L'informatique va partout

Non loin du modeste bureau où, il y a une trentaine d'années, Douglas Engelbart a inventé la souris, les écrans à fenêtres multiples et autres piliers de l'informatique personnelle, un informaticien de SRI International approche une maquette d'un cabriolet blanc représentant la voiture de l'avenir. Il branche un ordinateur de la taille d'un bloc-notes dans le tableau de bord et, immédiatement, les quelque 1 400 systèmes informatisés du véhicule deviennent accessibles via une simple interface utilisateur. À l'aide de commandes vocales, il montre comment il peut demander une piste de CD, se connecter sans fil à son bureau pour consulter sa messagerie vocale ou faire lire ses e-mails à haute voix par un synthétiseur vocal. Un message vient de son réfrigérateur lui demandant s'il aimerait acheter du jus d'orange en rentrant chez lui. Montre-moi les épiceries, il commande la voiture. Le véhicule accède rapidement à Internet et relaie les directions vers les supermarchés les plus proches.

Les courses terminées, notre automobiliste arrive à son appartement, où le e-Fridge Maison Collaborative (CHeF) attend le JO qu'il a demandé. Le jus est dûment enregistré, mais lorsque la limonade est retirée, le réfrigérateur annonce qu'il n'y en a plus et demande si l'article doit être ajouté à la liste de courses. Le chef connaît même le contenu du garde-manger. Ainsi, lorsqu'on lui demande de suggérer quelque chose pour le dîner, il affiche la recette d'un plat de poulet sur son écran : les ingrédients en stock sont surlignés en vert, ceux manquants apparaissent en rouge, tandis que les éléments absents déjà sur la liste de courses sont affichés en bleu.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de janvier 2001

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Ah, l'avenir de l'informatique. Que ce soit avec les réfrigérateurs, dans les voitures, au bureau ou en haute mer, de nouveaux systèmes puissants auxquels vous pouvez accéder par des mots et peut-être même des gestes - et qui se précipiteront ensuite pour faire vos enchères de manière invisible - promettent de rendre le monde amical. . Le rêve est appelé informatique omniprésente ou omniprésente - et il devient rapidement la chose la plus chaude en informatique. L'objectif ultime est de mélanger de manière transparente le monde humain analogique avec tout ce qui est numérique. De cette façon, soit en emportant avec vous la puissance de calcul et de communication, soit en y accédant via une infrastructure aussi répandue que l'énergie électrique l'est aujourd'hui, vous accéderez à ce monde à vos conditions et dans votre langue, pas celle d'une machine.

Il y a moins d'une décennie, de tels rêves étaient confinés à des usines futures lointaines telles que SRI, le Palo Alto Research Center (PARC) de Xerox Corporation et le Media Lab du MIT. Mais les récents progrès en matière de puissance de calcul, de stockage, de reconnaissance vocale et en particulier de réseaux filaires et sans fil, associés à l'essor du World Wide Web, mettent le rêve à portée du monde réel. Cette vérité essentielle explique pourquoi Microsoft et Intel, qui ont bâti leur fortune sur l'ordinateur personnel autonome, se tournent vers ce nouveau monde mobile et en réseau. IBM vient d'engager près de 500 millions de dollars au cours des cinq prochaines années pour étudier l'informatique omniprésente et créer l'infrastructure matérielle et logicielle pour la prendre en charge. Les autres acteurs incluent Sony, Sun Microsystems, AT&T, Hewlett-Packard (HP) et à peu près tous les laboratoires informatiques d'entreprise ou d'université dans le monde.

Les incertitudes abondent. Des combats sont en cours pour des technologies et des normes concurrentes ; et personne ne sait même combien d'appareils informatiques les gens voudront emporter à l'avenir, encore moins de quel type. Pourtant, le domaine mûrit rapidement. Les chercheurs s'accordent plus uniformément que jamais sur la direction que prend la technologie, ou du moins sur les principales voies qu'elle est susceptible d'emprunter. Cela permet de classer ce qui était auparavant un méli-mélo de visions et de prédictions sur l'avenir en trois grands cadres technologiques : 24/7/360 ; qui, quoi, quand, où ; et le compagnon numérique.

Bien que ces catégories - signifiant l'importance de l'omniprésence, de la sensibilisation et de la personnalisation - ne capturent pas tous les aspects de l'informatique omniprésente, elles décrivent son essence. Et rien qu'en entrant dans les laboratoires informatiques de nos jours, vous avez le fort sentiment que les progrès réalisés pour relever ces défis ont convaincu les informaticiens qu'une percée majeure est à leur portée. L'informatique omniprésente est viable et sera bientôt commercialement pratique, affirme William Mark, vice-président des sciences de l'information et de l'informatique du SRI. La révolution est sur le point de se produire.

24/7/360

Le père largement reconnu de l'informatique omniprésente était le regretté informaticien du PARC, Mark Weiser, qui a inventé le terme en 1988. Weiser a décrit un monde où chaque personne partagerait des milliers d'ordinateurs hautement distribués mais interconnectés. Cette puissance de calcul, a-t-il soutenu, devrait se fondre dans l'arrière-plan, à l'abri des sens et de l'attention des gens.

Au début des années 90, les chercheurs de PARC ont créé ParcTab, un écran portable qui se connecte via des signaux infrarouges à un ordinateur en réseau afin que les chercheurs puissent accéder aux fichiers sans être liés à leur ordinateur de bureau. D'autres travaux pionniers ont eu lieu au laboratoire de recherche Olivetti à Cambridge, en Angleterre (maintenant AT&T Laboratories Cambridge), qui a été le pionnier du badge actif. Le badge a transmis un signal infrarouge qui a permis de suivre les personnes dans un bâtiment via des capteurs muraux, entre autres, permettant de transférer automatiquement les appels téléphoniques vers leur emplacement. Et puis il y avait l'ultime vulgarisateur, le Media Lab du MIT. Les chercheurs de ce laboratoire largement financé par l'industrie ont fait connaître des concepts tels que les agents logiciels de collecte d'informations qui adapteraient le journal électronique de chaque matin aux goûts d'un individu.

Ces premières étapes ont maintenant libéré un flot d'innovations et de promesses dans les laboratoires informatiques du monde entier. Aujourd'hui, c'est un principe fondamental de l'informatique omniprésente que la puissance de calcul et les services seront disponibles chaque fois qu'ils seront nécessaires - c'est la partie 24h/24 et 7j/7. Et pas seulement dans tout un bâtiment, mais partout - c'est le 360, comme en degrés dans le monde entier. Sous le parapluie 24/7/360, cependant, se trouvent deux approches radicalement différentes. L'un continue de pousser la puissance de calcul dans des objets avec des empreintes de plus en plus petites, via des ordinateurs portables, des ordinateurs de poche et des appareils portables optimisés. L'autre soutient que les ressources informatiques de demain ne seront pas transportées sur des appareils spécifiques. Au lieu de cela, ils vivront sur des réseaux. De ce point de vue, tout comme les gens consomment de l'électricité en se branchant sur n'importe quelle prise, les applications et les fichiers devraient être accessibles à partir de n'importe quel appareil d'affichage ou d'information, que ce soit dans une voiture, un hôtel ou un bureau. Le réseau, pour paraphraser les gens de Sun, devient l'ordinateur.

Ce modèle informatique de type utilitaire prend feu dans les entreprises qui construisent l'épine dorsale d'Internet et des réseaux informatiques d'entreprise - les communications, les applications, le stockage et les services associés aux systèmes informatiques d'entreprise. En effet, sur le récent engagement de 500 millions de dollars d'IBM en faveur de l'informatique omniprésente, 300 millions de dollars seront consacrés à la construction d'une infrastructure intelligente de puces, d'ordinateurs centraux, de serveurs, de bases de données et de protocoles pour prendre en charge l'avenir mobile et riche en données.

Le point de vue de Sun sur cette idée est mis en évidence dans son projet Public Utility Computing (PUC) vieux de quatre ans. L'objectif est de créer des réseaux virtuels dynamiques, ou supernets. Chaque supernet se verrait attribuer une adresse Web publique que ses membres contactent. Après s'être authentifiés à l'aide d'un mot de passe ou d'une carte à puce, les utilisateurs recevraient les clés de chiffrement et les adresses pour accéder au supernet privé, où ils pourraient récupérer des fichiers en toute sécurité et collaborer en temps réel. Avec PUC, il n'y a pas de différence notable entre être dans la salle de conférence de HP ou dans mon bureau, ou à la maison, ou à la plage, ou à New York, affirme le directeur général Glenn Scott.

La technologie PUC pourrait également permettre aux organisations de stocker et de récupérer des données et d'accéder à des services informatiques sophistiqués, tels qu'un logiciel de base de données qui analyse les tendances des clients. Seulement au lieu d'acheter ces systèmes coûteux, les entreprises paieraient uniquement pour ce qu'elles ont utilisé. Cela pourrait être idéal pour les petites entreprises, soutient Scott. Imaginez une entreprise de 10 personnes qui souhaite exploiter un gros logiciel de comptabilité nécessitant une machine de grande puissance que l'entreprise ne peut pas se permettre. Dans le cadre du concept PUC, dit-il, l'entreprise pourrait simplement louer l'application selon ses besoins, peut-être une fois par semaine pendant 10 minutes. Comme PUC fonctionne au niveau du réseau plutôt qu'à l'intérieur du logiciel, n'importe quelle application peut être facilement intégrée au supernet. Cela, dit Scott, le rend beaucoup plus puissant que les systèmes de paiement à l'utilisation proposés par les fournisseurs de services d'applications d'aujourd'hui.

Le hic vient tout sécuriser. Scott affirme que les essais sur le terrain l'année dernière ont validé le concept de communication et de stockage, qui concernent principalement le cryptage des données, à la fois lorsqu'elles sont transmises et une fois stockées. Mais fournir des calculs sécurisés - en garantissant aux utilisateurs que leurs données ne sont pas copiées par inadvertance, par exemple - est plus risqué. Toute solution impliquera probablement la sécurisation du matériel et des logiciels, une combinaison délicate que Sun est en train d'explorer. Pourtant, Scott pense que le PUC est la voie de l'avenir ; et Sun a déposé 13 brevets autour de la technologie.

Ce concept d'utilitaire regarde des années à l'avance, mais d'autres visent plus immédiatement une forme réduite de 24/7/360. Depuis 1998, ce qui est maintenant AT&T Laboratories Cambridge a rendu son logiciel Virtual Network Computing disponible en téléchargement gratuit. VNC transforme n'importe quel navigateur Web en un affichage distant pour un ordinateur de bureau, permettant aux utilisateurs d'accéder aux fichiers et aux applications à partir de n'importe quel appareil - ordinateur portable vers PC, Mac vers Palm. De plus, il fonctionne sur les lignes téléphoniques standard et les téléphones portables, allégeant le flux de données en ne transmettant que les bits ou les pixels qui changent d'une seconde à l'autre.

C'est le même principe que PUC-à un niveau plus personnel. La raison pour laquelle les gens transportent des ordinateurs portables encombrants est de ne pas avoir toutes leurs données à portée de main, affirme le chercheur d'AT&T Quentin Stafford-Fraser. Ce que vous voulez vraiment emporter avec vous lorsque vous allez quelque part, c'est votre environnement, dit-il. Cela signifie vos ensembles de préférences, de dates, de bureau, etc. Avec VNC, note-t-il, je peux aller à peu près n'importe où dans le monde et être connecté à ma machine qui est assise sur le bureau ici.

Le système n'est pas sécurisé et n'offre pas les capacités de partage de fichiers de PUC. Pourtant, sa capacité multiplateforme est convaincante, comme l'ont découvert les chercheurs d'AT&T lorsque le serveur réseau d'un utilisateur d'entreprise s'est écrasé alors que son administrateur système n'était pas en camping. Joint sur son téléphone portable, le technicien s'est vu dire de retourner 250 kilomètres au bureau. Au lieu de cela, il a sorti son Palm Pilot, a appelé son ordinateur de bureau compatible VNC et a résolu le problème sans quitter sa tente.

Stafford-Fraser rapporte qu'il y a jusqu'à 10 000 téléchargements VNC par jour, avec environ un million de machines exécutant le logiciel. Mais c'est un blip sur l'écran par rapport à ce que AT&T et d'autres pensent être le principal acteur de 24/7/360 pour les années à venir : le téléphone déjà omniprésent. Cette idée est incarnée dans le projet VoiceTone d'AT&T, qui cherche à remplacer une tonalité normale par une version automatisée du standard tout savoir d'antan. AT&T, comment puis-je vous aider ? le ton de la voix pourrait s'enquérir. Grâce à la reconnaissance vocale, un traitement rapide, la présence sur le Web d'à peu près tout et des technologies telles que la synthèse texte-parole, les appelants peuvent demander des messages et des rapports sur la circulation, consulter la météo et les résultats sportifs, ou faire des réservations de restaurant, le tout en langage normal et sans se connecter de manière conventionnelle.

AT&T développe lui-même certains de ces services. Cependant, beaucoup seront fournis via des sociétés de services vocaux telles que Tellme Networks de Mountain View, en Californie, dans laquelle AT&T a investi 60 millions de dollars. Tellme et des concurrents tels que BeVocal, basé à Santa Clara, cherchent à transformer les téléphones ordinaires en passerelles vers le Web. Chez Tellme, par exemple, les appelants composent un numéro 800, puis naviguent dans le système avec des commandes vocales telles que Restaurants, Boston, Massachusetts, chinois. Ils obtiennent ensuite une liste de candidats et peuvent même entendre les critiques de Zagat. S'il souhaite effectuer une réservation, il est connecté gratuitement au restaurant.

Les co-fondateurs de Tellme, Angus Davis et Mike McCue, ont quitté Netscape pour poursuivre la vision du téléphone en tant qu'interface informatique. Nous étions ces types de navigateurs, et nous pensions que c'était cool qu'il y ait 150 millions de navigateurs Web, explique Davis, directeur de production de Tellme. Mais nous avons pensé, ne serait-ce pas vraiment cool si nous pouvions créer une interface utilisateur pour Internet qui atteindrait deux milliards de personnes ? Et c'est ce qui a rendu le téléphone passionnant.

Qui, Quoi, Quand, Où ?

Calculer par milliards peut être trop espérer dans un avenir proche. Pourtant, il est déjà clair que de plus en plus de puissance de calcul et de services résideront dans les réseaux, et que ces services seront de plus en plus accessibles via des réseaux filaires et sans fil, et via une myriade d'appareils. Les technologies logicielles émergentes telles que Jini de Sun et Universal Plug and Play de Microsoft promettent de permettre l'accès aux systèmes et services, quel que soit le système d'exploitation ou le langage de programmation qu'ils utilisent. Sur le plan matériel, la société d'études de marché de Dallas Parks Associates estime que 18,1 millions d'appareils d'information, tels que des ordinateurs de poche et des téléviseurs connectés à Internet, des téléphones portables, des systèmes de navigation automobile et des consoles de jeux, ont été expédiés l'année dernière. Les normes sans fil naissantes, telles que Bluetooth pour les communications radio à courte portée, ajouteront plus de flexibilité pour la liaison entre les appareils et les réseaux.

Mais avant même que quelques personnes aient l'avantage de l'informatique vraiment omniprésente, de grands progrès doivent être faits vers la création d'une technologie qui sert les gens plutôt que l'inverse. Cela signifie que les objets et les services doivent détecter et réagir à ce qui se passe autour d'eux, afin qu'ils puissent automatiquement faire ce qu'il faut : mettre en attente un appel de routine si vous êtes occupé, vous informer si votre vol est retardé ou vous informer d'un embouteillage et suggérer un meilleur itinéraire. De tels exploits sont de plus en plus connus sous le nom d'informatique contextuelle. Cependant, pour faire ce travail au maximum, les réseaux doivent savoir quelque chose sur les personnes qui les utilisent, y compris souvent leur identité et leur localisation. Cela forcera un choix : les gens veulent-ils périodiquement céder leur vie privée en échange d'un meilleur service ?

Une grande partie des efforts déployés pour suivre les personnes et les appareils - et coordonner leurs interactions - remontent au programme Active Badge d'Olivetti (maintenant AT&T). La dernière torsion s'appelle l'informatique sensible, qui remplace les badges actifs émettant des infrarouges par des émetteurs à ultrasons, surnommés chauves-souris. Étant donné que les ultrasons fournissent des données de positionnement beaucoup plus précises que l'infrarouge, les chauves-souris permettent de construire un modèle informatique qui suit les personnes, les objets et leur relation les uns avec les autres. L'ordinateur, explique le chercheur Pete Steggles, crée un cercle autour de moi d'environ un pied de rayon et il y a un autre petit cercle autour de cet appareil. Et quand l'un est contenu dans l'autre, alors je suis dans un sens le propriétaire de cet appareil, et des choses appropriées se produisent ( voir Informatique Sentient, barre latérale ).

Une autre façon de suivre les objets consiste à utiliser des étiquettes d'identification par radiofréquence, comme celles utilisées pour surveiller le bétail. Ces e-tags varient en taille d'un grain de riz à un quart et peuvent donc être intégrés dans des objets du quotidien. La plupart reposent sur un couplage inductif, comme celui utilisé dans les étiquettes plus volumineuses placées sur les vêtements pour dissuader le vol à l'étalage. Contrairement aux chauves-souris, les e-tags n'ont pas de source d'alimentation interne nécessitant un remplacement périodique. Au lieu de cela, un signal provenant d'un lecteur d'étiquettes induit un courant dans l'implant, qui consiste en une bobine attachée à une puce de silicium. L'énergie captée par la bobine est stockée dans un condensateur qui alimente la puce et lui fait transmettre un identifiant unique au lecteur. À partir de là, les données sont relayées sans fil vers Internet ou l'intranet de l'entreprise, invoquant davantage d'informations relatives à l'élément étiqueté.

L'année dernière, les chercheurs du PARC ont tout balisé électroniquement, du papier aux livres en passant par les photocopieuses du laboratoire. De cette façon, toute personne portant une tablette informatique équipée d'un lecteur pourrait accéder à des informations et services supplémentaires associés à l'élément étiqueté. Disons, par exemple, qu'une personne s'est approchée d'un dépliant annonçant une conférence. En positionnant l'ordinateur près du titre, il ou elle pourrait appeler le résumé de la discussion. Le tenir près de l'annonce de la date et de l'heure, où une étiquette distincte était intégrée, programmerait l'événement dans un calendrier électronique. Mieux encore, de nombreux articles étiquetés activaient des services associés à leur forme physique. Lors d'une démonstration, le fait d'amener un dictionnaire français étiqueté près d'un ordinateur a fait apparaître une version française du document anglais alors à l'écran. Roy Want, qui a dirigé le projet mais a depuis quitté Xerox pour Intel, décrit les e-tags comme une évolution du code à barres. Je pense qu'à l'avenir, presque tout ce qui est fabriqué et commercialisé contiendra une étiquette électronique. Ces balises, ajoute-t-il, seront liées à Internet pour fournir des informations sur l'origine, l'histoire et la propriété de l'article.

Bien qu'un monde peuplé de chauves-souris et d'étiquettes électroniques promet d'étendre l'informatique à presque tout, cela ne répond pas à l'un des plus grands espoirs pour l'informatique omniprésente - que des capteurs, des effecteurs et des actionneurs puissent également être incorporés dans des appareils, rendant les systèmes capables à la fois de traiter informations et y répondre. L'ancien directeur du PARC, John Seely Brown, par exemple, prévoit un monde où des millions de capteurs en réseau sont placés sur les routes, utilisant les informations sur le trafic pour réduire les embouteillages et ainsi harmoniser l'activité humaine avec l'environnement.

Le compagnon numérique

Tout en promettant d'ajouter une grande utilité à la vie des gens, la plupart des technologies contextuelles dépendent de la communication directe entre les humains et un appareil ou une application connue. En réalité, que ce soit à la maison ou sur la route, les gens auront également besoin d'aide pour exploiter des services qui leur sont inconnus et avec lesquels ils ne voudront jamais interagir directement.

Entrez dans un troisième aspect majeur de l'informatique omniprésente : les agents logiciels, ou bots, qui se cachent dans les coulisses pour trouver des services et généralement faire avancer les choses sans déranger les humains avec les détails. De nombreux bots sont déjà sur le marché, cataloguant le Web pour les portails Internet ou suivant les préférences des clients pour les e-commerçants. Mais une nouvelle génération est à portée de main. Certains bots sont spécifiques à des appareils ou des applications individuels. D'autres ressemblent davantage à des assistants de direction à la recherche de bonnes affaires, négociant des accords et regroupant des dizaines de services en actions coordonnées plus vastes.

Parmi les premiers robots à arriver sur le marché, il pourrait y avoir des applications contextuelles qui cherchent à éviter la surcharge d'informations en filtrant les e-mails, les appels téléphoniques et les alertes d'actualités. De nombreuses entreprises s'attaquent à ce problème. Chez Microsoft, les agents logiciels en cours de développement prennent ces décisions en fonction de facteurs tels que le contenu du message, les types de communiqués que les utilisateurs lisent en premier ou suppriment sans ouvrir, et la relation de l'auteur du message avec le lecteur ou la position dans l'organigramme de l'entreprise. Les agents peuvent ensuite déterminer s'ils doivent interrompre ou non en corrélant ces informations - à l'aide de capteurs de bureau tels que des microphones et des caméras - avec si la personne est au téléphone, occupée au clavier ou en réunion avec quelqu'un. Si la personne est absente, les agents peuvent même décider de la retrouver via un téléavertisseur ou un téléphone portable.

Même cela, cependant, n'est qu'un apéritif pour une idée, toujours sans concrétisation, que SRI appelle le compagnon numérique. Tout comme les filtres basés sur les statistiques de Microsoft, il envisage des agents qui s'adaptent aux besoins humains uniquement à une échelle beaucoup plus grande, car l'idée du facilitateur OAA est étendue pour inclure des agents personnalisés qui resteront avec les gens pendant des années, voire des décennies. Tout comme une bonne secrétaire apprend les préférences d'un patron et arrive même à anticiper ses besoins, un compagnon numérique servira ses maîtres humains.

Considérez-le comme un PDA (assistant numérique personnel) sous stéroïdes, rapporte Mark de SRI. C'est votre assistant, c'est votre courtier pour cet ensemble de services et d'appareils disponibles dans le réseau. Votre compagnon, dit-il, authentifiera votre identité et paiera vos factures. Il organisera votre voyage en fonction de vos préférences et veillera même à ce que la radio de la voiture de location soit réglée selon vos désirs. Vous ne vous souvenez plus du vin que vous avez bu au restaurant la semaine dernière ? Il suffit de demander à votre compagnon : il référencera vos factures et peut-être la carte des vins du restaurant pour le savoir. En bref, dit Mark, un compagnon numérique sera la télécommande universelle d'une personne pour le monde.

La vision de l'informatique omniprésente reste à bien des égards cela : une vision. Au-delà des immenses défis technologiques de la construction d'une infrastructure de service public et de la création de compagnons numériques se profilent des problèmes époustouflants qui vont de la programmation pour le monde en réseau aux craintes réelles d'invasions de la vie privée à la Big Brother. Jeffrey Kephart, qui dirige le groupe Agents et phénomènes émergents au Thomas J. Watson Research Center d'IBM à Hawthorne, NY, prévoit même les milliards d'agents qui seront bientôt là-bas pour fixer les prix, soumissionner et prendre des décisions d'achat comme un joker économique avec ramifications potentiellement immenses. Ce dont nous parlons, c'est de l'introduction dans l'économie d'une nouvelle espèce économique, dit-il. Jusqu'à présent, nous n'avons eu que des humains. Il s'efforce de modéliser et d'étudier la dynamique d'un tel système, ainsi que des moyens divins d'éviter les guerres de prix et, de manière générale, d'éviter que les choses ne deviennent incontrôlables.

Personne ne connaît encore la solution à de telles énigmes - et les réponses ne sont même pas évidentes dans le méli-mélo d'efforts d'aujourd'hui. Tout cela signifie que l'informatique vraiment omniprésente pourrait encore prendre des décennies.

Progressivement, cependant, les éléments majeurs semblent se réunir, donnant à certains membres de l'industrie l'impression que le nouveau jour est proche. Mark de SRI est l'un de ces optimistes. Il en va de même pour Jim Waldo, ingénieur en chef de l'effort Jini de Sun, qui, en supprimant bon nombre des barrières qui existent entre les systèmes basés sur différents systèmes d'exploitation et langues, marque un grand pas vers le rêve.

Mon sentiment à propos de l'informatique omniprésente est qu'elle devient presque une solution sursaturée et qu'à un moment donné, le cristal va se former. Et quand ça arrivera, ça va arriver très vite, affirme Waldo. Il va y avoir beaucoup de ce travail de base. Ça n'ira nulle part - et tout d'un coup, ça va juste être là.

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