Εργασίες και Μελέτες στο Διάχυτο Υπολογισμό 

και την Περιρρέουσα Νοημοσύνη 

  

 

 

 

ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΤΗΣ ΣΔΥ51  

Αχιλλέας Δ . Καμέας 

 

 

 

 

 

 

 

1η Έκδοση 

Πάτρα 2010 

2  

 

Ο  παρών  Οδηγός  Μ

Πρόλογος

ελέτης  δημιουργήθηκε  για  τις  ανάγκες  της  Θεματικής  Ενότητας  ΣΔΥ51 «Συστήματα  διάχυτου  και  σφαιρικού  υπολογισμού»  του  Προγράμματος  Μεταπτυχιακών  Σπουδών (ΠΜΣ)  «Τεχνολογία  Υλικού  και  Λογισμικού:  Σχεδίαση  και  Ανάπτυξη  Διάχυτων  Συστημάτων Υπολογισμού» (ΣΔΥ) της Σχολής Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας  (ΣΘΕΤ) του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου (ΕΑΠ). 

Ο  Οδηγός  Μελέτης  αποσκοπεί  στο  να  βοηθήσει  τους  φοιτητές  του  ΕΑΠ  στη  μελέτη  επιλεγμένων επιστημονικών άρθρων και μελετών που έχουν δημοσιευτεί από τη διεθνή ερευνητική κοινότητα με αντικείμενα  που  άπτονται  του  Διάχυτου  Υπολογισμού  και  της  Περιρρέουσας  Νοημοσύνης.  Η διαθέσιμη  βιβλιογραφία  είναι  πλέον  πολύ  μεγάλη  σε  όγκο,  αντιμετωπίζει  ποικίλα  θέματα  σε διαφορετικό βαθμό εμβάθυνσης  και βεβαίως περιλαμβάνει άρθρα διαφορετικής ποιότητας.  Για  τις ανάγκες  της  ΣΔΥ51  επιλέξαμε  άρθρα  και  μελέτες  που  είτε  απετέλεσαν  σημεία  αναφοράς  της επιστημονικής  κοινότητας  (όπως  είναι  το  άρθρο  του M. Weiser  και  η  αναφορά  του  ISTAG),  είτε καταγράφουν σημαντικές και καινοτόμες για την εποχή τους ερευνητικές προσπάθειες. 

Η  τρέχουσα  έκδοση  του  Οδηγού  Μελέτης  ακολουθεί  το  χρονοδιάγραμμα  μελέτης  της  ΣΔΥ51  του ακαδημαϊκού  έτους  2010‐11.  Η  εργασίες  παρατίθενται  σύμφωνα  με  τη  σειρά  που  πρέπει  να μελετηθούν. 

Το  πρώτο  άρθρο  είναι  η  βασική  συνεισφορά  του  οραματιστή M. Weiser,  ο  οποίος  εγκαινίασε  την εποχή  του  Διάχυτου  Υπολογισμού.  Το  άρθρο  θέτει  τις  βάσεις  του  επιστημονικού  και  τεχνολογικού πεδίου, και αποτελεί την επιστημονική εργασία με τις περισσότερες ετεροαναφορές στο χώρο. 

Το άρθρο  των Russell, Streitz  και Winograd  περιγράφει  τρεις από  τις πολλές πολυετείς  ερευνητικές προσπάθειες που λαμβάνουν χώρα στο πεδίο του Διάχυτου Υπολογισμού. Είναι τμήμα μιας από τις πρώτες ειδικές επιστημονικές εκδόσεις στο αντικείμενο. 

Το  άρθρο  των  Καμέα  και  Καραγιαννίδη  συνοψίζει  τις  αρχές  της  Περιρρέουσας  Νοημοσύνης  και παρέχει επισκόπηση και σενάρια εφαρμογή της τεχνολογίας αυτής. 

Η μελέτη  του  ISTAG  αποτελεί ακόμη  και  σήμερα σημείο αναφοράς  των  ερευνητικών προσπαθειών στην Ευρώπη. Καταγράφει ένα μέλλον  (που σήμερα σε μεγάλο βαθμό αποτελεί παρόν) και δίνει το έναυσμα για τον οραματισμό ακόμη καλύτερων εφαρμογών ΔΥ στην καθημερινή μας ζωή. 

Ο  αναγνώστης  καλείται  να  μελετήσει  διεξοδικά  και  με  κριτικό  βλέμμα  τα  βασικά  άρθρα,  με  τη βοήθεια ασκήσεων αυτοαξιολόγησης. Με τη βοήθεια των δραστηριοτήτων, καλείται να εμβαθύνει σε συγκεκριμένα αντικείμενα, μελετώντας και άλλες βιβλιογραφικές πηγές που προτείνονται ή που θα 

3  

ανακαλύψει ο ίδιος, με στόχο να αποκτήσει σφαιρική εικόνα του επιστημονικού αντικειμένου και να προβλέψει την εξέλιξή του στο μέλλον. 

Τυχόν  υποδείξεις  ή  διορθώσεις  που  αποσκοπούν  στη  βελτίωση  του  παρόντος  Οδηγού  είναι ευπρόσδεκτες από το συγγραφέα αυτού. 

 

  Α. Καμέας 

  Επίκουρος Καθηγητής ΣΘΕΤ ΕΑΠ 

4  

 

 

Περιεχόμενα 

 ................................................................................................. 7 Ο υπολογιστής για τον 21ο αιώνα ............

.............................. 9 Χτίζοντας εξαφανιζόμενους υπολογιστές ...................................................................

μού και Περιρρέουσας Νοημοσύνης............................11 Συνεργατικά Συστήματα Διάχυτου Υπολογισ

Σενάρια Περιρρέουσας Νοημοσύνης το 2010.........................................................................................15 

 

 

5  

 

6  

 

Ο υπολογιστής για τον 21ο αιώνα  

Mark Weiser  

 

Οι  βαθύτερα  επιδραστικές  τεχνολογίες  είναι  αυτές  που  εξαφανίζονται  από  το  προσκήνιο. Εξυφαίνονται στον ιστό της καθημερινής ζωής μέχρι να καταστεί αδύνατο να διακριθούν από αυτόν. 

Αναλογιστείτε τη γραφή, πιθανόν την πρώτη τεχνολογία πληροφοριών. Η δυνατότητα να συλληφθεί μια  συμβολική  αναπαράσταση  της  ομιλούμενης  γλώσσας  κατάλληλη  για  μακροπρόθεσμη αποθήκευση απελευθέρωσε την πληροφορία από τους περιορισμούς της ατομικής μνήμης. Σήμερα, αυτή  η  τεχνολογία  είναι  διάχυτη  στης  ανεπτυγμένες  χώρες.  Η  πληροφορίες  δε  μεταφέρονται  μόνο μέσα  από  βιβλία,  περιοδικά  και  εφημερίδες,  αλλά  και  από  πινακίδες  οδικής  σήμανσης  και καταστημάτων,  πίνακες  διαφημίσεων,  graffiti,  ακόμη  και  περιτυλίγματα.  Η  συνεχής  παρουσία  στο υπόβαθρο της «τεχνολογίας γραφής» δεν απαιτεί την ενεργή προσοχή μας. Αντίθετα, η πληροφορία που πρέπει να μεταφερθεί μεταδίδεται «με μια ματιά». 

Αντίθετα, η τεχνολογία των υπολογιστών απέχει από το να αποτελεί τμήμα του περιβάλλοντος. Για τη χρήση  της  απαιτείται  η  γνώση  πολύπλοκης  ορολογίας,  η  οποία  δε  σχετίζεται  με  τις  εργασίες  τις οποίες οι άνθρωποι επιτελούν με τη βοήθεια των υπολογιστών. Για να ενσωματωθούν οι υπολογιστές στο περιβάλλον διαβίωσης των ανθρώπων και να αποτελέσουν ένα αόρατο τμήμα του, θα πρέπει να σκεφτούμε μια νέα προσέγγιση, η οποία θα λαμβάνει υπόψη το φυσικό ανθρωπογενές περιβάλλον και  θα  επιτρέπει  στους  υπολογιστές  να  εξαφανιστούν  στο  υπόβαθρο.  Αυτή  η  εξαφάνιση  δεν  είναι συνέπεια της τεχνολογίας, αλλά της ανθρώπινης ψυχολογίας: όταν οι άνθρωποι μαθαίνουν καλά μια εργασία, παύουν να την εκτελούν συνειδητά. 

Πιστεύουμε  ότι  ο  Διάχυτος  Υπολογισμός  (ΔΥ)  θα  αποτελέσει  τον  κυρίαρχο  τρόπο  πρόσβασης  σε υπολογιστές στα επόμενα είκοσι χρόνια.  

Δραστηριότητα 1 

Εξετάστε  τις  έννοιες  και  τις  τεχνολογίες  της  εικονικής  πραγματικότητας  (virtual  reality)  και  της ενσωματωμένης  εικονικότητας  (embodied  virtuality)  που  αναφέρονται  στην  εργασία.  Δώστε παραδείγματα από κάθε κατηγορία. Εντοπίστε ομοιότητες και διαφορές. Ποια από αυτές σχετίζεται με το ΔΥ και με ποιον τρόπο; 

Άσκηση αυτοαξιολόγησης 1 

Τι  εννοεί  ο M. Weiser  όταν  αναφέρεται  σε  tabs,  pads  και  boards;  Περιγράψτε  τις  ιδιότητες  των συσκευών  κάθε  κατηγορίας.  Γιατί  αναφέρεται  σε  αυτές  τις  τρεις  κατηγορίες  συσκευών 

7  

αλληλεπίδρασης; Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να ανατρέξετε στην εργασία του ιδίου με τίτλο «Some Computer Science Issues  in Ubiquitous Computing», ή σε άλλες εργασίες που θα βρείτε στην ιστοσελίδα του. 

Δραστηριότητα 2 

Εξετάστε  το  σενάριο  που  αναφέρει  ο M. Weiser.  Δοκιμάστε  να  το  ξαναγράψετε  χρησιμοποιώντας τεχνολογία  που  είναι  σήμερα  διαθέσιμη.  Υπάρχουν  ακόμη  σημεία  που  δεν  είναι  δυνατό  να υλοποιηθούν;  

Δραστηριότητα 3 

Ανατρέξτε  στην  εργασία  του  M.  Weiser  με  τίτλο  «Some  Computer  Science  Issues  in  Ubiquitous Computing». Ποια ζητήματα Επιστήμης Υπολογιστών αναφέρει ο συγγραφέας ότι θα ανακύψουν κατά την ανάπτυξη συστημάτων ΔΥ; Δώστε μια σύντομη περιγραφή (5‐10 γραμμές) για το καθένα. 

 

8  

 

Χτίζοντας εξαφανιζόμενους υπολογιστές  

Daniel M. Russell, Norbert A. Streitz,  Terry Winograd  

 Όπως  αναφέρεται  στην  καθοριστική  εργασία  του  M. Weiser  για  το  Διάχυτο  Υπολογισμό  (ΔΥ),  οι τεχνολογίες  είναι  πραγματικά  διάχυτες  όταν  συνιστούν  το  υπόβαθρο  του  τρόπου  με  τον  οποίο αναμένουμε να λειτουργούν τα πράγματα. Δηλαδή, η τεχνολογία εξαφανίζεται στον ιστό του κόσμου και γίνεται τμήμα αυτών που θεωρούμε ως δεδομένα. Ο Weiser αναφέρει ότι οι ηλεκτρικές μηχανές αποτελούν  αόρατη  τεχνολογία,  και  σημειώνει  ότι  για  να  επιτύχει  ο  ΔΥ,  θα  πρέπει  να  πάψει  να αποσπά  την  προσοχή μας.  Αλλά,  πώς μπορεί  η  τεχνολογία  των υπολογιστών  να  γίνει  αόρατη;  Πώς μπορούμε  να  πετύχουμε  να  εξαφανίσουμε  τους  υπολογιστές  στους  τοίχους  και  την  υποδομή  των χώρων εργασίας και διαβίωσης; 

Στην  εργασία  αυτή  παρουσιάζονται  τρεις  διαφορετικές  προσεγγίσεις  που  αντιμετωπίζουν  το  κοινό πρόβλημα του σχεδιασμού και την κατασκευής εξαφανιζόμενων υπολογιστών. Και οι τρεις εστιάζουν στην ενσωμάτωση μεγάλων οθονών και περιοχών αλληλεπίδρασης μέσα στο αρχιτεκτονικό / φυσικό πλαίσιο.  Έτσι,  οι  οθόνες  γίνονται  τμήμα  του  περιβάλλοντος  όπου  οι  άνθρωποι  συναντώνται, αλληλεπιδρούν  μεταξύ  τους,  μοιράζονται  και  επεξεργάζονται  πληροφορίες.  Συνδυάζουν αλληλεπίδραση  στον  φυσικό  κόσμο  με  αλληλεπίδραση  στον ψηφιακό  κόσμο  της  πληροφορίας  και των επικοινωνιών. Με τον τρόπο αυτό, ο «κόσμος γύρω μας» παρέχει μια διεπαφή στην πληροφορία και  γίνεται  ένα μέσο  ενίσχυσης  της συνεργασίας μεταξύ  των ανθρώπων.  Σε  κάθε μια από  τις  τρεις προσεγγίσεις,  ο  στόχος  είναι  να  εξαφανιστεί  ο  υπολογιστής  ως  συσκευή  και  ταυτόχρονα  η λειτουργικότητα να είναι διαρκώς διαθέσιμη. 

Interactive Workspaces at Stanford University:  iROOM. Το έργο αυτό διερευνά νέες δυνατότητες για άτομα που εργάζονται σε πλούσιους τεχνολογικά χώρους. Παρέχει ένα περιβάλλον όπου οι άνθρωποι μπορούν  να  φέρουν  υπολογιστές  ή  άλλους  δικτυακούς  πόρους  και  να  μοιραστούν  ή  να αλληλεπιδράσουν  συλλογικά  με  πληροφορίες  πολλών  τύπων.  Ένας  αλληλεπιδραστικός  χώρος εργασίας συνδυάζει μεγάλες οθόνες με μικρότερες διαδραστικές συσκευές, οι οποίες συνεργάζονται ομαλά με τη βοήθεια μιας ολοκληρωμένης σουίτας εργαλείων λογισμικού. 

Smart Environments at Fraunhofer IPSI: AMBIENTE. Στην ομάδα αυτή αναπτύσσονται συστήματα που απαντούν στις απαιτήσεις των πρακτικών εργασίας αναλύοντας τις δυνατότητες χρήσης των φυσικών χώρων.  Τα  περιβάλλοντα  εργασίας  και  επικοινωνίας,  όπου  εφαρμόζονται  τα  συστήματα  αυτά, συνδυάζουν «υπολογιστικά» αντικείμενα του φυσικού κόσμου, τα οποία συνδέουν τον φυσικό με τον ψηφιακό κόσμο δημιουργώντας ένα υβριδικό κόσμο, ο οποίος περιλαμβάνει έξυπνα τεχνουργήματα, όπως τα συστατικά στοιχεία του Roomware. Αυτά περιλαμβάνουν διαδραστικούς τοίχους, τραπέζια, καρέκλες, θρανία και διάχυτες οθόνες. 

9  

BlueBoards  at  IBM  Almaden  Research  Center.  Το  σύστημα  αυτό  είναι  μια  μεγάλη  διαδραστική επιφάνεια προβολής, η οποία βασίζεται σε μια οθόνη πλάσματος και μια οθόνη αφής, μαζί με έναν αναγνώστη ετικετών, ο οποίος επιτρέπει την ταυτοποίηση του ατόμου. Το σύστημα επιτρέπει στους διαπιστευμένους χρήστες να σχεδιάζουν διαγράμματα από κοινού και μοιράζονται περιεχόμενο. 

Κοιτάζοντας  αυτά  τα  τρία  πού  διαφορετικά  συστήματα,  γίνεται  φανερό  ότι  η  ανάπτυξη  μεγάλου μεγέθους  συστημάτων  ΔΥ  απαιτεί  υπερβολική  προσοχή  στις  λεπτομέρειες  που  αφορούν  στις αλληλεπιδράσεις  ανάμεσα  στα  μέλη  μιας  κοινότητας,  στο  σχεδιασμό  του  συνολικού  συστήματος ώστε να είναι εύχρηστο και στην τοποθέτηση των συσκευών μέσα στο φυσικό χώρο. 

Η  προτεινόμενη  σχεδιαστική  προσέγγιση  περιλαμβάνει  το  σχεδιασμό  της  υποδομής  ώστε  να υποστηρίζει ολοκλήρωση και εξέλιξη. Όπως φαίνεται, δεν υπάρχουν σταθερά συστήματα όταν κανείς έχει να κάνει με ραγδαία εξελισσόμενες τεχνολογίες. Συνεπώς, δεν μπορεί κανείς να αναμένει ότι οι άνθρωποι θα απορρίψουν άκριτα τα υφιστάμενα συστήματα και χώρους εργασίας για χάρη νεώτερης τεχνολογίας. Τα συστήματα ΔΥ πρέπει ξεκάθαρα να παρέχουν νέες δυνατότητες και να διατηρούν ένα βαθμό  συμβατότητας  προς  τα  πίσω,  ενώ  ταυτόχρονα  πρέπει  να  έχουν  τη  δυνατότητα  να ενσωματώνουν  ή  να  μεταπίπτουν  ομαλά  σε  νέες  τεχνολογίες.  Αυτό  που  σήμερα  θεωρείται  ως «εξωτικό» υλικό ή λογισμικό, αύριο θα θεωρείται ως ένα «άκαμπτο» και ξεπερασμένο σύστημα.  

Δραστηριότητα 1 

Στην εργασία αναφέρεται ότι «Και στα τρία έργα, ο κοινός στόχος είναι να απωθηθεί στο υπόβαθρο η τεχνολογία υπολογιστών που υποστηρίζει συνεργατική εργασία.» (σελ. 46). Εξηγήστε σε ποιο βαθμό και με ποιον τρόπο κάθε έργο πέτυχε το στόχο αυτό. 

Άσκηση αυτοαξιολόγησης 1 

Να  καταγράψετε  τα  τέσσερα  κοινά  σχεδιαστικά  θέματα  που  ανέκυψαν  κατά  το  σχεδιασμό  των συστημάτων και να αναφέρετε οδηγίες για την αντιμετώπισή τους. 

Δραστηριότητα 2 

Η εργασία αυτή έχει δημοσιευθεί το 2005. Ανατρέξτε στις ιστοσελίδες των ερευνητικών ομάδων και καταγράψτε πώς έχουν εξελιχθεί τα τρία συστήματα έως σήμερα. 

Δραστηριότητα 3 

Η εργασία αυτή δημοσιεύθηκε το 2005 ως τμήμα μιας ειδικής έκδοσης του επιστημονικού περιοδικού Communications  of  the ACM  (τεύχος  40‐3)  με  τίτλο  “The  disappearing  computer”.  Ανατρέξτε  στην ψηφιακή βιβλιοθήκη της ACM, ανακτήστε το σύνολο των άρθρων της ειδικής έκδοσης και εντοπίστε τρία ακόμη συστήματα ΔΥ που αναφέρονται σε αυτά. Για καθένα από τα τρία συστήματα, δώστε μια σύντομη περιγραφή (5‐10 γραμμές). 

 

10  

 

Συνεργατικά  Συστήματα  Διάχυτου  Υπολογισμού  και  Περιρρέουσας Νοημοσύνης  

Αχιλλέας Καμέας , Χαράλαμπος Καραγιαννίδης 

 

Στην  κοινωνία  του  άμεσου  μέλλοντος  δεν  υπάρχει  θέση  για  τον  υπολογιστή  με  τη  σημερινή  του μορφή.  Με  την  εφαρμογή  μια  νέας  γενιάς  τεχνολογιών,  η  υπολογιστική  ισχύς  "απελευθερώνεται" από  τον  υπολογιστή  και  "διαχέεται"  σε  οικεία  αντικείμενα  και  περιβάλλοντα  της  καθημερινής  μας ζωής. Έτσι, η δυνατότητα εκτέλεσης υπολογισμών γίνεται αναπόσπαστο τμήμα των καθημερινών μας δραστηριοτήτων – ένα αγαθό παρόμοιο με την ηλεκτρική ενέργεια – ενώ ταυτόχρονα ο υπολογιστής "εξαφανίζεται"  μέσα  στον  ιστό  της  ζωής.  Με  τον  τρόπο  αυτό  θα  υλοποιηθεί  το  όραμα  του Mark Weiser  για  "ήρεμη  τεχνολογία"  και  θα  επιβεβαιωθεί  η  ρήση  του  ότι  "οι  περισσότερο  επιδραστικές τεχνολογίες είναι αυτές που γίνονται απαρατήρητες…" 

Η  έννοια  της  διάχυτης  υπολογιστικότητας  (ubiquitous  computing)  αναφέρεται  στη  σύγκλιση  και σύνθεση  των  τεχνολογιών  πληροφορικής  και  επικοινωνιών  (ΤΠΕ)  σε  ένα  ενιαίο  περιβάλλον  που αλλάζει  την καθημερινότητά μας: οι άνθρωποι περιβάλλονται από αντικείμενα, συσκευές,  κλπ, που διαθέτουν ενσωματωμένη υπολογιστική ικανότητα, συνθέτοντας "περιρρέουσα νοημοσύνη" (ambient intelligence). Η πρόσβαση στο περιβάλλον αυτό πραγματοποιείται μέσω φυσικών διεπαφών χρήσης (intuitive  user  interfaces),  συχνά  χωρίς  ο  χρήστης  να  συνειδητοποιεί  ότι  αλληλεπιδρά  με  μια υπολογιστική  εφαρμογή.  Η  υλοποίηση  του περιβάλλοντος αυτού αναμένεται  να αλλάξει  ριζικά  τον τρόπο  με  τον  οποίο  επικοινωνούμε,  εκπαιδευόμαστε,  εργαζόμαστε,  ψυχαγωγούμαστε,  κλπ.  Το κεφάλαιο αυτό επιχειρεί να εισάγει την τεχνική και κοινωνική διάσταση του περιβάλλοντος διάχυτης υπολογιστικότητας και περιβάλλουσας νοημοσύνης, και την επίδρασή του στις μορφές που μπορεί να λάβει η συνεργατική μάθηση. 

Το κεφάλαιο χωρίζεται σε πέντε κύριες ενότητες. Η πρώτη ενότητα εισάγει τις έννοιες  της διάχυτης υπολογιστικότητας  και  της  περιρρέουσας  νοημοσύνης ως  ένα  νέο  "ρεύμα"  στη  χρήστη  των  ΤΠΕ.  Η δεύτερη ενότητα εισάγει τους βασικούς "δομικούς λίθους" αυτών των εννοιών, τόσο από τεχνολογική πλευρά (π.χ. μεσολογισμικό ‐ middleware), όσο και από άποψη χρήσης (τεχνουργήματα ‐ artifacts). Η τρίτη ενότητα περιγράφει μερικά σενάρια για τη συνεργατικότητα μέσα στα περιβάλλοντα αυτά, τόσο για τη μάθηση, όσο και για άλλες καθημερινές δραστηριότητας. Η τέταρτη ενότητα αναφέρει μερικά θέματα που σχετίζονται με την αποδοχή (acceptability) των τεχνολογιών αυτών. Το κεφάλαιο κλείνει σε  μια  σειρά  από  συμπεράσματα  αναφορικά  με  την  αλλαγή  της  μάθησης,  αλλά  και  της καθημερινότητάς μας, γενικότερα, με βάση τις τεχνολογίες αυτές. 

Όπως  αναφέρει  ο M. Weiser,  για  πολλές  δεκαετίες  ο  σχεδιασμός  της  αλληλεπίδρασης  ανθρώπου‐υπολογιστή  (human‐computer  interaction)  είχε  στόχο  τη  δημιουργία  "δραματοποιημένων" 

11  

υπολογιστών  (dramatic machines):  ο  απώτερος  στόχος  ήταν  να  δημιουργήσουμε  υπολογιστές  που ήταν  τόσο  ενδιαφέροντες  και  εντυπωσιακοί,  που  δε  θα  θέλαμε  να  ζήσουμε  ούτε  μια  στιγμή  χωρίς αυτούς. Πολύ λιγότερη  έμφαση δόθηκε στη δημιουργία υπολογιστών που είναι  "αόρατοι",  δηλαδή  ενσωματωμένοι  σε  καθημερινά  αντικείμενα,  ώστε  συχνά  να  μην  αντιλαμβανόμαστε  ότι  τους χρησιμοποιούμε.  

Τα  αμέσως  επόμενα  χρόνια,  σταδιακά  οι  υπολογιστές  θα  αρχίζουν  να  ενσωματώνονται  σε  όλα  τα αντικείμενα  καθημερινής  χρήσης.  Οι  αλλαγές  που  θα  επέλθουν  στην  καθημερινότητά  μας (επικοινωνία, εργασία, κλπ) αναμένεται να είναι δραματικές. 

Άσκηση αυτοαξιολόγησης 1 

Να εξηγήσετε τι είναι τα τεχνουργήματα (artifacts). 

Άσκηση αυτοαξιολόγησης 2 

Να  εξηγήσετε  τι  είναι  το  μεσολογισμικό  (middleware)  και  να  περιγράψετε  το  ρόλο  του  σε  ένα σύστημα ΔΥ. 

Δραστηριότητα 1 

Ανατρέξτε  στην  εργασία  «A  Conceptual  Model  and  the  Supporting  Middleware  for  Composing Ubiquitous  Computing  Applications»  των  Δρόσου,  Γκουμόπουλου  και  Καμέα  (και  γενικότερα  στη  βιβλιογραφία)  και  περιγράψτε  το  σύστημα e‐Gadgets  και  το  μεσολογισμικό GAS‐OS.  Ποιες  είναι  οι βασικές ιδέες πίσω από τη προσέγγιση αυτή; 

Δραστηριότητα 2 

Εξηγήστε τι είναι η «έξυπνη σκόνη». Περιγράψτε την τεχνολογία που χρησιμοποιείται στην υλοποίησή της. Δώστε παραδείγματα εφαρμογής της. 

Δραστηριότητα 3 

Εξηγήστε τι είναι μια οντολογία. Δώστε παραδείγματα εφαρμογής των οντολογιών σε συστήματα ΔΥ. 

Δραστηριότητα 4 

Εξετάστε  το  σενάριο  του  έξυπνου  σπιτιού.  Δοκιμάστε  να  το  ξαναγράψετε  χρησιμοποιώντας τεχνολογία  που  είναι  σήμερα  διαθέσιμη.  Υπάρχουν  ακόμη  σημεία  που  δεν  είναι  δυνατό  να υλοποιηθούν; 

Δραστηριότητα 5 

Εξετάστε  το  σενάριο  της  συνεργατικής  μάθησης  σε  περιβάλλον  περιρρέουσας  νοημοσύνης. Δοκιμάστε να το ξαναγράψετε χρησιμοποιώντας τεχνολογία που είναι σήμερα διαθέσιμη. Υπάρχουν ακόμη  σημεία  που  δεν  είναι  δυνατό  να  υλοποιηθούν;  Πώς  θα  μπορούσε  το  σενάριο  αυτό  να 

12  

χρησιμοποιηθεί από το ΕΑΠ και να ενταχθεί στην εκπαιδευτική διαδικασία του; Ποια πλεονεκτήματα και ποια μειονεκτήματα θα είχε η εφαρμογή του για τους φοιτητές του ΕΑΠ; 

Δραστηριότητα 6 

Ανατρέξτε  στην  εργασία  «Using  smart  objects  as  the  buildings  blocks  of  pervasive  awareness applications» του Α. Καμέα (και γενικότερα στη βιβλιογραφία) και περιγράψτε τα διάχυτα συστήματα συναντίληψης (pervasive awareness systems). Ποιες είναι οι βασικές υπηρεσίες που παρέχουν; Ποιες τεχνολογίες οδηγούν στην υλοποίησή τους; 

 

13  

 

14  

 

Σενάρια Περιρρέουσας Νοημοσύνης το 2010  

ISTAG 

 

Η  Περιρρέουσα  Νοημοσύνη  (Ambient  Intelligence  –  AmI)  αποτελεί  ένα  όραμα  της  Κοινωνίας  της Πληροφορίας, στο οποίο τίθεται έμφαση στη φιλικότητα προς το χρήστη, την αποτελεσματική παροχή υπηρεσιών,  την  ενδυνάμωση  του  χρήστη  και  την  υποστήριξη  των  αλληλεπιδράσεων.  Οι  άνθρωποι περιβάλλονται  από  έξυπνες,  φυσικές  διεπαφές  που  είναι  ενσωματωμένες  σε  όλων  των  ειδών  τα αντικείμενα,  και  ένα περιβάλλον που  είναι  ικανό  να αναγνωρίσει  και  να αποκριθεί  στην παρουσία διαφορετικών ατόμων με τρόπο ομαλό, αόρατο και μη παρεμβατικό. 

Η  παρούσα  αναφορά  /  μελέτη  συντάχθηκε  το  2000  από  το  IST  Advisory  Group  (ISTAG)  με  τη συνεργασία  του  Ευρωπαϊκού  Ερευνητικού  Κέντρου  IPTS  και  τη  συμμετοχή 35  ειδικών  από  όλη  την Ευρώπη.  Ο  στόχος  της  ήταν  να  περιγράψει  πώς  θα  είναι  να  ζει  κανείς  με  την  Περιρρέουσα Νοημοσύνη  το  2010.  Η  μελέτη  περιλαμβάνει  τέσσερα  σενάρια  καθημερινής  πραγματικότητας,  τα οποία είχαν σκοπό να παράσχουν «προκλητικές ματιές» σε ένα πιθανό μέλλον. Κάθε σενάριο, εκτός από την περιγραφή του, περιλαμβάνει τις απαιτούμενες βασικές εξελίξεις της τεχνολογίας, κοινωνίας, οικονομίας και αγοράς που είναι απαραίτητες για την πραγμάτωσή του. 

Η βασική  ιδέα κάθε σεναρίου είναι ότι οι άνθρωποι  (ως άνθρωποι, όχι ως χρήστες,  καταναλωτές ή εργαζόμενοι)  βρίσκονται  στο  μέτωπο  της  Κοινωνίας  της  Πληροφορίας.  Η  αναφορά  στηρίχθηκε  στο όραμα  ότι  οι  άνθρωποι  επωφελούνται  των  υπηρεσιών  και  των  εφαρμογών  της  Περιρρέουσας Νοημοσύνης, με τη βοήθεια έξυπνων διεπαφών και την υποστήριξη νέων τεχνολογιών που δρουν στο υπόβαθρο. Τα τέσσερα σενάρια προωθούν αυτό το όραμα. Παρουσιάζουν εφαρμογές που επιχειρούν να  βελτιστοποιήσουν  την  αποτελεσματικότητα,  όπως  και  εφαρμογές  που  δίνουν  έμφαση  σε ανθρώπινες  σχέσεις,  κοινωνικότητα  ή  απλά  διασκέδαση. Με  τον  τρόπο  αυτό  υπογραμμίζουν  ότι  η Περιρρέουσα  Νοημοσύνη  πρέπει  να  υπηρετεί  το  ίδιο  καλά  την  κοινωνία,  την  κοινότητα  και  τα ξεχωριστά άτομα. 

Δραστηριότητα 1 

Μελετήστε καλά τα τέσσερα σενάρια της μελέτης. Έπειτα επιλέξτε ένα από αυτά και γράψτε σε μια σελίδα  το  σενάριο,  τις  τεχνολογίες  που  εμπλέκει,  και  τις  κοινωνικές  και  οικονομικές  αλλαγές  που απαιτεί για να εφαρμοστεί. 

Άσκηση αυτοαξιολόγησης 1 

Να  αναφέρετε  τα  βασικά  κοινωνικά  και  οικονομικά  ζητήματα  που  αφορούν  στην  υιοθέτηση  της Περιρρέουσας Νοημοσύνης. 

15  

 

Άσκηση αυτοαξιολόγησης 2 

Να  αναφέρετε  τις  βασικές  τεχνολογικές  απαιτήσεις  που  προβάλλουν  κατά  την  υλοποίηση  της Περιρρέουσας Νοημοσύνης. 

Δραστηριότητα 2 

Για  το  σενάριο  που  επιλέξατε  στη Δραστηριότητα  1,  αναφέρατε  το  βαθμό στον  οποίο  έχει  σήμερα υλοποιηθεί.  Πόσο  ακριβείς  ήταν  οι  προβλέψεις  της  επιτροπής  που  συνέταξε  τη  μελέτη;  Σε  ποια σημεία  η  επιτροπή  προέβλεψε  επιτυχώς  τις  εξελίξεις;  Ποια  σημεία  του  σεναρίου  δεν  έχουν πραγματωθεί ακόμη και γιατί; Πότε (και αν) προβλέπετε εσείς την πραγμάτωσή τους; 

Δραστηριότητα 3 

Με όσα γνωρίζετε σήμερα για τις τεχνολογικές εξελίξεις και προοπτικές, δοκιμάστε να γράψετε ένα δικό σας σενάριο Περιρρέουσας Νοημοσύνης για το 2020. Χρησιμοποιείστε την ίδια προσέγγιση και δομή με την αναφορά που μελετήσατε. 

Δραστηριότητα 4 

Ανατρέξτε  στην  αναφορά  «Shaping  Europe’s  future  through  ICT»  του  ISTAG.  Καταγράψτε  τις προτάσεις της επιτροπής για την ανάπτυξη της Ευρωπαϊκής ερευνητικής προσπάθειας. 

Δραστηριότητα 5 

Ανατρέξτε  στην  αναφορά  «Shaping  Europe’s  future  through  ICT»  του  ISTAG.  Καταγράψτε  τις προτάσεις της επιτροπής για την εστίαση της Ευρωπαϊκής ερευνητικής προσπάθειας. 

Άσκηση αυτοαξιολόγησης 3 

Να  αναφέρετε  τα  ερευνητικά  και  τεχνολογικά  πεδία  της  Περιρρέουσας  Νοημοσύνης  στα  οποία  η Ευρωπαϊκή έρευνα και βιομηχανία είναι παγκοσμίως ισχυρή, σύμφωνα με την επιτροπή ISTAG. 

 

 

 

 

16