Умная пыль

Обзор январского (2001 г.) номера журнала Computer (Volume 34, Number 1), IEEE Computer Society.

Этот номер очень эклектичен. Возникает такое ощущение, что к концу года редакторский портфель истощился, и редактор собрал в один номер все статьи, которые не удалось пристроить в предыдущие тематические выпуски.

Итак, приступим. Первая большая статья называется «New Frontiers: Self-Assembly and Nanoelectronics» («Новые рубежи: самосборка и наноэлектроника»). Она написана двумя авторами из компании Semiconductor Research — Виктором Жирновым (Victor Zhirnov), кстати, он выпускник МФТИ, и Даниелом Херром (Daniel Herr). Ссылаясь на закон Мура, авторы прогнозируют, что в ближайшие 12-15 лет плотность интегральных схем достигнет 1012 бит/см2. Для достижения этой цели требуется переход на молекулярный или наноуровень. Через сорок лет авторы ожидают наступления эпохи пикотехнологий — атом на бит. Хотя статья и написана специалистами в области электроники, она не является технической. Очень много цитат из работ физиков (в частности, знаменитого Фейнмана), химиков и даже философов. Приводится небольшое введение в теорию информации. Что касается самосборки (self-assembly), то разговоры заканчиваются на симметричных и несимметричных схемах развития.

Вторая статья, «Smart Dust: Communications with a Cubic-Millimeter Computer» («Умная пыль: взаимодействие с компьютером размером в кубический миллиметр»), принадлежит перу группы авторов из Университета Беркли: Бретт Варнеке (Brett Warneke), Мет Ласт (Matt Last), Брайан Либовиц (Brian Liebowitz) и Кристофер Пистер (Kristofer Pister). Описываются результаты университетского проекта Smart Dust, целью которого была разработка технологии миниатюрных автономных электронных устройств, обеспечивающих установление сетевых соединений, в том числе, и с Internet. Не знаю почему, но авторы решительно избегают термина «встроенные системы», хотя приводимые ими примеры (отслеживание миграции птиц и животных, мониторинг кровообращения и давления человека, мониторинг качества продуктов и т.д.) относятся именно к этой области. Основное внимание уделяется проблеме энергопитания таких миниатюрных приборов. Основой решения являются солнечные батареи, но предусматриваются и резервные аккумуляторы, поддерживающие питание в темное время суток. Предлагается позаботиться о том, чтобы прибор потреблял как можно меньше энергии, может быть, даже до некоторой степени в ущерб производительности. Приводятся примеры готовых приборов, в частности, и таких, размер которых не превышает нескольких миллиметров.

Следующая статья уже из совсем другой области: она посвящена методам разработки сложных программных систем. Статья называется «From Play-In Scenarios to Code: An Achievable Dream» («От инкрементальных сценариев к коду программ: мечта, которая может сбыться»). Ее автор — Дэвид Харел (David Harel) из Института Вейсмана (Израиль). Профессор Харел является известным специалистом в области формальных спецификаций программных систем и методологии разработки таких систем. Это очень содержательная и короткая статья, еще более краткий пересказ которой труден. Я могу привести только некоторые фрагменты, которые, по моему мнению, помогут составить впечатление о статье в целом. Прежде всего, в ней говорится о двух подходах к высокоуровневому моделированию программных систем: SA/SD (Structured Analysis/Structured Design — «структурный анализ/структурное проектирование») и OOAD (Object-Oriented Analysis and Design — «объектно-ориентированные анализ и проектирование»). Насколько я понял, автор не находит принципиальной разницы в этих подходах, отмечая, что в основном они отличаются терминологией. Отмечается, что предлагаемое в статье решение годится для обоих случаев. Решается известная проблема проверки соответствия спецификации требований к программной системы и ее реализации. Автор опирается на популярный сценарный подход, когда спецификация требований к системе сопровождается набором сценариев ее будущего поведения. Сегодня распространен метод проигрывания сценариев play-out, предполагающий, что на основе спецификации требований создается выполняемая модель системы, на которой проигрываются сценарии и проверяется соответствие модели набору требований. Предлагается модифицированный сценарный метод — play-in, предполагающий инкрементальное проигрывание сценариев по мере создания модели. Автор обещает опубликовать вскоре более детальное описание своего подхода.

Cтатья «Smart Dust: Communications with a Cubic-Millimeter Computer» («Умная пыль: взаимодействие с компьютером размером в кубический миллиметр»), принадлежит перу группы авторов из Университета Беркли: Бретт Варнеке, Мет Ласт, Брайан Либовиц и Кристофер Пистер

Автор статьи «Thinking Outside the Box at the IHMC» — Скотт Гамильтон (Scott Hamilton) из авторского коллектива журнала Computer. Статья является его отчетом о визите в Институт естественного и искусственного познания (Institute for Human and Machine Cognition — IHMC), созданном в 1990 году в Университете Западной Флориды. Как считает автор, результаты, полученные в IHMC, демонстрируют ренессанс технологии искусственного интеллекта применительно к разработке методов построения пользовательских интерфейсов следующего поколения, моделирования и совместного использования знаний, разработке интеллектуальных агентов, извлечению знаний и расширению познавательных способностей человека. Собственно, статья состоит из описаний разработок IHMC в перечисленных областях.

Следующую статью написали Ричард Линдхайм (Richard Lindheim) и Вильям Свортаут (William Swartout) из Института творческих технологий при Университете Южной Калифорнии, которые совместно с людьми из американских Вооруженных сил при содействии приглашенных специалистов создали тренажер для обучения солдат. Вот, собственно, и все. Конечно же, в программном обеспечении применяются методы искусственного интеллекта и нечеткой логики (например, непредсказуемое поведение матери, ребенок которой попал под машину у нее на глазах). И так далее. Замечательный тренажер, но при чем здесь Computer?

Наконец, последняя большая статья написана большой группой авторов из группы RED (Research in Experimental Documents — «исследования экспериментальных документов») исследовательского центра Xerox PARC: Марибет Бек (Maribeth Back), Рич Голд (Rich Gold), Анне Балзамо (Anne Balsamo), Марк Чоу (Mark Chow), Мет Горбет (Matt Gorbet), Стив Харрисон (Steve Harrison), Дейл Макдональд (Dale MacDonald) и Скотт Миннеман (Scott Minneman). В статье описывается экспозиция, представленная группой RED в Музее технических инноваций в Сан-Хосе (см. www.thehech.org/xfr). В экспозиции (она демонстрировалась с марта по сентябрь прошлого года) были представлены история и перспективы техники чтения. Очень любопытная статья, но опять же непонятно, почему она напечатана именно в этом журнале.

В кратких рецензиях на новые книги представлена интересная книга Клауса Диттриха (Klaus R. Dittrich) и Андреаса Гепперта (Andreas Geppert) «Component Database Systems». В книге обосновывается важность компонентной организации СУБД, влияние этого подхода на стоимость разработки, функциональность и производительность системы. Очень существенно, что в книге использован опыт разработчиков нескольких промышленных СУБД (IBM DB2, Oracle, Informix, Microsoft SQL Server, Poet). Выходные данные книги: Academic Press, Morgan Kaufmann, San Diego, Calif.; ISBN 1-55860-642-2; 294 pp.; $49.95.

Скорее всего, вы уже не успеете вступить в IEEE Computer Society с начала года (подписная кампания заканчивается в феврале). Но путь всегда открыт: можно подписаться на второе полугодие. Поверьте мне, это очень полезно. Как представитель Computer Society в России, я всегда готов вам помочь. Читайте в Сети: www.computer.org.ru, www.computer.org.