+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

Смешанная реальность — будущее вычислительной техники?

Смешанная реальность — будущее вычислительной техники? – Новости высоких технологий

Смешанная реальность — будущее вычислительной техники?

Алекс Кипман хорошо знает, что такое аппаратное обеспечение. Присоединившись к Microsoft 16 лет назад, он был главным изобретателем более сотни патентов, включая новаторскую технологию обнаружения движения XboxKinect, которая проложила путь к некоторым из функций в его последнем творении — голографической 3D-гарнитуре, названной HoloLens.

Но сегодня, сидя в своем офисе в штаб-квартире Microsoft в Редмонде, Вашингтон, Кипман не говорит об аппаратном обеспечении. Он обсуждает отношения между людьми и машинами с более широкой философской точки зрения. Независимо от того, взаимодействуем ли мы с машинами через экраны или вещи, которые сидят у нас на головах, для него все это лишь «момент времени».

Родившийся в Бразилии Кипман, являющийся техническим специалистом в WindowsandDevicesGroup при Microsoft, с энтузиазмом объясняет, что ключевым преимуществом технологии является ее способность замещать время и пространство.

Он приводит в пример «смешанную реальность» (MR, mixedreality), термин Microsoft, которым обозначают смесь реального мира с генерируемой компьютером графикой. По мнению Кипмана, однажды она незримо объединит дополненную и виртуальную реальности.

Он говорит, что среди самых поразительных особенной MR — потенциал развязать «сверхсилы замещения» в реальном мире.

Люди придают особую ценность чувству, которое вы испытываете, когда физически разделяете пространство с другим человеком. Именно поэтому Элис Бонасио из FastCompany решила взять интервью у Кипмана лицом к лицу. «Но если бы вы имели возможность осуществить такого рода взаимодействие, не тратя время на переезд, — говорит Кипман, — жизнь была бы намного интереснее». Далее от первого лица.

«Моя дочь может общаться со своими братьями в Бразилии каждые выходные, а моим сотрудникам не нужно путешествовать по миру, чтобы делать свою работу», продолжает он.

«С появлением искусственного интеллекта мы могли бы продолжать беседу, но меня уже здесь не было бы. Однажды и вы, и я будем разговаривать, вы будете на Марсе, а я уже буду сто лет как мертв.

[attention type=green]
Наша работа техников — ускорить наступление будущего и постоянно задаваться вопросом, как это сделать».
[/attention]

Microsoft делает ставку на смешанную реальность, чтобы помочь нам попасть в будущее. И здесь мы снова возвращаемся к аппаратному обеспечению.

Доступность нужного устройства по нужной цене будет фактором, который определит, примут ли потребители смешанную реальность (хотя одни устройства сами по себе вряд ли начнут революцию MR, как показал пример VR).

Хотя HoloLens является единственным автономным голографическим компьютером на рынке (в отличие от OculusRift или HTCVive, если не нужно прикреплять кабелями к внешнему устройству), умные очки стоимостью 3000 долларов служат больше доказательством концепции, нежели потребительским продуктом.

Теперь Microsoft хочет это изменить. Этой осенью компания запускает гарнитуру Windows Mixed Reality Headsets, которая станет первой серьезной попыткой продать концепт широкой публике.

Хотя это устройство пока все еще ближе к идеальному гибриду дополненной и виртуальной реальности, в нем уже воплощены главные фишки HoloLens — вроде продвинутых возможностей отслеживания и картирования — и предложена более доступная цена в 300-500 долларов.

Гарнитура будет доступна в разных формах от разных партнеров по аппаратному обеспечению, включая Dell, HP и Samsung, и позволит пользователям создавать трехмерные пространства, которые можно персонализировать за счет медиа, приложений, окон браузера и другого.

Как считает Microsoft, внедрение платформы, позволяющей любому человеку в целом создавать свой собственный цифровой мир, — это первый шаг в достижении того самого прыжка в мир завтрашнего дня.

«Если вы верите, как мы, что смешанная реальность — это неизбежная следующая на очереди тенденция в вычислительной технике, придется подключить производительность, творчество, образование и целый новый спектр развлечений, от казуальных до хардкорных игр», говорит Кипман.

Совершенствуя смешанную реальность

Кипман не единственный, кто оптимистично относится к смешанной реальности. Калифорнийский стартап Avegant работает над платформой, которая представляет подробные трехмерные изображения, наслаивая много фокальных плоскостей, которые компания называет технологией «светового поля». «Применения бесконечны», говорит CEO Avegant Йорг Тьюис.

«От дизайнеров и инженеров, которые непосредственно манипулируют 3D-моделями при помощи своих рук, до профессоров медицины, иллюстрирующих различные болезни сердца на примере практически живой модели своим студентам. В домашних условиях пользователей могут окружить виртуальные полки с их любимыми продуктами.

Смешанная реальность позволяет людям напрямую взаимодействовать со своими идеями вместо экранов и клавиатур».

Чтобы все это делать, устройства смешанной реальности должны поддерживать виртуальные изображения, которые будут казаться неотличимыми от реального мира и цельно с ним взаимодействовать.

По словам профессора Грегори Уэлча, компьютерного ученого из Университета Центральной Флориды, большинство технологий, разработанных к нынешнему моменту, пока не достигли такого равновесия.

«Смешанная реальность особенно трудна, потому что нет ни скрывающего несовершенства виртуального, ни поразительной чистоты реального».

Вместе с коллегами он выяснил, что в некоторых случаях относительно широкое поле зрения реального мира, которое обеспечивает HoloLens, может вредить важному чувству присутствия.

В то время как здоровый человек видит на 210 градусов, дисплей HoloLens увеличивает центр вашего поля зрения на 30 градусов или около того.

В экспериментах, которые проводил Уэлч и его команда, разрыв между реальным и расширенным ландшафтом уменьшал ощущение погружения и присутствия.

«Это означает, что если вы смотрите на виртуального человека перед собой (как это было в нашем эксперименте), вы увидите только часть его, плавающую в пространстве перед вами», говорит Уэлч.

«Вам нужно будет двигать головой вверх и вниз, чтобы «нарисовать» восприятие его, так как вы не можете увидеть всего человека сразу, если не посмотрите на него издалека (он будет казаться меньше).

Проблема в том, что ваш мозг постоянно видит «обычный» мир вокруг себя, и это «перезаписывает» множество типов восприятия, которые вы могли бы в противном случае иметь».

Далее Уэлч объясняет, что в демонстрациях, которые мы видим сегодня с HoloLens или Apple ARKit, например, виртуальные объекты могут быть зафиксированы на плоской поверхности, но помимо базовой формы и визуального внешнего вида программное обеспечение обычно не распознает многие важные физические характеристики объекта, такие как вес, центр масс и поведение, либо поверхность, на которой он находится, — не говоря уже о какой-либо активности в реальном мире, которая происходит вокруг объектов.

«Если я случайно сброшу пару кубиков с виртуального стола, они не «упадут», достигнув края, и не отскочат, как следовало бы ожидать, исходя из их типа и материала пола», объясняет он.

В работе, которую Уэлч написал в соавторстве с профессором Джереми Бэйлинсоном, директором Virtual Human Interaction Lab (VHIL) при Стэнфордском университете, они изложили некоторые результаты своих исследований, которые показывают, что виртуальное содержимое имеет гораздо более высокую ценность, когда демонстрирует поведение, которое мы ожидаем от физических объектов в реальном мире.

«В своей лаборатории мы начинаем использовать HoloLens, чтобы понять взаимосвязь между опытом дополненной реальности и последующим психологическим отношением относительно самого физического пространства», говорит Бэйлинсон.

К примеру, он объясняет, что его эксперименты показывают, что виртуальные люди, которые «проходят словно призраки» через реальные объекты, а не обходят их или пытаются избежать, воспринимаются как менее «реальные», чем те, которые подчиняются законам физики.

Достижения в смешанной реальности, скорее всего, приведут к тому, что гарнитуры станут доступнее и легче, но также возможно, что по крайней мере некоторые из наших будущих взаимодействий с этой технологией не будут включать носимую электронику вовсе. «Пространственная дополненная реальность» (SAR), например, разработанная Уэлчем много лет назад, позволяет использовать проекторы для изменения внешнего вида физических объектов вокруг вас, таких как материал стола или цвет кушетки — без очков.

«Конечно, SAR не будет работать во всех ситуациях, но когда будет, это будет убедительно и легко», говорит Уэлч. «Если что-то волшебное в том, когда мир вокруг вас меняется, а вы не имеете к этому отношения — ни гарнитуры, ни телефона, ничего. Вы просто существуете в физическом мире, который меняется практически вокруг вас».

Виртуальный инструмент для совместной работы в реальном мире

Нонни де ла Пенья, основатель и главный исполнительный директор компании Emblematic, помогла поставить использование виртуальной реальности в качестве средства отчетности и для рассказа историй.

Ее называют «крестной матерью виртуальной реальности», и она считает, что технологии погружения ближе всех могут представить вид аудитории — то есть поместить ее на место рассказчика.

Она считает, что у HoloLens есть потенциал увеличить качество и глубину нашего понимания мира, частично благодаря методу объемного захвата, который создает трехмерную модель объектов за счет множества камер и зеленого экрана.

«Microsoft начала предлагать реализм высокого уровня, используя объемный захват, и его тут же подхватили журналисты», говорит де ла Пенья. Собственное творение Emblematic, After Solitary, это удостоенный наград документальный фильм, созданный в партнерстве с PBS и KnightFoundation, в работе над которым использовалась эта техника, чтобы передать суть психологической травмы от длительного тюремного заключения.

Самое главное изменение, которое обещает смешанная реальность, состоит в том, что контент не будет привязан к какому-либо определенному устройству.

MR использует строительные блоки (объекты реального мира, либо созданные компьютером) для создания сред, в которые входят люди для дальнейшего взаимодействия.

В таком контексте устройства становятся окном, которое позволяет вам заглядывать в эти миры и получать доступ к ним, а не репозиторием, в котором хранится ваш персональный контент (вроде вашего смартфона).

Кипман отмечает, что в этих общих реальных/виртуальных средах наши отношения с вычислительной техникой меняются от личных к совместных — от устройств, которые сохраняют ваш собственный индивидуальный контент, к общим пространствам для творчества, опосредованным технологиями.

Кипман думает, что это влечет глубокие последствия для того, как мы будем разрабатывать приложения в будущем. Если, например, вы создаете виртуальную статую и помещаете ее в виде голограммы поверх стола в своей гостиной, другой человек с устройством смешанной реальности увидит вашу статую, когда войдет в комнату, и переместит ее, если захочет.

Потому что содержимое хранится не в вашем устройстве, а в самой среде, определяя объекты (как реальные, так и виртуальные), ее населяющие.

«Эти концепции требуют переосмысления операционной системы в контексте смешанной реальности», говорит Кипман. «Вы должны построить фундамент, который переходит из кремния в облачную архитектуру, чтобы осознать собственный переход от персональных вычислений к совместным. На это потребуется время», улыбается он.

Источник: https://so-l.ru/news/y/2017_10_12_smeshannaya_realnost_budushee_vichislite

Станет ли смешанная реальность будущим компьютерных технологий? | Rusbase

Смешанная реальность — будущее вычислительной техники?

Алекс Кипман разбирается в компьютерном оборудовании. С момента начала работы в Microsoft 16 лет назад он стал автором более чем 100 патентов, в том числе революционной технологии отслеживания движений для Xbox Kinect, которая впоследствии легла в основу некоторых функций нового изобретения Кипмана, голографической 3D-гарнитуры HoloLens.

Но сегодня Кипман, сидящий в своем офисе в штаб-квартире Microsoft в Редмонде, штат Вашингтон, размышляет уже не о «железе». Он рассматривает взаимодействие людей и машин с более широкой, философской точки зрения. Для него любой способ общения с машинами – будь то через экран или устройство, закрепленное на голове – «всего лишь момент во времени».

Кипман, который приехал из Бразилии и достиг позиции технического специалиста в Группе разработки Windows и устройств Microsoft, с упоением рассказывает, что главное преимущество технологий в их способности размывать пространство и время.

Он использует термин «смешанная реальность» (MR) – так в Microsoft называют технологии, которые комбинируют реальный мир с компьютерными изображениями и однажды, убежден Кипман, позволят объединить дополненную и виртуальную реальности.

По словам специалиста, одна из самых важных особенностей MR – ее потенциал вывести эти «размывающие суперсилы» в реальный мир.

Алекс Кимпан. Стивен Лэм/Getty Images

Люди ценят возможность делить одно физическое пространство с кем-то еще, поэтому журналистка FC и провел десять часов в самолете, чтобы увидеться с Кипманом лично. «Но если бы вы могли провести такой же разговор, не находясь здесь физически, – объясняет он – жизнь стала бы намного интереснее».

Моя дочь общается с родней в Бразилии каждые выходные, а моим работникам уже не нужно путешествовать по всему миру, чтобы делать свою работу.

При должном развитии искусственного интеллекта мы могли бы разговаривать с вами, не находясь рядом. Когда-нибудь мы сможем снова так же побеседовать, только вы будете на Марсе, а меня уже 100 лет как не будет в живых.

Наша задача как инженеров – понять, как этого добиться, и ускорить наступление такого будущего.

В Microsoft считают, что приблизить будущее нам поможет смешанная реальность. В таком случае, мы снова возвращаемся к вопросу об оборудовании.

От того, будет ли доступно устройство по приемлемой цене, будет зависеть принятие MR потребителями (хотя вряд ли сами по себе устройства смогут запустить MR-революцию, если вспомнить, как медленно продаются VR-системы).

HoloLens – единственный автономный голографический компьютер на рынке (статья опубликована до выхода гарнитуры Oculus Go), умные очки за три тысячи долларов служат скорее как прототип, а не продукт для широкого рынка.

Гарнитуры Windows Mixed Reality. Microsoft

Microsoft хочет это изменить. Этой осенью компания запускает серию Windows Mixed Reality Headsets – первую серьезную попытку довести концепцию до широкой публики.

Новое устройство, которое пока пусть и ближе к гарнитуре виртуальной реальности, чем к настоящему гибриду AR и VR, сочетает в себе некоторые из функций HoloLens – например, продвинутые системы отслеживания движений и проецирования – с более доступной ценой в $300-500.

Гарнитуры будут продаваться в нескольких версиях через партнеров, среди которых Dell, HP и Samsung, и позволят пользователям создавать 3D-пространства, которые можно будет персонализировать с помощью медиа, приложений, браузера и других средств.

Как считают в Microsoft, запуск платформы, с помощью которой любой пользователь сможет создать свой собственный цифровой мир – это первый этап перехода в будущее.

«Если вы, как и мы, уверены, что смешанная реальность – это следующий долгосрочный тренд компьютерных технологий, то на этой платформе должен быть доступен целый спектр возможностей для продуктивной работы, творчества, образования и игр», – поясняет Кипман.

Совершенствование смешанной реальности

Кипман – не единственный, кто с оптимизмом смотрит на будущее смешанной реальности. Калифорнийский стартап Avegant разрабатывает платформу, которая сможет генерировать детализированные трехмерные изображения, накладывая друг на друга несколько фокальных плоскостей. В компании это называют технологией «светового поля».

«Областей применения для технологии несчетное количество, – рассказывает гендиректор Avegant Джорг Тьюз (Joerg Tewes), – от дизайнеров и инженеров, манипулирующих 3D-моделями вручную, до профессоров медицины, которые смогут рассказывать студентам о различных состояниях сердца с помощью реалистичных моделей. Виртуальные полки магазинов, полные любимых товаров, каждый потребитель сможет создать прямо у себя дома. Смешанная реальность позволит людям взаимодействовать напрямую со своими идеями, а не с экранами или клавиатурами».

Между тем, чтобы достичь такого уровня, устройства смешанной реальности должны поддерживать виртуальные изображения, которые будут органично смотреться в реальном мире.

По словам Грегори Уэлша (Gregory Welch), профессора информатики из Университета Центральной Флориды, большинство современных технологий пока не может этого обеспечить.

«С MR в этом плане все особенно сложно, потому что здесь невозможно будет ни спрятать несовершенства виртуальной среды, ни показать все великолепие реального мира», – объяснил он Fast Company.

Технология светового поля. Avegant

Уэлш и его коллеги обнаружили, что в некоторых случаях относительно широкий угол обзора реального мира, которым может похвастаться HoloLens, может помешать чувству присутствия.

В то время как у здорового человека угол обзора составляет около 210 градусов, дисплей HoloLens позволяет видеть картинку в диапазоне около 30 градусов от направления взгляда.

В ходе экспериментов, проведенных Уэлшем и его командой, оказалось, что рассогласование между реальной и дополненной картинкой мешало чувству погружения и присутствия.

Это означает, что при взгляде на виртуального человека, стоящего перед вами (как мы делали в ходе эксперимента) вы увидите лишь часть его тела, парящую в воздухе, – заявил Уэлш.

Приходится двигать головой вверх-вниз, чтобы «нарисовать» в своем воображении картинку, поскольку увидеть человека целиком невозможно, разве что посмотреть на него издалека (но тогда он покажется меньше, чем на самом деле).

Суть проблемы в том, что наш мозг постоянно видит «нормальный» мир вокруг, и это «перекрывает» все остальные образы и ощущения, которые мы могли бы испытывать в ином случае.

Далее Уэлш рассказал, что в нынешних демонстрациях HoloLens или Apple ARKit виртуальные объекты могут появляться на плоской поверхности, однако за пределами формы и других базовых внешних характеристик ПО чаще всего не может оценить многие важные физические характеристики, такие как вес, центр масс, поведение объектов или поверхность, на которой они расположены – то есть этого недостаточно, чтобы правильно имитировать большинство событий реального мира.

«Если я брошу пару игральных костей на виртуальный стол, они, скорее всего, не «упадут», когда достигнут его края, и совершенно точно их движение не будет зависеть от типа костей и материала стола», – объяснил ученый.

Apple ARKit. Apple

В статье, написанной Уэлшем совместно с профессором Джереми Бэйленсоном (Jeremy Bailenson), директором Лаборатории виртуальных взаимодействий (VHIL) Стэнфордского университета, изложена часть результатов этого исследования. Оно также помогло показать, насколько эффективнее становится виртуальный контент, когда по восприятию он напоминает физические объекты в реальном мире.

«В моей лаборатории мы начали с помощью HoloLens изучать взаимосвязь между использованием дополненной реальности и последствиями для психологии и поведения по отношению к физическому миру», – рассказал Бэйленсон.

К примеру, его эксперименты показали, что виртуальные люди, которые проходили «сквозь» реальные объекты – вместо того, чтобы обойти, как это бы произошло в реальном мире – воспринимались «менее реальными», чем те, кто подчинялся законам физики.

Дальнейшее развитие смешанной реальности, скорее всего принесет нам более доступные и легкие гарнитуры, однако возможно, что по меньшей мере некоторые способы взаимодействия с этой технологией вообще не потребуют носимых устройств.

К примеру, система «пространственной дополненной реальности» (SAR), которую Уэлш с коллегами разработали несколько лет назад, способна с помощью прожекторов менять внешний вид объектов окружающего мира – например, материал стола или цвет дивана – без потребности в очках.

Конечно, SAR подходит не для всех ситуаций, но когда это возможно, то это по-настоящему потрясающий и вдохновляющий опыт, – рассказывает Уэлш. – Есть что-то волшебное в том, что мир вокруг нас меняется, а нам для этого не нужно ровным счетом ничего – ни дисплея на голове, ни смартфона. Вы просто находитесь в физическом мире, который с помощью виртуальных средств меняется вокруг вас.

Виртуальный инструмент для совместной работы

Нонни Де Ла Пенья (Nonny de la Peña), основатель и генеральный директор компании Emblematic, создающей иммерсивный медиаконтент, была одним из первопроходцев использования VR в качестве среды для новостей и сторителлинга.

Де Ла Пенья, которую в индустрии называют «крестной матерью VR», считает, что иммерсивные технологии – лучший способ дать аудитории «вид от первого лица» – то есть перенести зрителя в зону действия, откуда ведется репортаж.

По ее мнению, HoloLens может расширить и углубить наше понимание мира, в частности при помощи технологии объемной съемки, которая создает 3D-модели с помощью нескольких камер и зеленого экрана.

«Microsoft открыла доступ к высокому уровню реалистичности благодаря технологии объемной съемки, которая становится стандартным инструментом журналистов», – объясняет Де Ла Пенья.

В документальном фильме After Solitary, отмеченный наградами и созданном Emblematic в партнерстве с PBS и Knight Foundation, эта технология использовалась, чтобы лучше передать зрителям чувство психологической травмы людей, долгое время пробывших в тюремном заключении.

Главное изменение, которое сулит развитие смешанной реальности, состоит в том, что контент больше не будет привязан к какому-то отдельному устройству.

В MR окружение, в котором обитают и взаимодействуют друг с другом пользователи, строится из блоков (объектов реального мира или сгенерированных компьютером).

В таком контексте устройство становится окном в эти миры, а не хранилищем для персонального контента (как наши смартфоны).

Кипман отмечает, что в такой общественной реально-виртуальной среде наши взаимоотношения с компьютерами перестают быть персональными и становятся коллективными – от устройств, на которых хранится наш личный контент, до общего креативного пространства, созданного на основе технологий.

Это приведет к коренному изменению принципов разработки приложений, считает Кипман.

Если, к примеру, вы создадите виртуальную статую и поставите ее голограмму на стол в своей гостиной, другой человек с другим устройством смешанной реальности тоже должен видеть статую и двигать ее при необходимости.

Это случится потому, что устройства перестанут хранить контент, но начнут сканировать пространство на предмет реальных и виртуальных объектов и проецировать их при необходимости.

«Нам придется заново изобретать операционную систему в контексте смешанной реальности, – поясняет Кипман. – Нужно заложить основу, которая позволит перейти от персональных вычислений к коллективным на всех уровнях – от микроэлектронной базы до облачной архитектуры. На такие вещи нужно много времени. Или же, напротив, это произойдет в одно мгновение, и вы даже не поймете, что случилось».

Источник

Материалы по теме:

Все, что нужно знать про VR/AR-технологии

Фото на обложке: Microsoft

Источник: https://rb.ru/story/mixed-reality/

Будущее вычислительной техники: вместо битовых компьютеров будут квантовые

Смешанная реальность — будущее вычислительной техники?

Компьютеры когда-то считались технологиями, доступными только ученым и обученным специалистам.

Но произошел сейсмический сдвиг в истории вычислений во второй половине 1970-х годов. Мало того, что машины стали намного меньше и мощнее. 

Они стали доступны каждому для использования в своем собственном доме.

О квантовых вычислениях

Сегодня квантовые вычисления находятся в зачаточном состоянии. Они включают в себя некоторые из самых изнурительных концепций из физики 20-го века. В США Google, IBM и NASA экспериментируют и создают первые квантовые компьютеры. Китай также активно инвестирует в данные технологии.

А вы верите в то, что произойдет аналогичный сдвиг в сторону квантовых вычислений, когда энтузиасты смогут играть с квантовыми компьютерами из своих домов? Это произойдет гораздо раньше, чем думает большинство людей.

Восстание персональных компьютеров

Первые компьютеры были созданы в 1950-х годах. Они были большими, часто ненадежными и, по сегодняшним меркам, не особенно мощными. Они были предназначены для решения глобальных задач, таких как разработка первой водородной бомбы.

В 1964 году Джон Кемени и Томас Курц написали язык BASIC. Их цель состояла в том, чтобы создать простой язык программирования, который был бы легок в изучении и позволил бы использовать его каждому. В результате программирование перестало быть исключительно для высококвалифицированных ученых. Любой мог этому научиться, если бы захотел.

Этот сдвиг в вычислительной технике продолжился, когда первые домашние компьютеры появились в конце 1970-х годов. Любители теперь могли купить свой собственный компьютер и программировать его дома. Родители и дети могли учиться вместе. Эти первые компьютеры были не очень мощными, и вы могли делать с ними ограниченное количество вещей, но они были чрезвычайно восторженно восприняты.

Когда люди играли со своими машинами, они поняли, что им нужно больше возможностей и больше мощности. Основатели Microsoft и Apple поняли, что у домашнего компьютера огромное будущее.

Почти каждый американец теперь имеет ноутбук, планшет или смартфон — или все три. Они проводят много времени в социальных сетях, электронной коммерции и поиске в Интернете.

Ни один из этих видов деятельности не существовал в 1950-х годах. Никто в то время не мог помышлять о таком. Именно доступность нового инструмента, компьютера, привела к их разработке.

Введите квант

Классические вычисления, такие, которые осуществляет компьютер в вашем доме, основаны на вычислениях людей. Машина разбивает все вычисления на их основные части: двоичные цифры 0 и 1. В настоящее время наши компьютеры используют биты из двоичных цифр — потому что их легко реализовать с помощью переключателей, которые находятся либо в положении «включено», либо «выключено».

Квантовое вычисление основано на том, как вычисляет вселенная. Оно содержит все классические вычисления, но также включает в себя несколько новых концепций, пришедших из квантовой физики.

Вместо битов у квантового вычисления есть кубиты. Однако результат квантовых вычислений точно такой же, как и при классических вычислениях: количество битов.

Разница в том, что во время этого процесса компьютер может манипулировать кубитами с помощью битов. Он может поместить кубиты в суперпозицию состояний и запутать их.

Что это означает?

И суперпозиция, и запутанность являются понятиями квантовой механики, с которыми большинство людей не знакомы. Суперпозиция примерно означает, что кубит может быть в комбинации как 0, так и 1.

Запутанность означает корреляцию между кубитами. Когда измеряется один из пары запутанных кубитов, это сразу показывает, какое значение вы получите, когда будете измерять его партнера.

Это то, что Эйнштейн назвал «жутким действием на расстоянии».

Математика, необходимая для полного описания квантовой механики, устрашает, и этот фон необходим для проектирования и построения квантового компьютера. Но математика, необходимая для понимания квантовых вычислений и для начала проектирования квантовых схем, гораздо проще: алгебра средней школы — это, по сути, единственное требование.

Квантовые вычисления и вы

Квантовые компьютеры только начинают создаваться. Это большие машины, которые ненадежные и еще не очень мощные.

Для чего они будут использоваться? Квантовые вычисления имеют важные приложения в криптографии.

В 1994 году математик из Массачусетского технологического института Питер Шор показал, что, если квантовые компьютеры будут построены, они смогут сломать современные методы шифрования в Интернете.

Это стимулировало создание новых способов шифрования данных, способных противостоять квантовым атакам, открыв эпоху постквантовой криптографии.

Также, похоже, что квантовые вычисления, вероятно, окажут большое влияние на химию. Существуют определенные реакции, которые классическим компьютерам трудно моделировать. Химики надеются, что квантовые компьютеры будут эффективны при моделировании этих явлений.

Но мы не думаем, что имеет смысл рассуждать о том, что большинство людей будут делать с квантовыми компьютерами через 50 лет. Когда квантовые вычисления станут чем-то, что каждый может использовать в своем доме?

Ответ в том, что это уже возможно. В 2016 году IBM добавила небольшой квантовый компьютер в облако. Любой, имеющий подключение к Интернету, может спроектировать и запустить свои собственные квантовые схемы на этом компьютере. Квантовый контур — это последовательность основных шагов, которые выполняют расчет.

Квантовый компьютер IBM не только бесплатен в использовании, но и имеет простой графический интерфейс. Это небольшая, не очень мощная машина, похожая на первые домашние компьютеры, но любители уже могут начать играть. Сдвиг начался.

Заключение

Люди вступают в эпоху, когда учиться и экспериментировать с квантовыми вычислениями просто.

Как и в случае с первыми домашними компьютерами, может быть неясно, что существуют проблемы, которые необходимо решить с помощью квантовых компьютеров, но, когда люди играют, я думаю, что они, вероятно, обнаружат, что им нужно больше мощности и больше функций. Это откроет путь для новых приложений, о которых мы еще не догадываемся.

Источник

Источник: https://vseonauke.com/1655683836698429644/buduschee-vychislitelnoj-tehniki-vmesto-bitovyh-kompyuterov-budut-kvantovye/

Смешанная реальность — будущее вычислительной техники?

Смешанная реальность — будущее вычислительной техники?

Алекс Кипман хорошо знает, что такое аппаратное обеспечение. Присоединившись к Microsoft 16 лет назад, он был главным изобретателем более сотни патентов, включая новаторскую технологию обнаружения движения XboxKinect, которая проложила путь к некоторым из функций в его последнем творении — голографической 3D-гарнитуре, названной HoloLens.

Но сегодня, сидя в своем офисе в штаб-квартире Microsoft в Редмонде, Вашингтон, Кипман не говорит об аппаратном обеспечении. Он обсуждает отношения между людьми и машинами с более широкой философской точки зрения. Независимо от того, взаимодействуем ли мы с машинами через экраны или вещи, которые сидят у нас на головах, для него все это лишь «момент времени».

Родившийся в Бразилии Кипман, являющийся техническим специалистом в WindowsandDevicesGroup при Microsoft, с энтузиазмом объясняет, что ключевым преимуществом технологии является ее способность замещать время и пространство.

Он приводит в пример «смешанную реальность» (MR, mixedreality), термин Microsoft, которым обозначают смесь реального мира с генерируемой компьютером графикой. По мнению Кипмана, однажды она незримо объединит дополненную и виртуальную реальности.

Он говорит, что среди самых поразительных особенной MR — потенциал развязать «сверхсилы замещения» в реальном мире.

Люди придают особую ценность чувству, которое вы испытываете, когда физически разделяете пространство с другим человеком. Именно поэтому Элис Бонасио из FastCompany решила взять интервью у Кипмана лицом к лицу. «Но если бы вы имели возможность осуществить такого рода взаимодействие, не тратя время на переезд, — говорит Кипман, — жизнь была бы намного интереснее». Далее от первого лица.

«Моя дочь может общаться со своими братьями в Бразилии каждые выходные, а моим сотрудникам не нужно путешествовать по миру, чтобы делать свою работу», продолжает он.

«С появлением искусственного интеллекта мы могли бы продолжать беседу, но меня уже здесь не было бы. Однажды и вы, и я будем разговаривать, вы будете на Марсе, а я уже буду сто лет как мертв.

[attention type=green]
Наша работа техников — ускорить наступление будущего и постоянно задаваться вопросом, как это сделать».
[/attention]

Microsoft делает ставку на смешанную реальность, чтобы помочь нам попасть в будущее. И здесь мы снова возвращаемся к аппаратному обеспечению.

Доступность нужного устройства по нужной цене будет фактором, который определит, примут ли потребители смешанную реальность (хотя одни устройства сами по себе вряд ли начнут революцию MR, как показал пример VR).

Хотя HoloLens является единственным автономным голографическим компьютером на рынке (в отличие от OculusRift или HTCVive, если не нужно прикреплять кабелями к внешнему устройству), умные очки стоимостью 3000 долларов служат больше доказательством концепции, нежели потребительским продуктом.

Теперь Microsoft хочет это изменить. Этой осенью компания запускает гарнитуру Windows Mixed Reality Headsets, которая станет первой серьезной попыткой продать концепт широкой публике.

Хотя это устройство пока все еще ближе к идеальному гибриду дополненной и виртуальной реальности, в нем уже воплощены главные фишки HoloLens — вроде продвинутых возможностей отслеживания и картирования — и предложена более доступная цена в 300-500 долларов.

Гарнитура будет доступна в разных формах от разных партнеров по аппаратному обеспечению, включая Dell, HP и Samsung, и позволит пользователям создавать трехмерные пространства, которые можно персонализировать за счет медиа, приложений, окон браузера и другого.

Как считает Microsoft, внедрение платформы, позволяющей любому человеку в целом создавать свой собственный цифровой мир, — это первый шаг в достижении того самого прыжка в мир завтрашнего дня.

«Если вы верите, как мы, что смешанная реальность — это неизбежная следующая на очереди тенденция в вычислительной технике, придется подключить производительность, творчество, образование и целый новый спектр развлечений, от казуальных до хардкорных игр», говорит Кипман.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.