Обзор январского, 2004 года номера журнала Computer (IEEE Computer Society, V. 37, No 1, January 2004)

Каждый год в январском номере редакция журнала Computer публикует статьи, в которых обсуждаются результаты исследования и разработок, имеющих шансы на практическое внедрение в ближайшем будущем. Статьи не объединены общей научной тематикой.

Статья «Дорожная карта полупроводниковых технологий — 2003» (2003 Technology Roadmap for Semiconductors) посвящена обновленному отчету международного консорциума International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS, http://public.itrs.net ), который объединяет промышленные компании, специализирующиеся в области микроэлектроники. Предыдущий вариант отчета был опубликован в 2001 году, и ему посвящалась статья в январском номере журнала Computer в 2002 году (см. также «Открытые системы», № 3, 2002). Статью, опубликованную в текущем номере, написали Дон Эденфельд (Don Edenfeld), Эндрю Кэнг (Andrew Kahng), Майк Роджерс (Mike Rodgers) и Йервант Зорьян (Yervant Zorian). В новом варианте отчета отражается существенный сдвиг центра интересов микроэлектронной индустрии. Сегодняшняя ситуация характеризуется тем, что новые технологические решения все в большей степени определяются потребностями приложений. Например, микропроцессоры общего назначения соединяются с системами обработки сигналов для приложений беспроводной связи и встроенных приложений. Разработки «систем на кристалле» (system-on-chip, SoC) и «систем в корпусе» (system-in-package, SiP), объединяющие строительные блоки из различных источников, вытесняют разработки чипов силами одной компании. Полностью отчет размещен на сайте ITRS.

Патрик Риган (Patrick Regan) и Скотт Гамильтон (Scott Hamilton) представили статью «Экспедиция NASA надежна» (NASA?s Mission Reliable). Речь идет о последнем космическом полете к Марсу, в результате которого на поверхности планеты начала функционировать передвижная научная лаборатория. Эта лаборатория оснащена сложнейшими программами суммарным объемом в миллионы строк исходного текста. К программному обеспечению такого рода предъявляются особые требования по части надежности. В статье обсуждаются технологические решения в области программной инженерии, которые позволили NASA преодолеть кризис в программном обеспечении (об этом кризисе впервые публично говорилось на конференции NATO в 1968 году) и обеспечили американскому космическому агентству возможность в сжатые сроки создавать программные системы с требуемым качеством. К числу этих технологических решений относятся автоматическая генерация кода и верификация программ.

Фред Найдерман (Fred Niederman) — автор статьи «Перспективы занятости в области ИТ в 2004 году: противоречивые тенденции» (IT Employment Prospects in 2004: A Mixed Bag). Вряд ли эту статью можно считать прогнозом, даже противоречивым. Автор приходит к выводу, что несмотря на повышение спроса на рынке рабочей силы ИТ, к концу 2003 года трудно сказать, какова будет ситуация в 2004-м. Скорее всего, если в Соединенных Штатах будет наблюдаться экономический рост, то и общий спрос на рабочую силу в области ИТ также возрастет. Но будет ли этот спрос удовлетворяться за счет привлечения новых специалистов в США или за счет аутсорсинга, непонятно. Не вполне ясны и последствия происходящих в ИТ-индустрии структурных изменений. С одной стороны, развитие методов программной инженерии позволяет выполнять проекты разработки быстрее, с лучшим качеством и меньшим числом исполнителей. С другой стороны, все время появляется спрос на программные продукты в абсолютно новых областях, что требует притока рабочей силы. Интересно, что в ближайшие годы возможен и кризис недостатка рабочей силы. Средний возраст сотрудника ИТ-подразделения американской правительственной организации превышает 45 лет, и в обозримом будущем многие уйдут на пенсию. В то же время, число студентов, специализирующихся в области ИТ, сокращается, так что возможен недостаток в молодых специалистах.

Статью «DakNet: новый взгляд на возможности электронных коммуникаций в развивающихся странах» (DakNet: Rethinking Conectivity in Developing Nations) написали Алекс Пентленд (Alex Pentland), Ричард Флечер (Richard Fletcher) и Амир Хессон (Amir Hasson). Технология DakNet разработана в лаборатории Media Lab Массачусетского технологического института с целью обеспечения коммуникационной инфрастуктуры в удаленных от центра регионах в развивающихся странах. В основе предлагаемой идеологии лежат три утверждения: (а) жители в бедных деревнях нуждаются не в постоянной телефонной связи (как правило, им некому звонить), а в возможности доступа к службе передачи электронных сообщений (в том числе, голосовых); (б) бедные люди не только нуждаются в электронных услугах, но и готовы платить за них; (в) коммуникации не обязательно должны поддерживаться в реальном времени. С технической точки зрения DakNet выглядит так. В деревнях устанавливается аппаратура и программное обеспечение «почтовых киосков», в которых каждый житель может воспользоваться услугами передачи и приема сообщений. Используется стандарт беспроводной связи IEEE 802.11b (WiFi). Между деревнями разъезжает автобус, мотоцикл или даже велосипед, оборудованный так называемой мобильной точкой доступа (mobile access point, MAP). Достигая границы доступности киоска по беспроводной локальной сети, он устанавливает с ним связь, забирает накопившиеся сообщения и оставляет сообщения, адресованные жителям деревни. Между деревнями (на значительном расстоянии) установлены WiFi-концентраторы. Когда MAP достигает зону доступности концентратора, он устанавливает с ним связь, оставляет сообщения, адресованные жителям удаленных деревень, и забирает сообщения, оставленные другими MAP и адресованные жителям деревень, которые обслуживаются данным MAP. Если в какой-то деревне образуются значительные денежные средства, то в ней можно установить более мощное оборудование, обеспечивающее коммуникации в реальном времени (к примеру, телефонную связь).

Оливер Бимбер (Oliver Bimber) опубликовал статью «Сочетание оптических голограмм с интерактивной компьютерной графикой» (Combining Optical Holograms with Interactive Computer Graphics). Оптические голограммы обеспечивают высококачественное трехмерное изображение представляемого реального объекта, но они статичны по своей природе. Предлагается подход к построению отображающей аппаратуры, которая позволяет создать качественное стереоскопическое представление интерактивных графических образов одновременно с представлением голограммы. Автором построен прототип такой системы, целиком собранный из доступных на рынке компонентов. Утверждается, что при сравнительно небольших затратах удалось добиться приемлемого качества изображения.

В номере также представлены две статьи не технического, а скорее методологического характера. Первая из них называется «Повесть о трех дисциплинах... и революция» (A Tale of Three Disciplines... and Revolution). Автор статьи — Джесс Пур (Jesse Poore). Три дисциплины в этой «повести» — схемотехника (circuit engineering), генная инженерия (genetic engineering) и программная инженерия (software engineering). История первых двух дисциплин представляет собой успешный эволюционный процесс, на каждом шаге которого соответствующая индустрия опиралась на требуемые фундаментальные результаты академических исследователей (главным образом, в области математики). Исследователи и индустрия всегда общались и продолжают общаться на едином языке, а образовательные программы в университетах всегда соответствовали требуемому уровню технологии. Программная инженерия, в принципе, призвана решать задачи, аналогичные задачам первых двух дисциплин. От спецификаций происходит переход у конечным автоматам, реализационные предписания позволяют отобразить конечный автомат на целевую платформу, программное обеспечение разрабатывается таким образом, чтобы его можно было тестировать, и т.д. Однако в этой области продолжает существовать разрыв между академией и индустрией. Автор доказывает, что для преодоления этого разрыва требуется революция сразу на трех фронтах: сертификация программного обеспечения, лицензирование специалистов и процессов разработки программного обеспечения и реформа образовательных программ. Революция никогда не приходит слишком поздно; в данном же случае она неизбежна.

Наконец, еще одна статья написана Джоном Хорганом (John Horgan). Статья называется «Снова о конце науки» (The End of Science Revisited). В 1996 году Хорган опубликовал в издательстве Addison-Wesley книгу под названием «Конец науки». Общий смысл книги характеризуется следующей цитатой: «Великие дни научных открытий миновали; сегодня наука знает обо всем, о чем она вообще в состоянии узнать». Автора много ругали публично, но в частных разговорах крупные ученые признавали, что во многом согласны с его позицией. По всей видимости, у Хоргана появилось несколько дополнительных аргументов, и он решил их высказать в специальной статье. В частности, он приводит аналогию с историей открытий Земли. Были великие открытия новых континентов, новых пород животных и т.д., но сегодня вряд ли стоит все еще ожидать обнаружения Атлантиды. По мнению автора, главнная опасность состоит в том, что в этой ситуации на передний план может выйти псевдонаука — марксизм, социальный дарвинизм, евгеника, психоанализ и т.п. Хорган называет свою позицию «пессимизмом при наличии надежды», призывая не путать ее с позицией радикального постмодернизма, отрицающей возможность достичь какой-либо истины.

В целом, номер получился исключительно эклектичным, но местами весьма интересным. Посмотрим, что будет в феврале. До следующей встречи, Сергей Кузнецов, kuzloc@ispras.ru.