Telekomunikacja w roku 2010 (cz. 2)

Współpraca komputerów z urządzeniami telekomunikacyjnymi do tej pory nie układała się najlepiej, przez co cierpiał przeciętny użytkownik. Ostatnio jednak współpraca ta staje się coraz lepsza, dzięki postępom w przetwarzaniu mowy i dźwięku.

Współpraca komputerów z urządzeniami telekomunikacyjnymi do tej pory nie układała się najlepiej, przez co cierpiał przeciętny użytkownik. Ostatnio jednak współpraca ta staje się coraz lepsza, dzięki postępom w przetwarzaniu mowy i dźwięku.

Przetwarzanie mowy

Przypatrzmy się niektórym tendencjom w krystalizującej się obecnie technologii cyfrowego przetwarzania mowy. Tempo zwiększania liczby tranzystorów (lub funkcji) dla układów przetwarzania mowy wynosi 33% rocznie. Jednocześnie szybkość działania pojedynczych elementów zwiększa się rocznie o 20%.

Tendencje te umożliwią zastosowanie coraz mniejszej liczby układów scalonych do przetwarzania danych, polegającego na rozpoznawaniu lub syntezie mowy. Jednocześnie prowadzone przez Bell Laboratories badania pozwalają na tworzenie coraz bardziej wydajnych algorytmów. Nowa technologia pozwala obecnie na rozpoznawanie 100 słów za pomocą pojedynczego układu scalonego (pięć lat temu potrzeba było 20-30 układów). Przewiduje się, że w 2000 r. pojedynczy układ będzie mógł rozpoznawać 1000 słów.

Na podstawie tych tendencji można sądzić, że wkrótce upowszechni się synteza i automatyczne rozpoznawanie mowy (niezależne od osoby mówiącego). Obecne osiągnięcia technologiczne dadzą nowe usługi oparte na inteligentnych maszynach zdolnych do mówienia i słuchania, podobnie jak to robią ludzie. W roku 2010 będziemy prawdopodobnie mogli przekazywać unikalne, osobiste cechy głosu mówcy do innych języków, co da nam specjalizowane komputery tłumaczące żywe słowa. Mowa w jednym języku będzie automatycznie tłumaczona na drugi język, a następnie syntetyzowana w czasie rzeczywistym z zachowaniem indywidualnych cech głosu pierwotnego mówcy. Już podczas wystawy Expo '92 w Sewilli zademonstrowano elektroniczne tłumaczenie w czasie rzeczywistym z j. angielskiego na hiszpański i na odwrót.

Można się także spodziewać, że w przypadku rozpoznawania mowy nie będzie żadnych ograniczeń co do używanego słownictwa, a to pozwoli na naturalną interakcję słowną. Ludzie, których zadaniem było przyjmowanie rozkazów, przejdą do ciekawszych zajęć, gdy technologia umożliwi człowiekowi bezpośrednią, interakcyjną współpracę z sieciami i bazami danych.

Faks i wideo

Mówi się, że zdjęcie ma wartość tysiąca słów, ale jeśli jest to obraz kolorowy i o jakości wideo, wart jest od 10 tys. do 1 mln słów. Obrazy ogromnie wzbogacają łączność. Faks jest gwałtownie rozpowszechniającą się formą łączności wizualnej. Telefaksy nie stoją już w biurze na eksponowanym miejscu, ludzie używają ich we własnych mieszkaniach, a nawet w samochodach, dla wygody. Zmiany te będą przebiegały coraz szybciej, a koszt przesłania informacji faksem będzie niższy od wysłania listu poleconego. W 2010 r. telefaksy umożliwią przesyłanie obrazów w kolorze, z jakością zbliżoną do oryginału. Ponadto szybkość transmisji wzrośnie tak, że nadawanie i odbiór będą prawie jednoczesne.

Należy się spodziewać, że łączność wideo będzie w roku 2000 tym, czym w latach 80. i 90. była telewizja konwencjonalna i kablowa. Chociaż dziś nie ma jeszcze wielu wideofonów ocenia się, że w 2010 r. w USA będzie prawdopodobnie 20 mln wideofonów w sieci ISDN, stanowiąc najpowszechniejszą formę usług telekomunikacyjnych. AT&T już w zeszłym roku wprowadziła na rynek pierwszy kolorowy wideofon, działający na zwykłych liniach telefonicznych.

Ponadto wideo i telewizja przechodzą na system o wysokiej rozdzielczości, który uzupełni obecną ofertę systemów NTSC i PAL. Przewiduje się, że za 20 lat w USA będzie 60 mln telewizorów o wysokiej rozdzielczości.

Postęp w oprogramowaniu obiektowo zorientowanych baz danych pozwoli na udostępnienie wideo dla rozrywki, które będzie i interakcyjne i do oglądania na życzenie. Dostępność rozrywki wideo odzwierciedla popyt na telewizję dostosowaną do potrzeb indywidualnych. Ta z natury musi być prywatna. Ludzie już nie gromadzą się w grupy w celu wspólnego oglądania telewizji, jak dawniej. Abonenci będą mogli interakcyjnie wybrać sobie którykolwiek z setek filmów w każdym momencie dnia i nocy.

Wszystkie te trendy technologiczne wskazują, że wirtualna rzeczywistość - prawdopodobnie szczyt usług multimedialnych - będzie dla konsumenta roku 2010 rzeczywistością wchodzącą w życie pozwalającą ludziom na pośrednie i zdalne doświadczanie wydarzeń we wszystkich wymiarach.

Pozwoli to np. wypróbować pobyt na wakacjach lub "zamieszkać" w nowym domu bez ruszania się z miejsca. Człowiek będzie mógł obracać głową i oglądać scenę pod różnymi kątami widzenia - albo czuć fakturę tapety włożywszy dłoń do elektronicznej rękawicy. Będzie można wybrać samochód czy jakikolwiek inny produkt, co teraz wymaga osobistego oglądania w sklepie. Wirtualna rzeczywistość, nawet we wczesnych stadiach rozwojowych, znacznie rozszerzy koncepcję zdalnej obecności. Będzie można składać dalekie wizyty - i to znacznie częściej niż gdybyśmy musieli przenosić się fizycznie. Korzystając z tej możliwości będziemy pracować coraz więcej w domu, nawet zanim wirtualna rzeczywistość osiągnie stadium dojrzałości.

Nie należy jednak wyobrażać sobie wirtualnej rzeczywistości wyłącznie jako gogli i rękawic. Uczący się pilot będzie mógł wejść w symulowane - ale bardzo realistyczne - środowisko po to, aby się szkolić. Także w świecie rzeczywistym powstaje zapotrzebowanie na podobny rodzaj wirtualnej rzeczywistości. Na przykład w dziedzinie chirurgii endoskopowej lekarze domagają się uzupełnienia zmysłu wzroku zmysłem dotyku, który może im zapewnić tylko rzeczywistość wirtualna.

Sieci komputerowe

Nowe zastosowania mowy i obrazu z pewnością umożliwią bardziej naturalną współpracę z systemami informacyjnymi. Jednak podstawą tych możliwości jest gwałtowny postęp w dziedzinie sieci komputerowych, szczególnie w zakresie mikrokomputerów. Podwajają one moc obliczeniową co rok, czyli szybciej niż mainframe'y i jeszcze szybciej niż superkomputery.

Trudno sobie uzmysłowić, że zaledwie 20 lat temu nie było mikrokomputerów. Ludzie musieli wtedy jeździć ze swymi problemami do dużych maszyn w ośrodkach komputerowych. Dziś mikrokomputer umożliwia każdemu bezpośrednie korzystanie z sieci komputerowych z dowolnego miejsca. Za 20 lat będziemy nadal korzystać z mikrokomputera, elektronicznego czy fotonicznego oraz z powszechnej sieci mikrokomputerów. Używanie komputerów, mówiąc krótko, będzie uzależnione od mikrokomputerowych klastrów - często bardzo dużych. Już dzisiaj mają one moc obliczeniową równą 10 tys. MIPS. Dla porównania, 20 lat temu mainframe miał moc obliczeniową równą 1 MIPS. Nigdy już moc jednego superkomputera nie dorówna rozproszonej mocy przetwarzania całych stad mikrokomputerów.

Łączność bezprzewodowa

Kieszonkowe, inteligentne terminale razem z łącznością bezprzewodową uwolnią nas od dzisiejszych uprzęży z przewodów, pozwalając na podróżowanie niemal wszędzie z telefonem. Klienci będą polegali na osobistych sieciach łączności (PCN), które kierować będą rozmowy do nich automatycznie, gdziekolwiek się znajdą. PCN będą mogły świadczyć także usługi głosowe. Tak jak komputery zbliżyły ludzi do świata komputerów, PCN i łączność bezprzewodowa zbliży ludzi w ruchu do telekomunikacji.

Podstawowa technologia telefonii komórkowej rozwinie się i pojawią się mikrokomórki, małe jednostki obsługujące obszary o średnicy 100-500 m, podczas gdy dzisiaj komórki mają nawet kilka km średnicy. Technika mikrokomórkowa ogromnie powiększy pojemność systemów, zdolność do zarządzania dużą liczbą rozmów dzięki zwielokrotnionemu podziałowi częstotliwości oraz tanim nadajnikom o małej mocy, które będą jakby przedłużeniem większych stacji bazowych. To rozwiązanie umożliwi również dotarcie do terenów o słabej propagacji radiowej. I tak jak w wypadku obecnego połączenia przewodowego powszechna będzie dostępność łączności bezprzewodowej na obszarach słabo zaludnionych.

Użytkownicy PCN będą "śledzeni" dzięki inteligentnym sieciom baz danych w trakcie przemieszczania się między mikrokomórkami. Dodatkowo informacje o danych osobistych użytkowników oraz dane taryfowe będą dostępne wraz z innymi dynamicznymi danymi operacyjnymi. Dfugofalową tendencją jest rozwój technologii bezprzewodowej w kierunku coraz wyższych częstotliwości, które umożliwią stosowanie wyższych prędkości przekazu potrzebnych do takich zastosowań jak wideo bezprzewodowe.

Istnieje też silna tendencja rozwoju sieci bezprzewodowych. Ludzie coraz więcej podróżują i coraz więcej końcowych połączeń sieci odbywać się będzie bezprzewodowo. Nie ulega wątpliwości, że łączność bezprzewodowa to najszybciej rosnący segment przemysłu telekomunikacyjnego.

Inteligentne sieci

Przekazywanie informacji w wielu postaciach daje coraz większe możliwości łączności, niezależnie od różnicy stref czasowych czy geograficznych. Rozwój w tej dziedzinie będzie prowadził w kierunku prawdziwie multimedialnego przekazywania wiadomości - integrującego głos, dane i obrazy w jedną usługę.

Zastosowania te będą się wywodzić z omówionych wyżej podstawowych technologii. Jednak powinny być zbudowane na solidnej podstawie zawierającej strategiczną architekturę sieciową oraz zróżnicowane funkcjonalnie terminale. Trend w kierunku rozproszonej, opartej na mikrokomputerach mocy przetwarzania doprowadził do powiększającej się ciągle inteligencji sieci telekomunikacyjnej i informacyjnej. Inteligencja ta przyjmie postać systemów sterowanych programowo, przetwarzających i przesyłających informacje w tych sieciach - np. w systemach, które potrafią kierować połączenie do różnych miejsc w zależności od pory dnia lub dnia tygodnia.

Umożliwiając korzystanie z zasobów sieci na żądanie, większość usług przechodzi na system uprzednio "zaprogramowany". Oznacza to, że zdolność do dostarczania różnorodnych usług jest ustawiona wcześniej, tak że użytkownik lub dostawca usług może je uruchomić na żądanie, tak samo jak usługa dostarczania energii elektrycznej do domów jest zaprogramowana i uruchamiana w razie potrzeby. Wielka pojemność systemów przyszłości pozwoli na kierowanie możliwości usługowej do użytkownika poprzez węzły sieci. Większość tych usług może być zaprojektowana w taki sposób, aby zabezpieczyć je przed awariami sieci.

Inteligencja sieci umożliwi oferowanie coraz większej liczby usług dopasowanych do potrzeb każdego klienta. Korzystanie z nich będzie możliwe za pomocą poleceń programowych tkwiących w inteligentnych przełącznikach oraz innych elementach sieci. Klient będzie mógł z nich korzystać w domu lub biurze.

Architektura sieci musi zawierać możliwości multimedialne z użyciem głosu, danych i obrazów. Kluczem do sprawnego zarządzania takimi zastosowaniami będą rozwinięte i szeroko stosowane formy sieci cyfrowej ISDN, szerokopasmowej sieci ISDN oraz synchronicznej sieci hierarchicznej. Zastosowania sieciowe wideo, bardzo wymagające jeśli chodzi o szerokość pasma, będą ważnym bodźcem w rozwijaniu architektury.

Użytkownik a telekomunikacja

Na koniec rozważmy, w jaki sposób użytkownik końcowy skorzysta z rozwoju technik, które dotychczas omówiliśmy na przykładzie terminali telekomunikacyjnych.

Większość terminali, jakie ukażą się w ciągu najbliższych 20 lat powinna oferować łączność multimedialną - głos, dane i obraz na jednej linii. Terminale te będą korzystać z sieci w celu uzyskiwania dostępu do lokalnych i oddalonych baz danych i spełniania ogromnej liczby usług informacyjnych.

Rozkwitnie produkcja urządzeń bezprzewodowych, a rozmaite kieszonkowe, przenośne i inteligentne terminale będą korzystały z techniki radiowej oraz osobistych sieci łącznościowych.

AT&T ogłosiło, że już w tym roku będzie produkować osobisty komputer AT&T EO 440. Jest to urządzenie przenośne, z którym można się porozumiewać pisząc piórem po ekranie. Ma on możliwości komputera i urządzenia do łączności. Aparat ten można wyposażyć w modem, by korzystać z poczty elektronicznej lub faksów oraz w telefon telekomórkowy. Co więcej, jest to pierwsze urządzenie stosujące układy scalone Hobbit produkcji AT&T Microelectronics - wysokowydajne mikroprocesory o niskim poborze mocy, zaprojektowane i wyprodukowane specjalnie dla rynku przenośnych komputerów osobistych.

W najszerszym pojęciu terminale przyszłości będą musiały oferować dostęp do dostarczanej na bieżąco informacji, łączności i rozrywki - a to wszystko będzie zapewne zintegrowane jako łączność multimedialna. Możliwości te będą dostarczane przez wysoce inteligentne, szerokopasmowe sieci. Dziś nasze możliwości ograniczone są właściwie do telefonii głosowej. Do roku 2010 będą rozszerzone na głos ludzki, głos maszynowy, dane i obrazy.

(na podstawie wykładu, który wygłosił wiceprezydent Quality, Technology and Process Research, AT&T Bell Laboratories, Donald J. Leonard, w Warszawie w czasie seminarium "Spotkanie z przyszłością")

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200