A jövő gépei a jövő városában

Óriási és folyamatos kapacitásra lesz szükség ahhoz, hogy kihámozzuk a számunkra fontos információkat a jövő okosvárosainak állandóan ránk zúduló adatözönéből. Milyen eszközöket terveznek erre a célra? Az Intel kísérleti technológiákat bemutató konferenciáján jártunk.

Már ma is városokban él az emberiség nagyobb része, 2050-re pedig a világ népességének 70 százaléka lesz városlakó. Ez becslések szerint 6,3 milliárd embert jelent majd. Körülbelül 700 olyan város lesz a Földön, amelynek a lélekszáma meghaladja az egymilliót.

Milyen lesz az élet ezekben a városokban? A világ legnagyobb chipgyártójának számító Intel intelligens városokat vizionál. Olyan fenntartható, energiahatékony metropolisokat, amelyekben automatizált közlekedési rendszerek és intelligens szolgáltatások működnek. Olyan helyeket, amelyekben szenzorok milliárdjai szolgáltatnak folyamatosan valós idejű adatokat, ahol minden körülöttünk lévő eszköz az internetre - illetve számítási felhőhöz - csatlakozik, és kapcsolatban lesz egymással.

Automatizált közlekedési rendszerek és intelligens szolgáltatások lesznek a jövő városaiban

Takarékos gépeken száguldunk a számítási felhőben

Az így keletkező irdatlan adatfolyamban csak új, ma még nem létező módszerekkel lehet majd eligazodni. Új típusú eszközök megjelenése várható, amelyek még kisebbek, még gyorsabbak és még okosabbak lesznek, ráadásul kevesebb energiát fogyasztanak. Az egynapnyi netezés során teljesen lemerülő okostelefonok helyét a folyamatos adatkommunikáció terhét is elviselni képes személyi eszközök veszik át.

Újabb nagy lépések jönnek a mobil eszközök fejlődésében és a különböző mobilrendszerek számítási felhőben történő összekapcsolásában. A modern város által előállított adatóceánban ezekkel az eszközökkel kell majd navigálni, minden városlakó kiválaszthatja a számára fontos, a felhőből elérhető, előfeldolgozott információkat. Aki csak bankautomatát vagy kávézót keres, annak azt mutatja a térkép, az albérletet keresők azonban bűnözési statisztikákat vagy jellemző négyzetméterárakat is megjeleníthetnek maguknak. Az emberi agynak is alkalmazkodnia kell ehhez a folyamathoz: már ma is hasznos képesség például, ha valaki képes gyorsan eligazodni a hírek özönében, amikor reggelente megnyitja az internetes portálok címlapjait.

Ma még csak a tudósok bányásznak adatokat

A magas szintű adatbányászat, adatszűrés és adatkezelés a tudományos életben már ma is működik. Napjaink nagy tudományos programjai irdatlan mennyiségű adatot produkálnak. Ilyen például az emberi genom elemzése vagy a Higgs-részecske kutatása a CERN Nagy Hadronütköztetőjében. Hatalmas számítás kapacitást kell ahhoz, hogy ezekben az adatrengetegekben megtalálják a lényeget. A CERN 2012-ben 100 petabájt adatot produkált, a Higgs-bozon utáni keresés mintegy 160 helyszínen, kb. 250 ezer darab processzormagon zajlott a GRID-ben. A mennyiséget egyszerű megfoghatóvá tenni: egy petabájt 210 ezer DVD kapacitásának felel meg. Ha az egy petabájtnyi DVD-t egymásra tornyoznánk, 252 méter magas építményt kapnánk.

A CERN komputerközpontjában. Az intézmény új adatközpontja Budapesten lesz

Az ilyen magas szintű számítási igények kiszolgálására a legerősebb, legmodernebb chipekkel felszerelt szerverekre van szükség. Ezek gyártásában jelenleg az Intel jár az élen: a hálózati kiszolgálókba szánt Xeon csúcslapkáiból már tíz végrehajtó egységet is tartalmazó típusok is léteznek. Ezeket a magokat egyenként is úgy optimalizálják, hogy minél gyorsabban tudjanak párhuzamosan több számítási műveletet elvégezni.

A szimultán működés a szerverek esetében azért fontos, mert ezeket a gépekre jellemzően felhasználók tömegeinek lekérései futnak be, és a lehető leggyorsabban kell ezeket kiszolgálni. Egy hagyományos számítógép esetén ilyen fokú párhuzamosságra nincs szükség, a videovágó vagy tervezőszoftverek gyors működtetésére szolgáló munkaállomásokba négy számítási egység is elegendő. A chipek sebességét növeli, ha célszámítások - például mintafelismerés - végrehajtására tervezett gyorsítómagokat raknak a processzorba, amelyek leveszik az általános célú magokról a terhet. Ilyen gyorsítómagokat tartalmaz az Intel Xeon Phi nevű, a napokban bemutatott társprocesszora, ami a cég legnagyobb teljesítményű lapkáit teszi még gyorsabbá.

A jövőben a hétköznapi emberek kütyüiben is teljesen szokványosak lesznek a sokmagos processzorok. Az Intel már be is mutatta egy 48 magos, okostelefonokba és táblagépekbe szánt lapka koncepcióját, de a végleges termék megérkezéséig még öt-tíz évet kell várni. A több tucat számítási egység alkalmazása új távlatokat nyithat a hordozható eszközök körében, gyakorlatilag teljes értékű számítógéppé alakíthatja a mobiltelefonokat. A különálló magok ugyanis egyenként tudnak intenzív célfeladatokat elvégezni anélkül, hogy emiatt a teljes rendszer lelassulna. A feladatok elosztása révén egy-egy magot sosem kell csúcsra járatni, ami az akkumulátoros üzemidőre lesz jó hatással.

Vihart és szmogot is jelez az okos cipősdoboz

A városban számos veszélyforrás van, és jó lenne, ha ezekről időben értesülnének a lakosok, hogy el tudják kerülni őket. Ilyen lehet például egy tűzvész, egy veszélyes anyag környezetbe kerülése vagy akár egy vihar. A CityWatch egy riasztásküldő rendszer, amelyhez kapcsolódóan egy hardvert is bemutattak a konferencián (lásd az alábbi képen). Ez egy cipősdoboz nagyságú szerkezet, amelyet közlekedési lámpák mellé szerelnek fel, és amely méri a levegő hőmérsékletét, nyomását és szén-monoxid-tartalmát. Az Intel egy olyan alkalmazást fejleszt, amely ezeket az adatokat valós időben megjeleníti egy térképen, és - ismerve a felhasználó földrajzi helyzetét - felhívja a figyelmét arra, hogy például kerüljön el egy adott városrészt, mert ott nagy a levegőszennyezés. A tervek szerint a jövőben más rendszerek, így például a rendőrség riasztásait is megjeleníti az alkalmazás, amelybe a magánfelhasználók is küldhetnek információkat.

Az autó tudni fogja, hol van dugó

Az autósoknak szóló valós idejű információk már ma is kulcskérdésnek számítanak. Az "android autó" egy olyan, egyelőre prototípus állapotban lévő eszköz, amely egy hardverben egyesíti a navigációhoz szükséges GPS-alkalmazást és az interneten érkező információkat. Az előbbi mindig működik, akkor is, ha megszakad az internetkapcsolat. A két rendszer kommunikál egymással, például a neten (egy androidos alkalmazáson) át bejövő forgalmidugó-adatok bekerülnek az alaprendszerbe, és ha megszakad a kapcsolat, akkor sem vesznek el. A két rendszer adatainak egy képernyőn való megjelenítése lépés a valódi és virtuális információk hatékony ötvözése felé.

Annak megoldása, hogy a valódi tér képe előtt megjelenjenek a számunkra éppen fontos információk - a klasszikus példát lásd a Terminátor-ban -, alapvető lesz a jövő városában. Csak úgy tud okos lenni a város, ha valahogy a felhasználó szeme elé rakja azt az információt, amit előtte a gépek már megszűrtek - ezt a technológiát szaknyelven kibővített valóságnak (augmented reality, AR) nevezik. Valódi és virtuális világ ötvözésére egy érdekes példát hoztak a konferencián: egy olyan szimulációt, amely cukorbetegen született gyerekeknek tanítja meg, miből és mennyit ehetnek, mennyit kell mozogniuk, mire kell figyelniük - mindezt egy a valós tér alapján készült virtuális térben, amelyben szabadon mozoghatnak és dönthetnek. Közben más gyerekekkel is kapcsolatba léphetnek, sőt valódi vércukoradataikat is betölthetik a rendszerbe egy USB-s eszközzel.

Terminátorszemekkel kutatunk az adatok közt

Senki nem tudja, hogy fogunk boldogulni a sok információ kezelésével, de az biztos, hogy gyorsabban és egyszerűbben kell majd, különböző eszközök között is. Erre egy látványos példát mutattak be a konferencián: a Különvélemény című filmhez hasonlóan dobálták egy felületen a projektor által odavetített képeket és könyvtárakat, mint az alábbi videó második felében. A felvétel első részében egy "érzelmi alkalmazás" látható közösségi oldalak számára, ahol a képhez tartozó hozzászólások alapján értékeli a program a kép hangulatát, de ha ezzel nem értünk egyet, módosíthatjuk:

Jönnek az azonnal bekapcsolódó számítógépek

Akármilyen új eszközök is készülnek a jövőben, azok vagy állandóan működni fognak, vagy úgy tervezik őket, hogy készenléti állapotból azonnal működésbe lépjenek, a várakozást a PC bekapcsolására pár év múlva teljesen elfelejthetjük.

Ennek megvalósításához kulcsfontosságú a nem felejtő memóriák megalkotása: ezek abban térnek el a hagyományos winchestertől, hogy nagyságrendekkel gyorsabban képesek elérhetővé tenni a rajtuk tárolt adatokat. A PC processzora, vagyis számítóegysége és a memória sokkal gyorsabban tud majd kommunikálni egymással, és a bekapcsolás gyakorlatilag egyetlen pillanat műve lesz, mivel minden adat azonnal a rendszer rendelkezésére fog állni.

A nem felejtő memóriák egyelőre fejlesztési stádiumban vannak. A mai számítógépek indulását a hagyományos és a nem felejtő memóriák közötti átmenetnek tekinthető SSD-meghajtók jelentik: ezek nem memóriák, hanem a pendrive-okban is használt Flash memóriából álló háttértárak, ám sokkal gyorsabban képesek betölteni az adatokat a merevlemezeknél, ezáltal a teljes működést meggyorsítják.

Akárcsak a 2011-es konferencián, most is az volt tehát a legmarkánsabb üzenet, hogy a jövő az adatokról szól. Az Intel szerint az okosvárosok minden szenzora, minden alkalmazása és rendszere azt a célt szolgálja majd, hogy a város lakói fenntartható és minőségi életet éljenek. Sokan vannak azonban, akiknek teljesen más a jövőképük, elriasztják őket az információktól nyüzsgő városok, és szívesebben élnének egy isten háta mögötti tanyán. A kettő között valószínűleg még kevesebb mozgástér marad a jövőben, mint manapság.