Текст книги "Эпоха дополненной реальности"

Глава 3
Когда компьютеры исчезнут

Информационные технологии растут экспоненциально, практически удваивая свои показатели ежегодно. То, что раньше размещали в здании, сегодня умещается в кармане, а то, что носят в кармане, через 25 лет поместится в клетке крови.

Рэй Курцвейл

В разгар Второй мировой Алан Тьюринг и команда Блетчли-парка[117]117
  Алан Мэтисон Тьюринг (англ. Alan Mathison Turing, 1912–1954) – английский математик, логик, криптограф. Научные труды А. Тьюринга – общепризнанный вклад в основание информатики (и в частности – теории искусственного интеллекта). Во время Второй мировой войны Алан Тьюринг работал в Правительственной школе кодов и шифров, располагавшейся в Блетчли-парке, где была сосредоточена работа по взлому шифров и кодов стран Оси. Он возглавлял группу Hut 8, ответственную за криптоанализ сообщений военно-морского флота Германии. – Примеч. пер.


[Закрыть] изобрели первый программируемый электронный цифровой компьютер, созданный для конкретной цели: помочь британским дешифровщикам с криптоанализом шифровальной машины Lorenz[118]118
  Главная заслуга в расшифровке кодов германской шифровальной машины Lorenz принадлежит криптоаналитику Джону Тилтману (англ. John Tiltman, 1894–1982). Вместе с Тьюрингом он принял участие в создании машины Colossus для автоматической обработки этих сообщений. Ее дальнейшую модификацию Mark II считают первым программируемым компьютером в истории. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть]. Эти роторные машины для поточного шифрования широко использовались немецкой армией во время войны при передаче закодированных сообщений. Colossus Mark I был введен в эксплуатацию 5 февраля 1944 года. Его усовершенствованная версия, Mark II, начала работу 1 июня 1944 года, за считаные дни до начала высадки в Нормандии[119]119
  Нормандская операция, или операция «Оверлорд» (от англ. overlord – «повелитель, владыка») – стратегическая операция союзников по высадке войск в Нормандии (Франция), начавшаяся 6 июня 1944 года и закончившаяся 31 августа 1944 года. Открыла второй фронт Второй мировой войны в Европе. До сих пор является крупнейшей десантной операцией в истории – в ней приняли участие более 3 млн человек. – Примеч. пер.


[Закрыть].

Рисунок 3.1. Звуковой модуль музыкальной открытки, цена 0,10 доллара США (источник: Alibaba)

Первым универсальным программируемым вычислительным устройством стал «Электронный числовой интегратор и вычислитель» (Electronic Numerical Integrator and Computer, ENIAC). Изначально применявшийся в армии США для расчета таблиц артиллерийской стрельбы, он вошел в строй 29 июня 1947 года. К 1950 году на планете существовало лишь несколько таких машин – компьютеров. Однако компьютерные технологии уже появились и пошли в мир.

Давайте сравним то время с сегодняшним днем.

В наши дни простейший гаджет, например звуковой модуль в музыкальной поздравительной открытке[120]120
  Стандартная музыкальная открытка может включать в себя аудиофайл объемом 3,5 MB (до 300 секунд при качестве 12 кГц и выше). – Примеч. пер.


[Закрыть], обладает процессором в 1000 раз большей мощности, чем вся вычислительная техника конца Второй мировой войны вместе взятая, и при этом обходится в 10 центов за чип. Закон Мура в очередной раз подтвержден!

Среднего класса устройство, которое вы носите в кармане, производительнее, чем все, что имелось в распоряжении крупнейших мировых банков, корпораций и авиакомпаний в 1980-х годах. Создание чего-либо эквивалентного по вычислительной мощности обычному современному планшету 20–30 лет назад стоило бы от 30 до 40 млн долларов, и в то время это считалось бы суперкомпьютером. Смартфон у вас в кармане мощнее, чем все компьютеры, которыми располагало НАСА в 1970-х годах при работе над проектом «Аполлон». И кстати, почти в три миллиона раз мощнее, чем навигационный компьютер «Аполлона», с помощью которого Нил Армстронг, Базз Олдрин и Майкл Коллинз прокладывали путь к поверхности Луны. Мощнейший суперкомпьютер 1993 года, созданный корпорацией Fujitsu для Космического агентства Японии примерно за 34 млн долларов (в ценах 1993 года), уступил бы в производительности смартфону уровня Samsung Galaxy S6. Этот же смартфон в 30 или 40 раз мощнее, чем все компьютеры, которыми Bank of America располагал в 1985 году[121]121
  В 1985 году у Bank of America в его Центре данных в Сан-Франциско стояло семь мейнфреймов (универсальных серверов) IBM 3033 общей мощностью в 40 гигафлопсов. Производительность многоядерной архитектуры Samsung Galaxy S6 эквивалентна более чем 1200 гигафлопсам. – Примеч. авт.


[Закрыть]. Игровая приставка Xbox 360 примерно в 100 раз производительнее, чем бортовой компьютер первого космического шаттла.

Если у вас на руке умные часы, скорее всего производительность их процессора больше, чем у настольного компьютера 15-летней давности. Процессор компьютера Raspberry Pi Zero, который сейчас в США стоит всего пять долларов, эквивалентен по мощности iPad 2 выпуска 2011 года. На таких автомобилях, как Tesla Model S, установлено множество центральных (CPU) и графических (GPU) процессоров, которые вместе образуют более мощную вычислительную платформу, чем у авиалайнера Boeing 747[122]122
  Если не считать развлекательных устройств этого самолета. – Примеч. авт.


[Закрыть].

Через 30 лет вы будете носить в кармане или встраивать в одежду, дом и даже в собственное тело устройства, превосходящие по мощности самые производительные сегодняшние суперкомпьютеры и, возможно, даже более мощные, чем все компьютеры, которые были подключены к интернету в 1995 году[123]123
  Я посчитал. В 1995 году к Сети было подключено 45 млн компьютеров. Если бы у них всех был процессор, эквивалентный современному для того времени Pentium, это бы равнялось 120 МГц × 45 млн, или около 5,5 ПГц. Если закон Мура продолжит действовать до 2045–2050 года, у нас появится чип такой производительности. – Примеч. авт.


[Закрыть].

Сети и Всемирная паутина

На заре своих дней интернет начинался как проект ARPANET – от английского Advanced Research Projects Agency Network («Сеть Агентства передовых исследовательских проектов»), возглавляемый Агентством передовых исследовательских проектов (ARPA[124]124
  Агентство передовых исследовательских проектов (ARPA) создано в США в 1958 году в ответ на запуск советского спутника. – Примеч. пер.


[Закрыть], позднее – Управление перспективных исследовательских проектов, DARPA) и научным сообществом. Первое соединение с помощью сети ARPANET было установлено между Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе (UCLA) и Стэнфордским исследовательским институтом (SRI) 29 октября 1969 года в 22:30.

Мы установили телефонную связь с ребятами в SRI. Напечатали букву L и спросили по телефону: «Видите L?» – «Да, видим L», – был ответ. Мы напечатали О и спросили: «Видите О?» – «Да, видим О». Тогда мы напечатали G, и система легла…[125]125
  Gregory Gromov, «Roads and Crossroads of Internet History», NetValley, 1995, http://history-ofinternet.com/. – Примеч. авт.


[Закрыть]

Профессор Леонард Клейнрок, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, из интервью о первом тестовом обмене пакетами данных в 1969 году

Параллельно развитию первых компьютерных сетей различные производители компьютеров стремились уменьшить в размере и персонализировать технику, чтобы ее можно было использовать дома или в офисе. Вопреки распространенному мнению, первой компанией, создавшей персональный компьютер (ПК), была не IBM. В начале 1970-х Стив Джобс и Стив Возняк уже интенсивно работали над собственной версией. Их детище – первый Apple, позже известный как Apple I, – фактически опередил модель IBM[126]126
  Персональный компьютер IBM (модель 5150) был продемонстрирован миру 12 августа 1981 года. Следом за ним, 8 марта 1983 года, запустили IBM Machine Type 5160, известную сегодня как IBM PC/XT. Модель комплектовалась собственным жестким диском Seagate на 10 Мб. И еще десять лет спустя о самом распространенном типе персонального компьютера говорили: «IBM-совместимый». Вот как прочно бренду IBM удалось тогда связать себя с ПК. – Примеч. авт.


[Закрыть] почти на пять лет, и в нем применялся совершенно другой инженерный подход. Однако событием персональный компьютер стал только после того, как Apple выпустила свой Apple II.

Примерно тогда же, когда Джобс и Возняк создавали первую разновидность ПК, компьютеры на рабочих местах стали резко уменьшаться в размере. Больше не надо было отводить целые комнаты этим гигантам, состоящим из множества блоков: дисков, принтеров, устройств ввода и центрального процессора. Безраздельное доминирование мейнфреймов (больших универсальных серверов) в корпоративном компьютерном ландшафте шло к концу. Они уступали дорогу мини-компьютерам[127]127
  Термин был принят в 1960–1980 годах, до распространения еще более компактных и мощных персональных компьютеров. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть], более известным как midrange – машины средней мощности.

Рисунок 3.2. Оригинальный компьютер Apple I, созданный Джобсом и Возняком и выпущенный в 1976 году[128]128
  На нью-йоркском аукционе Bonhams «История науки», который состоялся 22 октября 2014 года, оригинальный компьютер Apple I (один из примерно 15 сохранившихся в рабочем состоянии) был продан Henry Ford за впечатляющие 905 000 долларов. – Примеч. авт.


[Закрыть] (фото: Cynde Moya)

Термин «мини-компьютер» не очень подходил приборам размером с большой холодильник, но все-таки они были и мощнее и меньше, чем стандартный мейнфрейм. Digital Equipment Corporation (DEC) разработала серию мини-компьютеров PDP (Programmed Data Processor, «Программируемый обработчик данных»), начав с PDP-1, и завоевала большую популярность к моменту выпуска PDP-11. В 1980-х на предприятия пришли Sun Microsystems, HP и другие со своими компьютерными платформами для бухгалтерии и простейшими системами управления. Однако персональные компьютеры тоже были уже готовы преобразить рабочие места, прежде всего благодаря тому, что появились сетевые технологии.

В 1979 году на основе работ, которые с начала 1970-х годов велись в исследовательском центре Xerox PARC над технологией Ethernet для локальных и глобальных вычислительных сетей (LAN/WAN), Роберт Меткалф основал компанию 3Com. Сначала программы, способные использовать протоколы LAN, ограничивались простыми задачами вроде совместного доступа к файлам, распечатки файлов и отправки электронной почты. Вскоре эта технология развилась в то, что стало называться многоуровневой архитектурой (n-tier computing), позволяющей связывать много персональных компьютеров и серверов приложений в весьма мощные офисные сети. Такие компании, как Oracle, возникали в ответ на необходимость создавать базы данных и программные системы для этой новой архитектуры.

Закон Меткалфа, названный так в честь основателя 3Com, гласит, что по мере роста числа узлов сети ее полезность для участников растет экспоненциально. Это объясняет стремительный рост Facebook или Twitter за последние годы. Понимать эффект сети очень важно для понимания будущего. Если совместить законы роста сети с ростом компьютеров по закону Мура, то прежде всего мы увидим, что экспоненциальный рост взаимосвязанных компьютеров и других устройств уже нельзя остановить. В 2008 году количество «предметов», подключенных к интернету, превысило число людей на планете[129]129
  Cisco – Internet of Things (IoT). – Примеч. авт.


[Закрыть], причем развитие глобальной компьютерной сети после этого только ускорилось.

Сегодня мы соединяем в сеть лампочки, домашние термостаты, дверные замки, самолеты, дорожный транспорт, дроны, роботы-пылесосы и еще много приспособлений и гаджетов. Мы на пороге взрывного роста взаимосвязанных интеллектуальных устройств, датчиков и узлов, которые обещают до неузнаваемости изменить мир. К 2020 году к интернету будет подключено 50 млрд «вещей», а к 2030 году, возможно, мы будем говорить уже о 100 трлн датчиков – по 150 датчиков на каждого человека планеты. Эти датчики будут сообщать обо всем, от частоты сердцебиений до уровня зарядки электромобиля, загрязнения воздуха вокруг, содержания сахара в крови и даже параметров повседневных отходов нашей жизнедеятельности. На основе их данных будет строиться информированное и измеряемое будущее с растущей продолжительностью жизни на все более чистой и безопасной планете.

Чтобы революция связи действительно изменила будущее и судьбу Земли, предстоит сделать сети доступными для всех, а не только для развитых наций. Как этого добиться?

Рисунок 3.3. 50-100 трлн устройств к 2030 году, или 150 датчиков на каждого человека (источник: SBP Global)

В 2014 году во время «революции зонтиков» в Гонконге[130]130
  Протесты в Гонконге – серия выступлений местных жителей в сентябре 2014 – июне 2015 года против избирательной реформы, которую пытались провести по решению Постоянного комитета Всекитайского собрания народных представителей. Итогом манифестаций стало отклонение Законодательным советом региона проекта реформы. Термин «революция зонтиков» был придуман жителем Нью-Йорка Адамом Коттоном для описания протестов и затем широко распространился среди западных СМИ для описания протестующих, применявших зонтики для защиты от перцового аэрозоля и слезоточивого газа. – Примеч. пер.


[Закрыть] важную роль сыграло новое (на тот момент) приложение под названием FireChat на основе технологий ячеистой сети[131]131
  В сетях ячеистой топологии узлы способны напрямую связываться друг с другом и выступать друг для друга в роли коммутаторов. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть]. С помощью телефонного Wi-Fi или передатчика Bluetooth оно может связываться с другими телефонами, даже когда ни интернет, ни обычная мобильная связь не работают. Калифорнийская компания Open Garden, создатель FireChat, объявила, что в октябре 2015 года заключила партнерское соглашение с оператором Smart Tahiti Networks (STN), которое позволит жителям Таити общаться друг с другом, не нуждаясь в тарифных планах или в связи с сотовым оператором.

Ячеистая топология обещает стать идеальным решением для соединений внутри сети. Теоретически любое устройство, способное выходить в интернет, может стать узлом распределенной сети, которая позволит не только устройству соединяться с интернетом, но и другим устройствам – связываться, используя соединения друг друга. Сегодня у сети есть разные точки доступа, будь то оборудование интернет-провайдера (ISP) или беспроводные маршрутизаторы Wi-Fi, – устроенные как каналы для связи с более крупной сетью, которой является интернет. Узлы ячеистой сети – это маленькие радиопередатчики, которые связываются не только с пользователями того или иного узла или точки доступа, но и друг с другом. Если один из них теряет соединение с основным каналом интернета, он просто соединяется с ним через любой другой доступный узел. Это настоящая распределенная сетевая топология, которая больше не зависит от связи каждой конкретной точки доступа с основным каналом.

Последствия у технологии ячеистой сети далеко идущие, особенно в сельской местности Африки, Индонезии, Индии и Китая, где связность сети – возможность подключения к ней – ограниченная или вообще нулевая. Теоретически каждое устройство с маленьким встроенным радиопередатчиком может стать средством выхода в интернет даже в изолированных районах. Помимо ячеистой сети, есть и другие технологии, которые доставят беспроводной интернет более чем двум миллиардам людей, не имеющим к нему доступа, – над этим сейчас работают Facebook и Google.

В рамках инициативы Internet.org[132]132
  Проект по организации бесплатного доступа в интернет для жителей удаленных и труднодоступных регионов и самых бедных стран. К работе присоединились также Samsung, Qualcomm, Opera Software и другие крупные корпорации. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть] Facebook создает прототип сети на базе высотных дронов Aquila, которые, используя солнечную энергию и лазеры, передают сигнал на небольшие вышки или тарелки, размещенные на земле. Такие дроны могут не приземляться месяцами и летать выше гражданских самолетов. Google работает над аналогичным проектом под названием Project Loon, используя вместо дронов высотные аэростаты.

В следующие 20 лет самые крупные инновации будут связаны не с ростом сетей, а с новыми применениями интеллектуальных компьютеров, объединенных в сети, в каждой сфере нашей повседневной жизни. Чтобы это произошло, нужна новая парадигма дизайна, новые программы и новые пути взаимодействия человека с устройствами. Внимание к дизайну наглядно проявляет себя в красоте таких устройств, как айфоны, по сравнению с первыми мобильными телефонами; в том, как большие дисплеи применяются в Tesla, или в отсутствии экранов в таких устройствах, как Amazon Echo[133]133
  Смарт-динамик разработки корпорации Amazon.com. Устройство предоставляет возможности персонального ассистента Amazon Alexa через (пока еще не слишком идеальное) голосовое взаимодействие с пользователем. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть]. Мы ищем и находим все более изощренные способы встраивать технологии в окружающий нас мир.

Эволюция интерфейса и интерактивный дизайн

В 1982 году я пошел в 9-й класс элитной средней школы в Мельбурне, в Австралии. Мельбурнская школа была одним из первых учебных заведений в стране, где преподавали компьютерные науки как один из предметов. Сегодня мы видим, как президент Обама и ему подобные пишут свой первый фрагмент кода на Java, а дети учатся программировать через YouTube и Codecademy, но тогда, в начале 1980-х, подобное изучали в университетах. Когда я начал знакомиться с программированием в школе, мы пользовались компьютером, доставшимся нам от Мельбурнского университета, который давал возможность программировать на Бейсике, Паскале, Коболе и Фортране[134]134
  Языки программирования, разработанные в 50-х-60-х годах прошлого века. – Примеч. пер.


[Закрыть], но только с помощью перфокарт.

Рисунок 3.4. В 1970-х компьютеры чаще программировали с помощью перфокарт, чем с клавиатуры

В те дни, чтобы программировать, нужно было записать свой код на бумаге, затем, строчка за строчкой, перенести его на перфоркарту. Затем специальный аппарат для чтения пачек карт читал их поштучно и переводил карандашную пометку или отверстие в букву, число или знак, которые затем интерпретировались и компилировались. Классическая программа Hello World требовала четыре разных карты. В школе я был общепризнанным хакером. Прекрасно помню, как взломал систему школьной администрации, чтобы прочитать записи учителей. Меня за это на две недели отлучили от компьютерного класса. За символическую плату я предлагал другим ученикам делать за них задания по программированию. Дело было не в деньгах: я просто проверял, смогу ли получить одни и те же результаты на выходе, пользуясь разными версиями программы.

Примерно в это время мой приятель Дэн Голдберг познакомил меня с моим первым компьютером Apple II, а через некоторое время я завел дома первый микрокомпьютер VIC-20[135]135
  Домашний компьютер Commodore VIC-20 выпускался в Германии в первой половине 1980-х. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть]. Несколько лет спустя я уговорил отца потратиться на домашний IBM-совместимый компьютер. От программирования на перфокартах, с которых считывались карандашные пометки, я перешел к клавиатурам и монохромным экранам. Интерфейс, особенно тот, что создавался для игр и графики, был очень примитивным. У моего микрокомпьютера Commodore VIC-20 было около 4 килобайт встроенной оперативной памяти, 16-килобайтное расширение и кассетный накопитель на магнитной ленте для хранения программ. Он был способен показывать изображения с использованием 16 ярких цветов, но я соединил его со старым черно-белым телевизором, который валялся у родителей. Помню, как покупал журналы для тех, кто увлекался VIC-20, и вглядывался в строчки кодов, старательно вводя их, чтобы сыграть в какую-нибудь новую игру.

Так я учился программированию. Меняя параметры, изучал его синтаксис и логику. Заканчивая среднюю школу, я обладал достаточными навыками, чтобы сразу устроиться на работу по этой специальности. Это позволяло мне совмещать учебу в университете с ежедневными занятиями тем, что я любил: писать коды. Когда появились Windows 3 и 3.11, вдруг оказалось, что графический интерфейс делает работу на компьютере еще проще. Вы получали стандартные средства контроля и такие элементы, как окно редактирования, удобные кнопки и другие элементы дизайна, которые давали гораздо больше возможностей по сравнению со старым экраном с зелеными буквами. Компьютеры становились все мощнее, а интерфейсы – все удобнее. Первое поколение компьютерных интерфейсов было знакомо только инженерам. Второе позволяло научить пользователей применять конкретные программы, не становясь программистами.

Но даже в условиях такого прогресса знание одной компьютерной или операционной системы не означало умения работать или ориентироваться в другой, недостаточно знакомой. Скоро стало возможно купить программный продукт в готовом виде. Достаточно было вставить дискету или картридж в консоль или в компьютер, и даже тот, кто никогда не пользовался этой программой прежде, имел все шансы разобраться в ней. Сегодня мы загружаем на телефоны и ноутбуки приложения и программы, освоение которых требует минут, а не недель интенсивной учебы. YouTube и другие онлайн-инструменты позволили моему 12-летнему сыну научиться писать на Java дополнения к экосистеме популярной игры Minecraft[136]136
  Minecraft – это торговая марка, принадлежащая Mojang/Microsoft. – Примеч. авт.


[Закрыть] за считаные недели.

С развитием этой тенденции мы получим компьютеры колоссальной мощности, встроенные в окружающий мир и не требующие для управления никакого специального интерфейса: реагирующие на сказанное вслух слово или действующие за нас. Чтобы представить это наглядно, подумайте о ношении каких-нибудь фитнес-браслетов Fitbit[137]137
  FitBit – наручные фитнес-браслеты, способные отслеживать основные показатели физической активности и состояния организма, контролировать сон и давать «полезные советы». – Примеч. пер.


[Закрыть] и тех задачах, которые выполняет их компьютер, чтобы они были эффективными.

Появление многоточечной сенсорной панели (мультитач) стало огромным шагом вперед в дизайне интерфейсов персональных устройств. Она позволяет носить в кармане мощнейшие компьютеры, не требующие лишнего «железа» – мыши или клавиатуры.

Рисунок 3.5. Эволюция компьютерных интерфейсов

Такие экраны критикуют как издевательство над нашими умственными способностями, но нельзя отрицать, что эти устройства исключительно просты: двухлетний ребенок в состоянии взять айпад и пользоваться им.

В следующей фазе развития компьютера мы увидим радикальное изменение способов с ним обращаться. Помимо непосредственного ввода информации с помощью виртуальной клавиатуры, голоса, прикосновения, жеста, станет возможен ввод с датчиков. Они будут собирать биометрические данные, показатели состояния здоровья, сведения о геолокации, о работе устройства с учетом данных окружающей среды и даже результатов социального, эвристического и поведенческого анализа, предсказывая и сравнивая наше поведение. Ввод данных перестанет быть линейным и больше не будет ограничиваться одним только экраном или интерфейсом.

От экранов к сенсорным датчикам

Если вы носите смартфон, фитнес-устройство или смарт-часы, они уже сейчас ежедневно собирают огромный объем информации о вас и ваших действиях. Встроенный акселерометр вместе с чипом GPS регистрирует перемещения достаточно точно, чтобы посчитать количество шагов и измерить высоту, когда вы поднимаетесь по лестнице. Носимые пульсомеры и фитнес-мониторы регистрируют частоту сердцебиения и работают как шагомеры. Но следующее поколение сенсорных датчиков будет способно на гораздо большее.

В 2014 году Samsung объявила о создании прототипа носимого устройства Simband, объединяющего десятки разных датчиков, которые могут регистрировать и хранить данные о пройденных за день шагах, сердцебиении, кровотоке и давлении, температуре тела, уровне кислорода и количестве выделившегося пота, – всего 12 типов ключевых данных. Дисплей Simband похож на монитор пульса, стоящий в отделениях интенсивной терапии, только его можно носить на запястье.

Подобно тому как GPS и навигационный софт предсказывают влияние плотности движения на длительность поездки, через 10 лет, в союзе с искусственным интеллектом и алгоритмами, сенсорные датчики смогут регистрировать развивающееся сердечно-сосудистое заболевание, угрозу инсульта, проблемы желудочно-кишечного тракта, нарушения функции печени или острую почечную недостаточность[138]138
  R. W. White, R. Harpaz, N. Н. Shah, W. DuMouchel and E. Horvitz, «Toward enhanced pharmacovigilance using patient-generated data on the Internet», Journal of Clinical Pharmacology & Therapeutics 96, no. 2 (August 2014): 239-46. – Примеч. авт.


[Закрыть] и даже рекомендовать или принимать меры, которые предотвратят критическую ситуацию, пока вы ждете врача.

Рисунок 3.6. Разнообразные датчики Simband встроены в ремешок часов (фото: Samsung)

Рисунок 3.7. Дисплей Simband с электрокардиограммой (ECG или EKG[139]139
  В мире чаще используется термин ECG (ЭКГ). Средняя буква этого сокращения представляет греческое слово «сердце» – cardia, или kardia. В США распространено EKG – используется оригинальное греческое написание, а не его английская транслитерация. – Примеч. авт.


[Закрыть]) и другими данными (фото: Samsung)

Компании, предлагающие страхование жизни и здоровья, начинают понимать, что такие инструменты принципиально снизят их риски при продаже страховых полисов, а держателям полисов (то есть всем нам) позволят, при участии профессиональных врачей, лучше распоряжаться своим здоровьем. Вместо того чтобы оценивать потенциальный риск развития сердечного заболевания, страхование будет занято мониторингом образа жизни и биометрических данных, который позволяет этим риском управлять. Бумажные анкеты-заявки, которые вы заполняете сейчас, покупая страховку, окажутся практически бесполезными по сравнению с данными, которые страховщик получит от комплекта сенсорных датчиков. Кроме того, анкета не поможет человеку контролировать свое питание, физические нагрузки и т. д., чтобы снизить риск сердечных заболеваний. Вот почему такие организации, как John Hancock, американский страховой гигант, уже делают скидки покупателям полисов, которые носят фитнес-мониторы[140]140
  «All Things Considered», NPR Radio, эфир от 8 апреля 2015 года. – Примеч. авт.


[Закрыть].

При том, сколько данных загружается в интернет каждый день и каждую секунду, эффективный анализ их во всем их объеме и разнообразии уже находится далеко за пределами возможностей человека и требует использования компьютеров. Это обещает в том числе радикально изменить наш взгляд на диагностику заболеваний. Несколько лет назад IBM создала компьютер, способный сразиться в телеигре Jeopardy![141]141
  Jeopardy! – телевизионная игра-викторина, популярная во многих странах мира. Передача впервые появилась на экране в 1964 году на канале NBC в США. Российская версия – «Своя игра» (НТВ). – Примеч. пер.


[Закрыть] с двумя ее многолетними чемпионами. Watson – так назвали компьютер – убедительно выиграл, превзойдя двух прежде непобедимых соперников-людей, Дженнингса и Раттера[142]142
  John Markoff, «Computer Winson „Jeopardy!“: Trivial, It’s Not!» New York Times, 16 February 2011, http://www.nytimes.com/2011/02/17/science/17jeopardy-watson.html. – Примеч. авт.


[Закрыть]. Позже руководство Нью-Йоркского геномного центра одобрило использование IBM Watson в медицинской диагностике[143]143
  Irana Ivanova, «IBM’s Watson joins Genome Center to cure cancer», Grain’s New York Business, 19 March 2014, http://www.crainsnewyork.com/article/20140319/HEALTH_CARE/140319845/ibmswatson-joins-genome-center-to-cure-cancer. – Примеч. авт.


[Закрыть]. Насколько автору известно, это первый случай, когда конкретный машинный интеллект был профессионально или академически сертифицирован для работы врачом. Но, без сомнения, не последний.

Что стояло за этой медицинской сертификацией? Команде, создавшей IBM Watson, было интересно, сможет ли он научиться строить гипотезы для решения таких задач, как диагностика рака или поиск генетических маркеров наследственных заболеваний, если ему предоставить правильные данные. Чтобы проверить свою теорию, команда из IBM месяцами загружала в банк данных Watson медицинские журналы, описания случаев из реальной практики и диагностические методики за 20 лет.

В статье об этом исследовании, опубликованной Медицинским колледжем Бейлора и IBM в рецензируемом издании[144]144
  См.: Spangler et al. Proceedings of the 20th ACM SIGKDD international conference on Knowledge discovery and data mining, 2014 (https://scholar.harvard.edu/files/alacoste/files/p1877-spangler.pdf). – Примеч. науч. ред.


[Закрыть], ученые смогли продемонстрировать новый способ генерирования научных вопросов, в долгосрочной перспективе полезных для разработки новых эффективных методов лечения. За считаные недели биологи и специалисты по обработке данных с помощью Watson точно определили, какие белки участвуют в модификации структуры белка р53[145]145
  За его роль в предотвращении образования раковых клеток р53 часто называют белковой структурой, подавляющей опухоль. – Примеч. авт.


[Закрыть]. В исследовании отмечалось, что, если бы не когнитивные возможности Watson, на такую работу у ученых ушли бы годы. Watson проанализировал 70 000 научных статей о р53, чтобы предсказать белки, которые активируют и деактивируют р53. Этот автоматизированный анализ позволил бейлоровским онкологам выбрать для дальнейшего исследования шесть белков – потенциальных мишеней. Выдающийся результат, если учесть, что за последние 30 лет ученые в среднем выделяли по одному такому белку-мишени в год. Производительность Watson превосходит коллективные усилия исследователей рака в США, с их пятимиллиардным финансированием, на 600 %.

Но самое впечатляющее то, что, когда в Watson вводили данные о симптомах конкретного пациента, он мог точно установить тип рака и самое эффективное лечение более чем в 90 % случаев[146]146
  Ian Steadman, «IBM’s Watson is better at diagnosing cancer than human doctors»,Wired, 11 February 2013, http://www.wired.co.uk/news/archive/2013-02/11//ibm-watson-medical-doctor. – Примеч. авт.


[Закрыть]. Почему это важно? Врачи-люди, специалисты-онкологи с 20-летним опытом, обычно оказываются правы в 50 % случаев. Как у Watson получается систематически опережать по этому показателю людей?

Прежде всего – благодаря его способности за секунды объединять и безошибочно помнить данные всех исследований за последние 20 лет.

Логичный следующий шаг – разрешить врачам использовать Watson для лучшей диагностики пациентов, не так ли? Но есть одна тонкость: врачи могут лечить пациентов только на основании рекомендации лицензированного диагноста. Вот почему Геномный центр Нью-Йорка вынес вопрос на заседание совета директоров и получил согласие на регистрацию Watson в качестве лицензированного диагноста в Нью-Йорке.

Что может Watson? Изучить все ваши медицинские записи. Его загружали и обучали лучшие врачи в мире. Он выдает возможные диагнозы, вероятность в процентах, причины, разумную интерпретацию, возражения, противоречия. Хочу сказать, что сейчас эта программа начала работать для миллионов пациентов в Юго-Восточной Азии. Они никогда не увидят Мемориальный онкологический центр имени Слоуна – Кеттеринга, в отличие от нас с вами, находящихся здесь. [Но] они получат к нему доступ, и мне кажется, это очень важно.

Джинни Рометти, председатель правления и генеральный директор IBM, из выступления в программе Чарли Роуза, апрель 2015 года

Теперь, когда мы знаем, что Watson диагностирует рак точнее, чем врач-человек, спрошу вас: к кому бы вы скорее обратились, если бы ваш доктор заподозрил это заболевание у вас? К «доктору Ватсону» или к человеку? Можно, конечно, возразить, что Watson вряд ли хорошо умеет общаться с больными, и все же, поняв, куда ведут эти технологии, мы сможем взглянуть на будущее здравоохранения совершенно другими глазами. Обратите внимание, что генеральный директор IBM присвоил «Ватсону» мужской род, как человеку. Это так, к слову.

Вполне вероятно, что датчики, которые вы носите на теле или внутри, в будущем смогут точно отслеживать изменения состояния вашего здоровья и диагностировать нарушение задолго до того, как оно станет проблемой. Компьютеры будут автоматически анализировать ваши генетические особенности и сообщать алгоритму или машинному интеллекту, на что обратить внимание. Заметив определенные отклонения, алгоритм или интеллект, подобный Watson, сможет рекомендовать конкретные изменения в питании и повседневной жизни – например, больше спать, увеличить физическую нагрузку, – назначить лекарства или даже персонализированные препараты генной терапии. Подумайте о потенциале машинного интеллекта в роли специалиста по питанию, личного тренера или врача. С развитием носимых и вводимых в организм медицинских устройств лечение начнет происходить автоматически. При диабете уровень инсулина сможет поддерживать имплантат. Если проблема станет серьезной, устройство просигналит о ней лечащему врачу, и он, используя свое непревзойденное умение общаться с больными, сможет пригласить вас для более «человеческого» разговора.

К 2020 году медицинская информация об отдельных пациентах будет удваиваться каждые 73 дня[147]147
  «IBM and Partners to Transform Person Health with Watson and Open Cloud», пресс-релиз IBM от 13 апреля 2015 года, https://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/46580.wss. – Примеч. авт.


[Закрыть]. Нужны технологии, которые свяжут разрозненные части в единую картину, просигналят об отклонениях и посоветуют, что предпринять, как это в прошлом сделали бы врачи. Предотвращение острых ситуаций при заболеваниях, которые можно контролировать, станет нормой, а самые большие расходы будут связаны с подпиской на медицинские услуги и с устройствами, которые вы носите, а не с госпитализацией и не с посещением врача.

Телесериал «Во все тяжкие»[148]148
  «Во все тяжкие» (англ. «Breaking Bad») – американская телевизионная криминальная драма, транслировавшаяся с 20 января 2008 года по 29 сентября 2013 года по кабельному каналу АМС. На протяжении пяти сезонов, состоящих из 62 эпизодов, показана история школьного учителя, у которого диагностировали неоперабельный рак легких. – Примеч. пер.


[Закрыть] заострил проблемы, связанные с финансовой доступностью здравоохранения в США, показав преподавателя старших классов, который начал производить запрещенные препараты, чтобы оплатить лечение диагностированного у него рака. В будущем водораздел в области здравоохранения может пройти не между теми, у кого есть страховка и у кого ее нет, а между имеющими и не имеющими доступ к медицинскому искусственном интеллекту и к носимой медицинской технике. «Умные» общества обеспечат таким доступом всех своих граждан, потому что он резко сократит совокупные расходы на здравоохранение.

При потенциальном количестве датчиков в 2030 году от 50 до 100 триллионов большая часть данных будет генерироваться автоматически, а не через устройства ввода. Они будут поступать через датчики на пульсомерах, акселерометрах в смартфонах, биометрические регистраторы, пассивные камеры или алгоритмы для сбора данных о поведении. Объем данных, поступающих из окружающего нас мира, за 10 лет превысит данные, которые мы вводим с помощью клавиатуры или сенсорного экрана, в 10 000 раз. Иными словами, встроенные в нашу среду обитания компьютеры будут больше реагировать на то, что мы делаем, что говорим и как поступаем, чем на то, что мы набираем на клавиатуре или на что кликаем.

Будущее информационных технологий – объединение датчиков и машинного интеллекта. Датчики станут инструментом ввода данных, а алгоритмы – способом их обобщения. Интерфейсы будут просто предоставлять актуальные для нас заключения. Наше участие в управлении процессами или во вводе данных станет очень незначительным, по крайней мере в привычном смысле слова.

Переход от программ к сплошной компьютеризации пространства

Тенденции в области интерфейса и способов использования компьютерной техники сейчас все больше и больше отличаются от наших традиционных представлений о программном обеспечении и взаимодействии с компьютером. Скоро мы будем наблюдать отказ от программных приложений как таковых. Хотя вывод данных радикально усовершенствовался, ввод не особо изменился.

Рисунок 3.8. Эволюция интерактивности

Мы перешли от перфокарт к клавиатуре, потом добавили мышь, камеру и микрофон, а совсем недавно создали мультитач-экраны. Однако большей частью ввод все еще построен на использовании буквенной клавиатуры типа QWERTY, как у пишущей машинки.

От очень простых текстовых интерфейсов мы переходим к все более сложным. Первые компьютерные дисплеи были примитивными, монохромными. Первые браузеры и мобильные телефоны тоже позволяли осуществлять лишь очень примитивные взаимодействия. Вместе с айфонами пришли новые мобильные приложения, уже гораздо более интерактивные, чем простые мобильные веб-страницы. Появление умных часов и очков и подобных устройств породило распределенную архитектуру программного обеспечения. Приложение может быть установлено на телефоне, но связанная с ним картинка и уведомления будут транслироваться на часы или очки. Уже совсем скоро рабочий стол, стена гостиной, приборная панель автомобиля и другие элементы окружающей среды обзаведутся экранами для интерактивного взаимодействия. Мы наполним окружающий мир данными, идеями и контекстом еще и с помощью очков и контактных линз, использующих технологию дополненной реальности.

В эпоху приложений большинство таких предприятий, как банки и авиакомпании, стремятся наращивать функциональность, но, по мере добавления все новых возможностей, растет и предрасположенность к тому, что писатель Джаред Спул[149]149
  Джаред Спул (англ. Jared Spool) – американский писатель, исследователь, эксперт в области ПО и дизайна. – Примеч. пер.


[Закрыть] назвал «провал сотрудничества» (engagementrot). Проблема заключается в том, что невозможно сохранить «низкозатратное»[150]150
  Затратность здесь означает работу, которую пользователь должен совершить, чтобы взаимодействовать с программой. Высокая затратность означает необходимость совершать многократные действия, клики и ввод данных. Низкая требует минимального взаимодействия, строится на данных предыдущих взаимодействий, внешней информации и т. д. Для «низкозатратных» интерфейсов также характерно оптимальное представление данных – легкость чтения и удобство использования. – Примеч. авт.


[Закрыть] для пользователя взаимодействие, если возможностей предлагается слишком много. Рано или поздно наступает момент, когда он начинает путаться в них. Что это за момент? Возьмем для примера спецпредложения или скидки в розничной торговле. Если они встроены в банковское приложение, то в какой-то момент возникает вопрос: это банковское приложение или приложение по поиску спецпредложений? Дизайн теряет однозначность, потому что теперь перед нами две конкурирующих области применения, борющиеся друг с другом за внимание клиента.