Tendinţe - PC Magazine Romania, Septembrie 2004

Dincole de limite

Elena Andreea Liţă

În pas de robot

Cercetătorii din Statele Unite lucrează în prezent la creşterea performanţelor umane cu ajutorul roboticii, tehnologie cunoscută şi sub numele de biomecatronică. Cu alte cuvinte, contopirea corpului uman cu maşina.

Mergând pe urmele roboţilor casnici sau de divertisment, ca iRobot Roomba sau AIBO de la Sony, roboţii încep să apară acum şi în corpul uman. În cadrul universităţii Cambridge, Massachusetts, profesorul Hugh Herr şi echipa sa de biomecatronică au lucrat în ultimii cinci ani la dezvoltarea unui aparat ortopedic activ pentru gleznă (Active Ankle-Foot Orthosis - AAFO). Făcut din plastic, dotat cu un motor, un microprocesor şi o sursă de putere, robotul poate reanima o gleznă paralizată.

Spre deosebire de o proteză obişnuită, aparatele ortopedice nu înlocuiesc membrele lipsă. În schimb, se ataşează la un membru paralizat sau chiar la unul sănătos, în acest caz cu scopul de a creşte performanţele naturale. Dispozitivul creat de echipa de cercetători de la Cambridge cântăreşte aproximativ 1,300 kg şi acoperă piciorul de sub genunchi până la degetele de la picioare, refăcând mişcarea naturală. O altă echipă de cercetători de la University of California, Berkeley, lucrează în prezent la un dispozitiv numit Berkeley Lower Extremity Exoskeleton (BLEEX), care se fixează pe piciorul celui care îl poartă, ajutându-l pe acesta să care greutăţi mari pe distanţe lungi. Dispozitivul foloseşte senzori, un mecanism de acţionare, o reţea şi un set de algoritmi complecşi care calculează mişcarea exoscheletului. Este proiectat să imite cuplul, mişcarea şi viteza în mers a unei persoane de 75 kg.

Homazoon Kazerooni, un profesor de la Berkeley care a inventat acest concept la începutul anilor `90, spune că prototipul poate suporta până la 36 de kg într-un rucsac special. "Tu mergi pur şi simplu, iar el merge cu tine", spune acesta. Dispozitivul a fost creat pentru a fi utilizat în aplicaţii militare sau de salvare.

Vor mai trece însă câţiva ani până când ambele dispozitive vor intra în circuitul comercial, iar AAFO va fi chiar destul de costisitor de dezvoltat. Dar după cum spun cercetătorii de la Cambridge, creşterea artificială a performanţelor umane reprezintă viitorul. Potrivit acestora, în următorul deceniu vom vedea diverşi amplificatori ai corpului uman, care vor intensifica forţa şi rezistenţa acestuia. Vom vedea dispozitive de transport care nu se vor mai baza pe roţi, unde propriile noastre forţe fizice vor fi amplificate de tehnologie, unde vom putea traversa terenuri accidentate într-un timp mai scurt şi cu un consum foarte mic de energie umană. Oamenii viitorului vor renunţa în anumite situaţii la vehiculele pe roţi, pentru că propriile membre, impulsionate de tehnologie, vor devansa cu mult performanţele automobilelor obişnuite.

USB wireless

Tehnologia WI-FI vă eliberează notebook-ul de o mulţime de cabluri, iar UBS-ul wireless va face acelaşi lucru şi cu camera video. În curând, veţi putea plasa camera lângă PC şi transmite conţinutul video către acesta - wireless.

USB-ul wireless se bazează pe tehnologia radio în bandă ultra largă, care operează în zona 3.1-10.6 GHz a spectrului radio. Succesul său depinde de viteza de transfer pe care o poate atinge în anumite intervale. Spre deosebire de Bluetooth, o tehnologie cu rază de acţiune şi rate de transfer mai mici, USB-ul wireless este proiectat să permită transferuri multiple de date şi video în interiorul întregii locuinţe.

Dar cât de rapid poate fi USB-ul wireless? Iniţial, viteza va ajunge la 480 megabiţi pe secundă pe o distanţă de 2 metri şi o viteză de 110 Mbps la 10 metri. O viteză de 1 GB pe secundă se estimează că va fi atinsă la sfârşitul lui 2007. Conexiunile USB actuale pot ajunge până la viteze de 480Mbps; Bluetooth oferă doar 12Mbps iar Wi-Fi poate ajunge teoretic până la 54Mbps, deşi viteza actuală este mult mai mică. Când vor fi disponibile primele produse de acest tip? Potrivit unor surse din cadrul Intel, la sfârşitul lui 2005, începutul lui 2006. Primele modele vor fi realizate sub forma unor carduri care se vor ataşa la dispozitivele USB existente. Compatibilitatea este principala prioritate în cazul dezvoltării tehnologiei USB wireless, având în vedere că până în prezent au fost livrate în întreaga lume peste 1,5 miliarde de dispozitive prevăzute cu USB.

Nu va mai trece mult timp până când doar câteva conexiuni vor mai fi făcute prin fire.

Software-ul care se scrie singur

Aproape oricine poate face un tabel în Excel sau o prezentare în Power Point. Dar când se pune problema construirii unei aplicaţii complete, mulţi dintre noi nu ştiu nici măcar de unde să înceapă.

Aplicaţiile din ziua de azi sunt atât de complexe, încât chiar şi programatorii experimentaţi se află uneori în dificultate când trebuie să le pună cap la cap. Fiecare din ele conţine milioane de linii de cod şi nimeni nu poate înţelege în întregime ce fac toate acestea. De aceea, indiferent de câte ori au fost testate, aplicaţiile tot crapă la un moment dat.

Soluţia este însă pe drum. Charles Simonyi - inginerul de origine maghiară care a construit primul procesor word WYSIWYG la Xerox Parc iar mai târziu a supravegheat dezvoltarea programelor Excel şi Word - şi-a fondat propria companie, sperând să reinventeze lumea bizantină a programării. Compania sa, Intentional Software, îşi propune să ofere utilizatorului obişnuit modalităţi simple de a construi aplicaţii elaborate. Nu trebuie decât să-i spuneţi computerului ce vreţi să construiţi, iar acesta face restul. Acum vă veţi întreba: chiar se scrie software-ul singur? Nu chiar. În prezent trebuie să faceţi o descriere detaliată a ceea ce vreţi să obţineţi, să adăugaţi câteva diagrame şi să înmânaţi planurile unei echipe de dezvoltatori care va face tot ce-i stă în putinţă să construiască aplicaţia care să corespundă specificaţiilor voastre. Dar aceştia nu vă pot îndeplini toate cerinţele fără un du-te vino epuizant. În programarea virtuală, dezvoltatorii crează un set de metaunelte care îţi permit să-ţi construieşti aplicaţia pe cont propriu. Introduci descrierile iniţiale şi diagramele, iar aceste unelte crează aplicaţia fără să mai fie necesară intervenţia nici unei echipe de dezvoltatori.

Programatorii calificaţi nu lipsesc totuşi cu desăvărşire din acest proces, dar fiecare utilizator are puterea de a face propriile modificări. În acelaşi timp, programatorii nu trebuie să-şi mai facă grijă că ar putea să strice codul existent de fiecare dată când trebuie făcută o modificare. "În cazul programatorilor, sistemul capturează efectiv procesul lor de lucru, nu doar rezultatele, astfel încât aceştia nu trebuia să facă acelaşi lucru de fiecare dată şi nici nu riscă să facă aceeaşi greşeală de mai multe ori", spune Simonyi. Iar aplicaţiile nu numai că vor fi mai uşor de dezvoltat dar vor fi şi mai fiabile.

Simonyi este de părere că viziunea sa constituie următorul pas firesc în evoluţia proiectării de software. Limbajele de programare au devenit din ce în ce mai abstracte, migrând de la cele în 1 şi 0 pe care le înţeleg sistemele de calcul, spre limbajele şi imaginile folosite în comunicarea interumană. Multe companii folosesc deja limbajul UML (Unified Modeling Language), care reprezintă un pas mic spre viziunea lui Simonyi. În timp ce UML lucrează cu limbajele de programare actuale, Intentional renunţă la uneltele complicate folosite astăzi, oferind un vocabular simplu, suficient de puternic pentru a construi o aplicaţie. Cât de departe este această nouă lume? Nu foarte departe, este de părere Simonyi. În câţiva ani veţi putea dezvolta singuri mai mult decât o foaie de lucru.

Trecerea barierelor limbii

În analele comediei computerelor, una dintre cele mai faimoase anecdote este să întrebi un motor de recunoaştere a vorbirii dacă recunoaşte vorbirea.

A face maşinile să recunoască atât limbajul scris cât şi cel vorbit a constituit mult timp un ideal greu de atins în industria tehnică. Acum, datorită unui val de fonduri guvernamentale şi a unor inovaţii în domeniul tehnic, interpretarea (şi înţelegerea) de către maşini a limbajului scris nu mai este un subiect de râs.

În mare parte, nivelul de acurateţe a interpretării de către maşini a evoluat cu paşi de melc, iar acum programele de interpretare folosesc o bază de date imensă pentru compararea frazelor şi pentru extragerea sensului. Capacităţile uriaşe de stocare la care s-a ajuns în prezent au dus la o explozie a dimensiunilor unor astfel de baze de date. "Acum folosim terrabiţi de date", spune Steve Klein, chairman şi CEO la Meaningful Machines, o companie care dezvoltă tehnologii de interpretare. "Acest lucru stimulează enorm acurateţea şi de aceea ne place să spunem că prin tehnologia noastră maşinile înţeleg, nu doar interpretează".

Klein şi compania sa păstrează în mare secret software-ul pe care îl vor lansa spre sfârşitul acestui an, dar Klein spune că este revoluţionar şi că va avea impact asupra oricărui domeniu, pornind de la maşinile de interpretare a documentelor străine folosite de guvernul Statelor Unite până la motoarele de căutare pe Internet care recunosc vocea.

Singurul indiciu pe care l-au dat cei de la Meaningful Machines despre software-ul lor este că acesta va folosi noile metode de traducere progresivă pentru a arăta ce înseamnă întreaga frază, în loc să traducă fiecare cuvânt pe rând. Această metodă îi permite software-ului să desluşească dacă într-o anume frază cuvântul baseball se referă la o minge sau la joc. Traducerea progresivă este şi secretul software-ului de interpretare creat de Language Weaver. Recent, aceştia au primit o finanţare de la In-Q-Tel, companie susţinută de CIA, care ar vrea să folosească software-ul nu numai pentru traducerea documentelor din diverse limbi dar şi pentru ca maşinile să înţeleagă textul automat, depistând astfel textele care pot fi periculoase sau pot dezvălui anumite secrete.

De asemenea, software-ul poate să facă actualele motoare de căutare pe Internet să pară nişte relicve din trecutul îndepărtat. "Suntem doar la câţiva ani distanţă de motoarele de căutare care vor oferi rezultate de mare precizie, traduse din aproape orice limbă de pe glob", spune Daniel Marcu, fondator al Language Weaver. Eventual, software-ul va putea nu numai să înţealeagă limbajul vorbit dar să şi acţioneze în funcţie de acesta.

În acelaşi timp, DARPA (the Defence Advanced Research Project Agency) finanţează numeroase proiecte care încearcă să extragă informaţii din diferite limbi străine. În cadrul recentei conferinţe DARPA, organizaţia a prezentat un dispozitiv handheld de interpretare, numit VoxTec Phraselator. Nu trebuie decât să-i vorbeşti şi acesta traduce instantaneu frazele în arabă.

Carnegie Mellon University, University of Southern California şi Microsoft Research lucrează în prezent la unele dintre cele mai extinse proiecte pentru dezvoltarea unor soft-uri de interpretare. Microsoft este interesat în primul rând de extragerea sensurilor din documentele în engleză.

Pielea inteligentă

Într-o zi, aparatul de supraveghere a copilului vă va alerta nu numai pentru un plâns care trezeşte toţi vecinii. Sute de mici senzori wireless băgaţi în hainele copilului vă vor alerta la cea mai mică modificare a temperaturii, pulsului sau la cea mai mică mişcare. Dacă copilului începe să-i crească temperatura sau are probleme cu respiraţia veţi afla într-o secundă.

La University of Texas din Arlington, Zeynep Celik-Butler şi Donald Butler sunt pe cale de a crea acest tip de dispozitiv. La fel cum alţi cercetători concep cipuri sau ecrane pentru calculator, cei doi soţi lucrează împreună pentru a construi microsenzori flexibili, dispozitive suficient de micuţe încât să poată sta într-o draperie sau într-o haină obişnuită şi totuşi suficient de inteligente pentru a detecta schimbările din imediata apropiere.

Cercetătorii şi-au numit proiectul "pielea inteligentă" şi au demonstrat deja funcţionalitatea unui prototip care monitorizează razele infraroşii, ceea ce înseamnă că este capabil să depisteze şi variaţiile temperaturii corpului.

Prototipul are la bază un substrat flexibil din polimer care poate rezista la temperaturi de până la 7520 Fahrenheit. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât îi este mai simplu să depoziteze materiale senzitive pe substrat. În acest caz, microsenzorii sunt făcuţi din oxid de cupru, bariu şi ytriu, un material care răspunde la razele infraroşii.

Proiectul, finanţat de National Science Foundation, mai are încă cinci are la dispoziţie, aşa că s-ar putea să intrăm în următorul deceniu până să apară pe piaţă astfel de dispozitive. Nu se ştie însă în câte locuri pot fi plasate, şi nici câte lucruri pot monitoriza. Ţesuţi într-o uniformă militară, senzorii pot detecta chimicalele toxice sau agenţii bacterieni din aer. Purtaţi de un diabetic, chiar sub piele, aceştia pot detecta nivelul insulinei şi al glucozei. Donald Butler crede că în curând îşi vor găşi loc şi în lumea roboticii. O maşină de la NASA de exemplu, poate monitoriza cu uşurinţă mediul înconjurător în timp ce se deplasează pe Marte sau pe lună. Şi, aşa cum spuneam, să nu uităm dispozitivul de supraveghere a copilului. Cu S mare.