- •Уильям Дж. Митчелл
- •Аннотация
- •Масштаб
- •Вещественность
- •Намерения
- •1. Рамки/сети
- •Соединения
- •Процессы
- •Сообщества
- •2. Соединяющие создания
- •Конечности (наращиваются)
- •Потоки(перенаправляются)
- •Органы чувств (множатся)
- •Взгляд (не ограничивается)
- •Пространство (обобществляется)
- •Нервная система (делокализуется)
- •Контроль (распределяется)
- •Сознание (умножается)
- •Память(развивается)
- •Личности (безграничны)
- •3. Беспроводные двуногие
- •Миграция функций
- •Размер и дальность
- •Варианты размещения
- •Недостающее звено
- •Логика беспроводного покрытия
- •Эра спутников
- •Электронные кочевники
- •Правила допуска
- •4. Ширпотреб уменьшенных размеров
- •Микропроизводство и мэмс
- •Восход нанотехнологий
- •Переосмысление проектировочных задач
- •Многофункциональность
- •Ближе к телу
- •Умная одежда
- •Ходячая архитектура
- •5. Опавшие атомы
- •Дематериализованный текст
- •Освобожденный код
- •Невесомые изображения
- •Фильмы без пленки
- •Невидимые деньги
- •Подвижная музыка
- •От амбаров к серверным фермам
- •6. Цифровые дубли
- •Настоящее электронное время
- •Показания свидетелей
- •Человек с видеоаппаратом
- •Электронные близнецы
- •7. Электронная мнемотехника
- •Технологии определения местоположения
- •Система gps
- •Ориентация в помещениях
- •Городские информационные слои
- •Переосмысление доступа
- •Пространственное соотнесение
- •Электронные дворцы памяти
- •Возвращение битов
- •8. Раскрепощенное производство
- •Децентрализованное производство
- •Дистанционное производство на заказ
- •Новая логика производства
- •Изменчивость, перекомпоновка и напстеризация
- •Модульность и совместимость
- •9. Пространства постоседлости
- •Поля присутствия
- •Возвращая подвижность услугам
- •Дом и работа: перераспределение
- •Публичные пространства по Герцу
- •Виртуальные костры
- •10. Против программы
- •Электронный не–план
- •Экстремальное электронное кочевничество
- •11. Киборг–борец
- •Распространение сбоев
- •Структура и уязвимость
- •Авария и атака
- •Боязнь чуждых элементов
- •Копирование и взаимозаменяемость
- •Самовоспроизведение и мутации
- •Круче интернет–вирусов
- •Новая оборонная стратегия городов
- •12. Логические тюрьмы
- •Электронный контроль доступа
- •От киберпространства к реальности
- •Идентификация и аутентификация
- •Идентификация в различных обстоятельствах
- •Отслеживание и анализ пользователей
- •Хранилища данных
- •Сопоставление и классифицирование
- •Сети взаимности
- •Разрастание сообществ
- •Круги, расширяемые электроникой
- •Мгновение всемирного полиса
- •Этическая взаимосвязанность
- •Примечания
- •13. Масштаб атак растет параллельно росту интернета. Когда печально известный червь Роберта Морриса поразил сеть в 1988 году, он обрушил примерно 6000 серверов — около 10 % тогдашней сети.
- •14.0 Распространении биологически активных веществ и связанных с этим последствиях см.:PrestonR. The Demon in the Freezer. New York: Random House, 2002.
Микропроизводство и мэмс
Еще одну возможность уменьшить размеры полезных предметов дают высокоточные технологии производства. Заметнее всего это в разработке и производстве электронных схем. Вакуумные трубки, использовавшиеся для построения ранних компьютеров, были громоздкими и сильно нагревались просто по своей природе. Сменившие их вскоре транзисторы были меньше и грелись уже не так сильно, что позволяло размещать их куда компактнее. Появление полупроводниковых технологий задало экспоненциальный рост плотности транзисторных элементов на кристалле кремния, позднее описанный законом Мура. В 50–х переносные радиоприемники с полудюжиной транзисторов казались чудом; к концу века компьютерные чипы размером с марку, вмещавшие 100 миллионов транзисторов, уже никого не удивляли.
Микропроизводство обычно начинается с макроскопического элемента, например — с кремниевой пластины, на которой путем точнейшего снятия или добавления слоев материала создаются сложные структуры вроде интегральных схем. По мере развития технологий минимальные размеры элементов в таких структурах, ранее составлявшие десятки микрометров, снизились до десятков нанометров. Эта прогрессия достигнет предела, когда элементы уменьшатся до пары нанометров, то есть до размеров атома — но это не значит, что развитие микропроизводств в этот момент остановитсяЗ. По мере приближения этой гонки к финалу акцент смещается на изобретение новых видов микроскопических структур и систем.
Методы микропроизводства, разработанные для изготовления электронных схем, уже расширены и обобщены для микрожидкостных систем с крохотными каналами, резервуарами, клапанами и форсунками, заменившими колбы и мензурки традиционной химической лаборатории и позволившими проводить анализ проб значительно меньших объемов. Те же методы используются и в производстве волноводов для света и радиосигналов. Название таких структур — микроэлектроме–ханические системы — занимает больше места, чем они сами, но, к счастью, его принято сокращать до МЭМС4.
Что еще удивительнее, в МЭМС могут бьпъ встроены подвижные части, такие как переключатели и клапаны, вибрирующие консоли, крошечные приводы и механические соединения. Это позволяет МЭМС функционировать в качестве сенсоров, преобразующих различные сигналы из окружающей среды в электронные данные. Их используют как датчики давления, микрофоны, измерители ускорения, датчики угловой скорости, детекторы видимого и инфракрасного излучения. Они могут превратиться в «лаборатории на чипе», распознающие химические и биологические вещества.
И наоборот, МЭМС способны функционировать как преобразователи информации в полезные физические, химические и биологические реакции. Они, например, могут испускать световые или радиоимпульсы, настраивать микроскопические зеркала, чтобы направлять сигналы в оптоволоконных системах, а также служить двигателями для микроскопических транспортных средств и роботов.
На заре микропроизводства чипы обычно выполняли интеллектуальные функции в устройствах нормального размера. Эту тенденцию определил персональный компьютер 1980–х; микрочип там находился в центре большого ящика, заполненного устройствами, обеспечивающими подачу электричества, прием сигналов и выполнение ответных действий. В течение 80–х и 90–х микрочипы встраивались во все более расширяющийся круг крупногабаритных систем — от домашних электроприборов до автомобилей и самолетов. Сегодня, с развитием технологий МЭМС, резко уменьшиться в размерах оказались способны и многие другие устройства, что открывает новые возможности для проектирования. МЭМС могут работать как автономные системы размером с насекомое внутри человеческого тепа и в прочих местах, требующих предельной миниатюризации. Запущенные в массовое производство недорогие МЭМС можно разбрасывать, как зерна пшеницы, ими можно окрашивать поверхности, их можно замешивать, к примеру, в бетон. Можно делать из них умные покрьп’ия, фиксирующие изменения окружающей среды и реагирующие соответствующим образом. А установив между ними беспроводную связь, можно создавать системы с распределенным интеллектом.