Web-3 и Интернет вещей

Мы продолжаем тему направлений, по которым будут развиваться IT-технологии в обозримом будущем. Своим видением ситуации с нашим порталом поделился один из ведущих экспертов Новосибирска в этой области - замдиректора Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН и член совета директоров НП "СибАкадемСофт" Юрий Михайлович Зыбарев.

– Юрий Михайлович, практически во всех прогнозах технологического развития человечества немало внимания уделяется IT-технологиям. Видимо, это не случайно.

– Совершенно верно. Информационное общество и экономика знаний, о которых раньше говорили футурологи, сегодня становятся одним из основных источников долговременного устойчивого развития экономики и общества. Эксперты сходятся в мнении, что основу грядущего 6-го технологического уклада (той самой «экономики знаний») составит технологическая среда, которая будет базироваться на т.н. NBIC-конвергенции (развитии и взаимовлиянии информационных технологий, биотехнологий, нанотехнологий и когнитивной науки). То есть, Интернет становится не просто быстро развивающимся субъектом экономики, но и одним из ее базовых инструментов. Поэтому, когда мы начинаем рисовать картину развития цивилизации в ближайшие десятилетия, без Интернета и IT-технологий не обойтись.

– Интернет не только меняет нашу жизнь, он и сам динамично развивается. Является ли это развитие хаотичным или можно говорить о каких-то векторах?

– IT-технологии развиваются быстро, но отнюдь не беспорядочно. Если говорить об Интернете, то можно говорить о двух основных направлениях, по которым идет это развитие. Первое – это развитие самих сетей. Само «рождение» Интернета как глобальной компьютерной сети, произошло в 1983 году, в результате разработки и внедрения семейства протоколов TCP/IP. Первый (ТСР – Transport Control Protocol) отвечает за то, как представлены данные в сети, а второй (IP – Internet Protocol) определяет, как данные отправляются и как доставляются. Именно на основе этих протоколов стали работать локальные сети, которые стали быстро расти. А с начала 1990-х они стали опираться на выделенные каналы связи, и мы можем говорить о том, что Интернет стал настоящей глобальной информационной сетью планетарного масштаба.

Технологии связи не стояли на месте. На протяжении 1990-х – начала 2000-х годов развивались и сотовая телефония, и технология передачи данных по радиоканалам (Wi-Fi). Но это развитие шло параллельными путями.

А в середине «нулевых» произошла интеграция: возможность работы в Интернет стала неотъемлемой функцией смартфонов, планшетов и прочих мобильных «девайсов». С этого времени мы можем говорить о новом этапе развития сети – мобильном Интернете. Это сегодняшняя стадия развития технической инфраструктуры Интернета.

Второй вектор развития глобальной Сети – это то, как Интернет выглядит для потребителя. Ведь человеку важнее, каким образом и какие сервисы он может получить посредством Интернета, а не то, как выглядят каналы передачи информации. Первым этапом можно считать появление службы World Wide Web (www) и ее производных - Web1-технологий. Они основаны на особом формате преставления данных – html, который позволял пользователю в одностороннем порядке интегрироваться в Интернет. В результате работа в компьютерных сетях, бывшая до того уделом узкого круга профессионалов, стала доступной миллионам людей. Эти технологии характеризуются невысокой скоростью передачи данных и статичными сайтами. То есть, подключаясь к какому-то интернет-ресурсу, вы получали на своем мониторе статичную картинку и никак не участвовали в работе самого ресурса. Пользователю отводилась роль чисто потребителя информации. Этот этап продлился примерно до конца 1990-х годов.  Затем его сменили Web2-технологии (информационные порталы с аутентификацией пользователей и возможностью интерактивной работы с информацией). Пользователь из зрителя стал полноправным участником процесса. Одним из результатов развития этих технологий стало появление социальных сетей.

Итак, на сегодня Интернет стал мобильным (благодаря чему мы можем выйти в Сеть в любое время почти из любого места), доступным и интерактивным (web-технологии стали инструментом взаимодействия людей). Именно эти свойства позволяют ему претендовать на роль одной из системообразующих инфраструктур современного общества.

– С сегодняшним днем понятно, а что нам можно ждать от дня завтрашнего? Каким может стать Интернет лет через пять-десять?

– Что касается инфокоммуникационной инфраструктуры, то эксперты ожидают развития Интернет за счет сегмента беспроводных сенсорных сетей (wireless sensor networks - WSNs) с новой версией протокола IP-IPv6. Данный протокол решает проблему расширения адресного пространства, что составляет предпосылки для зарождающегося направления  «Интернета вещей», о котором я скажу чуть позже.

Одновременно будет дальше развиваться и инструментарий взаимодействия пользователей с информационной средой. Одним из перспективных направлений считаю работы в области Web3-технологий. Первые шаги в этом направлении уже делались, но пока задача не решена. Они обеспечат переход от информационных порталов к семантическим порталам (порталам знаний).

– А в чём их отличие от современного портала?

– Это, по сути, порталы, которые основаны на технологиях представления и обработки знаний. Формирование проблемно ориентированных онтологий создаёт предпосылки перехода от информационных энциклопедий (например, таких как Wikipedia) к электронным энциклопедиям знаний с новыми технологиями получения информации пользователями. Как сегодня происходит поиск информации в Интернете: вы задаете поисковой системе ключевые слова, получаете огромный набор ссылок и начинаете их просматривать, часть нужной информации находите на одном ресурсе, часть на другом. Все это требует немалого времени и усилий.

Если говорить упрощенно, то портал, созданный на основе Web3-технологий, должен проделать всю эту работу за вас и предоставить по вашему запросу не перечень ссылок, а готовый справочник знаний на заданную тему.

Причем, если сейчас перед пользователем стоит задача самостоятельно сформулировать правильный запрос, то на портале знаний ему будет предложена готовая система классификации понятий. Это будет совершенно иной принцип извлечения информации и работы с ней.

– Вы упоминали Интернет вещей, что это такое?

– Этот тренд только зарождается, но ему прочат большое будущее. Он основывается на использовании микросенсоров. Изначально они были пассивными, не имеющими своего источника питания, их активизировали радиосигналом и они могли только фиксировать что-либо. Но появление микроаккумуляторов сделало возможным производство активных сенсоров, которые являются, по сути, микропроцессорами и работают в соответствии с заложенной программой. А новая версия протокола IP-IPv6, о которой я говорил, позволяет включить в интернет-пространство практически все мыслимые объекты. Что получается в результате. В нашем обиходе будет появляться все больше вещей с встроенными активными сенсорами, от бытовой техники до одежды и зубной щетки, и все они будут иметь самостоятельный доступ в Интернет. Один датчик в холодильнике отслеживает наличие продуктов и шлет вам напоминания о том, что надо закупить. Другой в одежде проводит регулярные анализы, например, на наличие сахара у вас в крови, а результаты отправляет на специализированный медицинский сервер. Зубная щетка «отслеживает» признаки зарождающего кариеса, а датчики в ковровом покрытии активируют пылесос по мере необходимости.

Направления развития «Интернета вещей» часто коррелируется с концепциями smart systems («умных систем»): «умный дом», «умная энергетика», «умная территория» и т.д. Пока это звучит как фантастика, но надо понимать, что большая часть инструментария уже разработана и появление таких технологий в виде массового продукта – дело близкого будущего.

– А если говорить не о массовом производстве, а о высоких технологиях?

– Качественной предпосылкой для рождения прорывных технологий практически во всех сферах экономики, промышленности, социальных процессов и науки становится интеллектуализация информационных систем. За последние четверть века мы научились строить информационные системы, которые обеспечивают ввод, систематизацию и визуализацию информации в компьютеризированных системах. Но сейчас становится востребованным (в том числе и благодаря развитию технологий высокопроизводительных вычислений и современных суперкомпьютеров, облачных технологий, мобильного сегмента в интернете и т.д.) математическое моделирование более сложных систем, явлений и проблемных ситуаций. От информационной системы ждут умения давать динамическую оценку ситуации, осуществлять планирование и делать прогнозы. Например, оптимизировать стратегию и траекторию функционирования различных систем с учетом имеющихся ресурсов и возможностей, предоставлять долгосрочный прогноз погоды и др. А если говорить о развитии высоких технологий, то все они – физика, биоинформатика, нанотехнологии, медицина и прочие – требуют не только прямых методов обработки огромного объема данных, но и активного применения сложных математических методов (математического моделирования) при оценке проблемных ситуаций (явлений) и выработке в рассматриваемых ситуациях конструктивных решений. Таким образом, математические модели различной сложности становятся эффективным инструментом развития информационных систем. Вот это и есть интеллектуализация информационных систем. Уже сейчас мы можем говорить, что потребность в ней формируется, а значит, работы в этом направлении будут активно вестись.

Итак, ожидаемые перспективы связаны, на мой взгляд, с согласованным развитием мобильного сегмента Интернета за счет сенсорных сетей с соответствующими инструментальными средствами и сервисами – с одной стороны, а с другой – интеллектуализация информационных систем и сервисов. И, как показывает опыт развития IT-технологий, все изменения, о которых мы говорили, могут происходить достаточно динамично.