The Computerfor the 21st Century中文版(3)

2019-05-24 21:09

普适计算所需的技术分为三部分:便宜的、低能耗的计算机和与之配套的易用的显示器,将它们连接在?起的?络以及实现了?处不在应用程序的软件系统。当前趋势表明第?个需求很容易被满?,640*480?白像素的平板显示器很常见。这是PC显示器的标准?小,同样也适合电视机。随着膝上型,掌上型和笔记本计算机持续流?,显示器价格将会下落,分辨率和质量会上升。在10年后,1000*800像素的?对比度的显示器厚度不超过1厘米,重约100克。?个小型电池将提供数天续航。

?型显示器在某种程度上是另外?件事情。如果?个交互式的计算机屏幕配合?块有用的白板使用,它必须满?在?臂长度范围和横跨房间范围内都是可视的。对于近距离观察,对于近距离观察,像素的密度不能比标准的计算机屏幕差,?约每英?80像素。在?英尺的区域内保持每英?80个像素密度意味着能显示上千万个像素。今天所能制造的最?的计算机屏幕也只有这个像素级别的四分之?。如此?的显示器?概会很贵,但它们必定是可以购得的。

与此同时,中央处理器单元的处理速度在1986年达到了每秒?百万条指令,并且持续每年翻倍。?业观察家们认为这种原始芯片速度呈指数级增长可能开始于1994年的?平,但是对于其它的性能测量?法,包括能耗和辅助功能,也会改善。100克的平板显示器可能由单个微处理器芯片驱动,每秒执?10亿条指令,包含16M板上内存字节以及声音,图像和?络接?。这样?个处理器平均所需要的能耗仅仅是显示器的百分之?。

辅助存储设备可以增?内存容量。对当前技术的保守推断表明,每个书本?小的可移动硬盘(或者等价的非易失性存储芯片)能存储?约60兆字节的信息。包含?千兆字节信息的更?的磁盘将会成为标准化的磁盘,同时T级别的存储器(?致等于美国国会图书馆的容量)将会很常见。如此庞?的存储并不?定会装满有用的信息。不管怎样,充裕的存储空间允许完全不同的信息管理策略。例如,在万亿字节的空间上删除旧?件是根本没必要的。

尽管在10年后,处理器和显示器应该有能?提供普适计算,软件和?络科技?面的趋势有更多的问题。今天的软件系统很少的利用计算机?络的任何优势。“分布式计算”的趋势则是使得?络如同硬盘,内存或者其他非?络设备?样,?不是去探索物理分布上的独???的性能。这些挑战体现在操作系统和窗?系统的设计上。

今天的操作系统,如DOS和Unix,在内核中预设了?个相对固定的硬件和软件配置。这对?型主机和个?计算机都有意义,因为在不关机时,硬件或操作系统软件不能被合理的加载。但是在嵌?式虚拟中,本地设备来来去去,取决于房间和房间内的?。新设备的新软件可能在任何时候被用到,?你绝不可能?次关掉房间内的所有设备。实验室内的“微内核”操作系统,提供了?种解决?案。如CMU的Rick Rashid和位于阿姆斯特丹的Vrije?学的Andy Tanenbaum开发的系统。未来,基于功能性的微型内核的操作系统可能会自动收缩和增长,以适应普适计算的不断变化的需求。

今天的窗?系统,如Windows 3.0和X Window,假设了?个在其上显示信息的拥有固定基座的计算机。虽然它们可以多屏处理任务,但不能很好的处理那些在?个地?(屏幕,计算机或者房间)开始,然后移动到另?个地?的应用程序。对于更?的性能,他们设定?个固定屏幕和输?模式,并使用本地计算机存储应用程序的信息,如果有任何的变化,窗?系统就停?为这个应用程序?作。即使像X窗?这种被设计用于?络的系统,也存在这样的问题,X窗?系统假定应用程序?旦启动,就会保持在那里。这个问题的解决?案在萌芽阶段。共享窗?系统,例如由布朗?学和惠普公司开发的系统,对窗?有益,但性能上存在问题,并且不是所有的应用程序都能在上面?作。在嵌?式虚拟中,没有系统能够处理好输?多样性的问题。?个更普遍的解决办法将需要改变应用程序与窗?交互的协议。

【注】 X Window即X Window图形用户接?,是?种计算机软件系统和?络协议,提供了?个基础的图形用户界面(GUI)和丰富的输?设备能?联?计算机。其中软件编写使用?义的命令集,它创建了?个硬件抽象层,允许在— 设备独立性和重用?案的任何计算机上实现。

连接计算机的?络有它自身的挑战。??面,有线和?线?络的数据传输速率正在迅速增加。使用千兆每秒的有线?络已经成为可能,尽管很昂贵,但将逐渐变得便宜。(千兆?络很少将其所有的带宽用于?个单独的数据流;相反,他们允许?量低速的传输同时进?。)基于数字移动电话原理的小型?线?络,目前在?百米范围内提供的数据传输速率在2到10兆比特每秒之间。低能耗的?线?络在每个站点间以每秒25000比特的传输速率传递数据,?这种?络将会商业化。

另??面,有线?络和?线?络间的透明化连接是?个尚未解决的问题。虽然已经研制出?些权宜之计,但?程师们仍需要开发出新的移动通信协议,这个协议能够明确辨认出机器在物理空间上移动的概念。此外,在?多数?线?络的?案中设想的信道数仍旧很少,并?范围?(50-100平?米),因此使得移动设备的总数量受到严格限制。这样?个系统不具备在每个房间支持数以百计的机器的能?。基于红外或者新的电磁技术的独立房间有?够多的信道来容纳?处不在的计算机,但仅仅在室内。

当前的技术需要移动设备连接到三种不同的?络链接上:小范围的?线,远程?线和?速有线。?个能提供所有功能的单?的?络连接还没有被发明。既不是对普适计算原理的阐述,也不是?个所需技术的清单,这些技术能够给我们?种真实的感觉:在?个充满着?形的小?具的世界里?活是什么样?。

从今天的嵌?式虚拟的简陋片段进?推断,类似于在发明了在陶瓷板上书写之后,就能试图预测出Finnegan’s Wake的出版。然?,努?也许是值得的:

【注】Finnegans Wake is a novel by Irish writer James Joyce. It is signi?cant for its experimental style and reputation as one of the most dif?cult works of ?ction in the English language.[1][2] Written in Paris over a period of seventeen years, and published in 1939, two years before the author's death, Finnegans Wake was Joyce's ?nal work. The entire book is written in a largely idiosyncratic language, consisting of a mixture of standard English lexical items and neologistic multilingual puns and portmanteau words, which many critics believe were attempts to recreate the experience of sleep and dreams.[3] Owing to the work's expansive linguistic experiments, stream of consciousness writing style, literary allusions, free dream associations, and abandonment of narrative conventions, Finnegans Wake remains largely unread by the general public.[4][5] —维基百科

Sal醒过来了:咖啡的香味已经充斥在整个房间。就在她醒来的?分钟前,她焦躁的滚动身?,她的闹钟已经悄悄地问道,“需要咖啡吗?” 她含糊不清的说:“需要。”“需要”和“不需要”是它唯?知道的单词。

Sal透过窗户看到她的邻居。阳光和栅栏通过?扇窗映?眼帘,但是透过其他的窗?她看到了早晨邻居们留下的进进出出的电?轨迹。隐私权公约和实时数据传输禁?显示录像,但是时间标记和附近地图上的电?轨迹使得Sal感觉?在街道上很舒适。

瞥了?眼孩?房间的窗?,看到他们在15到20分钟前已经起床了并且到了厨房。孩?们注意到妈妈起床了,于是他们制造了更多的噪声。

早饭期间,Sal阅读新闻。和?多数??样,她仍然喜欢纸质的报纸。她从商务板块点了?个专栏作家的有趣的引用。她用笔扫描报纸的名称,日期和页码,然后把那句引用圈了起来。这支笔给报纸发送了?条信息,以便将这个引用传送到她的办公室。

从汽车公司发来了车库门打开器的电?邮件。她弄丢了指导?册,要求他们提供帮助。他们发给她?本新的?册,以及?些出乎意料的东西:找到旧?册的?法。根据说明,她按下打开器的?个代码,丢失的?册就会被找到。在车库里,她循着?阵蜂鸣声在?些盒?后面找到了被汽油污染了的?册。果然,制造商已经将?个小标签贴在封面,避免像她这样的电?邮件请求。

在上班的路上,Sal扫了?眼前视镜来检查交通状况。她选择提前减速,同时注意到街边?家食品店前的绿?交通灯和在那里的新的灯。她决定选择下?个出?,并且在避免堵塞的同时,买?杯咖啡。

?旦Sal抵达?作地点,前视镜可以帮助她很快找到?个停车位。当她?进建筑物时,办公室里面的机器准备给她做登记,直到她坐在办公室,这个过程才算结束。在去办公室的路上,她在四五个同事的办公室停下来,打打招呼聊聊新闻。

Sal看了?眼窗外:硅?糟糕天?的?天,75%的湿度并且午后有40%的?率下雨;期间,她在东海岸的办公室度过了?个安静的早晨。通常的活动指标表明,目前?少会有?个自发的紧急情况。她选择三个小时不打开家里书房的窗户,太有可能发?意外了。但是她知道有谁这样做了,通常是那些从来不会接到从东部打来的电话,但只是希望有参与感的?们。

门边的提醒器正在闪烁,这是Sal在?作的第?天就设定好的提醒:新鲜咖啡。她?向咖啡机。

回到办公室后,Sal拿起?个标签并向同?设计组的同事Joe挥舞,Joe和Sal共享虚拟的办公室已经好?周了。在她最近的项目上,Joe和她有?项共同的任务。共享的虚拟办公室有许多形式,在这种形式中,他们能够接?对?的位置探测器、获得对?屏幕上的内容以及对?的位置。Sal选择把有关Joe的标签和衬垫都微缩在自?的视野范围内,以及她桌?的后面角落里的标签套件进?三维修正。她看不到任何?说的话,当她眼角的余光注意到显示器发?变化时,她能够更多地接触到他的?作。如果有需要,她能够轻易的放?任何窗?。

Sal桌?上的?个空白标签发出蜂鸣声,上面显示“Joe”这个单词。她拿起标签并朝着她的电??板做?势。Joe希望与她讨论?份?件,并且现在这个?件显示在墙上,同时她也听到Joe的声音:

“?我整个早上都纠缠在第三个段,但它仍然有错误的音调。你介意读?下它吗?” “没问题”

Sal坐回位置开始阅读这个自然段,她想要标出?个单词。她又?次将“Joe”的标签指向?个临近的“衬垫”,然后开始使用尖笔来圈住她想要的单词:

“我认为是这个单词‘ubiquitous’,它日常使用不够多,并且使得整段看起来有?点正式化。我们能够修改这个句?来摆脱这个单词吗?”


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