Остаются наука и криптография. Первое — весьма узкий и малопопулярный пласт софта, а второе опять-таки больше выиграет от имеющихся в ARMv8 криптографических инструкций, которые (как, кстати, и удвоенный набор регистров, и увеличенная точность работы с дробными числами) собственно к 64-разрядности отношения не имеют.
Но отсутствие ощутимого влияния на скорость ли, энергопотребление ли — это ещё полбеды. Принудительный переход на 64 бита обещает массу неприятных побочных эффектов. Прежде всего Apple требует, чтобы каждое 64-битное приложение теперь комплектовалось и 32-битной версией для совместимости со старыми устройствами, что усложнит разработку и сделает размеры программ больше. Поскольку сейчас 64-разрядных программ в Apple App Store фактически нет, с появлением 5S на прилавках среди разработчиков неизбежно начнётся суета — и можно предположить, что значительная часть существующих приложений будет переведена на 64-битные рельсы грубо, чисто механической перекомпиляцией. Что неизбежно аукнется «ожирением»: раз там, где можно обойтись четырьмя байтами, теперь потребуется восемь, как минимум увеличатся системные требования прикладного софта.
Кроме того, A7 спроектирован с прицелом на 64 бита и, работая под 64-битной операционной системой (читайте: iOS 7), 32-разрядные приложения исполняет медленнее, чем они могли бы исполняться в нативном режиме. Совместимость, естественно, обеспечивается ценой некоторых расходов, включая более активное расходование «дисковой», оперативной памяти и процессорного кеша. И при прочих равных может получиться так, что старые (32 бита) приложения будут исполняться на iPhone 5S даже медленнее, чем на оригинальной «Пятёрке».
Что касается оперативной памяти, то даже на десктопах пока ещё редко её нужно больше четырёх гигабайт, а смартфонам перешагнуть эту границу и вовсе угрожает не раньше чем через три–четыре года. И дело не только в том, что для комфортной работы мобильному пользователю важнее объём энергонезависимого накопителя (сегодня это «флеш»), но и в том, что оперативная память дорога и энергозатратна. Аккумуляторы же, в том числе на «Айфонах» (ёмкость батареи 5S отличается от батареи первого iPhone на единицы процентов), давно застыли в своём развитии — не из-за лености Apple, а по причине выжатой как лимон электрохимической технологии (см. «Аккумулятор: трудная судьба»).
Учитывая всё это, легко понять, почему медлят конкуренты. Ведь Apple не единственная, кто лицензирует наработки ARM Holdings: лицензии на ARMv8 приобретены как минимум Samsung, Qualcomm, AMD. И хоть та же Samsung уже пообещала, что её будущие смартфоны получат 64-разрядный процессор, точной даты она не назвала (в лучшем случае предполагается следующий год). Так куда же торопится Apple?
Единственное разумное объяснение поведению «яблочников» (исключая маркетинговый хайп) состоит в прицеле на конвергенцию, слияние мобильной и стационарной платформ. Разговоры об этом идут как минимум последние три года (см. «Apple готовится к переезду на ARM», «Даёшь конвергенцию!», «Системы завтрашнего дня», «Из Apple с любовью» и др.) и Apple, не подтверждая прямо, всё-таки подбрасывает время от времени дровишек в огонь дискуссии. Пока изменения затрагивали в основном софтверную часть (iOS и OS X за последние годы обрели много общих свойств; теперь же они обе 64-битны, а iOS 7, говорят, весьма сильно модифицирована с прицелом на внутреннюю идентичность OS X), а главной проблемой оставалась архитектурная пропасть, разделяющая ПК и мобильные устройства. Архитектура x86 мощная, но прожорливая; ARM энергоэкономична, но не вышла мускулом.
A7 не ставит точку, но позволяет провести важную промежуточную черту. Да, пока это чисто «научный» проект — в том смысле, что практической пользы от него чуть. Но через три–пять лет, когда мобильная индустрия упрётся в границу 4 Гбайт и вынуждена будет перейти на 64 бита (Android поддерживает ARMv8 с версии 5), когда идея конвергенции десктопа и мобильных систем станет мейнстримом, все мы двинемся тропинкой, протоптанной командой Джобса и Кука.
Где к тому моменту будет сама Apple, можно только гадать.
Смартфоны в медицине: от справочников к диагностическим системам
Получить квалифицированную медицинскую помощь зачастую трудно из-за необходимости посетить кабинет врача, сдать анализы и пройти различные обследования. К тому же, пока вы доберётесь до специалистов, будет упущено время.
В последние годы решить эту проблему пытается целый ряд стартапов, стремящихся превратить смартфон в персональный диагностический центр.
Молодая компания EyeNetra при помощи технологии 3D-печати создала прототип устройства под названием Netra-G. Оно подключается к смартфону и определяет величину рефракционной ошибки для каждого глаза.
http://www.youtube.com/watch?v=f7WM49Ir2E0
Следуя указаниям аудиоинформатора, пользователь должен добиться чёткого восприятия виртуального объекта или визуального совмещения линий в демонстрируемых шаблонах. На основании этого Netra-G определит остроту зрения и отобразит рекомендации по выбору очков или контактных линз.
Конечно, Netra-G не заменит полноценное обследование в кабинете офтальмолога, но при себестоимости $75 может стать дешёвой заменой авторефрактометру, чья цена измеряется тысячами долларов. Ещё одна область применения Netra-G — проверка точности системы автофокусировки цифровых фотоаппаратов.
Нарушения сердечного ритма встречаются не так часто, как рефракционные аномалии, но тоже могут быть выявлены с помощью смартфона. Ежегодно в США делается около 12 млн кардиограмм, и это гораздо меньше реально необходимого числа. Большинство пациентов просто не обращаются за медицинской помощью в силу разных причин. Улучшить ситуацию поможет беспроводной электрокардиограф компании AliveCor, который подключается к iPhone и отображает кардиограмму на его экране.
Устройство выполнено в формфакторе накладки на заднюю панель (бампера). Оно снабжено миниатюрным беспроводным передатчиком, транслирующим отведения от двух накожных электродов. Последние можно расположить на груди или просто касаться их указательными пальцами. Встроенной литиевой батареи хватает на 180 часов непрерывного использования.
Разумеется, при такой примитивной технике AliveCor не будет настолько точным и чувствительным, как стационарный двенадцатиканальный электрокардиограф. Однако при стоимости около $100 устройство позволяет снимать ЭКГ где угодно и помогает раньше распознать большинство нарушений сердечного ритма. Как минимум комплекс QRS и интервалы между зубцами R видны отчётливо.
Ещё один плюс — вы всегда сможете самостоятельно снять кардиограмму своему домашнему питомцу в домашней обстановке и отправить её на анализ ветеринару. Обвешать проводами кошку или собаку в ветеринарной клинике удаётся далеко не всегда.
Миллиметровая сетка формируется программой автоматически. Записанную кардиограмму можно сохранить в PDF и отправить на печать.
В отличие от внешне похожих псевдомедицинских программ, электрокардиограф AliveCor получил разрешение FDA и уже официально продаётся.
На волне успеха были созданы и другие подключаемые модули для iPhone. Один из них разработан компанией CellScope. Он помогает диагностировать отит без посещения врача.
Устройство нацелено в первую очередь на педиатрическое применение, поскольку воспаление среднего уха встречается чаще всего у детей раннего возраста. Их широкая и короткая евстахиева труба повышает риск развития инфекционного процесса. Неспособность чётко сформулировать жалобы и боязнь осмотра нередко приводит к затяжному характеру заболевания.
Прибор от CellScope позволяет безболезненно сделать «Айфоном» фотографию барабанной перепонки через наружный слуховой канал. Снимок с десятикратным увеличением передаётся на сервер компании, откуда может быть загружен врачом для удалённой диагностики. В большинстве случаев такой информации и сопроводительного текста с описанием жалоб оказывается достаточно для постановки первичного диагноза.
По данным официальной статистики, в госпиталях США ежегодно регистрируется около миллиона ситуаций, когда пациенту делают верное назначение, но фактически дают не то лекарство или не в той дозировке. Это происходит из-за обычной человеческой невнимательности, главной причиной которой считают высокую загруженность медицинского персонала. В любой момент сотрудника отделения могут отвлечь вопросом или привлечь для разрешения неотложной ситуации. Обычными просьбами «не беспокоить» тут не обойтись.
Некоммерческая организация Kaiser Permanente провела масштабный эксперимент, в рамках которого все медсёстры и врачи уведомляли пациентов и коллег о выполнении ими ответственных операций оригинальным образом.
Во время приготовления и распределения лекарств медсестры закрепляли на халате iPhone с мигающей вспышкой, что служило условным знаком. Частота ошибок в выдаче лекарств снизилась на 85%, после чего «Айфоны» заменили на флюоресцентные мигающие пояса. Они дешевле и видны с любого ракурса, но именно приложение для iOS помогло протестировать идею без дополнительных вложений.
Электроника всё чаще используется не только для диагностики, но и в лечении. Помимо новых возможностей, она создаёт и новые угрозы. Исследователи из Университета Райса обращают внимание, что сегодня как минимум два типа электронных устройств медицинского назначения оснащаются беспроводным интерфейсом, из-за которого могут стать лёгким объектом удалённой атаки. Это имплантируемые кардиовертеры–дефибрилляторы и инсулиновые насосы. Нарушив их работу, можно анонимно ликвидировать человека, выдав его смерть за результат обычного сбоя.
Для предотвращения подобных ситуаций специалисты из Университета Райса и компании RSA разработали оригинальный метод криптографической защиты. Передаваемые управляющие сигналы привязываются к сердцебиению пациента. При непосредственном контакте с больным сердечный ритм считывается врачом и используется для шифрования управляющих сигналов. Имплантируемое устройство выполнит их только в том случае, если его собственные датчики зарегистрируют точно такой же сигнал.
Мобильные приложения медицинского назначения появились ещё в девяностых годах, однако долгое время они были ориентированы исключительно на врачей. Выступая в роли справочников и электронных картотек, они позволяли всегда иметь под рукой необходимые для работы материалы. Параллельно развивалось направление телемедицины.
Сейчас наметилась новая тенденция: разрабатывается всё больше медицинских программ для персонального использования самими пациентами и мобильных диагностических комплексов.
При помощи систем на базе смартфонов можно не просто измерять артериальное давление, но даже проводить ультразвуковое обследование.
Уже представлены десятки приложений для пользователей iPhone, BlackBerry, смартфонов и планшетов с ОС Android. Их точность гораздо ниже, чем у специализированных диагностических приборов, но главный плюс заключается в постоянной доступности и простоте использования.
Аналитики из агентства Juniper Research прогнозируют, что к 2016 году число загрузок приложений медицинского назначения достигнет 142 млн.
Люди и шахматы: чиновников на американской бюрократической доске оценивает и двигает облачная система
Шахматы — игра почтенного возраста. Авторы солидных энциклопедий конца позапрошлого века приписывали её изобретение древним египтянам, относя таковое за пять тысяч лет до нашей эры. Ссылались на статую играющего в шахматы вельможи Мера, найденную к северу от пирамиды фараона VI династии Тета. Говорили о любви к ней Александра Македонского… Современные оценки заметно скромнее. Ныне как о предшественнице шахмат говорят об индийской игре чатуранга, изобретённой в Северной Индии где-то в пятом веке нашей эры. Игра эта моделировала на игровом поле столкновение четырёх армий (ими могли руководить или четыре игрока, или два «генералиссимуса», каждый из которых управлял парой союзников). Армии делились на королей, слонов, всадников, корабли и пехоту. Точные правила её неизвестны, но как модель военных столкновений она пришлась бы ко двору тем, кто имитировал тотальные войны ХХ века: целью игры было уничтожение фигур противника, а последовательности ходов определялись броском игральных костей (о генетической связи теории вероятностей и теории игр мы недавно говорили).
Потом игра модифицировалась: предположительно в Кушанском царстве целью её стало поставить короля в такое положение, от которого нет защиты. И от генератора случайных чисел в виде игральных костей отказались. В таком виде игра приобрела популярность в Халифате; там её называли шатрандж. В Персии её имя было шатранг. Современные шахматы тоже происходят от персидских слов «шах» и «мат» — властелин умер. Через Византию, через оккупированную арабами Испанию, посредством бродяг-викингов игра проникает в средневековую Европу, где зовётся у французов eschés, а у англичан ches. И — сразу же приходится ко двору. Феодальному двору, где получает имя «royal game». Она входит в программу рыцарского воспитания, в неё играют герои «Песни о Роланде», «Тристана и Изольды»…
И очень понятно, почему феодалам эта игра понравилась. Это же стратегическая (говоря терминами современной теории игр) модель конфликта. То, что нужно феодалу. Фехтование и охота формировали способности быть индивидуальным бойцом. А умение правильно строить конфликт вырабатывалось начиная в том числе с шахмат — бывших моделью средневековой войны. С разменными пехотинцами-пешками, которых, бывало, рыцарская кавалерия попросту топтала, стремясь поскорее дойти до достойного противника. С конницей и башнями. С советником-ферзём (арабское фирзан значило советник), самой мощной из фигур (сколько было случаев перехвата власти всякими там майордомами и сёгунами). Наконец, со всевластным королём. Поймали его — хоть и пешки — всё, конец войне. Так что именно таков генезис шахматной игры в европейской цивилизации. Модель конфликта с другим игроком. Модель управления своими человеческими ресурсами в этом конфликте. Как двигать по доске тех, кем располагаешь…
Потом, по мере умягчения нравов, начали говорить о связи шахмат с математикой. В начале восемнадцатого века вводят алгебраическую шахматную нотацию. Затем начинают развивать теорию шахмат. В 1911 году Эрнст Цермело походит к ним с точки зрения зарождающейся теории игр. Ну а сорок лет спустя Алан Тьюринг создаёт алгоритм шахматной игры, который, по причине отсутствия у великого математика доступа к компьютеру, получил имя «бумажная машина Тьюринга» и даже как минимум однажды проиграл партию человеку (в роли компьютера был сам программист). Приложил руку к компьютеризации шахмат и творец теории информации Клод Шеннон. В 1957 году Алекс Бернстейн создал первую реальную программу для игры на стандартной шахматной доске и при участии всех фигур. В 1974 году советская шахматная программа «Каисса» — названная в честь дриады-шахматистки из поэмы Уильяма Джонса — выиграла Первый международный чемпионат мира шахматных программ, обойдя Chess 4, Chaos и Ribbit. В 1981-м Cray Blitz выиграл чемпионат штата Миссисипи. Ну а в мае 1997 года шахматный компьютер Deep Blue от IBM выиграл матч у чемпиона мира Гарри Каспарова. (После какового события интерес к данной игре, ведущейся людьми, представляется довольно странным…)
Еще раньше к шахматам охладел Главный Заказчик, которым во времена холодной войны были военные ведомства. Игра хоть и стратегическая (то есть ведущаяся более чем одной игровой коалицией; чатуранга с четырьмя игроками была бы прекрасным примером для теории игр), но для моделирования современных вооружённых конфликтов подходит слишком мало. Хуже даже шашек, не говоря уже о го… «
Но отметим: шахматы были моделью управления ограниченными ресурсами (в том числе и человеческими) в условиях игры (игра тут сугубо в терминах теории игр: она может быть и кооперативной, без противника). И в процессе автоматизации игры в шахматы — вызывавшейся сначала военными и научными потребностями, а потом чисто маркетинговыми ходами (всё же лучший шахматист мира, главный эрудит США и лучший онколог вышли в свет из лабораторий IBM, а вовсе не из другого места), — были созданы алгоритмы, которые вместе с вычислительными возможностями позволяют играть в шахматы лучше, чем любой человек. И так будет теперь всегда: мощность компьютеров ничем не ограничена, добавляй и добавляй кристаллы, а размер головного мозга лимитирует габариты того отверстия, из которого люди появляются (по словам знакомых акушеров популярнейший первый вопрос у рожениц не о младенце, а — «Доктор, я порвалась?..»). Так что возникает соблазн использовать алгоритмическую и вычислительную мощь не для игр, а «для практически важных проектов».