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行業(yè)資訊
移動計算的未來十年與超越
2010-12-23 14:56:11
Mahadev SATYANARAYANAN博士是美國卡內(nèi)基梅隆大學計算機系教授、美國計算機學會和電氣電子工程學會院士,在移動計算和普適計算(Pervasive Computing)領域有著豐富的研究成果。2001年到2004年期間,他是英特爾匹茲堡實驗室(Intel Research Pittsburgh)的 founding director。下面,讓我們一起聽聽他在21世紀計算大會上對未來移動計算的展望吧!
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世界渴望移動
非常感謝你們邀請,很榮幸來到這邊和各位學者參加這次會議。今天我想和大家分享一下對于未來移動計算的展望,但是在展望未來之前,我們也需要了解一下我們現(xiàn)在的情況。我想告訴大家的是,在2008年到2010年這段時間,電腦的銷量減少了,而與此同時移動計算機在2010年的時候,銷售量超過了臺式機,而且在未來這一趨勢會繼續(xù)。
更有意思的是智能手機的銷量。五年前智能手機甚至不存在,沒有人知道智能手機是什么,但是在很短時間里,智能手機銷量大幅上升,明年智能手機銷量將預計超 過各種各樣電腦的銷量,包括臺式機和筆記本。所以我們可以非常清楚的看到世界變得越來越移動,世界渴望著移動,更小、更輕、電能儲蓄時間更長,成為壓倒性的需求!
夢想的起航和發(fā)展
在90年代,如果你就這些主題問一些剛剛在這個領域起步的研究者的話,他們會說,任何時間、任何地點用手提的硬件,或者用無線網(wǎng)絡訪問數(shù)據(jù)的能力就是移動技術(shù)。這是15年前研究人員的想象,但是今天這已經(jīng)不足為奇了。
我們看到通信技術(shù)方面的進展也同樣令人矚目。十年當中我們有了PC卡,再過四年就看到了你們筆記本中無線模塊的芯片卡。由此可見,前進的勢頭一點都沒有減緩。上周一微軟發(fā)布了windows Phone 7系列的智能手機,顯而易見,無論是計算還是通信技術(shù)領域都取得了很大的進展。
在這我想跟大家分享的是,我們的研究情況如何呢?實際上移動計算可以追溯到70年代末期和80年 代的分布式計算。不過,隨著計算硬件和通信的融合,一旦我們開始研究移動計算的系統(tǒng),我們就覺得這個工作比預想的要難。我們必須要適應無線網(wǎng)絡中不同的傳輸協(xié)議,解決好網(wǎng)絡技術(shù)的問題,而且要具有足夠的靈活應變性,能根據(jù)夠得到的資源改變行為,以克服在網(wǎng)絡環(huán)境當中任何可能的失敗。另外,要控制好功耗,因 為你的移動設備是要靠電池的。我們要讓系統(tǒng)能夠識別位置,并且通過判定位置、使用場景,對軟件發(fā)出指令,這就是在過去15年當中我們主要的研究領域。
在過去的幾年當中又出現(xiàn)更多的研究工作,在90年代早期,談到了無處不在、普及性的計算,正如一位教授早上所說。有了這個想法之后就帶來一系列我們需要解決的問題。比如從用戶角度來說它的可見性。另外,要解決用戶在不同水平空間之間的移動問題,這是當時的研究者推進無處不在的移動需要所面臨的。
我剛才也談到了要 注意能源,這是移動計算要解決的非常重要的方面。另外一個層面是人和移動計算間的交互性。因為人是移動的,沒有辦法用鼠標、鍵盤,比方說他們的眼睛是看著路面,而不能看著手上的電腦。所以語音識別、手勢識別這些新型的人機交互模式變得越來越重要。這些模式在計算上面會提出更高、更苛刻的要求,而且會帶來更 高的功耗。
今天很多人都在談的話題就是注意力分散,比如開車的時候用手機就會造成注意力分散。再從另外一個角度看,移動系統(tǒng)必須要認識到人,人是用戶,他的注意力已經(jīng)分散在太多的東西了,所以移動計算系統(tǒng)必須要解決注意力分散的問題。
最后一點也是同樣重要的,就是移動計算是有危險的,你的計算機有可能被偷走,被水淹或遇到其他各種各樣的危險,所以這些挑戰(zhàn)是我們繼續(xù)要面對的,在將來也不例外。
未來三大新興主題
接下來給大家講講未來十年當中移動計算的推動力何在。在這里,主要給大家介紹三個新興的主題:一是把移動設備作為豐富的傳感器來用(Mobile devices as rich sensors),二是移動計算和云計算的融合(Cloud – Mobile Convergence),三是資源豐富的移動應用(Resource-Rich Mobile Applications)。
關于起始主題, 我們舉個例子吧。首先在一個很大的人群中,一個小孩走丟了,他的父母非常著急,希望找到自己的孩子,于是就報了警。所有在一定距離之內(nèi)的用戶都用手機發(fā)了一個短信,說剛剛走丟了一個孩子,如果看到這個孩子的話,請把在過去一小時當中你們拍的任何照片都上傳過來,然后大家?guī)兔ι蟼骱芏嗾掌詈?,這對父母和 警官一起看很多用戶上傳過來的照片,并在其中的一張照片里看到了這個孩子,然后警官趕緊帶著孩子父母過去找到了這個孩子。這是一個例子。
再講一個“GigaPan” 的技術(shù),它可以把這個照片變成為一幅可以伸縮的,分辨率非常高的圖片,即使是海灘上小的警告牌都可以分辨出來。這有什么用途呢?舉一個簡單的例子——用于災后的拍照。這是今年海地大地震太子港震后的情況,有一個記者正好是在地震前來到海地的,在太子港用剛才這個技術(shù)去拍了一些照片,然后把這個景象傳到美國 了。一般出現(xiàn)災難之后所有老地圖沒有用了,因為原來標志物壞掉了,樓也倒了,你不知道該怎么辦,而這個技術(shù)可以幫你在災后迅速做出新的地圖。如果沒有這個地圖,搜救工作就難以開展。有了這個技術(shù),我們普通公民可以拍照,把數(shù)據(jù)結(jié)合在一起,形成一個高分辨率、可伸縮的圖像。
我剛才給大家舉了兩個例子,有許多屬性和特點。通過這些特點,移動設備實際上已經(jīng)成為了功能豐富的傳感器,而且這種功能豐富的傳感器捕獲的數(shù)據(jù)要比那些傳統(tǒng)傳感器豐富得多。
我想講的第二個不 斷興起的研究主題,就是移動計算和云計算的融合。我們看到自由和簡單之間的矛盾,移動要給我們無時無處的自由,但這樣的自由是要付出代價的,這個代價就是復雜性,你得記住你的數(shù)據(jù)在哪一個終端和設備上,你眾多設備中哪一個是latest的版本,而且還有故障要解決。云計算能給你帶來簡單便捷,它對你的意義是不需要 太艱苦的思考數(shù)據(jù)放在哪,在云里面都可以找到。云計算就好比開燈一樣,想用電,拉開電燈就可以了,想用自來水,打開水龍頭就可以了。
第三個我想講的正不斷興起的主題是“資源豐富的移動 應用程序”,這指的是現(xiàn)在仍然不存在,但是有很好的未來的一些應用程序。之所以這些程序現(xiàn)在還不存在可能是因為之前講的移動性的問題。這種題目其實挺容易讓人暈眩的,因為移動應用程序本身所含的資源是比較少的,移動設備所包含的資源也不會很多。
舉個例子來說,有一個技術(shù)叫面部識別技術(shù),十年前,如果我們來比較一下軟件和人,我們會發(fā)現(xiàn)這個軟件是完全沒用的,軟件沒有辦法識別人臉,它識別人臉的能力遠遠低于人的肉眼,但是到了2005年,人腦和電腦基本上是打平的,而到了2006年,就是四年前,我們看到,這個世界上較好的人臉識別軟件要比人的肉眼識別的準確率更高。
不管是語言翻譯,還是人臉識別都已經(jīng)取得了很大的成功,當然這取決于更好的算法。但除了算法以外,我們也充分地使用了大量的、多樣的電腦資源,所謂的云計算就可以讓我們充分利用云來實現(xiàn)以上我們所講的計算,這就是問題所在。
最后總結(jié)下,至少有三個不斷興起的研究主題:把移動設備作為功能豐富的傳感器來用,云計算和移動計算的融合,以及新一類的移動應用的問世以推動低延時、高計算性能的移動應用,通過這種移動應用,客戶還可以隨需進行定制。我希望我已經(jīng)說服大家了。謝謝大家