Fizyczność

Fizyczność sprzętu komputerowego (przeciwieństwo wirtualizacji ) to sposób na umieszczenie wielu fizycznych maszyn w jednostce stelażowej . Może to być sposób na obniżenie kosztów sprzętu, ponieważ w niektórych przypadkach procesory serwerowe kosztują więcej na rdzeń niż energooszczędne procesory do laptopów, co może zrekompensować dodatkowy koszt integracji na poziomie płyty głównej. Podczas gdy prawo Moore'a sprawia, że ​​zwiększanie integracji jest tańsze, niektóre zadania wymagają dużej przepustowości we/wy, której zapewnienie przy użyciu wielu mniej zintegrowanych procesorów może być tańsze.

Aplikacje i usługi związane z wejściem/wyjściem prawdopodobnie skorzystają z takich fizycznych środowisk. Dzięki temu każda instancja systemu operacyjnego działa na procesorze, który ma własną kartę sieciową, magistralę hosta i podsystem we/wy, w przeciwieństwie do serwerów wielordzeniowych, w których pojedynczy podsystem we/wy jest współdzielony przez wszystkie rdzenie/maszyny wirtualne.

Fizyczność danych (lub po prostu fizykalizacja) to fizyczny artefakt, którego geometria lub właściwości materiału kodują dane. Jej głównymi celami jest angażowanie ludzi i przekazywanie danych za pomocą wspomaganych komputerowo fizycznych reprezentacji danych.

Historia

Przed wynalezieniem komputerów i urządzeń cyfrowych zastosowanie fizykalizacji danych istniało już w starożytnych artefaktach jako medium do przedstawiania abstrakcyjnych informacji. Jednym z przykładów jest tablica Blombo ochry , której wiek szacuje się na 70 000 – 80 000 lat. Geometryczne i ikonograficzne kształty wyryte na powierzchni artefaktu ukazały poznawczą złożoność starożytnych ludzi. Co więcej, ponieważ takie reprezentacje zostały celowo wykonane i spreparowane, dowody sugerują, że geometryczna prezentacja informacji jest popularną metodologią w kontekście społecznym. Chociaż badacze nadal nie mogą rozszyfrować określonego rodzaju informacji zakodowanych w artefaktach, istnieje kilka propozycji interpretacji. Na przykład potencjalne funkcje artefaktu są podzielone na cztery kategorie, podzielone na „numeryczne”, „funkcjonalne”, „poznawcze” i „społeczne”. Później, około 35 000 pne, inny artefakt, tzw kość Lebombo , a zakodowane informacje stały się łatwiejsze do odczytania. Na kości strzałkowej pawiana wyrzeźbiono około 29 różnych nacięć. Szacuje się, że liczba karbów jest ściśle związana z liczbą cykli księżycowych. Co więcej, ten wczesny system liczenia był również uważany za narodziny kalkulacji.

Tuż przed wynalezieniem pisma system glinianych żetonów był rozpowszechniony w starożytnej Mezopotamii. Kiedy kupujący i sprzedający chcą zawrzeć transakcję, przygotowują zestaw żetonów i zapieczętowują je w glinianej kopercie po odciśnięciu kształtu na powierzchni. Taka jednostka fizyczna była szeroko stosowana w handlu, dokumentach administracyjnych i osadnictwie rolniczym. Co więcej, system tokenów jest dowodem wczesnego systemu liczenia. Każdy kształt odpowiada fizycznemu znaczeniu, takiemu jak reprezentacja „owcy”, tworząc relację mapowania jeden do jednego. Znaczenie tokena polega na tym, że wykorzystuje on fizyczny kształt do kodowania informacji liczbowych i jest uważany za prekursora wczesnego systemu pisma. Logicznym powodem jest to, że dwuwymiarowy symbol zapisałby te same informacje, co wrażenie stworzone przez gliniany żeton.

opracowano bardziej złożone kodowanie wizualne, Quipus , które jest szeroko stosowane przez starożytnych Chińczyków i Japończyków. Starożytne imperium Inków używało go do celów wojskowych i podatkowych. System logiczno-numeryczny Base-10 może rejestrować informacje na podstawie względnej odległości węzłów, koloru węzłów i rodzaju węzłów. Ze względu na teksturę (bawełna) Quipus bardzo niewiele z nich przeżywa. Analizując te pozostałe artefakty, Erland Nordenskiöld zasugerował, że Quipus jest jedynym systemem pisma używanym przez Inków, a technika kodowania informacji jest wyrafinowana i charakterystyczna.

Idea fizykalizacji danych stała się popularna od XVII wieku, kiedy architekci i inżynierowie szeroko stosowali takie metody w inżynierii lądowej i zarządzaniu miastem. Na przykład od 1663 do 1867 roku Plan-relief był używany do wizualizacji francuskiej struktury terytorialnej i ważnych jednostek wojskowych, takich jak cytadele i miasta otoczone murami. Dlatego jedną z funkcji modelu Plan-relief było planowanie obrony lub ataku. Warto zaznaczyć, że model można zaliczyć do technologii wojskowej i nie zawierał żadnych abstrakcyjnych informacji. Tradycja używania namacalnych modeli do przedstawiania budynków i architektury przetrwała do dziś.

Jednym ze współczesnych przykładów fizykalizacji danych jest tablica Galtona zaprojektowana przez Francisa Galtona , który propagował koncepcję regresji w kierunku średniej . Tablica Galtona, bardzo przydatne narzędzie do przybliżania prawa błędów Gaussa, składa się z równomiernie rozmieszczonych gwoździ i pionowych listew na spodzie planszy. Po uwolnieniu dużej liczby kulek opadną one na dno, tworząc kontur krzywej dzwonowej . Większość kulek będzie aglomerować na środku (mniejsze odchylenie), a kilka na krawędzi planszy.

W 1935 roku trzy różne firmy energetyczne (np. Pacific Gas and Electric Company, Commonwealth Edison Company) stworzyły fizyczność danych dotyczących energii elektrycznej model do wizualizacji zużycia energii przez swoich klientów, aby firma mogła lepiej prognozować nadchodzące zapotrzebowanie na energię. Model ma jedną oś krótką i jedną oś długą. Krótka oś wskazuje „dzień”, podczas gdy dłuższa oś obejmuje cały rok. Widzowie mogą zobaczyć, kiedy klienci zużywają najwięcej energii elektrycznej w ciągu dnia i jak zmienia się zużycie w różnych porach roku. Model został zbudowany ręcznie poprzez cięcie drewnianych arkuszy i układanie wszystkich elementów razem.

Badacze zaczęli zdawać sobie sprawę, że modele fizyczności danych mogą nie tylko pomóc agentom w zarządzaniu/planowaniu pewnych zadań, ale także mogą znacznie uprościć bardzo złożone problemy, umożliwiając użytkownikom manipulowanie danymi w prawdziwym świecie. Dlatego z perspektywy epistemicznej manipulacja fizyczna umożliwia użytkownikom odkrywanie ukrytych wzorców, których nie można łatwo wykryć. Maks Perutz otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1962 roku za wybitną pracę w odkryciu struktury białka kulistego. Kiedy wąskie promieniowanie rentgenowskie przechodzi przez cząsteczkę hemoglobiny, wzór dyfrakcyjny może przeglądać wewnętrzną strukturę układów atomowych. Jedna z prac Perutza w ramach tych badań polegała na stworzeniu fizycznej cząsteczki hemoglobiny , która umożliwia mu manipulowanie i sprawdzanie struktury w namacalny sposób.

W książce Bertin zaprojektował urządzenie do wizualizacji macierzy o nazwie Domino , które pozwala użytkownikom manipulować danymi w wierszach i kolumnach. Kombinację wiersza i kolumny można uznać za dwuwymiarową przestrzeń danych. W Semiology of Graphics Bertain zdefiniował, które zmienne mogą być uporządkowane, a jakich nie. Na przykład czas można uznać za zmienną jednokierunkową. Powinniśmy zachować to w naturalnym porządku. W porównaniu z wyżej wymienioną pracą model ten kładł nacisk na wizualny aspekt fizykalizacji danych i obsługuje różne typy danych, takie jak mapy, macierze i osie czasu. Dostosowując wpisy danych, analityk może znaleźć wzorce w zbiorach danych i wielokrotnie używać Domino na różnych zbiorach danych.

Nowsze przykłady fizyczności obejmują wykorzystanie klocków LEGO do śledzenia postępów projektu. Na przykład ludzie używali LEGO do rejestrowania postępów w pisaniu prac dyplomowych. Użytkownicy mogą używać tablicy LEGO do wyznaczania konkretnych kroków przed przejściem do prawdziwych publikacji, takich jak analiza danych, gromadzenie danych, rozwój itp. Inne zastosowanie polega na wykorzystaniu LEGO do śledzenia błędów. Dla inżynierów oprogramowania śledzenie problemu związanego z bazą kodu jest kluczowym zadaniem, a firma LEGO upraszcza ten postęp, fizyfikując problemy.

Specyficznym zastosowaniem fizyczności danych jest budowanie map dotykowych dla osób niedowidzących. Wcześniejsze przykłady obejmują użycie papieru mikrokapsułkowego do tworzenia map dotykowych. Za pomocą cyfrowego narzędzia produkcyjnego, takiego jak wycinarka laserowa, naukowcy z Fab Lab na Uniwersytecie RWTH w Akwizgranie wykorzystali je do stworzenia mapy dotykowej opartej na reliefie, aby wspierać użytkowników niedowidzących. Niektórzy badacze namacalnego interfejsu użytkownika połączyli TUI z mapami dotykowymi, aby renderować dynamicznie i usprawnić współpracę między osobami niedowidzącymi (np. FluxMarkers).

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Physicalization&oldid=1141981717 ”