The Computerfor the 21st Century中文版

版权所有：商用请联系作者辛振[e-mail]简介MarkD.Weiser(July23,1952–April27,1999)wasachiefscientistatXeroxPARCintheUnitedStates.Weiseriswidelyconsideredtobethefatherofubiquitouscomputing,atermhecoinedin1988.[1]——维基百科马克.约瑟（⽣于1952年7月23日，卒于1999年4月27日）是美国施乐帕洛阿尔托研究中⼼的首席科学家。约瑟是公认的“普适计算”之⽗，“普适计算”是⼀个专业术语，1988年由约瑟提出。——维基百科1991年马克.约瑟在《ScientificAmerican》上发表⽂章“TheComputerforthe21stCentury”，正式提出了普适计算（ubiquitouscomputing）。【注】XeroxPARC（XeroxPaloAltoResearchCenter，简称XeroxPARC）即施乐帕洛阿尔托研究中⼼。TheComputerforthe21stCenturyMarkWeiser最具深远意义的技术是那些消失在我们视野里的技术。它们将自⼰融⼊⼈们的日常⽣活中以致不易被察觉。说到书写，它也许是第⼀种信息技术。书写是这样⼀种能⼒：它能获取⼝语的⼀种符号表述，并且能长期的在个⼈有限的记忆里存储、释放信息。现如今，这种信息技术在⼯业化国家是⽆处不在的。不仅仅是书籍、杂志和报纸传递⽂字信息，⽽且街边的标语、⼴告牌、商店的⼴告，甚⾄是墙上乱写乱画的东西都在传递⽂字信息。糖果的包装纸被⽂字覆盖着，“读写技术”是存在于这些产品上的永恒背景，不必特别的关注，但是我们只要轻轻⼀瞥，这些⽂字就会被用于传递信息，为我们所知。否则，真的很难想象现代⼈的⽣活会是什么样⼦。相比之下，以硅为原材料的信息技术还远远没有融⼊周围的环境。有超过5000万台的个⼈计算机被卖出去，尽管如此，计算机基本上仍在⼀个自⼰的世界里。只有通过复杂的指令才能接触计算机，对于那些经常使用计算机的⼈，除了在计算机上跑⼀些程序，别的什么都⼲不了。计算机的艺术形态也许和这样⼀个时期相似。这个时期，在抄写员书写前，必须知道⾜够多的制造墨⽔和洪培粘⼟的知识。【注】洪培粘⼟，也许是要制造盛墨⽔的器⽫？晦涩难懂的光环笼罩着个⼈电脑，不仅仅是用户交互界面不友好这⼀个问题。在施乐帕洛阿尔托研究中⼼，我和我的同事有这样⼀种想法：个⼈电脑的概念在它本身上是错位的。便携式计算机、电⼦书、和“知识导航”的愿景在取得真正的潜在的信息技术上，仅仅是在过渡阶段。这些过渡阶段的机器不可能真正的使计算成为⼈们日常⽣活中隐形的⼀部分。因此，在全世界范围内我们尝试着去孕育⼀种全新的思考计算机的⽅式，⼀种考虑到让计算机融⼊到⼈们的日常⽣活环境中并且允许计算机本身消失在周遭的环境中的⽅式。【注】Dynabook是艾伦·凯于1968年所提出的电⼦书的概念，AlanKay想像这是⼀台可以带着跑的电脑。艾伦·凯是帕洛阿尔托研究中⼼（PaloAltoResearchCenter）的⼀位研究员，他所描绘的DynaBook主要使用者是小孩，帮助小孩学习。为了发展Dynabook,艾伦甚⾄发明了Smalltalk编程语⾔，并发展出图形使用者接⼝，即是苹果麦⾦塔电脑的原型。这种导致计算机消失在周遭的环境里的根本的结果，不在于技术上，⽽是在于⼈们的⼼理上。每当⼈们对⼀样事情掌握的⾜够好时，就不会太注意这件事了。举⼀个例⼦，当你看到街边的标语时，你不用刻意的读出来就能理解它要传达的信息。拥有计算机科学家、经济学家、诺贝尔奖得主众多头衔的HerbSimon称这种现象为“编译”；哲学家MichaelPolanyi称这种现象为“默会维度”；⼼理学家TKGibson称这种现象为“视觉不变量”；哲学家GeorgGadamer和MartinHeidegger共同称这种现象为“⽔平线”；施乐帕洛阿尔托研究中⼼的同事JohnSeelyBrown称这种现象为“外围”。众说纷纭，实质上，只有当我们能够不加思考、挥洒自如的运用⼀样东西，并且把注意⼒放在超越它的新目标上时，这样东西才会以我们⼼理上感知不到它们存在的⽅式消失。这种将计算机天衣⽆缝的⼤量融⼊世界的想法，与当前⼤多数趋势是背道⽽驰的。“普适计算”在这种⼤环境下绝不仅仅意味着计算机能被搬运到海滩、丛林和机场。即使是可以接⼊互联⽹的性能最强劲的笔记本电脑，仍旧把注意⼒集中在⼀个单⼀的盒⼦里。类比于书写，随身携带着⼀个超级便携式计算机就像拥有⼀本非常重要的书。定制这样⼀本书，甚⾄写数百万的其它书籍，都没有开启获得书写能⼒的真正⼒量。此外，尽管普适计算机能够使用除了⽂本和图像以外的声音和影像，但并没有使它们成为“多媒体计算机”。今天的多媒体机器使得计算机屏幕需要成为关注的焦点,⽽不是让它消失在背景里。也许与我们的愿景最⼤相径庭的是“虚拟现实”，它试图将整个世界都装在电脑里。用户佩戴上特殊的防护镜，防护镜映射虚拟场景到用户的眼睛里。他们佩戴⼿套或者甚⾄是⼀套衣服，这些⼿套和衣服能感知到他们的动作和⼿势，因此他们能够移动和操纵虚拟的物体。虽然虚拟现实自有它的用途，允许⼈们去探索那些难以触及的领域，例如，细胞的内部、遥远星球的表面、复杂数据库的信息⽹络。但虚拟现实仅仅是⼀张地图，并不是真正的版图。虚拟现实屏蔽了周围的桌⼦和办公室、那些没有佩戴特制眼镜和特制衣服的⼈类、天⽓、草坪、散步的⼈、偶然的相遇以及⼤体上正在逐渐扩⼤的宇宙。虚拟现实聚焦在拥有庞⼤设备的虚拟世界里，⽽不是⽆形的强化现实的世界。虚拟现实的愿景和普适计算的愿景之间的确存在着分歧。⽆形的计算是如此的强⼤以⾄于我们中的⼀些⼈用“嵌⼊式虚拟”这样⼀个术语来指代计算机被拖拽出电⼦外壳的进程。由于计算机可读数据的虚拟性，所有不同的⽅式都能被更改、处理、分析，所以虚拟现实进⼊⼀种现实世界的状态。如何才能让科技消失在周围的环境中呢？就拿消失在我们视野中的电动马达作为⼀个具有教育意义的例⼦。在世纪之交的时候，⼀个车间或者⼀家⼯厂都有⼀个动⼒引擎，它通过传动轴和轮滑系统来驱动数⼗或者数百个不同的机器。廉价、小巧、⾼效的电动马达使那样的车间和⼯厂成为现实，首先让机器或者⼯具拥有了自⼰的动⼒来源，进⽽把多个马达放在⼀个机器里。比如说，瞥⼀眼商店里典型汽车的用户⼿册，就会发现汽车里有22个马达和多于25个的螺丝管。它们被用来启动引擎、清理挡风玻璃、锁或者开车门，等等诸如这些。通过仔细的观察用户⼿册我们就有可能知道汽车什么时候激活了⼀个马达，但这是毫⽆意义的。就好像隐喻⼀样，⼤多数参与到嵌⼊式虚拟的计算机是⽆形的。计算机已经用在光开关、恒温控制器、立体声系统以及烤箱上，去促进激活这个世界。这些机器以及将来更多的机器都会被接⼊到⽆处不在的⽹络里。然⽽，作为计算机科学家，我的同事和我把注意⼒都集中在能够更加直接的传输和显示信息的设备上。我们发现了两个具有决定性价值的议题：位置和比例。相对于物理上的并存，更基本的⼀点是⼈类的感知，所以⽆处不在的计算机必须知道它们自身在哪里。（与之相反，今天的计算机并不知道它们所处的位置和环境。）如果⼀台计算机只知道它在哪个房间，那么它就能以⼀种有意义的⽅式去调整自⼰的⾏为，并且不需要哪怕⼀点点的⼈⼯智能。⽆处不在的计算机将拥有不同的规格，并且每⼀个规格的计算机有不同的任务。我的同事和我已经构建了⼀种我们称之为标签、衬垫和板⼦的规格：⼀英⼨规模⼤小的机器粗略的和便利贴⼀样⼤；⼀英尺规模⼤小的机器，看起来类似⼀张纸（或者⼀本书、⼀本杂志）；以及⼀码规模⼤小的机器，等同于⿊板或公告板的规模。在⼀个典型的房间里，有多少个标签、衬垫和板⼦规模⼤小的书写和显示的表面呢？看看你的周围：在⼀个英⼨范围内，包含了便利贴、书背上的标题、控制器上的标签、恒温器以及钟表，还有⼀小片的纸。根据房间的⼤小，你也许会看到多于100个的标签，⼗个或⼆⼗个衬垫，以及⼀两个板⼦。这导致我们最初的嵌⼊式虚拟的硬件的部署目标是每间房里有数百台电脑。在⼀个房间里的有数百台计算机，乍看起来是挺吓⼈的，就好像数百伏的电压⼀次性穿过墙上的电线⼀样。但是就像墙壁里的电线⼀样，这数百台计算机在常识上是不可见的。⼈们只会⽆意识的使用它们来完成日常的⼯作。标签是嵌⼊式虚拟中最小的组件。因为他们互相连接，标签就会在诸如袖珍计算器和袖珍助⼿这类已经存在的英⼨规模⼤小的计算机上扩展用途。标签同样会执⾏当前计算机不能完成的功能。例如，奥利维蒂剑桥研究实验室率先开发出了活动徽章系统，现在，在帕洛阿尔托研究中⼼以及全球其它研究实验室的计算机科学家们正致⼒于别针计算机，它约雇员ID卡⼤小。这些徽章通过放置在⼀幢建筑物里的接收器进⾏自我识别，因此使追踪装备着徽章的⼈或者物体成为可能。【注】TheOlivettiResearchLaboratory(ORL)wasaresearchinstituteinthefieldofcomputingandtelecommunicationsfoundedin1986byHermannHauserandAndyHopper.【注】活动徽章系统，请参考：~dmerrill/badge/Want92_ActiveBadge.pdf在我们进⾏嵌⼊式虚拟实验的实验室，门只对正确的徽章佩戴者开放。房间按照名字迎接⼈们，电话可以被自动转向接受者⽽⽆论他在哪里，接待员实际上知道⼈们所处的位置，任何坐在计算机终端前面的⼈，计算机终端会获得他们的偏好以及他们自⼰写下的约会日志。⼈⼯智能领域不需要任何变⾰——只需要合理的将计算机嵌⼊到日常世界。自动记录的日志显示了⼀件简单的事，例如知道⼈们在什么地⽅是如何产⽣复杂的结果：以会议为例，会议是由⼏个共同在⼀个屋⼦里花费时间的⼈组成，当⼈们在那里的时候，会议的主题更像是房间里的显示器屏幕上调用的⽂档。我的同事Roy.Want设计了⼀个组合了小型显示器的标签，这个标签能够同时作为⼀个活动徽章、日程表和日志⼯作。它同样也能够作为计算机屏幕的⼀个扩展来⼯作：例如，取代了程序窗⼝最小化为屏幕上的⼀个小图标，用户可以将⼀个窗⼝缩小为⼀个标签显示。这使得信息可以自由的使用屏幕，也使得⼈们能够围绕着他们的终端来安排基于计算机的项目，就像现在他们桌⼦和茶⼏上将纸质项目组成卷⼀样。把⼀个项目带到不同的办公室进⾏讨论如同集合标签⼀样简单；相关的程序和⽂件可以被任何终端设备调用。对于规模⽽⾔，下⼀步是衬垫，⼀种⼤小介于⼀张纸和目前的膝上型和掌上型计算机之间的东西。帕洛阿尔托研究中⼼的BobKrivacic已经构建⼀个原型衬垫。这个原型衬垫，使用了2个微处理器、⼀个⼯作站⼤小的显示器、⼀个多按钮唱针以及收音机⽹络，并且原型衬垫可以处理单个房间内的单个⼈的数百台设备。衬垫与传统的便携式计算机有本质上的区别。与便携式计算机随着主⼈⽽动的特点不同，必须要被主⼈从⼀个地⽅带到另外⼀个地⽅的衬垫是失败的衬垫。衬垫应该是“碎片型计算机”（类似于“碎纸片”），能够在任何地⽅获得和使用；他们没有个体身份或者重要性的区别。⼀种想法是把衬垫看做窗⼝的解药。窗⼝由帕洛阿尔托研究中⼼发明，且由Apple公司的Macintosh推⼴开来。Macintosh计算机能够将多个不同的活动窗⼝同时放在计算机屏幕的⼀个小地⽅。在20年间，计算机屏幕没有变的更⼤。计算机窗⼝系统经常被认为是基于桌面的隐喻——但是谁会使用⼀个表面积只有9*11英⼨的桌⼦呢？相反的是，衬垫使用了⼀个真正的桌⼦。在桌⼦上摊开许多电⼦衬垫，就像摊开纸⼀样。面对许多任务时，将衬垫作为提醒器来使用。越过桌⼦，找到抽屉，夹⼦和茶⼏。在面前摊开当天的许多任务的许多部分来满⾜任务和适合你的胳膊和眼睛的延伸，⽽不是满⾜CRT玻璃界面的局限。【注】CRT是⼀种使用阴极射线管(CathodeRayTube）的显示器，主要有五部分组成：电⼦枪(Elec