Повсеместные вычисления

Повсеместные вычисления (или « ubicomp ») — это концепция в разработке программного обеспечения , аппаратной инженерии и информатики , где вычисления появляются всегда и везде. В отличие от настольных компьютеров , повсеместные вычисления могут осуществляться с использованием любого устройства, в любом месте и в любом формате. Пользователь взаимодействует с компьютером, который может существовать во многих различных формах, включая ноутбуки , планшеты , смартфоны и терминалы в предметах повседневного обихода, таких как холодильник или пара очков . Базовые технологии для поддержки повсеместных вычислений включают Интернет , передовое промежуточное программное обеспечение , операционную систему , мобильный код , датчики , микропроцессоры , новые интерфейсы ввода-вывода и пользовательские интерфейсы , компьютерные сети , мобильные протоколы, определение местоположения и позиционирование, а также новые материалы.

Эту парадигму также называют всеобъемлющими вычислениями . [1] окружающий интеллект , [2] или «все оборудование». [3] Каждый термин подчеркивает несколько разные аспекты. Когда речь идет в первую очередь о задействованных объектах, это также известно как физические вычисления , Интернет вещей , тактильные вычисления , [4] и «вещи, которые думают».Вместо того, чтобы предлагать единое определение повсеместных вычислений и связанных с ними терминов, таксономия свойств повсеместных вычислений, на основе которой можно описать различные виды или разновидности повсеместных систем и приложений. была предложена [5]

Повсеместные вычислительные темы включают в себя: распределенные вычисления , мобильные вычисления , вычисления местоположения, мобильные сети, сенсорные сети , взаимодействие человека и компьютера , контекстно-зависимые технологии умного дома и искусственный интеллект .

Основные понятия [ править ]

Повсеместные вычисления — это концепция использования небольших и недорогих компьютеров, подключенных к Интернету, для автоматизированного выполнения повседневных функций. [6]

Марк Вайзер предложил три основные формы повсеместных вычислительных устройств : [7]

Повсеместные вычислительные устройства, предложенные Марком Вейзером, основаны на плоских устройствах разных размеров с визуальным дисплеем. [8] Если выйти за рамки этих концепций, может существовать большое количество других повсеместных вычислительных устройств. [5]

История [ править ]

Марк Вайзер придумал фразу «повсеместные вычисления» примерно в 1988 году, когда он был главным технологом Исследовательского центра Xerox в Пало-Альто (PARC) . Как самостоятельно, так и вместе с директором и главным научным сотрудником PARC Джоном Сили Брауном Вайзер написал некоторые из первых статей по этой теме, в значительной степени определяя ее и обрисовывая основные проблемы. [7] [9] [10]

последствий расширения вычислительной Признание мощности

Понимая, что распространение вычислительной мощности на повседневные сценарии потребует понимания социальных, культурных и психологических явлений за пределами их должного объема, Вейзер находился под влиянием многих областей за пределами информатики, включая « философию , феноменологию , антропологию , психологию , постмодернизм , социологию». науки и феминистской критики ». Он открыто высказался о «гуманистическом происхождении «невидимого идеала в постмодернистской мысли»». [10] ссылаясь также на ироничный -антиутопию Филипа К. Дика роман «Убик» .

Энди Хоппер из Кембриджского университета Великобритании предложил и продемонстрировал концепцию «телепортации», когда приложения следуют за пользователем, куда бы он ни перемещался.

Рой Уант, будучи исследователем и студентом, работавшим под руководством Энди Хоппера в Кембриджском университете, работал над «Системой активных бейджей», которая представляет собой усовершенствованную систему определения местоположения, в которой личная мобильность объединена с вычислениями.

Билл Шилит (сейчас работает в Google) также ранее работал по этой теме и участвовал в первом семинаре по мобильным вычислениям, проходившем в Санта-Крус в 1996 году.

Кен Сакамура из Токийского университета , Япония, возглавляет лабораторию универсальных сетевых технологий (UNL) в Токио , а также форум T-Engine . Совместная цель спецификации Ubiquitous Networking Сакамуры и форума T-Engine — дать возможность любому повседневному устройству передавать и получать информацию. [11] [12]

Массачусетский технологический институт также внес значительный вклад в исследования в этой области, в частности, консорциум Things That Think (под руководством Хироши Исии , Джозефа А. Парадизо и Розалинд Пикард ) в Медиа-лаборатории. [13] и проект CSAIL, известный как Project Oxygen . [14] Среди других крупных участников — Вашингтонском университете при лаборатория Ubicomp (под руководством Шветака Пателя ), Дартмутском колледже при лаборатория DartNets , Джорджии Технологического института Компьютерный колледж , университета Корнеллского Компьютерная лаборатория , Нью-Йоркского университета , Программа интерактивных телекоммуникаций Калифорнийский университет. Ирвина Департамент информатики , Microsoft Research , Intel Research и Equator, [15] Университет Аджу UCRI и CUS. [16]

Примеры [ править ]

Одной из первых вездесущих систем был «Живой провод» художницы Натали Еремейенко , также известный как «Висячая струна», установленный в Xerox PARC во время пребывания там Марка Вейзера. [17] Это был кусок веревки, прикрепленный к шаговому двигателю и управляемый через локальную сеть; сетевая активность вызывала подергивание струны, что давало периферийно заметный индикатор трафика. Вайзер назвал это примером спокойной технологии . [18]

Нынешним проявлением этой тенденции является широкое 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 Яойородзу («Восемь миллионов богов»), в котором мобильные устройства в сочетании с метками радиочастотной идентификации демонстрируют, что повсеместные вычисления уже присутствуют в той или иной форме. [19]

Компания Ambient Devices выпустила «сферу», «приборную панель» и « погодный маяк »: эти декоративные устройства получают данные из беспроводной сети и сообщают о текущих событиях, таких как курсы акций и погода, как « Набазтаг был изобретен ». Рафи Халаджяна и Оливье Мевеля , производства компании Violet.

Австралийский футурист Марк Песке создал лампу с широкими возможностями настройки, оснащенную 52- светодиодной лампой и использующую Wi-Fi , названную MooresCloud в честь Гордона Мура . [20]

Корпорация Unified Computer Intelligence выпустила устройство под названием Ubi – The Ubiquitous Computer, предназначенное для голосового взаимодействия с домом и обеспечения постоянного доступа к информации. [21]

Повсеместные компьютерные исследования были сосредоточены на создании среды, в которой компьютеры позволяют людям концентрировать внимание на избранных аспектах окружающей среды и выполнять надзорные и директивные функции. Повсеместные вычисления делают упор на создание человеко-компьютерного интерфейса, который может интерпретировать и поддерживать намерения пользователя. Например, проект «Кислород» Массачусетского технологического института стремится создать систему, в которой вычисления столь же распространены, как воздух:

В будущем вычисления будут ориентированы на человека. Он будет доступен повсюду, как батарейки и розетки, или кислород в воздухе, которым мы дышим... Нам не нужно будет носить с собой собственные устройства. Вместо этого настраиваемые универсальные устройства, портативные или встроенные в окружающую среду, принесут нам вычисления, когда бы нам это ни потребовалось и где бы мы ни находились. Когда мы взаимодействуем с этими «анонимными» устройствами, они перенимают нашу информационную личность. Они будут уважать наше стремление к конфиденциальности и безопасности. Нам не придется печатать, щелкать мышью или изучать новый компьютерный жаргон. Вместо этого мы будем общаться естественно, используя речь и жесты, которые описывают наши намерения... [22]

Это фундаментальный переход, который не стремится покинуть физический мир и «войти в какое-то металлическое, наполненное гигабайтами киберпространство», а скорее приносит нам компьютеры и средства связи, делая их «синонимами полезных задач, которые они выполняют». [19]

Сетевые роботы связывают повсеместные сети с роботами , способствуя созданию нового образа жизни и решений для решения различных социальных проблем, включая старение населения и уход за больными. [23]

Набор функций «Непрерывность» , представленный Apple в OS X Yosemite , можно рассматривать как пример повсеместных вычислений. [24]

Проблемы [ править ]

Конфиденциальность — это наиболее часто цитируемая критика повсеместных вычислений (ubicomp) и, возможно, самое большое препятствие на пути к их долгосрочному успеху. [25]

Исследовательские центры [ править ]

Это список известных учреждений, которые утверждают, что занимаются повсеместными вычислениями, отсортированный по странам:

Канада

Лаборатория топологических медиа , Университет Конкордия, Канада

Финляндия

Группа общественной визуализации, Университет Оулу , Финляндия

Германия

Офис телесотрудничества (TECO), Технологический институт Карлсруэ , Германия

Индия

Ресурсный центр повсеместных вычислений (UCRC), Центр развития передовых вычислений [26]

Пакистан

Центр исследований в области повсеместных вычислений (CRUC), Карачи, Пакистан

Швеция

Центр мобильной жизни , Стокгольмский университет

Великобритания

Лаборатория смешанной реальности, Ноттингемский университет

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ньюдорп, Э. (2007). «Всепроникающий дискурс». Компьютеры в сфере развлечений . 5 (2): 13. дои : 10.1145/1279540.1279553 . S2CID   17759896 .
  2. ^ Хансманн, Уве (2003). Повсеместные вычисления: мобильный мир . Спрингер. ISBN  978-3-540-00218-5 .
  3. ^ Гринфилд, Адам (2006). Everyware: Рассветная эра повсеместных вычислений . Новые гонщики. стр. 11–12. ISBN  978-0-321-38401-0 .
  4. ^ «Всемирные конференции по гаптике» . Технический комитет по гаптике. Архивировано из оригинала 16 ноября 2011 года.
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Послад, Стефан (2009). Повсеместные вычислительные интеллектуальные устройства, интеллектуальная среда и интеллектуальное взаимодействие (PDF) . Уайли. ISBN  978-0-470-03560-3 . Архивировано (PDF) из оригинала 27 мая 2019 г. Проверено 27 мая 2019 г.
  6. ^ Кан, Бён Хо (январь 2007 г.). «Повсеместные угрозы компьютерной среде и защитные меры» . Международный журнал мультимедиа и повсеместной инженерии . 2 (1): 47–60 . Проверено 22 марта 2019 г.
  7. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Вайзер, Марк (1991). «Компьютер XXI века» . Архивировано из оригинала 22 октября 2014 года.
  8. ^ Вайзер, Марк (23 марта 1993 г.). «Некоторые проблемы информатики в повсеместных вычислениях» . САСМ. Архивировано из оригинала 28 мая 2019 года . Проверено 28 мая 2019 г.
  9. ^ Вайзер, М.; Голд, Р.; Браун, Дж. С. (11 мая 1999 г.). «Повсеместные вычисления» . Архивировано из оригинала 10 марта 2009 года.
  10. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Вайзер, Марк (17 марта 1996 г.). «Повсеместные вычисления» . Архивировано из оригинала 2 июня 2018 года.
  11. ^ Крикке, Дж (2005). «T-Engine: вездесущая вычислительная архитектура Японии готова к использованию в прайм-тайм». Повсеместные вычисления IEEE . 4 (2): 4–9. дои : 10.1109/МПРВ.2005.40 . S2CID   11365911 .
  12. ^ «Резюме форума T-Engine» . T-engine.org. Архивировано из оригинала 21 октября 2018 года . Проверено 25 августа 2011 г.
  13. ^ «Медиа-лаборатория MIT - Консорциум вещей, которые думают» . Массачусетский технологический институт . Архивировано из оригинала 24 апреля 2021 г. Проверено 3 ноября 2007 г.
  14. ^ «Проект MIT «Кислород: обзор»» . Массачусетский технологический институт . Архивировано из оригинала 6 июля 2007 г. Проверено 3 ноября 2007 г.
  15. ^ «Экватор» . УКЛ . Архивировано из оригинала 10 апреля 2010 г. Проверено 19 ноября 2009 г.
  16. ^ «Центр передового опыта повсеместной системы» (на корейском языке). КУС. Архивировано из оригинала 2 октября 2011 года.
  17. ^ Вайзер, Марк (3 мая 2017 г.). «Проектирование спокойных технологий» . Архивировано из оригинала 06 марта 2023 г. Проверено 27 мая 2019 г.
  18. ^ Вайзер, Марк ; Золото, Рич; Браун, Джон Сили (1999). «Истоки повсеместных компьютерных исследований в PARC в конце 1980-х». IBM Systems Journal . 38 (4): 693. doi : 10.1147/sj.384.0693 . S2CID   38805890 .
  19. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Винтер, Дженифер (декабрь 2008 г.). «Новые политические проблемы, связанные с повсеместными вычислениями: обсуждение взглядов заинтересованных сторон на будущее». Знания, технологии и политика . 21 (4): 191–203. дои : 10.1007/s12130-008-9058-4 . hdl : 10125/63534 . S2CID   109339320 .
  20. ^ Фингас, Джон (13 октября 2012 г.). «MooresCloud Light работает под управлением Linux и устанавливает LAMP на вашу лампу (видео)» . Engadget.com. Архивировано из оригинала 25 марта 2019 года . Проверено 22 марта 2019 г.
  21. ^ «Юби Облако» . Theubi.com. Архивировано из оригинала 2 января 2015 года.
  22. ^ «Проект MIT «Кислород: обзор»» . Архивировано из оригинала 5 июля 2004 года.
  23. ^ «Форум сетевых роботов» . Архивировано из оригинала 24 октября 2007 года.
  24. ^ деАгония, Майкл (6 июня 2014 г.). «Решение Apple Continuity обеспечивает повсеместные вычисления в Йосемити и iOS 8» . Архивировано из оригинала 31 января 2023 г. Проверено 31 января 2023 г. {{cite magazine}}: Для журнала Cite требуется |magazine= ( помощь )
  25. ^ Хонг, Джейсон И.; Лэндей, Джеймс А. (июнь 2004 г.). «Архитектура для повсеместных вычислений с учетом конфиденциальности» (PDF) . Материалы 2-й международной конференции «Мобильные системы, приложения и сервисы» — MobiSYS '04 . стр. 177=189. дои : 10.1145/990064.990087 . ISBN  1581137931 . S2CID   3776760 .
  26. ^ «Повсеместные компьютерные проекты» . Департамент электроники и информационных технологий (DeitY) . Министерство связи и информационных технологий, правительство Индии. Архивировано из оригинала 7 июля 2015 г. Проверено 7 июля 2015 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Адама Гринфилда Книга Everyware: The Dawning Age of Ubiquitous Computing ISBN   0-321-38401-6 .
  • Салим, Флора, Абоуд, Грегори UbiComp-ISWC '20: Дополнительные материалы Международной совместной конференции ACM 2020 года по всепроникающим и повсеместным вычислениям и материалы Международного симпозиума ACM 2020 года по портативным компьютерам Ассоциация вычислительной техники, Нью-Йорк, США ISBN   978-1-4503-8076-8 .

Внешние ссылки [ править ]

На Wikimedia Commons есть средства массовой информации, связанные с повсеместными вычислениями .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ubiquitous_computing&oldid=1218747992"