Znanost in raziskave -- še naprej temelj za prihodnost

Velika računalniška podjetja vse bolj investirajo v raziskave novih tehnologij, ki bodo (morda) predstavljale temelj za računalništvo prihodnosti. Pri tem pogosto sodelujejo z uglednimi raziskovalnimi ustanovami in univerzami. Zato ni slučajno, da je Microsoft enega od svojih centrov za raziskave postavil v angleško mesto in univerzo Cambridge, ki je že stoletja eden izmed poglavitnih centrov znanosti v Evropi.

Čeprav pravimo, da je računalništvo že danes eno izmed najhitreje razvijajočih se področji, nas v prihodnosti čakajo še precej večji izzivi. Računalniki bodo morali postati lažji za uporabo, bolj učinkoviti in v celoti bolj koristni, tudi na področjih in za naloge, ki si jih danes še ne znamo predstavljati. Vizijo računalnikov in komunikacij prihodnosti do neke mere dobro ponazarja znana televizijska nadaljevanka Star Trek: v njej posadka vesoljske ladje z računalnikom komunicira zgolj s pomočjo govora, računalnik pa v vsakem trenutku ve, s kom govori, kako komunicira in kakšne informacije želi oseba, s katero se >>pogovarja<<. Po mnenju znanstvenikov je do te točke še veliko ovir, toda nekatere izmed temeljev za tako delovanje razvijajo že danes.

Eno izmed mest, kjer se dogaja ta >>tiha revolucija<< oziroma razvoj osnovnih tehnologij prihodnosti, je oddelek Microsoftovega razvojne organizacije Microsoft Research, ki ima svoj sedež v angleškem univerzitetnem mestu Cambridge. Ustanovljen je bil leta 1997 skupaj s podporo same univerze. Od vsega začetka ga vodi profesor Roger Needham, sicer eden od veteranov razvoja računalniških sistemov (operacijskih sistemov, porazdeljenih sistemov, omrežij), pred tem vodja laboratorija za računalništvo univerze v Cambridgeu. V slabih štirih letih je Microsoftov laboratorij zrasel iz treh do današnjih 55 članov, ukvarjajo pa se z razvojem porazdeljenih sistemov, mobilnega računalništva, računalniškega učenja in sistemov za računalniško zaznavanje, omrežnih sistemov, računalniške varnosti in razvoja novih teorij in sistemov na področju računalniškega programiranja. Glavni moto laboratorija je biti številka ena na svojem področju.

Laboratorij v Cambridgeu je le eden od štirih oddelkov razvojnega oddelka Microsofta. Poleg angleškega so še razvojni oddelek v Microsoftovovem domačem Redmondu, oddelek v San Franciscu ter Pekingu. Skupno v družbi Microsoft Research dela okoli 620 raziskovalcev, ki delujejo na več kot 30 področjih, med drugim tudi tako pomembnih, kot so prepoznavanje govora, uporabniški vmesniki med računalnikom in uporabnikom, procesiranje naravnih jezikov, grafiki in seveda temelju - napredku na področju matematike in osnovnih algoritmov. Microsoft v ta razvoj vsako leto prispeva kar precej sredstev, kljub temu pa je plod razvoja raziskovalcev tipično javno dostopen in informacije o napredku niso strogo varovana skrivnost. Tako vsaj trdijo odgovorni v laboratoriju.

Aprila so povabljene novinarje seznanili z trenutnim delom in projekti, ki potekajo v laboratoriju. Predstavljen je bil zelo širok spekter tehnologij z različnih področij, ki so tudi v različnih fazah razvoja. Nekateri, kot je nov sistem za potrjevanje (avtentifikacijo) uporabnikov s SIM karticami sodobnih telefonov GSM je videti blizu praktični uporabi, spet drugi, kot je na primer prepoznavanje obrazov in oseb pa so le drobec na poti k višjim ciljem in zato ustrezno daleč od izdelkov za končne uporabnike.

Slišati in videti je bilo mogoče nekatere napredne koncepte, kot je pisalno pero XWpen, ki s pomočjo tipal za pospeške, podobnih tistim v varnostnih zračnih blazinah v avtomobilih, omogoča prepoznavanje potez, ki jih opravljamo s pisalom in zato lahko predstavlja osnovo za napredno prepoznavanje pisave. Zanimiv je tudi algoritem RVM (Relevance Vector Machine), ki omogoča večjo stopnjo stiskanja in kakovost podatkov od danes uporabljenega algoritma JPEG. Za delovanje uporablja sistem verjetnosti, kjer se bolj pogostim vzorcem daje krajša koda, podobno kakor pri Morsovem kodiranju. Končni rezultat je precej bolj realistična slika kakor pri algoritmu JPEG ob enaki velikosti datoteke.

Tudi sicer je precej raziskav povezanih z grafiko in računalniškim vidom. Microsoft Research je razvil poseben algoritem za napredno in enostavno izdelavo izrezov v slikah, kjer algoritem s pomočjo verjetnosti napol samodejno najde robove izbranega predmeta, kar je precej laže za manj izkušene uporabnike od današnjih sistemov. Prikazan je tudi sistem za izdelavo 3D modelov in prostorske predstavitve slik, ustvarjenih iz običajnih fotografij. Za to potrebujemo vsaj dve ali tri fotografije z različnih zornih kotov. Čeprav koncept ni povsem nov, je novi algoritem hitrejši za nekaj velikostnih razredov, pri tem pa tudi precej bolj natančen. Veliko dela je usmerjenega v prepoznavanje gibanja ljudi. Z računalniškimi modeli skušajo izdelati sisteme, ki znajo slediti in oponašati gibanje telesa ali njegovih delov (glave, obraza). Praktično uporabo lahko tak sistem najde na različnih področjih, vse od iger z novim tipom sistemov za krmiljenje (premikanjem celotnega telesa) do videokonferenečnih sistemov, pri katerem računalnik natančno spremlja osebo, ki se giba v prostoru.

To pa je del aktivnosti v laboratoriju v Cambridgu. Videti je bilo mogoče še program MS Read, pripomoček za spletni iskalnik Internet Explorer, ki zna pametno spremljati uporabnikove poizvedbe in iz njih izvleči pomenske povezave v besedilih, ki so ob tem ustrezno osvetljene, zato iskane informacije na spletni strani (recimo iskalnikih) opazimo hitreje kot sicer. Videti je bilo mogoče tudi sistem za napreden nadzor pretoka podatkov v računalniških omrežjih, ki lahko zagotavlja kakovost storitev (na primer predvajanje pretočnih video posnetkov) tudi v manjših, na primer domačih omrežjih. Med številnimi demonstracijami tehnologij smo se novinarji lahko poigrali z nekaterimi novimi ročnimi računalniki z okoljem Windows CE (na primer modelom družbe Sagem, ki združuje ročni računalnik in telefon GPRS) ter prototipom s prihajajočim operacijskim sistemom za mobilne telefone z delovnim imenom Stinger. Slednji bo ugledal luč sveta že v drugi polovici letošnjega leta.

Iz vsega je razvidno, da je trenutni poudarek predvsem na sistemih, kjer se računalniki samodejno učijo in prilagajajo delovnemu okolju ter uporabnikom. Raziskovalci pa priznavajo, da je pot do cilja morda daljša, kot so nekateri napovedovali v preteklosti. Napovedi so bile zgrešene zlasti zato, ker so nekateri podcenjevali zapletenost nekaterih obdelav podatkov, zlasti prepoznavanja govora in slik. Cilji so videti bolj oddaljeni, kakor so bili nekoč.