Войти
Повсеместные вычисления (или «ubicomp ») - это концепция в программной инженерии и информатике, где вычисления должны появляться в любое время и везде. В отличие от настольных компьютеров, повсеместные вычисления могут выполняться с использованием любого устройства, в любом месте и в любом формате. Пользователь взаимодействует с компьютером, который может существовать во многих различных формах, включая портативные компьютеры, планшеты и терминалы в повседневных объектах, таких как холодильник. или очки. Базовые технологии для поддержки повсеместных вычислений включают Интернет, расширенное промежуточное ПО, операционную систему, мобильный код, датчики, микропроцессоры, новые I / O и пользовательские интерфейсы, компьютерные сети, мобильные протоколы, определение местоположения и позиционирование, а также новые материалы.
Эта парадигма также описывается как всеобъемлющие вычисления, окружающий интеллект или «всякое ПО». Каждый термин подчеркивает несколько разные аспекты. Если говорить в первую очередь об задействованных объектах, то это также известно как физические вычисления, Интернет вещей, тактильные вычисления и «вещи, которые мыслят». Вместо того, чтобы предлагать единое определение для повсеместных вычислений и для этих связанных терминов, была предложена таксономия свойств для повсеместных вычислений, из которой могут быть описаны различные виды или разновидности повсеместных систем и приложений.
Повсеместные вычисления затрагивают распределенные вычисления, мобильные вычисления, определение местоположения, мобильные сети, сенсорные сети, взаимодействие человека с компьютером, контекстно-зависимые технологии умного дома и искусственный интеллект.
Повсеместные вычисления - это концепция использования небольших доступ к Интернету и недорогие компьютеры для автоматизированного выполнения повседневных функций. Например, повсеместная домашняя компьютерная среда может соединять средства управления освещением и окружающей средой с персональными биометрическими мониторами, вплетенными в одежду, так что условия освещения и обогрева в комнате могут изменяться непрерывно и незаметно. Другой распространенный сценарий предполагает, что холодильники «осведомлены» о своем соответствующим образом помеченном содержимом, способны как планировать разнообразные меню из продуктов, которые действительно есть под рукой, так и предупреждать пользователей о несвежей или испорченной еде.
Повсеместные вычисления создают проблемы для компьютеров наука: в проектировании и проектировании систем, в моделировании систем и в разработке пользовательских интерфейсов. Современные модели взаимодействия человека и компьютера, будь то командной строки, управляемым меню или графическим интерфейсом, неуместны и неадекватны повсеместному случаю. Это говорит о том, что парадигма «естественного» взаимодействия, подходящая для полностью устойчивых повсеместных вычислений, еще не появилась - хотя в этой области также есть признание того, что во многих отношениях мы уже живем в мире убикомпов (см. Также основную статью о естественные пользовательские интерфейсы ). Современные устройства, которые поддерживают эту последнюю идею, включают мобильные телефоны, цифровые аудиоплееры, теги радиочастотной идентификации, GPS, и интерактивные доски.
Марк Вайзер предложил три основные формы для универсальных вычислительных устройств :
Все универсальные вычислительные устройства, предложенные Марком Вайзером, основаны на плоских устройствах разных размеров с визуальным дисплеем. Помимо этих концепций, существует множество других широко распространенных вычислительных устройств. Некоторые из дополнительных форм, которые были концептуализированы:
В книге Мануэля Кастельса «Расцвет сетевого общества Кастельс выдвигает концепцию того, что будет непрерывная эволюция вычислительных устройств. Он заявляет, что мы будем продвигаться от автономных микрокомпьютеров и децентрализованных мэйнфреймов к повсеместным вычислениям. Модель всеобъемлющей вычислительной системы Кастельса использует пример Интернета как начало всеобъемлющей вычислительной системы. Логическое развитие Исходя из этой парадигмы, создается система, в которой сетевая логика становится применимой во всех сферах повседневной деятельности, в любом месте и в любом контексте. Кастельс представляет систему, в которой миллиарды миниатюрных, повсеместных межсетевых экранов Устройства связи будут распространяться по всему миру, «как пигмент в краске для стен».
Можно увидеть, что повсеместные вычисления состоят из множества уровней, каждый со своими ролями, которые вместе образуют единую систему:
Марк Вейзер придумал фразу «повсеместные вычисления» примерно в 1988 году, когда он работал главным технологом Исследовательского центра Xerox в Пало-Альто (PARC). В одиночку и вместе с директором PARC и главным научным сотрудником Джоном Сили Брауном Вайзер написал некоторые из самых ранних работ по этому вопросу, в значительной степени определяя его и обрисовывая основные проблемы.
Осознавая, что распространение вычислительной мощности на повседневные сценарии потребует понимания социальных, культурных и психологических явлений, выходящих за рамки его надлежащей сферы, Вайзер находился под влиянием многих областей за пределами информатики, включая «философию, феноменология, антропология, психология, постмодернизм, социология науки и феминистская критика ". Он открыто говорил о «гуманистических истоках« невидимого идеала в постмодернистской мысли »», ссылаясь также на иронически дистопию Филиппа К. Дика роман Убик.
Энди Хоппер из Кембриджского университета в Великобритании предложил и продемонстрировал концепцию «телепортации», когда приложения следуют за пользователем, куда бы он ни двигался.
Рой Вант, в то время как исследователь и студент, работавший под руководством Энди Хоппера в Кембриджском университете, работал над «системой активных бейджей», которая представляет собой передовую систему определения местоположения, в которой личная мобильность сочетается с вычислениями.
Билл Шилит (сейчас в Google) также ранее работал над этой темой и участвовал в первом семинаре по мобильным вычислениям, который проходил в Санта-Крус в 1996 году.
Кен Сакамура из Токийский университет, Япония возглавляет Лабораторию универсальных сетей (UNL), Токио, а также Форум T-Engine. Совместная цель спецификации Ubiquitous Networking Сакамуры и форума T-Engine - дать возможность любому повседневному устройству транслировать и получать информацию.
MIT также внес значительный вклад в исследования в этой области, в частности, консорциум Things That Think (направленный Авторы Хироши Исии, Джозеф А. Парадизо и Розалинд Пикард ) в Media Lab и в рамках проекта CSAIL, известного как Project Кислород. Другие основные участники: Вашингтонского университета, Ubicomp Lab (руководитель Светак Патель ), Дартмутский колледж DartNets Лаборатория, Компьютерный колледж Технологического института Джорджии, Корнельский университет Лаборатория компьютерных вычислений, Нью-Йоркский университет, UC Irvine, Департамент информатики, Microsoft Research, Intel Research и Equator, Университет Аджу, UCRi CUS.
Одной из самых ранних повсеместных систем была «Live Wire» художника Натали Еремиженко, также известная как «Висячая нить», установленная в Xerox PARC во время пребывания там Марка Вайзера. Это был кусок веревки, прикрепленный к шаговому двигателю и управляемый LAN соединением; сетевая активность вызвала подергивание строки, что давало периферийно заметное указание на трафик. Вейзер назвал это примером технологии спокойствия.
Настоящее проявление этой тенденции - повсеместное распространение мобильных телефонов. Многие мобильные телефоны поддерживают высокоскоростную передачу данных, видеоуслуги и другие услуги с мощными вычислительными возможностями. Хотя эти мобильные устройства не обязательно являются проявлением повсеместных вычислений, есть примеры, такие как японский проект Yaoyorozu («Восемь миллионов богов»), в котором мобильные устройства вместе с метками радиочастотной идентификации демонстрируют, что повсеместные вычисления уже присутствуют в той или иной форме.
Ambient Devices создал «шар», «приборную панель» и «погодный маяк »: эти декоративные устройства получают данные из беспроводной сети и сообщают текущие события, такие как цены на акции и погода, такие как Набазтаг, произведенный Вайолет Сноуден.
Австралийский футуролог Марк Пеше создал лампу с широкими возможностями настройки 52- LED LAMP, которая использует Wi-Fi назван MooresCloud в честь закона Мура.
Запущено устройство, разработанное для голосового взаимодействия с домом и обеспечения постоянного доступа к информации.
Исследования в области вычислительной техники были сосредоточены на создании среды, в которой компьютеры позволяют людям сосредоточить внимание на отдельных аспектах окружающей среды и выполнять функции надзора и разработки политики. Повсеместные вычисления делают упор на создание интерфейса человека и компьютера, который может интерпретировать и поддерживать намерения пользователя. Например, проект Oxygen Массачусетского технологического института стремится создать систему, в которой вычисления распространены как воздух:
В будущем вычисления будут сосредоточены на человеке. Он будет в свободном доступе повсюду, как батарейки и розетки, или кислород в воздухе, которым мы дышим... Нам не нужно будет носить с собой свои собственные устройства. Вместо этого настраиваемые универсальные устройства, портативные или встроенные в среду, будут предоставлять нам вычисления, когда они нам нужны и где бы мы ни находились. Когда мы взаимодействуем с этими «анонимными» устройствами, они перенимают наши информационные личности. Они будут уважать наше стремление к конфиденциальности и безопасности. Нам не придется печатать, щелкать или изучать новый компьютерный жаргон. Вместо этого мы будем общаться естественно, используя речь и жесты, которые описывают наши намерения...
Это фундаментальный переход, который не стремится покинуть физический мир и «войти в какое-то металлическое, зараженное гигабайтами киберпространство», а скорее приносит компьютеры и средства связи для нас, что делает их «синонимом полезных задач, которые они выполняют».
связывает повсеместные сети с роботами, внося свой вклад в создание нового образа жизни и решений для решения различных социальные проблемы, включая старение населения и уход за больными.
Конфиденциальность является наиболее часто цитируемой критикой повсеместных вычислений (ubicomp) и может быть самым большим препятствием для ее длительного использования. долгосрочный успех.
Проблемам государственной политики часто «предшествуют длинные тени, длинные последовательности действий», возникающие медленно, на протяжении десятилетий или даже столетия. Необходима долгосрочная перспектива для руководства принятием политических решений, так как это поможет в выявлении долгосрочных проблем или возможностей, связанных с повсеместной вычислительной средой. Эта информация может уменьшить неопределенность и направлять решения как политиков, так и лиц, непосредственно участвующих в разработке системы (Wedemeyer et al. 2001). Одно из важных соображений - это степень, в которой разные мнения складываются по одной проблеме. По некоторым вопросам можно прийти к единому мнению относительно их важности, даже если мнения относительно причины или решения сильно разнятся. Например, мало кто будет отличаться в своей оценке весьма ощутимой проблемы с физическим воздействием, такой как террористы, использующие новое оружие массового поражения для уничтожения человеческих жизней. Изложенные выше формулировки проблем, которые касаются будущей эволюции человеческого вида или вызовов идентичности, имеют явные культурные или религиозные последствия и, вероятно, будут иметь большее расхождение во мнениях о них.
Это список известных организаций, которые утверждают, что специализируются на повсеместных вычислениях, отсортированных по странам:
Центр исследований в области повсеместных вычислений (CRUC), Карачи, Пакистан.
, Университет Конкордия, Канада
Community Imaging Group, Университет Оулу, Финляндия
(TECO), Институт Карлсруэ of Technology, Германия
Исследовательский ресурсный центр универсальных вычислений (UCRC), Центр развития передовых вычислений
Центр мобильной жизни, Стокгольмский университет
Лаборатория смешанной реальности, Ноттингемский университет
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с повсеместными вычислениями. |
