Повсеместные вычисления ( вездесущие вычисления , юбикомп , от англ. ubiquitous computing ) — 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 ( англ. ) ( англ. ), 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» ( Ubiquitous Network Society, u-society ). 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 ( англ. ) 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;
• ( англ. ) 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:

• Tabs : нательные устройства ( англ. wearable computer ) размером в несколько сантиметров;
• Pads : устройства размером около 10 сантиметров, которые удобно взять в руку;
• Boards : 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 ( англ. skin ): материалы, созданные с использованием светоизлучающих и проводящих полимеров, которые могут быть трансформированы в более гибкие неплоские поверхности (одежда, занавески) (например, гибкие OLED );
• тела ( англ. clay ): 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;
• : информационное оснащение городских территорий.

Примечания

	В Викисловаре есть статья « »

Литература

• Леонид Левкович-Маслюк. // Компьютерра. — 2007. — № 24 .
• Дэвид Дитцел. // Computerworld RE. — 2001. — № 14 .

Ссылки