I september 1991 publiserte Scientific American en artikkel av Mark Weiser, den daværende lederen av Xerox’ PARC informatikklaboratorium, med tittelen ‘Datamaskinen for det 21. århundre‘. I det stykket diskuterte han ideene sine for en datainfrastruktur som ville forsvinne i bakgrunnen, og kalte det “allestedsnærværende databehandling”.
Weisers allestedsnærværende databehandlingsfremtid var en der teknologi var overalt, og hvor vi samhandlet med dem gjennom det han kalte “faner”, “puter” og “vegger”.
Han beskrev det som følger: “Allestedsnærværende databehandling navngir den tredje bølgen innen databehandling, som nettopp har begynt. Først var stormaskiner, hver delt av mange mennesker. Nå er vi i den personlige datatiden, hvor person og maskin stirrer urolig på hverandre over hele verden. Deretter kommer allestedsnærværende databehandling, eller en tidsalder av rolig teknologi, når teknologien trekker seg tilbake i bakgrunnen av livene våre.”
Den tredje bølgen av databehandling er en vi lever gjennom, med smarttelefoner, faner, nettbrett og berøringsaktiverte PC-er, og gigantiske flatskjermer på veggene. Men det er ikke en spesielt rolig verden, med alle enhetene våre som krever oppmerksomhet, og hvor vi blir tvunget inn i et uendelig sett med interaksjoner med skjermene våre.
Uvitenhet er lykke (når det kommer til datamaskiner)
I stedet blir vi trukket til en annen bølge, en som tar Weisers allestedsnærværende datasyn og blander den med tingenes internett (IoT), maskinlæring og hyperskala dataskyen for å levere det som kalles «omgivende databehandling». Som et alternativ til tradisjonelle databehandlingsmodeller, tar ambient computing sitt signal fra musikeren Brian Enosom ved å lage begrepet ‘ambient music’ for sine langsomme komposisjoner, beskrev det som noe som “må være like ignorerbart som det er interessant.”
Ambient computing er ignorerbar databehandling. Den er der, men den er i bakgrunnen og gjør jobben vi har bygget den for å gjøre. En definisjon er en datamaskin du bruker uten å vite at du bruker den. Det er nær Enos definisjon av musikken hans – ignorerbar og interessant.
Mye av det vi gjør med smarte høyttalere er en introduksjon til ambient computing. Det er ikke den komplette omgivelsesopplevelsen, siden den er avhengig av stemmen din. Men du bruker en datamaskin uten å sette deg ned ved et tastatur og snakke ut i løse luften. Ting blir mer interessant når den smarte høyttaleren blir grensesnittet til et smart hjem, der den kan svare på spørsmål og kjøre handlinger, slå på lys eller endre temperaturen i et rom.
Men hva om den høyttaleren ikke var der i det hele tatt, med kontroll fra et smart hjem som utnytter sensorer til å fungere uten noen bevisst interaksjon fra din side? Du går inn i et rom og lysene tennes, fordi sensorer registrerer din tilstedeværelse og fordi et annet sett med sensorer indikerer at gjeldende lysnivå i rommet er lavere enn dine preferanser. Kanskje solen har gått ned, kanskje det regner; Det som er viktig er at systemet har levert den valgte responsen uten interaksjon fra din side.
Å leve med ambient computing
Med ambient computing må enhver interaksjon være etter eget valg, drevet av brukeren i stedet for systemet. De fleste operasjoner er i bakgrunnen, drevet av regelmotorer og maskinlæring. For eksempel er varmekontrollerne i hjemmet mitt et utmerket eksempel på en ambient computing-plattform. Som de fleste europeiske hjem, bruker mine varmtvannsradiatorer og en sentral kjele. I tillegg til en sentral termostat har hver radiator sin egen termostatventil. Disse pleide å være enkle voksmotorer som åpnet og lukket ventilen ved å bruke omtrentlige temperaturer. En ‘4’ på en radiator ville være omtrent det samme på en annen.
Det omgivende databehandlingssystemet som kjører dem har nå separate IoT-kontrollerte ventiler som kan behandle hvert rom som en egen sone, og kombinerer temperatursensorer med aktuatorer som driver radiatorventilene og trådløse tilkoblinger til sentralkontrolleren. Selv om disse brukes til å styre temperatur på romnivå, er de bare en del av et mye mer komplekst system. Når systemet var slått på, brukte systemet som helhet den første driftsmåneden på å bygge en termisk modell av huset, og lære hvor mye varme som må legges inn i hver sone for å nå og opprettholde måltemperaturen.
Alt jeg har trengt å gjøre er å definere hva systemmålene er, og nå går den fritt, slå på kjelen når det er nødvendig og justere ventilene for å sikre at hver sone er riktig oppvarmet. Jeg kan sjekke en app for å se om alt fungerer slik jeg har tenkt, og endre mål etter behov. Det er ingen varsler, ingen uønskede interaksjoner. Alt som betyr noe er at rommene er så varme som de trenger å være, når de trenger det. Kompleksiteten til systemet er skjult, med en sky-trent, maskinlæringsmodell som kjører på mer begrenset maskinvare i hjemmet mitt.
Det som er viktigere er at modellen også er knyttet til ytre forhold, trent på husets respons på ytre forhold samt interne varmekilder, og knyttet til en liten digital værstasjon på taket mitt. Hvis det ikke skal være spesielt kaldt ute, kjører den ikke oppvarmingen like lenge, fordi det vil ta lengre tid før huset har kjølt seg ned.
Ambient computing gir en intelligent måte å jobbe med sensorer og aktuatorer på, og bygger på deres tilkoblinger og den fleksible datakraften til skyen. Det er en måte å bygge smarte kontakter på som kan levere mer enn den relativt enkle maskinvaren den bruker. Hjemmeautomatisering er en logisk tidlig bruker av ambient computing-teknologier, men det er mange flere alternativer innen industri, transport og i miljøet.
Farger og lys, bevegelse og form: det omgivende grensesnittet
Det andre nøkkelaspektet ved ambient computing er hvordan den leverer informasjon til oss. I stedet for komplekse skjermer fulle av informasjon, kan et omgivelsesgrensesnitt være en nyanse av blått, som endrer farge etter hvert som været endrer seg eller når aksjekursen beveger seg. Du kan tenke på det som den elektroniske ekvivalenten til de gamle analoge skivene og lysene, eller en bils dashbord: noe du kan se på og forstå hva som skjer og avgjøre om du trenger mer informasjon.
En av de første populære ambient databehandlingsenhetene var nabaz dag, en kaninformet Internett-tilkoblet enhet som endret farge eller flyttet ørene basert på ekstern informasjon. Du kunne velge hva signalene betydde for deg, så hver Nabaztag ble en veldig personlig enhet. Den modellen gikk enda lenger med en Microsoft Research-prosjekt som bygde en virkelig versjon av en familieklokke fra en Harry Potter-film, med en blanding av fysiske pekere og tilpassede skjermer.
Et ambient-grensesnitt må være synlig. Det er ikke noe du skal bruke tid på å tyde. Det bør ikke være komplisert å sette opp, med miljøer uten og lav kode som gir den enkle hendelsesdrevne modellen som brukes til å levere ambient-applikasjoner. Å koble et IoT-drevet lys til en kalender betyr at kollegene dine (og hvis det er for å jobbe hjemme, familien) vet at de ikke skal avbryte deg når du er i et nettmøte. Verktøy som Node-RØDMicrosofts Power Automateog IFTTT er nøkkelen til å bygge ditt eget omgivende datamiljø fra vanlig IoT-maskinvare og fra enkle APIer som webhooks.
Den omgivende fremtiden
Vi lever i en verden av allestedsnærværende datamaskiner, en verden hvor de krever mer og mer av vår oppmerksomhet. Men etter hvert som de blir kraftigere og mer distribuert over hele verden, blir den oppmerksomheten mindre og mindre viktig. Å gjøre dem ignorable er neste trinn, å bruke dem i bakgrunnen og bare samhandle med dem når det virkelig er nødvendig.
Å blande allestedsnærværende databehandling med IoT-sensorer og aktuatorer, så vel som med sky og lokal AI, gir mye mening. Det hele kombineres for å bli nok et stort skritt til en science-fiction-fremtid der miljøet rundt oss reagerer på våre behov før vi i det hele tatt vet hva vi vil.