2008年2月18日 星期一

什麼是『Pervasive Computing』 (無所不在的運算)?

擷取自: http://www.iiiedu.org.tw/knowledge/knowledge20031231_1.htm
講師: 資策會數位教育研究所講師 劉翰卿


記得,在多年以前有一部電視影集的對話是如此說的:「夥計,快到門口來接我呀!」、「老哥,撐著點,我馬上就到!」沒錯,這就是《 霹靂遊俠 》中的黃金拍檔──是一輛會說話、近乎全能的電腦車。而〝李麥克〞,憑著車上各項尖端設備,勇破各種奇案,打擊犯罪!!
 
您可以利用空檔、在夜闌人靜時分泡著一杯香醇的藍山咖啡,仔細地端詳卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University)所發表的兩篇IEEE的期刊文章:『Project Aura:Toward Distraction-Free Pervasive Computing』 、『Aura: an Architectural Framework for User Mobility in Ubiquitous Computing Environments』。賞閱完後,您就會對『Pervasive Computing』一詞有個瞭解,但僅止於概略性的瞭解。關於『Pervasive Computing』一詞有人翻譯成『無所不在的運算』、或是『無處不在的運算』、甚至『普及運算』,然而不管怎麼樣地翻譯,實在難以一語道盡、完美詮釋這一個領域究竟是啥玩意兒,不過倒可從字面之意猜出它應該是跟我們未來的生活是息息相關的,而且是科技享樂主義者所樂觀其成的。

不知您是否和我的經驗一樣,在腦海中對Pervasive Computing所浮現的第一印象竟是霹靂遊俠的精彩畫面,以及許久以前所學過的CORBA規格,透過IDL作為互通的機制。不過,在仔細閱讀完這兩篇文獻的內容後,尤其在看完闡述Aura 的架構的篇幅後,突然又驚覺到好像跟我想像中的景象又有那麼地一點點不一樣。於是上網查詢了一些關於 Pervasive Computing 的一些主題資訊,才瞭解到Pervasive Computing/Ubiquitous Computing Environments(無所不在的運算環境)其實是很廣泛的,卡內基美隆大學所作的專案研究〝Aura〞只能算是其中的一小環而已。在中國大陸有學者提出〝筆式使用者界面開發工具〞研究、在歐美等先進國家又有人對〝可穿戴式的運算〞等進行相關的研究;不斷摸索中,直到看完了在家中Download了近兩個小時卡內基美隆大學所拍攝關於的Project Aura 的影片後,才意會到 “Aura” 它所代表的真正意涵。

的確,根據Moore's Law(摩爾定律)(*註一),未來電腦系統中最貴重的資產可能不會再是 CPU、記憶體、磁碟容量、或網路頻寬等等資源,取而代之的是人類的〝注意力(attention)〞。讓注意力集中,免於因繁複的電腦系統操作、效率等等問題而使得人類寶貴的注意力分散,造成不必要的危險或風險之發生;同時,有了注意力,才有機會發揮更大的創造力與想像力,激發出無窮的潛力,締造出更燦爛、絢麗與便利的美
好明天。而在這兩篇文章中提及一些重要課題,就是剛剛所述跟我想像中不太一樣的地方,這也促使我上網花了一些時間來予以釐清的觀念。
Current approaches to user mobility are based on one of four techniques, none of which fully achieves these goals.

1.
Support as much of a user’s computing needs as possible on a mobile machine.

2.
Compute via remote access to a computing server that stores a users personal state and preferences, much as X-terminals
do.

3.
Provide standard applications that are ported to and installed
in all environments. Those applications are extended to become
aware of user intention and mobility.

4.
Provide standard virtual platforms (such as the Java Virtual Machine) that enable mobile code to follow the user as
needed.


曾看過一份雜誌,它是如此描繪的:『五月天的下午,開著冷氣您乘坐在舒適豪華的Jaguar愛車裡,優雅舒適地徜徉於信義計劃區網狀的市區道路中,意氣風發的您不必為了惱人的單向、雙向行車問題而迷路或為了工作分派的問題而煩惱,因為您的車載電腦更勝於您美麗的女助理。“哈囉”,隨著熟悉的聲音,它提示您:30分鐘後您在台北101世界超高摩天大樓將有一個約會,並顯示從目前位置前往的路線圖,車程時間為20分鐘。您告訴它說“瞭解”,並結束對話。“哈囉”,它又提醒您,走另一條路,車程可能會多個10分鐘,但您可以順道買一杯您喜歡的StarBuck拿鐵咖啡。“謝謝您”,您爽朗的回答,您喜歡這個超人性化的提議。但您可能會因此而遲到,怎麼辦呢?不用擔心,它(您的夥計)早就為老哥您設想週到地送出一個簡訊給您的約會對象,您可以從容不迫地到達目的地就好!不必為了些微的耽擱而焦慮。畢竟,台北市長曾說過:行車安全最重要的啦!』

的確,這就是未來的IT應用,它不僅可以隨時隨地溝通資訊,還瞭解您的個人需求,它將是您最安全、最可信賴的伙伴。未來技術發展的兩大趨勢是無處不在的運算(Pervasive Computing/ Ubiquitous Computing Environments)和無線網絡服務。未來的基礎設施是看不見的,將來人們不用關心電腦,只需考慮與什麼人、做什麼事?要實現這個目標需要的正是時間。就正如今天我們家裡的水龍頭打開就有水,甚至還可能是您所需求溫度的水;透過一張票卡,悠遊台北甚至可以台灣各地走透透等等,而這一切就需要基礎管道的鋪設。對IT來說,這就是網絡服務。 而當今,全世界約有70%的資訊存放在資料庫中,我們必須有更強勁的方式去釋放這些資訊,有更簡單的方式去使用這些資訊,更有效率的方式去發揮這些資訊。有統計顯示,善用網絡服務可以使企業的成本降低40%。

與此同時,我們看到技術推動著所有人的生活,如藍牙連接PC,加上本地裝置,GPRS、3G等,無線連接、無處不在的運算可將不同的硬體連接在一起,裝置愈來愈人性化,體積越來越小,價格愈來愈低,功能越來越豐富。網絡服務將這些無處不在的裝置連接在一起,將資料帶入生活並進行整合,實現與外界的連繫。這就使得無處不在的運算環境不僅在企業工作中,甚至在日常生活中亦可使得資訊可以隨時隨地、隨心所欲的傳送。這種新的技術核心將成為我們生活環境的一部分,並將改變人類的文明生活。

若您有機會詳閱這兩篇文章的話,大概可以體會到無處不在的運算(Pervasive Computing/ Ubiquitous Computing Environments)算是當前電腦應用技術發展的新興領域,是多種電腦技術的融合,具有重要的理論研究價值和廣泛的應用前景,它將成為電腦應用領域中的一大新產業。
但要實現無處不在的技術環境,則必須要跨越許許多多的障礙與大大小小的鴻溝,包括網絡裝置的整合、可管理性、安全性、對異構平台支持以及可擴展性等等課題。而『Project Aura』才算剛起步而已,未來仍然還有一大段遙遠的路途要走。卡內基美隆大學所提的Aura架構看似簡單易懂(*註二),但實作起來卻是十足的充滿無限挑戰,所要結合的領域(Machine learning、Psychology、……)等等既多且深也廣,且讓我
們拭目以待。

註一:
摩爾定律(Moore's Law)是指:IC上可容納的電晶體數目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。
摩爾定律是由英特爾(Intel)名譽董事長摩爾經過長期觀察發現得之。摩爾定律是指一個尺寸相同的晶片上,所容納的電晶體數量,因製程技術的提升,每十八個月會加倍,但售價相同;晶片的容量是以電晶體(Transistor)的數量多寡來計算,電晶體愈多則晶片執行運算的速度愈快,當然,所需要的生產技術愈高明。若在相同面積的晶圓下生產同樣規格的IC,隨著製程技術的進步,每隔一年半,IC產出量就可增加一倍,換算為成本,即每隔一年半成本可降低五成,平均每年成本可降低三成多。就摩爾定律延伸,IC技術每隔一年半推進一個世代。摩爾定律是簡單評估半導體技術進展的經驗法則,其重要的意義在於長期而言IC製程技術是以一直線的方式向前推展,使得IC產品能持續降低成本,提升性能,增加功能。
台積電董事長張忠謀先生曾表示,摩爾定律在過去30年相當有效,未10
年間應該是依然適用。

註二:
內基美隆大學(Carnegie Mellon University)的專案研究—〝Aura〞概略架構




分享至PLURK 噗浪 分享至FACEBOOK 臉書

沒有留言: