Повсеместные вычисления (вездесущие вычисления, юбикомп, от ) — понятие, обозначающее модель взаимодействия человека с вычислительной системой, в которой пользователь окружён вычислительными устройствами, пронизывающими окружающую среду, интегрированными в повседневные вещи.

В отличие от виртуальной реальности, где в компьютере отражается виртуальный мир, при повсеместных вычислениях компьютеры привносятся в реальный мир вокруг человека, этот мир состоит из множества цифровых мини-помощников (окружающий интеллект). Таким образом, под повсеместными вычислениями понимают компьютеры в мире человека, а не человеческий мир внутри компьютера.

История Понятие предложено в 1988 году сотрудниками Xerox PARC Марком Уайзером, опубликовавшими ряд статей, в которых не только подробно описывалась модель, но и затрагивались связанные с нею этические вопросы, перекликаясь с этическими идеями Майрона Крюгера 1977 года.

Среди создателей ранних прототипов для технологии указываются профессор Кембриджского университета Энди Хоппер, продемонстрировавший концепт «телепортинга» — приложения, следующего за пользователем во время его перемещения в пространстве, и Кен Сакамура из Токийского Университета, разработавший протоколы взаимодействия для устройств.

Одной из самых ранних вездесущих систем являлось устройство «Livewire», созданное художницей для Xerox PARC. 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.

К концу 1990-х годов в области внедрения повсеместных вычислений работало огромное число лабораторий и исследовательских групп во всем мире. В 2000-е годы на основе концепции были разработаны программы, охватывающие целые страны, например «u-Japan» (продолжение программы «e-Japan») и «u-Korea». Более того, для описания постинформационного общества, в котором есть единое информационное пространство, используется понятие «повсеместного общества» (). В таком 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, и интегрироваться образовать единое целое с сетью объектов — интернетом вещей.

Основные положения Классическими положениями повсеместных вычислений считаются требования, опубликованные Марком Уайзером в статье «Компьютер XXI века», опубликованной в 1991 году в журнале Scientific American — применение устройств малой мощности, и связывающей их вместе вычислительной сети, а также наличие программных систем, обеспечивающих работу повсеместно распространённых приложений в условиях сети. Уайзер предсказывал, что компьютер станет невидимым, скрытым от пользователя, 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.

Принципы, по которым, согласно Уайзеру, должны работать вездесущие вычислительные устройства в повсеместных вычислениях: 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; 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 форм-факторах: : нательные устройства () размером в несколько сантиметров; : устройства размером около 10 сантиметров, которые удобно взять в руку; : дисплейные интерактивные устройства размером более метра. Впоследствии выделены и другие форматы устройств для повсеместных вычислений: умная пыль — самоорганизующиеся крошечные устройства без дисплеев, например, микроэлектро-механические системы (МЭМС), каждая такая «пылинка» содержит датчик и оптический приёмо-передатчик, обеспечивающий связь на расстоянии нескольких километров; гибкие плёнки (): материалы, созданные с использованием светоизлучающих и проводящих полимеров, которые могут быть трансформированы в более гибкие неплоские поверхности (одежда, занавески) (например, гибкие OLED); тела (): объединение МЭМС-устройств в трёхмерные формы, в результате чего создаются материальные ощутимые интерфейсы, напоминающие объекты физического мира.

В среде повсеместных вычислений по классическим представлениям Уайзера, 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. Согласно идеям 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. Также часто приводился пример холодильника, способного составлять меню на день в зависимости от того, какие продукты имеются в наличии, а также предупреждающего об истечении сроков хранения продуктов.

Применение Самым распространённым устройством повсеместных вычислений стал мобильный телефон, хотя в начале 1990-х в явном виде никто не высказывал представление об этом.

Среди решений, где в той или иной степени реализуется концепция повсеместные вычислений: умные здания и 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.

Примечания

Литература

Ссылки

Категория:Интернет вещей Категория:Программное обеспечение