Voyons, ma bonne Анна Михайловна, laissez faire Catiche. [Оставьте Катю делать, что она знает.] Вы знаете, как граф ее любит.
– Я и не знаю, что в этой бумаге, – говорила княжна, обращаясь к князю Василью и указывая на мозаиковый портфель, который она держала в руках. – Я знаю только, что настоящее завещание у него в бюро, а это забытая бумага…
Она хотела обойти Анну Михайловну, но Анна Михайловна, подпрыгнув, опять загородила ей дорогу.
– Я знаю, милая, добрая княжна, – сказала Анна Михайловна, хватаясь рукой за портфель и так крепко, что видно было, она не скоро его пустит. – Милая княжна, я вас прошу, я вас умоляю, пожалейте его. Je vous en conjure… [Умоляю вас…]
Княжна молчала. Слышны были только звуки усилий борьбы зa портфель. Видно было, что ежели она заговорит, то заговорит не лестно для Анны Михайловны. Анна Михайловна держала крепко, но, несмотря на то, голос ее удерживал всю свою сладкую тягучесть и мягкость.
– Пьер, подойдите сюда, мой друг. Я думаю, что он не лишний в родственном совете: не правда ли, князь?
– Что же вы молчите, mon cousin? – вдруг вскрикнула княжна так громко, что в гостиной услыхали и испугались ее голоса. – Что вы молчите, когда здесь Бог знает кто позволяет себе вмешиваться и делать сцены на пороге комнаты умирающего. Интриганка! – прошептала она злобно и дернула портфель изо всей силы.
Но Анна Михайловна сделала несколько шагов, чтобы не отстать от портфеля, и перехватила руку.
– Oh! – сказал князь Василий укоризненно и удивленно. Он встал. – C'est ridicule. Voyons, [Это смешно. Ну, же,] пустите. Я вам говорю.
Княжна пустила.
– И вы!
Анна Михайловна не послушалась его.
– Пустите, я вам говорю. Я беру всё на себя. Я пойду и спрошу его. Я… довольно вам этого.
– Mais, mon prince, [Но, князь,] – говорила Анна Михайловна, – после такого великого таинства дайте ему минуту покоя. Вот, Пьер, скажите ваше мнение, – обратилась она к молодому человеку, который, вплоть подойдя к ним, удивленно смотрел на озлобленное, потерявшее всё приличие лицо княжны и на перепрыгивающие щеки князя Василья.
– Помните, что вы будете отвечать за все последствия, – строго сказал князь Василий, – вы не знаете, что вы делаете.
– Мерзкая женщина! – вскрикнула княжна, неожиданно бросаясь на Анну Михайловну и вырывая портфель.
Князь Василий опустил голову и развел руками.
В эту минуту дверь, та страшная дверь, на которую так долго смотрел Пьер и которая так тихо отворялась, быстро, с шумом откинулась, стукнув об стену, и средняя княжна выбежала оттуда и всплеснула руками.
– Что вы делаете! – отчаянно проговорила она. – II s'en va et vous me laissez seule. [Он умирает, а вы меня оставляете одну.]
Старшая княжна выронила портфель. Анна Михайловна быстро нагнулась и, подхватив спорную вещь, побежала в спальню. Старшая княжна и князь Василий, опомнившись, пошли за ней. Через несколько минут первая вышла оттуда старшая княжна с бледным и сухим лицом и прикушенною нижнею губой. При виде Пьера лицо ее выразило неудержимую злобу.
– Да, радуйтесь теперь, – сказала она, – вы этого ждали.
И, зарыдав, она закрыла лицо платком и выбежала из комнаты.
За княжной вышел князь Василий. Он, шатаясь, дошел до дивана, на котором сидел Пьер, и упал на него, закрыв глаза рукой. Пьер заметил, что он был бледен и что нижняя челюсть его прыгала и тряслась, как в лихорадочной дрожи.
– Ах, мой друг! – сказал он, взяв Пьера за локоть; и в голосе его была искренность и слабость, которых Пьер никогда прежде не замечал в нем. – Сколько мы грешим, сколько мы обманываем, и всё для чего? Мне шестой десяток, мой друг… Ведь мне… Всё кончится смертью, всё. Смерть ужасна. – Он заплакал.
Анна Михайловна вышла последняя. Она подошла к Пьеру тихими, медленными шагами.
– Пьер!… – сказала она.
Пьер вопросительно смотрел на нее. Она поцеловала в лоб молодого человека, увлажая его слезами. Она помолчала.