Наше дополненное я

Это был интересный год для самого известного побочного проекта Google. Появившись в апреле из недр загадочного отдела X Lab, очки Glass уже побывали на столе у телеведущего Чарли Роуза (Charlie Rose), показали трансляцию из глаз парашютистов на конференции Google I/O, продефилировали по подиуму на Нью-йоркской неделе высокой моды и засветились на сцене с губернатором Калифорнии Джерри Брауном (Jerry Brown), когда он подписывал закон о разрешении автономным автомобилям ездить по дорогам штата.

Однако мы по-прежнему больше не знаем о Google Glass, чем знаем, хотя они и обладают статусом самой заметной попытки сделать нательные компьютеры следующим большим шагом в высоких технологиях. Из публичных демонстраций пока сложно делать выводы о всём потенциале разработки. Glass не обещает ничего принципиально нового помимо того, что нам уже известно о нательных технологиях. Исследования в этой области ведутся уже не одно десятилетие, от армии до энтузиастов-одиночек, но серьёзных сдвигов пока не было.

Но это не значит, что эти годы не были богаты на события. Например, за это время изменилось само определение нательных компьютеров. Совсем недавно оно тесно переплелось с идеей дополненной реальности. Это относительно новый термин, но в широком смысле ему уже не одно десятилетие, если не столетие. Обычные или солнечные очки восстанавливают или улучшают наше зрение, электричество и лампочки освобождают нас от зависимости от солнечного света, автомобили и другие средства передвижения расширили то пространство, что мы называем своим домом, и это лишь несколько примеров. Однако нательные технологии сегодняшнего и завтрашнего дня — это дополнение иного рода. Они дополняют не только нас и наше окружение, но и существующие технологии.

Ключевые элементы

Сегодня нательные компьютеры в основном считаются эволюцией смартфона, который сам очень близок к «нательной» категории технологий. Но настоящая история нательного компьютера, как мы его знаем, несколько более долгая. Она началась задолго до первых сотовых телефонов, не говоря уже о смартфонах. В тех первых устройствах, при всей их громоздкости, мы уже могли увидеть корни современных нательных компьютеров — ПК и камеру.

Сложно переоценить влияние компьютера, и особенно персонального. Как метко отметил учёный и игровой дизайнер Ян Богост (Ian Bogost) в недавней статье об Алане Тюринге для The Atlantic, компьютер — это устройство не для какой-то конкретной задачи, а для симуляции других устройств, «просто вид машины, которая притворяется, что является другой машиной». Чем более развиты и функциональны компьютеры, тем большее число устройств они могут симулировать и, в конечном итоге, заменить.

Это стало очевидно как никогда с появлением персонального компьютера, который за последние десятилетия оттянул людей от телевизора, радио, калькулятора и множества других устройств. Совсем недавно мы снова увидели этот отток, но уже от компьютеров, телефонов, камер и игровых консолей — к смартфонам и планшетам. В каждом случае та новая технология, что заменяет старую, занимает более центральную роль в жизни людей. Если персональный компьютер стал центром домашней активности, то смартфон стал источником постоянной подключённости и почти мгновенно действующим аксессуаром. Нательный компьютинг обещает расширить эту постоянную подключённость ещё дальше и, в теории, изменить природу самого понятия «подключённость».

Не менее важно и другое ключевое устройство — камера. Как портативность и постоянное (или почти постоянное) подключение к интернету отделили смартфон от персонального компьютера, так и постоянно активная камера является одним из ключевых факторов, отличающих многие из сегодняшних нательных компьютеров от смартфона. Это не всегда было очевидно, поскольку многие ранние прототипы нательных компьютеров были нацелены только на одну конкретную задачу. Например, устройство, которое обычно считается первым нательным компьютером, было изобретено в 1955 году и позже протестировано Эдвардом Торпом (Edward Thorp) в 1961. Оно было создано специально для игры в рулетку. Оно было и нательным (встроено в обувь и управлялось движением носка, при этом информация выводилась в наушник в виде музыкальных тонов), и компьютерным (вычисляло время движения шарика и колеса), однако это ещё не было устройство общего пользования. Но с началом эпохи ПК появились новые концепции нательного компьютера, и тогда стало ясно, что без камеры ему не обойтись.

Без камеры нательный компьютер — это просто… нательный компьютер. Да, он более портативный, всегда с собой, у него масса плюсов, но он несильно отличается от традиционного ПК. У него есть экран, средство (или средства) ввода, разные прикладные программы. Но с камерой нательный компьютер может уже не просто снимать фото и видео, а постоянно отслеживать ситуацию вокруг (позже ещё появились GPS и различные датчики). Как следствие, название типа «Glass» (очки) подходит таким системам всё больше. Экран у вас перед глазами уже не просто «экран», а обычный вид мира вокруг вас, но с дополнительным слоем информации. Это не какой-то новый объект сам по себе, а новый способ видеть уже существующий мир.

Становление облика нательных компьютеров

Важность камеры для нательного компьютера стала предельно очевидна в работах Стива Манна (Steve Mann), выпускника Массачусетского технического института и главного пионера этой области. Своё первое нательное устройство — компьютер-ранец с камерой на шлеме — он построил в 1981 году, после чего ни разу не останавливался. Хотя это устройство весьма условно можно было назвать «нательным», в последующие годы Манн постепенно улучшал свои технологии, уменьшая габариты в каждой следующей модели.

Манн назвал свой компьютер WearComp, и у него было много вариаций. Они во многом способствовали формированию типичного образа нательного компьютера, как мы его знаем сегодня: маленький компьютер, обычно крепящийся к бедру, портативное устройство ввода и такой же портативный дисплей. Конечно, была и камера, и в середине 1990-х годов Манн приспособил её для трансляции видео в Сеть в реальном времени. Позже он ещё больше уменьшил дисплей, создав устройство EyeTap, очень похожее на сегодняшний Google Glass, хотя это был самосбор в чистом виде. Сегодня Манн экспериментирует в сфере киборгов; по его словам, его дисплей «постоянно подключён» к его телу и его нельзя снять без «специальных инструментов». Этот момент и вызвал проблемы в ресторане «Макдоналдс» во Франции, когда сотрудники ресторана пытались снять с него очки. Это событие привлекло столько внимания к нательным компьютерам, сколько не было до Google Glass. Ещё Манн использует так называемую мозгосеть, или мозгокомпьютерный интерфейс. Он сотрудничает в компании под названием InteraXon, где работает над компьютерами с мысленным управлением.

В этой же области (за исключением элементов киборга) работает ровесник Манна и его коллега по МТИ Тэд Старнер (Thad Starner). Он тоже уже не одно десятилетие корпит над нательными системами. Сначала они базировались на компьютере Hip-PC Дага Платта (Doug Platt). Это был практически самосборный компьютер на базе архитектуры 286, который можно было относительно сносно носить на бедре. Также там использовался головной дисплей Private Eye производства Reflection Technology (популярная вещица среди первых энтузиастов) и одноручная клавиатура Twiddler для ввода данных.

У Старнера был более широкий подход к нательным компьютерам, не совсем такой, как у Манна. Он хотел создать нечто больше похожее на персонального помощника, чем средство взаимодействия с окружением. Однако у него были элементы дополненной реальности, например «агент воспоминаний», созданный совместно с Бредли Роудзом (Bradley Rhodes). Это устройство постоянно отслеживало, чем занимается пользователь, и выдавало набор нужных документов. Фактически это было дополнение человеческой памяти, по словам Старнера. Манн тоже писал об этом виде дополнения в своей книге «Cyborg: Digital Destiny and Human Possibility in the Age of the Wearable Computer», написанной совместно с Хэлом Нидзвески (Hal Niedzviecki). Он отмечал переход от «умных вещей» к «умным людям».

В этом отношении и Манн, и Старнер (и другие в этой сфере) многим обязаны Дугласу Энгельбарту (Douglas Engelbart), который не только изобрёл «аккордную» клавиатуру, используемую во многих ранних нательных компьютерах, но также написал знаковую статью «Augmented Human Intellect». В ней он развивает идеи Вэнивара Буша (Vannevar Bush), в частности идея «мемекса», которая была ещё до гипертекста. Таким образом предполагалось находить новые способы дополнять человеческое мышление.

Многие другие разработки Манна и Старнера тоже сводятся к простой идее о том, что нательный компьютер нужно носить всё время (или хотя бы бóльшую часть времени). Сейчас эту идею вынашивает Google, и она должна получить широкое распространение, чтобы нательные компьютеры смогли снискать успех, как минимум сопоставимый с успехом смартфонов и планшетов. В Google верят, что это возможно, а Манн даже написал в своей книге «Кибрг»: «Однажды мы будем чувствовать себя голыми без нательного компьютера». Многие люди уже сейчас могут сказать похожие слова о своём смартфоне. Интересно, что Старнер сейчас работает как раз в Google и как раз над Glass, тогда как Манн преподаёт в Торонтском университете.

Конечно, не все пионеры нательных компьютеров были выходцами из мира науки. Например, в проекте DARPA эта область изучается с 1990-х годов. Были промышленные и военные разработки, доказавшие практичность нательных компьютеров ещё до того, как они стали известны широкому потребителю.

В большинстве случаев это были приборы, предназначенные для какой-то одной задачи, однако это хороший пример того, как мы понимаем дополненную реальность сегодня. Например, в американской военной программе «Land Warrior» было много базовых элементов нательных компьютеров: головной дисплей с картами, термовизор и усовершенствованная система наведения на цель. Эту программу упразднили в 2007 году, однако оборудование из неё некоторое время использовалось в Ираке. В США и некоторых других странах и сейчас ведутся похожие программы «солдата будущего».

А тем временем на другом фронте одновременно с нательными компьютерами развилась другая технология, которую когда-то тоже прочили на роль новой революции, — виртуальная реальность. В некоторых аспектах эти две технологии тесно связаны друг с другом (у обеих есть нательный дисплей и средство ввода), однако в других аспектах у них мало общего. VR делает основной акцент на внутренний вид полностью цифрового вида, а не проекцию наружу, на мир внешний. Однако VR вовсе не является реликтом прошлого. В начале 2012 года появился Oculus Rift — относительно недорогой нательный дисплей с функцией слежения за движением. Он получил хорошее финансирование на Kickstarter и наделал немало шума, заставив многих поверить в возрождение этой технологии в играх.

Майкл Абраш (Michael Abrash) из Valve тоже видит в VR будущее, но он видит в нём своего рода переходное звено к более полноценной AR. Недавно в блоге Valve он написал: «Взаимодействие с реальным миром и особенно с другими людьми — вот причина, по которой AR является правильной целью в долгосрочной перспективе». При этом он добавляет: «Сейчас имеет смысл идти к VR и развивать её как можно быстрее, но одновременно продолжать исследования проблем, уникальных для AR, со временем всё больше перемещая акцент на AR по мере созревания этой технологии».

Конечно, многие популярные образы нательных компьютеров не существуют в реальности и известны по научной фантастике. Многие люди впервые увидели головной дисплей или AR-устройство в фильмах типа «Терминатор» или «Робот-полицейский», где было показано, как киборг видит окружающее пространство: на реальный мир накладывалась обновляемая в реальном времени информация. В 1980-90-х годах появились произведения в жанре киберпанк от авторов вроде Уильяма Гибсона (William Gibson) и Нила Стивенсона (Neal Stephenson), где был киборг другого рода — хоть и дополненный, но в основном человек.

Сегодня в научной фантастике тоже регулярно появляются нательные компьютеры. В начале года было много разговоров о короткометражном фильме «Sight» Эрана Мей-Раза (Eran May-raz) и Дэниела Лейзо (Daniel Lazo). В нём показан мир будущего, до предела насыщенный разного рода дополненными технологиями и компьютерами, уменьшившимися до размера контактных линз (и это звучит не так фантастично, как можно подумать). Неудивительно, что эта тенденция перешла и в жанр видеоигр — можно вспомнить такие, как Deus Ex: Human Revolution, где на передний план выходят дополненные люди в стиле киберпанка.

Фактор Google

Но в этом году был и другой видеоролик, не совсем в жанре научной фантастики (но близко к тому), который тоже привлёк к нательному компьютингу больше внимания, чем когда бы то ни было. Google официально представила Project Glass на видеоролике «One Day». В нём показаны не сами очки, а то, что пользователь видит через них: уведомления, маршруты, видеозвонки и многое другое просто появляется в поле зрения. В ролике показано больше, чем «умеют» сегодняшние прототипы, но в Google считают, что всё это достижимо уже в обозримом будущем. Собственно прототипы тоже весьма впечатляют даже на текущей стадии: они автономны, относительно компактны и могут снимать высококачественное (относительно) видео и фотографии.

Помимо Старнера, в секретной лаборатории X Lab в Google работают над этим проектом ещё несколько экспертов, включая руководителя Бабака Парвиза (Babak Parviz), который раньше работал над дисплеями в контактных линзах. Но главной движущей силой этого проекта во всех смыслах является сооснователь Google Сергей Брин. Это видно даже по тому энтузиазму, который он излучал на большой демонстрации Glass на конференции Google I/O. Похоже, Брин много думал и о более далеко идущих последствиях нательных компьютеров. Например, он много говорил о том, что они приведут к появлению совершенно новых видов фотографии. Это может быть новое средство доставки сообщений.

Однако при всех сходствах Google Glass и нательных компьютеров Стива Манна между ними есть и заметные отличия. Пожалуй, лучше всего это видно по тому, как пользователь должен взаимодействовать со своим окружением. Если подход Google характеризуется так: «Ничто не должно стоять между вами и физическим миром», как сказал Парвиз в интервью Wired, то Манн видит в нательных компьютерах средство «опосредования реальности». Такую реальность пользователь сможет изменить и подстроить под свои нужды и потребности. Например, он сможет блокировать рекламу на рекламных щитах и в других местах прямо в реальной жизни, как сегодня мы блокируем её в интернете. Манн называет этот тип опосредования «персональной обработкой изображений» и в своей книге «Киборг» называет его «одним из самых далеко идущих и важных аспектов грядущей революции нательной кибернетики».

Впрочем, несмотря на эту разницу в подходах, оба проекта представляют собой отход от традиционных представлений о компьютере в одном ключевом аспекте. Как Старнер объясняет в интервью изданию Technology Review, одной из главных задач Glass является следующая: «сделать такие мобильные системы, которые помогут пользователю обращать больше внимания на реальный мир, чем отвлекаться от него». Это неизбежно ставит ряд других вопросов о том, как эта технология изменит нашу жизнь. Скажем, если мы попадём в новое для нас место без нательного компьютера, будем ли мы думать о том, что нам чего-то не хватает, мы что-то не видим?

Сегодня к проекту Google приковано столько внимания, что многие считают, что она одна работает над технологией нательных компьютеров, но это далеко не так. Фирмы Xybernaut и Via Inc. ещё в 1990-х годах поставляли на рынок законченные нательные компьютеры. Они достигли небольших успехов на промышленном и корпоративном рынках, но не смогли выйти на широкую массовую аудиторию. Однако они сумели обратили на нательные компьютеры внимание прессы и показали, что в этой сфере работают не только энтузиасты-самодельщики. Со временем Xybernaut лишилась статуса лидера отрасли, когда в 2005 году Комиссия по ценным бумагам и биржам обвинила её в мошенничестве и компания была вынуждена объявить о банкротстве.

Совсем недавно за промышленные нательные компьютеры (пока ещё наиболее жизнеспособный рынок) взялись компании Motorola и Kopin. В последние годы были и другие компании, которые пытались продавать или действительно продавали отдельные нательные компьютеры, хотя и без больших успехов. Когда Google выпустит свой Glass, у неё уже будут конкуренты — фирма Vuzix обещает выпустить свои Smart Glasses на базе Android в середине 2013 года. Недавно Olympus представила головной дисплей для подключения к смартфону.

Наводя мосты: вперёд, в нательное будущее

Хотя нательные компьютеры могут стать следующей революцией в компьютерной технике, это довольно неоднородная категория. Многие устройства, что сегодня пользуются спросом среди потребителей, представляют собой не полноценные компьютеры, а разного рода умные часы, спортивные мониторы и тому подобное. У них есть лишь частичная функциональность нательных компьютеров будущего. Такие устройства обычно компактные по размеру и стильные на вид, что делает их более востребованными широкой публикой, чем футуристические головные дисплеи и кибернетические приборы, которые разрабатывают Google, Манн и Старнер.

Возьмём для примера часы Pebble Smartwatch. Этот проект успешно получил финансирование на Kickstarter от около 69 тыс. человек, которые теперь ждут окончания разработки вместе с остальной индустрией высоких технологий. Pebble заменяет часы, спортивный компьютер и медиаплеер, но также может работать в паре со смартфоном, показывая уведомления и служа вторым экраном или пультом дистанционного управления. Pebble — это отдельное устройство, но в паре с iPhone или Android-смартфоном его потенциал ещё больше.

Далее, есть ещё один класс устройств, которые ближе к одежде, чем к компьютеру, и полностью зависят от связки с внешними устройствами. Два примера: Adidas miCoach и Nike+. У этих технологий, реализованных в одежде и обуви с датчиками, уже довольно много пользователей. На данный момент они способны считать частоту пульса, пройденное расстояние и общую высоту подъёма, для чего используется система вшитых в ткань датчиков и небольшая внешняя капсула, в которой расположен акселерометр, GPS-модуль, магнитометр и гироскоп.

Несмотря на то, что эти устройства уже есть в продаже, они пока ещё практически в зачаточной стадии. Разработчики постоянно дорабатывают их и в аппаратном плане, и в плане обработки данных. Одна из важных задач — сделать технологию ещё более пригодной для ношения на теле. По словам Саймона Дрэббла (Simon Drabble), директора Adidas miCoach, целью является достичь такой точки, когда человек перестанет думать: «Что я надеваю — нательную технологи или обычную одежду или обувь?» Другими словами, в Adidas хотят сделать так, чтобы человек надевал нательную технологию, даже не задумываясь об этом.

Такой же видят свою задачу и другие компании, например mc10 из Массачусетса. Эта фирма занята выпуском устройств повышенной комфортности. В ней уже создали нечто, что называют «конформной электроникой». Такая система основана на тонкой и гибкой интегрированной схеме, способной растягиваться и гнуться. В результате можно создать гибкий и клейкий биометрический датчик, способный регистрировать различные жизненно важные сигналы, такие как сотрясения, приступы и т.п.

Гендиректор и основатель mc10 Дэвид Ик (David Icke) считает конформную электронику неотъемлемой частью будущего. Устройство его компании под названием Biostamp размером примерно с пластырь Band-Aid, оно такое тонкое, что сам носитель может о нём с лёгкостью забыть. «Сегодня большинство людей работают с жёсткими квадратными датчиками, и это не идеальный вариант для массового внедрения, — говорит Ик. — Если ты правда хочешь сделать эту технологию повсеместной, это должна быть простая наклейка, которую можно наклеить и забыть о ней — вот к чему нужно идти». В mc10 есть и другая разработка на базе этой технологии гибкой микросхемы — гибкие микроскопические солнечные ячейки. Они могут преодолеть одно из главных ограничений современных мобильных технологий — энергия, или, если точнее, её нехватка.

Сегодня разработчики портативных устройств уделяют главное внимание именно проблеме энергосбережения. Кстати, именно успехи в увеличении эффективности процессоров позволили одновременно увеличить разрешение экрана и уменьшить габариты корпуса устройства. Собственно технология заряжаемых аккумуляторов развивается гораздо медленнее. Изменить это намерен Брукс Кинкейд (Brooks Kincaid), бывший сотрудник Google, а ныне сооснователь фирмы Imprint Energy. Эта фирма работает над новой технологией, которая сочетает в себе мощность и гибкость, что открывает возможности для использования в нательной технике. На рынок эта технология выйдет через пару лет. В ней используется химическая реакция на основе цинка, которая позволит увеличить плотность заряда и одновременно удешевить аккумулятор в сравнении с литий-полимерными ячейками, что используются в большинстве сегодняшних устройств. Что ещё важнее, эти гибкие аккумуляторы можно печатать и они не являются летучими, сохраняя стабильность без упаковки. Это открывает возможность для создания массы новых форм-факторов.

«Тонкость и гибкость — вот ключевые проблемы для любого нательного устройства, — рассказывает нам Кинкейд, подчёркивая намерение Imprint их решить. — Если мы сможем придать батарее тонкость, динамическую гибкость и способность принимать любую форму и размер, тогда мы дадим разработчикам техники больше конструкторской свободы».

Эта свобода гибких технологий, которую обещают нам mc10, Imprint и другие, крайне важна для движения вперёд, считает Дженнифер Дармор (Jennifer Darmour), дизайнер Artefact Group. Эта фирма работала с фирмами вроде Microsoft, HTC и Google. Её мнение перекликаются со словами Дрэббла: ключом к выходу на массовый рынок является полная интеграция этой технологии с нашей одеждой, а не простое присоединение устройств к одежде или к человеку.

«Если вы просите меня это надеть, это должно хорошо выглядеть, — говорит Дармор. — Никто не хочет носить какой-то моток технологий, болтающийся на одежде».

Она и Дрэббл не одиноки в этой точке зрения. В последние годы категория «умной одежды» стала гораздо шире. В ней появились такие продукты, как платье, показывающее твиты (разработка Microsoft Research), куртка со встроенным пультом управления медиаплеером от The North Face и вышеупомянутая спортивная одежда с датчиками. Конечно, нательные технологии — это не всегда компьютер как таковой, поскольку новые разработки проложили путь для новых материалов. Об этом недавно написал даже Уильям Гибсон (William Gibson) в статье о моде будущего в Wall Street Journal:

Конечно, настоящее будущее одежды принадлежит новым технологиям, разрушающим устои, приносящим перемены. Нанотканям, которые самостоятельно очищаются и приводятся в порядок, вися в гардеробе. Сверхлёгким материалам, принимающим нужную форму и температуру. Функциональному видоизменению натуральных материалов, таких как шёлк или кашемир. Производительным материалам, техническим тканям, многие из которых сейчас производятся в Швейцарии — и стоят столько же, сколько недавно стоила итальянская кожа. Инновации подобного рода и являются завтрашним днём, причём он уже практически стал сегодняшним, это не какая-то футурология.

Что дальше?

Сегодня многие понимают, что в будущем наша жизнь будет наполнена разнообразными нательными устройствами. Они станут частью связанного мира, который, по словам Джозефа Парадисо (Joseph Paradiso) из Media Lab в МТИ, будет «пронизывать наши города, наши жилища, наши вещи, нашу одежду и, со временем, наше тело». Некоторые специалисты, такие как Бабак Парвиз из Google, особенно оптимистично оценивают темп изменений. В прошлом году он сказал Wired: «Через 3–5 лет нам будет необычно видеть человека, который держит что-то в руке и смотрит на это сверху вниз. Новой нормой станут нательные компьютеры». Впрочем, не все разделяют подобный оптимизм.

Но с чем все согласны, так это с точкой зрения Сергея Брина о том, что для массового внедрения этой технологии она должна «уйти с дороги». Чтобы нательная технология могла развиваться, она должна быть удобной, модной и ненавязчивой, при этом давая нам ценную информацию о нас самих и мире вокруг нас полезным и понятным способом. Конечно, появятся новые вопросы в связи с частной жизнью и новые опасения о слишком большой зависимости от технологий.

Пока же даже Google Glass остаётся уделом завтрашнего дня. Пока всё ещё под вопросом, сможет ли он или другие устройства будущего сделать нательный компьютинг таким же распространённым явлением, каким стали смартфоны и планшеты за последнее десятилетие. Впрочем, одно важное достижение Glass уже может записать себе в актив: он сделал так, что о нательных компьютерах стали говорить больше, чем когда-либо раньше. Это очень неплохо для технологии, которая всегда была уделом экспериментов, военных разработок и научной фантастики.

По материалам Wired