IDF Fall 2005: День третий

Презентация Джастина Раттнера (Justin Rattner) была всецело посвящена платформам будущего. Каким образом будут выглядеть компьютерные системы через десяток лет? Не исключено, что ключевой характеристикой таких систем станет их способность вести себя "дружественно" по отношению к пользователю и автоматически адаптироваться к изменениям потребностей.

Введение

Сегодняшний доклад Джастина Раттнера (Justin Rattner), директора департамента Intel Corporate Technology Group, был посвящен видению Intel перспектив по превращению компьютерных систем в более интеллектуальные устройства, способные адаптироваться к потребностям пользователей. "Дружественные к пользователям" технологии позволят создавать системы, автоматически адаптирующиеся к изменениям потребностей людей.


Основной вопрос, поставленный Джастином в начале презентации, звучал так: каким образом будут выглядеть платформы через, скажем, пять или десять лет? Как они будут изменяться со временем?

Ответ достаточно прост: системы станут более дружественными к пользователю. Что именно в Intel подразумевают под этим?

Что такое "платформа, дружественная пользователю"?

Если Вы не прочь время от времени посмотреть тот или иной научно-фантастический фильм, то наверняка можете припомнить большинство примеров самостоятельно настраивающихся систем. Достаточно часто именно эта "продвинутая" возможность приводит главного героя в большинстве сюжетов в ситуацию с крупными неприятностями, что ставит функцию самонастройки в ряд самых опасных. Припоминаете фильмы о Терминаторе? Полагаю, каждый из нас помнит сюжет про то, как виртуальная компьютерная сеть Skynet получила глобальный контроль над всеми компьютерами и в итоге над человечеством. Напомню также, что система была построена на ужасающих нейро-процессорах, начавших обучаться со скоростью роста геометрической прогрессии. Как только сеть Skynet научилась обучаться, она стала опасной и начала войну с человечеством на уничтожение последней.

И это только один пример ужастиков, в которых компьютер, став разумным, повернулся против человека. Некоторые из Вас, возможно, также припомнят фильм Forbidden Planet (Джон Карпентер, Forbidden Planet, 1956, в российском прокате - "Запретная/Запрещенная планета"). Тем более для Вас будет сюрпризом представленный во время проведения презентации Джастина Раттнера робот Robby:


Перед Вами - прекрасный друг и бескорыстный покорный слуга, заботящийся больше о пользователе, нежели о себе самом и являющий собой пример самообучающегося робота.

К сожалению, современные системы достаточно далеки от утонченных роботов-идеалов вроде этого парня.

Посмотрите, на что похоже сегодняшнее взаимодействие с компьютером. На самом деле ввод имен, команд или другие действия выполняются с применением определенных навыков. Множество времени уходит на достаточно неблагодарный труд, а в условиях использования портативной техники это время еще более ограничено разрядом батареи. Вспомните, когда последний раз Ваша система подвергалась вирусной атаке, и Вы тратили время на поддержку ее работоспособности? Так и получается, что сейчас не система поддерживает пользователя, а пользователь постоянно поддерживает работоспособность системы.

Словом, назрела нужда в появлении "дружественных пользователю" систем:


В целом это определение означает, что система, как минимум, будет способна позаботиться о своей работоспособности, взвешенно подходить к эффективному использованию имеющихся ресурсов. Хорошо бы компьютер более интеллектуально ориентировался в круге поставленных перед ним задач для лучшего соответствия требованиям пользователя. Система должна научиться обучаться и приспосабливаться под наши требования, и это, пожалуй, наиболее важное условие дальнейшей эволюции вычислительных систем.

В качестве примера дружественной к пользователю системы Джастин привел достаточно показательный пример. Полагаю, большинство современных пользователей ПК обладают цифровыми камерами и испытывают определенные затруднения при поиске снимков в своих архивах, особенно, когда требуется сделать это быстро (разве что перед этим не потратить множество времени на дотошную сортировку). Смотрите, как можно осуществлять такой поиск без лишних затрат времени и нервов.


Снимок выше иллюстрирует работу приложения Diamond Project. В представленной нам демонстрации архив вмещал более 85000 фотографий, но нам требовалось найти одну единственную, а именно фото самого Джастина Раттнера, делающего доклад в фирменной голубой рубашке с логотипом IDF. Фотография, разумеется, не обладала никакими метками или специальными обозначениями. Наиболее эффективной в таких случаях считается технология распознавания лица. Затем в режиме "на лету" был создан специальный фильтр по разным цветам рубашек, в результате чего круг поиска был резко ограничен несколькими дюжинами фотографий.

Система Diamond Project является совместной разработкой компаний CMU и Intel. И это отнюдь не единичный пример дружественных пользователю программ нового поколения. По словам представителей Intel, сейчас в компании ведется разработка подобных утилит, которые могут быть в последствии использованы для сортировки медицинских снимков и графической информации в медучреждениях.

Позаботься о себе сам

Еще один аспект создания дружественных к пользователю компьютеров - возможность системы позаботиться самостоятельно о своей работоспособности и надежности. Такая полезная функция весьма востребована в центрах обработки данных, где работают десятки тысяч дискретных серверных компонентов в достаточно малом пространстве. Все это требует постоянного мониторинга на предмет определения сбоев и устранения проблем до того, как случится утеря данных. Вот Вам достаточно простой и наглядный пример:


На фото выше приведен результат термического сканирования помещения, в котором установлена система сбора и обработки информации. В случае сбоя работы системы кондиционирования действовать придется очень быстро, и в такой ситуации человек может не успеть справиться вовремя с возникшей проблемой. Именно в такой ситуации система сама может обратить внимание на изменившиеся условия окружающей среды и соответственно отреагировать включением резервных систем кондиционирования, попутно зарезервировав данные.

На Форуме компания IBM представила идею автономной компьютерной системы, описывающей ситуации вроде приведенной выше. За последние годы количество серверов, нуждающихся в постоянном мониторинге, выросло во множество раз, и именно на цели обслуживания порой тратится до 80% IT-инвестиций. Тем более что нынешние системы зачастую представляют собой конгломерат из различных компьютерных элементов и технологий, без единых стандартов. Системы автономных вычислений рассчитаны на интеллектуальную работу в различных системах на различных уровнях. Наряду с этим такие системы являются разработками с открытыми стандартами, позволяющими построить вычислительные комплексы с едиными свойствами и принципами управления. Среди сотен функций самоуправления, встраиваемых Intel в различные продукты, стоит упомянуть о механизме захвата информации о событиях.

Возьмем для примера технологию Intel AMT (Active Management Technology), представляющую собой инструмент для считывания и анализа событий системы. С помощью таких технологий в Intel увеличивают потенциальную автономность вычислительных систем.

Ниже приведен пример работы беспроводного оборудования Intel, следящего за состоянием условий окружающей среды в серверном пространстве центров обработки данных (коэффициент загрузки серверов, внешняя и внутренняя температура, влажность в помещении).

Возьмем ситуацию с центром обработки данных на базе двух серверов, когда нагрев одного из них достиг критической отметки. В случае использования разработки Intel анализ исследования изменившихся характеристик окружающей среды приведет к детектированию перегревшегося сервера, после чего снятая с него загрузка будет перераспределена на другой сервер, а система будет погружена в состояние гибернации без потери данных.

Энергопотребление является другим важным вопросом стабильной работы современных центров обработки информации. Как известно, нагрузка на такие системы неоднородна по временной шкале и здорово колеблется в дневные и ночные часы. Бывает и так, что резкий рост транзакций, а следовательно, и энергопотребления, происходит в считанные микросекунды, и системы питания не успевают достаточно быстро отреагировать на изменившиеся условия. Конечно же, потери, происходящие в течение десятых долей микросекунды, незначительны, однако, просуммировав все эти крохи, можно получить весьма неприятные результаты:


Каким образом можно оптимизировать энергопотребление? Например, вот таким образом:


Как это работает? Основные компоненты системной платы обычно запитываются через стабилизаторы напряжения. Что если удалить все стабилизаторы и соответствующие компоненты в мусорную корзину с надписью "устаревшая технология"? Вот что останется на плате после этого:

Смотрите, сколько места освободилось на PCB!

Вот что в Intel предлагают использовать взамен всех этих устаревших дискретных стабилизаторов и их компонентов:


Вот такое интегрированное решение габаритами всего 35 x 35 мм работает на тактовой частоте 100 МГц и обладает высокой эффективностью и быстродействием, объединяя в себе стабилизаторы для CPU, чипсета и CMOS. Компания Intel уже демонстрирует прототип системной платы с использованием такого интегрированного решения, при этом размеры платы значительно меньше привычных. К сожалению, снимок платы сделать не удалось, так как разработка была показана "по большому секрету" и быстро убрана с демонстрационного стола.

Найди свое местоположение

Еще одним наглядным примером работы дружественной к пользователю компьютерной системы можно назвать наличие функции определения местоположения относительно других ресурсов сети - своеобразная "локационная дружелюбность". Скажете, для этого достаточно GPS? Увы, GPS не дает 100% достоверных результатов позиционирования, особенно в закрытых помещениях.

Какими еще ресурсами системы мы располагаем для определения местоположения? Например, Wi-Fi. Мы можем определить местоположение точек доступа и затем вычислить наши координаты. При этом можно воспользоваться силой сигнала:


Как видно из вышеприведенной иллюстрации, результаты замеров не очень точны, и погрешность достаточно высока. Что ж, для более точных вычислений координат также можно использовать задержки распространения сигнала. Эксперименты подтверждают, что такой способ более точен, в частности, удается достичь погрешности не более 1 метра.


Демонстрация дружественной к пользователю системы с определением местоположения была достаточно наглядной. Представьте себе, что просматривая фильм, Вы прихватили свой планшетный ПК и вышли в другую комнату. Система при этом автоматически пересчитывает Ваше местоположение и транслирует фильм на экран в другой комнате. Продолжая двигаться, Вы выходите в коридор, где единственным доступным для системы экраном оказывается дисплей Вашего планшетного ПК, на который система моментально и переводит воспроизведение фильма. Как только Вы покинете дом, воспроизведение фильма будет приостановлено по разным причинам, в том числе, по соображениям безопасности и защиты от нежелательных проникновений в Вашу домашнюю сеть извне.

Не причинить вреда

Как уже было упомянуто в начале репортажа, одним из главнейших аспектов создания дружественных к пользователю систем является не причинение вреда пользователю. Не будем углубляться в фантастику, на самом деле под этим понятием скрывается важнейшая и весьма затратная проблема современных систем - сетевая безопасность. Компьютерные вирусы ежегодно приносят убытков на миллиарды долларов во всем мире. Проблема заключается в том, что вирусы распространяются с огромной скоростью, и, если не отреагировать оперативно на их появление, можно запросто потерять контроль за ситуацией. Иллюстрация ниже дает представление о скорости сетевого распространения талантливо написанного червя:


Решение этой проблемы от Intel сочетает аппаратные и программные ресурсы компьютера. Система, приведенная ниже, оснащена Intel управляемым аппаратным ядром, способным анализировать сетевые соединения и изолировать инфицированные платформы.

По словам представителей Intel, такое решение уже прошло тестирование в реальных условиях на протяжении 8000 часов и позволило говорить о высоком потенциале разработки.

В заключение

Итак мы стали свидетелями значительного роста современных логико-информационных возможностей современных систем. Похоже, что в следующие 10 лет мы сможем создавать сложные дружественные к пользователю системы, позволяющие людям обеспечить всестороннюю комплексную помощь во всех сферах жизнедеятельности. Итого, машины станут разумными и получат полный контроль над человеческой расой - прямо как в научно-фантастической литературе и фильмах. Что, полагаете, нереально? Что ж, аэроплан тоже когда-то казался фантастикой.

Технологические прорывы действительно поразительны, возможности, предоставляемые ими людям, воистину безграничны. И все же, возможно, однажды нам стоит спросить самих себя: понимаем ли мы, куда идем? Вот такая мысль :)