Кембрийский период Microsoft Research

16 апреля лаборатория Microsoft Research в Кембридже отмечала свое пятилетие. В связи с этим были созваны журналисты. Вечером в King’s College состоялся торжественный обед, а на следующий день в Downing College проходили лекции и демонстрации свежих достижений.

Торжественный обед открыл директор MSRC Роджер Нидхем (Roger Needham), математик, специалист по информационной безопасности, член Королевского общества (Royal Society), что по рангу соответствует нашему званию академика. Он тут же передал слово Герману Хаузеру (Hermann Hauser), широко известному в Англии хайтек-предпринимателю, основателю многих успешных компаний, в основном в кембриджской «силиконовой долине». Его первый проект, реализованный в 1978 году (чуть ли не в студенчестве), - фирма Acron Computers, создавшая до сих пор вспоминаемый с нежностью очень неплохой, по отзывам, массовый компьютер «BBC Micro», который в конце 70-х - начале 80-х использовался во многих школах Великобритании, пока не был вытеснен IBM-PC. Рассказав о впечатляющей истории развития компьютерной индустрии в «кембриджском регионе» и своей роли в этом процессе (сейчас Хаузер совладелец фонда Amadeus Capital Partners, занимающегося инвестициями в высокотехнологичные стартапы в Европе), он высоко оценил 5-летней давности приход Майкрософта в Кембридж и сделал прогноз на будущее. «Будущее будет влажным!» - провозгласил Хаузер («The future is wet!»). Слово «wet» обычно ассоциируется с «wetware», «мозговыми ресурсами», но Хаузер имел в виду всего лишь пластиковую электронику. Крайняя дешевизна, простота изготовления (схемы фабрикуются при помощи, как он выразился, струйного принтера), подлинная трехмерность пластмассовых схем откроют совершенно новые возможности для «ошустривания» среды при помощи умных этикеток и прочих одноразовых интеллектуальных устройств - несмотря на принципиально низкую тактовую частоту, присущую этой технологии, о чем Хаузер не упомянул.

Много информации об исследованиях, ведущихся в MSRC, можно почерпнуть на http://research.microsoft.com/labs/cam.asp. История центра началась с того, что Нидхем получил карт-бланш от руководства MS и приступил к подбору кадров. Он искал «сильных ученых, недовольных своим трудоустройством». Делал это очень эффективно: все выступившие на семинаре «ветераны» говорили, что соглашались на предложение Роджера, подумав «несколько миллисекунд».

Сейчас сверхзадача MSR - естественный интерфейс. Лозунг Гейтса об уничтожении барьеров между машиной и человеком (с ожидаемым от этого гигантским расширением сферы использования компьютеров) определяет генеральную линию и в Кембридже. При всей не раз упоминавшейся на конференции свободе выбора научных тем, специфика интересов легко прослеживается - работы в основном ориентированы на создание приложений с потенциально массовым спросом. Из показанных работ мне показались наиболее интересными три - не столько по новизне научных и технических идей, сколько по оригинальной потребительской концепции.

Holosim - система виртуальной голографии на экране наладонника. Простая и красивая идея Линдсей Уильямс (Lindsay Williams) - именно то, что обозначают словом fun (потеха). К задней стенке наладонника прикручивается крошечный датчик углового положения (tilt sensor). Сигналы от него управляют положением трехмерной модели, выводимой на экран, и модель на экране в реальном времени поворачивается, как если бы это было твердое тело, приклеенное к компьютеру. По тому же принципу реализовано чтение длинных и широких документов: при наклоне наладонника они как будто съезжают влево-вправо или вперед-назад. Любопытно, что трехмерная модель реализована в модном сейчас, но еще не получившем массового распространения стиле IBR (image-based representation, представление при помощи изображений), когда вместо сложной структуры данных, традиционно описывающей поверхность как совокупность множества крошечных треугольников, используется набор снимков объекта с нескольких разных точек. Разумеется, примененный Линдсей вариант этой технологии тоже разработан в MSR.

На фотографии вы видите Линдсей Уильямс со своей игрушкой в руках; на заднем плане - трехмерная модель, демонстрируемая на экране. Мои попытки резким поворотом устройства на 180 градусов вытащить на экран «изнанку» модели успехом не увенчались. Но в разумных пределах угловых отклонений все работает.

Известный специалист по машинному зрению и обработке изображений Эндрю Блейк (Andrew Blake) придумал технологию создания спецэффектов для массового пользователя. Массовый пользователь накупил цифровых камер, наделал кучу снимков и теперь, вероятно, не знает, что дальше с ними делать. Разработанная Блейком технология выведет его из затруднительного положения. Благодаря ей можно будет редактировать свой фотоархив с использованием действительно нетривиальных операций, которые Блейк специально для нас автоматизировал. Блейк привел убедительный пример. Допустим, вы сфотографировали своего знакомого на фоне старинного замка. Через неделю вы стоило повздорить, и теперь хотите истребить всякую память об этом человеке - но не о замке. При помощи созданного Блейком и его сотрудниками софта проблема решается легко. Достаточно обвести неровным контуром изображение человека на фото и кликнуть мышкой. Ненавистная фигура исчезнет, а освободившееся место заполнится текстурой фона - стена замка предстанет в якобы первозданном виде. На самом деле участок, который закрывала фигура бывшего друга, полностью сфабрикован из кусочков текстуры, взятых из близлежащих видимых участков. Но широкую публику, как считает Блейк, вряд ли будет беспокоить подлинность каждого сантиметра стены. Был продемонстрирован и аналогичный по духу, но совсем другой по технике трюк с «отрезанием головы». Программа предлагает пользователю несколько вариантов разреза, прямо в динамике их построения, из которых вручную выбирается нужный. Есть и другие трюки, относящиеся к видеопотокам.

Самой важной по потенциальному влиянию было, пожалуй, выступление Эндрю Херберта (Andrew Herbert) о технологиях для самоорганизующихся P2P сетей. Интернет-протокол имеет слишком бедную семантику для задач создания виртуальных организаций и других сложных структур взаимодействия. Разработанная в MSR технология Pastry (research.microsoft.com/~antr/Pastry/) организации так называемых оверлейных сетей (overlay networks) позволяет сильно расширить семантику роутинга по сравнению с протоколом IP, применять адресацию по содержанию и, главное, минимизировать число промежуточных узлов при пересылке сообщений. Каждый узел Pastry-сети обозначен 128-битным идентификатором. Контентная адресация производится вычислением адреса как хэш-функции от сообщения, после чего происходит быстрая (за log(N) шагов, где N количество активных узлов в сети) пересылка сообщения к узлу с полученным адресом - при этом минимизируется (в среднем, конечно) количество пересылок между физически удаленными узлами. Все это Херберт демонстрировал с помощью журналистской аудитории, - каждый получил табличку с номером, а потом было призведено протягивание веревки в соответствии с алгоритмом Pastry. На оcнове Pastry создан ряд приложений - например, Scribe, система публикации и подписки в P2P сети. Но главное - по словам Херберта, все это хозяйство будет частью одной из грядущих версий Windows.