TRON

Застосовуваність: ця робота може бути використана як дидактичний матеріал курсу вбудовувані операційні системи кафедри теоретичної інформатики інституту формальної математики.
Об'єкт та предмет: операційна система TRON.
Мета та завдання: розкриття мотивації та історії Кена Сакамури.

Початок

Серед робіт, виставлених на «Першому комп’ютерному ярмарку Західного узбережжя (WCCF)», який відбувся в Сан-Франциско в 1977 році, було показано багато комп’ютерів, які зараз називаються персональними комп'ютерами та використовували мікропроцесор. Їх створили венчурні компанії, засновані молодими людьми.

Мікропроцесорний чіп був розроблений у 1971 році. Американська компанія Intel першою у світі розробила 4-розрядний мікропроцесор LSI, який керується програмним мікропроцесором (MPU), якщо бути точним. Він використовувався для передових калькуляторів того часу і був далеким від того, що ми називали б комп’ютерами тоді й сьогодні. 8-розрядний мікропроцесор був випущений наступного року, а вдосконалена версія 8-розрядного мікропроцесора була випущена в 1974 році. Серед молодих людей стало популярним створювати бортові комп’ютери, які запускали програми, використовуючи вдосконалену версію 8-розрядного мікропроцесора. Удосконалення бортових комп'ютерів відбувалося швидко в Штатах - досягнення були зібрані в WCCF. WCCF був сповнений хвилювання. Невдовзі я переконався, що ера мікрокомп’ютерів настала.

Тоді в Штатах я звернув увагу на три речі. Першим був мікрокомп'ютер. Другим був ранній UNIX. Його використовували на міні-комп’ютерах тощо в Bell Laboratories, куди мене запросили після моєї презентації на науковій конференції. Сучасні Linux, Android тощо походять від UNIX.

Третій — «Alto», прототип нинішніх персональних комп’ютерів, який я побачив, коли відвідав дослідницький центр Xerox у Пало-Альто. Alto базувався на концепції, згідно з якою комп’ютером повинні користуватися навіть діти, і ми можемо керувати ним, клацаючи піктограми на екрані за допомогою миші. Відомо, що покійний Стів Джобс, засновник Apple Inc., був шокований Alto. Alto був робочим прототипом, створеним на основі припущення майбутньої ери, коли кожен матиме комп’ютер.

В Японії ситуація була зовсім іншою. Виробники наздоганяли та обганяли Сполучені Штати за допомогою сумісної машини на ринку мейнфреймів, де в 1982 році розгорівся «скандал з промисловим шпигунством»: співробітники японської компанії були спіймані під час спецоперації. Саме тоді Штати почали відчувати економічну загрозу з боку Японії. Тоді права інтелектуальної власності та цінність програмного забезпечення приділяли особливу увагу.

Японія була змушена піти в іншому напрямку від ринку сумісних мейнфреймів і працювала над очолюваним урядом проектом «Комп’ютер п’ятого покоління» — вона намагалася створити так звані комп’ютери зі штучним інтелектом (AI). Я частково брав участь у початковій стадії планування «Комп’ютера п’ятого покоління». Незважаючи на ідеал, машини того часу не мали достатньої обчислювальної потужності та великої ємності, тому я дійшов висновку, що комп’ютер п’ятого покоління буде реалізований нескоро. Я висловив свою думку, що «мікрокомп’ютер зараз важливіший для японської промисловості», але моя думка була непочута. Основним японським виробникам комп’ютерів могло бути важко переключити свою увагу на невеликі мікрокомп’ютери, які вимагали зменшення габаритів і низької ціни на відміну від комп’ютерів п’ятого покоління, які розглядалися як розширення мейнфреймів, що вимагали більшої потужності. Ці різні комп’ютери вимагали абсолютно різних бізнес-моделей і технологій.

З точки зору «дослідника», від якого не вимагається безпосередньої участі в повсякденній роботі, я думав про те, як я міг би допомогти Японії осідлати хвилю мікрокомп’ютерів і використовувати їх для промисловості, і врешті почав проект стандартизації відкриті вбудовані системи ОС для мікрокомп’ютерів і середовище розробки у співпраці між промисловістю та академічними колами — це стало народженням проекту TRON.

Специфікація

Я почав розробляти концепцію проекту TRON, знаходячи та залучаючи однодумців приблизно у 1980 році. Мейнстримери японської комп’ютерної індустрії думали лише про «IBM-сумісні мейнфрейми». Ті, хто виявили зацікавленість у моєму проекті, були дослідники та розробники у секторі напівпровідників, які брали участь у розробці мікрокомп’ютерів, які мали бути запущені.

Я ініціював дослідницьку групу в Японській асоціації промисловості електроніки та інформаційних технологій, яка складалася з виробників електроніки. Молоді дослідники та розробники виробників електронної техніки того часу прийшли й почали обговорювати, як сприяти розвитку мікрокомп’ютерів у Японії: вони були з NEC, Panasonic (тоді називалася Matsushita Electronics), Hitachi, Toshiba, Fujitsu, Mitsubishi Electric та OKI Electric.

Дослідницька група стала офіційним комітетом у 1982 році, у той самий рік скандалу з промисловим шпигунством, згаданого раніше. Ми визнали, що мікрокомп’ютери будуть важливими для галузей у всьому світі в майбутньому. Ми думали, що для того, щоб взяти на себе ініціативу, нам потрібно розробити мікрокомп’ютери з нуля. Він використовуватиметься для будь-яких промислових машин, тому мікрокомп’ютери для вбудованих систем вважалися дуже важливими. Зрештою всі комп’ютери будуть засновані на мікрокомп’ютерах. Наша стратегія базувалася на визнанні того, що програмне забезпечення буде важливим. Отже, ми вдосконалили б середовище розробки, включаючи ОС реального часу (RTOS), основу вбудованих додатків, а потім створили мікропроцесорний чіп, який дозволив би ОС працювати найбільш ефективно.

Усі учасники були в захваті, особливо група під керівництвом пана Хіроші Мондена з NEC. Вони провели спільне дослідження зі мною, який на той час працював у Департаменті інформатики факультету природничих наук Токійського університету, і почали переносити розроблену мною ОСРВ під назвою «Industrial TRON (ITRON)» — на сімейство мікропроцесорів NEC. Каору Кувата, жінка-програміст, та інші грали дуже активні ролі тоді.

У NEC тоді найбільше захоплювалися мікропроцесорами та випустили персональні комп’ютери під назвою PC-8001 у 1979 році та PC-9801 у 1982 році. Стимулювані цими кроками інші компанії, такі як Hitachi, Fujitsu, Toshiba та OKI, почали портувати ОС зі специфікацією ITRON, ОСРЧ для керування пристроями, до їхніх мікропроцесорів.

Простота, концепція дизайну ITRON—була добре сприйнята дизайнерами промислового обладнання, і ITRON було прийнято багатьма виробниками. Відкритість — уся технологічна інформація була доступною та безкоштовною — ITRON надавався на безоплатній основі. Зрозуміло, що це стало ключем до успіху.

На початку ITRON був добре сприйнятий, оскільки він мав хорошу продуктивність у реальному часі та працював на маленькому мікрокомп’ютері. Його використовували для мобільних телефонів і промислового обладнання, яке потребує продуктивності в реальному часі, наприклад, для керування обладнанням для виробництва напівпровідників. Відтоді він використовується у вбудованих комп’ютерах для багатьох цілей, таких як цифрові камери, електронні музичні інструменти, принтери, космічні апарати та керування двигунами.

Асоціація

Специфікація ОС ITRON відповідала вимогам індустрії того часу, тому її використовувало все більше розробників і вона набирала обертів. Ми отримали позитивні відгуки на кшталт «Давайте продовжувати розширювати сферу застосування» та «Запланований мікропроцесор для ITRON потрібно зробити негайно».

Запити щодо ITRON раптово зросли приблизно наприкінці 1984 року. І робоче навантаження було більшим, ніж міг би впоратися комітет галузевої організації. Мені зателефонував президент Японської асоціації промисловості електроніки та інформаційних технологій Кен Сузукі та порадив створити нову незалежну організацію для просування проекту TRON.

На той час були проведені переговори з Fujitsu, Hitachi, Panasonic, NTT, NEC, OKI Electric, Toshiba та Mitsubishi Electric, і нова організація була названа «TRON Conference». Головою було рекомендовано призначити Кадзуо Кімбара (члена ради директорів) Hitachi. Я був вдячний за те, що вся індустрія зрозуміла важливість співпраці між промисловістю та наукою, і що ми зробили крок вперед до розробки наших оригінальних комп’ютерних систем.

Конференція TRON була офіційно заснована в 1986 році. На інавгураційному симпозіумі були присутні більше 1000 осіб. Я все ще пам’ятаю, наче це було вчора, як пан Сей і пан Ямаучі з офісу секретаріату були раді бачити набагато більше учасників, ніж спочатку очікувалося.

Початкова кількість членів конференції TRON перевищувала 100. Конференція TRON стала зареєстрованою асоціацією під назвою «TRON ASSOCIATION» у 1988 році, а президент Fujitsu Такума Ямамото на той час був призначений першим головою.

Пан Ямамото знав про розробку оригінального комп’ютера більше, ніж будь-хто інший, і підтримував нас усіма способами. Ми багато разів тісно обговорювали те, що інші не робили оригінальним і унікальним способом, про майбутні зміни, які мають внести комп’ютери тощо. Я все ще відчуваю велику вдячність за його участь у багатьох засіданнях TRON та виступи з підбадьорливими промовами підтримки.

Щоб поширити свої погляди, у мене була книга під назвою «Ідеї від TRON» («TRONからの発想»), видана Iwanami Shoten. Ім'я «ТРОН» стало відомо багатьом людям.

Одночасно з початком конференції відбувся ще один великий поштовх. TRON OS була прийнята для всього комунікаційного обладнання NTT: почався великий проект з розробки TRON OS як стандартної ОС і прикладного програмного забезпечення для телефонних комутаторів. Дослідження та розробка почалися бурхливо під керівництвом пана Фукуно Ішії, Тецуо Васано, Масато Охмінамі, Тошікадзу Окубо та інших з лабораторії електрозв’язку NTT Yokosuka (наразі NTT Yokosuka R&D Center).

Проект розробки ОС TRON для обладнання NTT отримав назву CTRON Project. Після того, як до проекту приєдналися виробники комунікаційного обладнання в Японії та закордонні компанії, TRON Project став відомим у світі. Усі електронні автоматичні обмінники в Японії почали працювати на CTRON, оскільки проект CTRON був успішно реалізований.

Процесор

Приблизно в той же час Hitachi звернулася до нас із пропозицією спільного дослідження розробки мікропроцесора наступного покоління. Японські виробники напівпровідників почали думати про виробництво власних мікропроцесорів, спостерігаючи за початком виробництва мікропроцесорів Intel і Motorola.

Однак США спостерігали за діями японських виробників, які стали конкурентоспроможними в таких сферах, як обробка інформації, і почали сильно хвилюватися інтелектуальною власністю.

У середині 1980-х років люди почали поступово усвідомлювати важливість мікропроцесора як основної технології наступного покоління комп’ютерної індустрії. На основі відображення так званого «скандалу промислового шпигунства» японські промислові гравці зупинилися на розробці ЦП зі специфікацією TRON, яка базується на оригінальній архітектурі.

Пан Кімбара, член ради директорів Hitachi, підкреслив важливість відкритого партнерства, і все більше компаній, включаючи Fujitsu, Mitsubishi, Toshiba, Oki та Panasonic, почали розробку чіпа ЦП TRON VLSI. Я розробив лише фундаментальну архітектуру, яка називається набором інструкцій, і кожна компанія розробила схему для реалізації, щоб диференціювати пропозиції кожної компанії. Це була основна політика, і вона добре спрацювала.

Розробники-претенденти могли писати програми без вибору мікросхеми на початку. Їм потрібно було вибрати чіп ЦП залежно від необхідної продуктивності, коли вони нарешті почали масово виробляти кінцеві продукти. Це було добре для користувачів, оскільки вони могли вибирати мікросхеми відповідно до вимог щодо ціни та продуктивності. Ця бізнес-модель фактично стала бізнес-моделлю ARM у Великобританії. Розробникам чіпів доводилося конкурувати, розробляючи чіпи, які мали чи дві переваги. Японський напівпровідниковий бізнес того часу був на підйомі, і виробники з ентузіазмом сприйняли розвиток. Молоді розробники дуже старалися. Не було жодного негативного кроку щодо прив’язки користувачів до їхніх власних мікросхем. Таким чином народився стандартний мікропроцесор наступного покоління.

Проте між Hitachi та Fujitsu Group і мною була невелика різниця щодо бачення того, як можна застосувати мікропроцесор. На мій погляд, основною сферою застосування мікропроцесора були вбудовані системи. Крім того, на мій погляд, у майбутньому багато об’єктів будуть оснащені ЦП. Те, що зараз називається Інтернетом речей (IoT) і Machine to Machine (M2M), — так звані повсюдні обчислення, я вже думав як застосування. Я вважав, що найважливішим використанням мікропроцесора тоді був ПК. Тож я неодноразово наполягав: «Навіть незважаючи на те, що мікросхема всередині зовсім інша, схема контактів має бути сумісною з Intel», «Endian (формат організації пам’яті для багатобайтових даних) також має мати порядковий порядок байтів» і так далі. Однак виробники планували створювати нижчі моделі IBM-сумісних мейнфреймів, які були успішними на той час, використовуючи мікросхему TRON, тому вони зосередилися на виробництві великомасштабних і високопродуктивних мікросхем. Endian був мейнфрейм-процесором IBM з порядковим порядком редагування. Розташування контактів повністю відрізнялося від чіпів Intel. Це були великі відмінності.

У той час японські виробники напівпровідників володіли потужними можливостями розвитку та створювали чіпи технічно кращі за останні Intel. Наприклад, Fujitsu GMICRO300 мав вищу інтеграцію та продуктивність, ніж чіп Intel того часу. Але відділ, який виробляв ПК, і той, що виробляв мейнфрейми, були різними. У той час серія NEC PC-9800 була дуже успішною в області ПК, тому виробники почали виробляти ПК, прийнявши архітектуру Intel x86, щоб конкурувати з NEC. Така розробка не була синхронізована з їх командами мейнфреймів. Багато сторонніх розробників сказали, що вони не можуть використовувати чіп GMICRO, який мав хорошу продуктивність, але не підходив до периферійних чіпів для ПК Intel.

Mitsubishi Electric зосередилася на вбудованих системах, використовуючи чіп ЦП TRON VLSI. Пізніше вбудований мікропроцесор Mitsubishi досяг комерційного успіху завдяки чіпу ЦП TRON VLSI, виробленому Mitsubishi.

На жаль, великомасштабні та орієнтовані на високу продуктивність мікросхеми CPU TRON VLSI вийшли з ужитку разом із затиханням мейнфреймів. Вони використовувалися лише для дуже важливих, але відносно невеликої кількості установок, таких як комутаційні системи NTT і космічні кораблі. Я вважаю, що я зробив значний внесок у виховання японських розробників і додавання їм впевненості, розробивши 32-розрядний мікропроцесор, сам по собі найдосконаліший у світі мікропроцесор того часу.

BTRON

Коли специфікація ITRON OS почала використовуватися в галузі, люди з багатьох компаній почали відвідувати мене. Деякі були від Panasonic. Як тільки ми зустрілися, вони сказали: «Ми зробимо ОС для ПК, яка, за вашими словами, є важливою!» «Ми розуміємо, наскільки ITRON важливий для вбудованих пристроїв, і збираємося його використовувати. Однак ми прагнемо створити ПК для людей з нуля, якщо зможемо».

Вони дуже добре розуміли відкриту архітектуру, яку я пропоную, і хотіли просувати свій план зробити комп’ютери такими ж легкими, як керування автомобілем. Автомобілі різних виробників мають акселератор праворуч і гальма ліворуч, а також круглі керма, тому ви можете їздити на будь-якому автомобілі, коли навчитеся водити машину.

Чому ПК має бути іншим? Їхній план полягає не в стандартизації могутніми виробниками силою чи прийнятті рішень більшістю голосів, які часто роблять міжнародні організації зі стандартизації, а в стандартизації під керівництвом відкритого форуму — ПК на основі відкритої архітектури.

Пан Коносуке Мацусіта був живий тоді, тому, можливо, це було причиною того, що Panasonic прийняла швидке рішення та вжила швидких дій. Після того, як senmu Hayakawa (senmu — це висока посада в компанії. Зараз не зрозуміло, яка тоді була його офіційна англійська титул.) прийняв рішення, розробка почалася як проект BTRON у 1985 році. Пан Кадзуакі Маюмі, керівник того часу Команда розробників і його співробітники були готові і бажали, і почали розробляти свій оригінальний ПК із шаленою швидкістю.

Під час цієї дорогоцінної можливості створити ПК з нуля я попросив, щоб він мав усі функції, які очікував мати майбутній ПК. Кожна функція була досить інноваційною, наприклад такі механізми: 1) підтримувати фотографії та фільми, з якими матиме справу майбутній комп’ютер, 2) підтримувати символи не лише англійської, а й інших країн світу, включаючи японську версію кандзі (китайський ієрогліф) та багато інших, ідеальна ергономічна клавіатура та підтримка мережі на додаток до узгодженого уніфікованого людино-машинного інтерфейсу.

Оскільки проект був відкритим, ми намагалися збільшити кількість його учасників. Я подумав, що програмне забезпечення буде важливим у майбутньому, тому я попросив невелику, але зростаючу кількість виробників програмного забезпечення для ПК того часу приєднатися до проекту. Виробники мейнфреймів не мали такого ентузіазму. Однак, як не дивно, IBM вирішила зробити хоча б прототип. У 1986 році Міністерством освіти, науки та культури (нині Міністерством освіти, культури, спорту, науки та технологій) і Міністерством міжнародної торгівлі було засновано Центр освітніх обчислень (CEC) (нині Японська асоціація сприяння освітнім технологіям). and Industry (наразі Міністерство економіки, торгівлі та промисловості)—організація зі стандартизації, створена з усвідомленням того, що навчання ПК буде важливим і необхідним у майбутньому—почало розглядати використання BTRON як стандартного освітнього ПК. Це сталося тому, що вони визнали, що я надав специфікацію ОС безоплатно та дозволив виробникам з усього світу приєднатися до проекту. Після цього BTRON став відомим, і все більше виробників погоджувалися співпрацювати над проектом.

Контратака

Після того, як новина про те, що CEC збирається призначити BTRON як стандартний освітній ПК в Японії, отримала широкий розголос, до нашого проекту приєдналося все більше виробників, які цікавилися ПК. Серед них NEC не був у такому захопленні. Оскільки вони вже досягли успіху з власною серією PC98, вони, можливо, не хотіли створювати інший тип ПК. Вони були проти стандартизації самого навчального ПК. Однак зрештою вони погодилися створити ПК з подвійною ОС, який міг би працювати з Microsoft MS-DOS, ОС для PC98 і BTRON.

І раптом ми були здивовані новиною про те, що Офіс торгового представника США (USTR) вибрав TRON кандидатом у бар’єри для зовнішньої торгівлі. Ми не експортували TRON до США, і кожен міг зробити TRON, оскільки він відкритий і безкоштовний. IBM була хорошим прикладом. Однак це сталося, коли Японія була в економічній бульбашці. Щодня ми чули новини про те, що японські компанії купили багато відомих об’єктів нерухомості в США. США хотіли стримати економічний підйом Японії, тому вони намагалися усунути будь-які майбутні проблеми, включно з об’єктами, які ще не були випущені з Японії. Пан Міцуї, віце-президент американської IBM, був стурбований цією новиною, і зателефонував мені, сказавши: «Коли IBM також збирається виробляти ПК TRON, що спричинило це непорозуміння?» Японські торговельні ЗМІ розповіли про повідомлення USTR і підлили масла у вогонь, тому BTRON зіткнувся з вогнем. Поширювалися неправдиві чутки, і ми мали великі проблеми.

Коли я поскаржився в USTR, вони сказали, що хочуть побачити мене негайно, тому я їх відвідав. Вони сказали, що якщо хтось стверджуватиме, що щось може працювати всупереч інтересам американських компаній, USTR автоматично вибере це як кандидата на бар’єри для зовнішньої торгівлі. Вони не сказали мені походження позову. Вони запитали мене, чи хочу я заперечити позов. Отже, я сказав їм, що BTRON є відкритою ОС і доступна також для американських виробників, і це не буде суперечити інтересам США. Вони зрозуміли та пообіцяли мені розслідувати претензію.

Через рік USTR зрештою визнав BTRON нешкідливим. Однак тим часом збитки вже були завдані. Виробники, які не хотіли жодних проблем, і люди всередині японського уряду, особливо ті, хто хотів зменшити активне сальдо торгівлі зі США, запропонували імпортувати ОС ПК із США. Ці люди не дбали про ПК, ринок яких на той час був відносно невеликим. — навіщо турбуватися про стандарт ОС? Така відсутність передбачення призвела до нинішнього становища японського сектору ІКТ. Щодо серії подій, то японські ЗМІ того часу пишніли про «Комп’ютер, що сходить сонце(日の丸パソコン) є нетарифним бар’єром» та багато інших сенсаційних заголовків. Оскільки торгівля процвітала, дехто ставився до цього спокійно, і з’являлися статті на зразок «Ганьба, якщо прем’єр-міністра називають продавцем транзисторів» або «Краще уряду не пхати носа в бізнес». Деякі стверджували, що Microsoft, мабуть, придумала змову ще тоді, але пізніше виявилося, що це не так.

Завершення

Виявилося, що це була не американська компанія, а японець, який зруйнував BTRON OS, оригінальну технологію, завдавши шкоди, спричиненої шкідливими чутками, використовуючи, так би мовити, USTR. Це стало зрозуміло, коли пізніше була опублікована книга під назвою «Масайосі Сон/Кігьо но Вакакі Шиші (起業の若き獅子)». Книгу написав Ейдзі Ошіта, письменник-документаліст, і розповідає про подробиці події. У двох словах, пан Сон зруйнував проект BTRON, тому що він імпортував програмні пакети для ПК із США та продавав їх у Японії як бізнес. Якщо комп’ютери, які використовують японську оригінальну технологію, будуть широко використовуватися, його бізнес постраждає. Мене вразив опис у книзі того, як він зруйнував BTRON OS, використовуючи всі свої зв’язки, включаючи високопосадовців Міністерства міжнародної торгівлі та промисловості (наразі Міністерство економіки, торгівлі та промисловості), політиків, людей із великого бізнесу тощо.

Зрештою уряд США запросив мене на зустріч під час обіду. На зустрічі мені сказали: «Під час розслідування виявилося, що BTRON не завдає шкоди. Вибачте, що спричинили вам проблеми, якщо такі є». Професор коледжу в Штатах також був присутній на зустрічі, і здавалося, що ми поділилися схожими ідеями щодо технологій, тому ми чудово провели час, обговорюючи технології як такі.

Проте подія суттєво вплинула на нас. Багато японських компаній вийшли з проекту BTRON, і весь план стандартного освітнього ПК був скасований. Тим часом, використання вбудованих систем реального часу, основної діяльності проекту TRON, тихо, але неухильно збільшувалося в усьому світі. Наприклад, TRON RTOS використовувався в CASIO QV-10, інноваційному продукті, який призвів до широкого використання цифрових фотоапаратів у світі, зростання мобільних телефонів, керування двигуном для автомобілів TOYOTA тощо. Отже, все більше людей в галузі почали згадувати про відродження проекту TRON.

Пан Такао Накано, старший віце-президент Mitsubishi Electric Corporation того часу, який пізніше був керуючим директором асоціації TRON, активно просував проект TRON. Він використовував кожну можливість, щоб підкреслити важливість оригінальної технології та підтримати нашу відкриту та вільну концепцію та підхід. Він також закликав багатьох виробників, включаючи TOYOTA, говорити та оприлюднювати громадськості, що проект TRON є дуже важливим і корисним у галузі. Така реклама призвела до визнання важливості проекту TRON.

У результаті мене рекомендували і я став «золотим ядром» IEEE (Інститут інженерів з електротехніки та електроніки). IEEE виступив спонсором серії симпозіумів TRON як технічний співспонсор. Проект TRON був представлений у «Проекті X», популярній телепрограмі NHK у Японії. Я отримав медаль із фіолетовою стрічкою від японського уряду, премію Японської академії, академічну нагороду Ітімури (спеціальну нагороду), засновану паном Кіоші Ітімурою, засновником компанії Ricoh Company, Ltd., премію NEC C＆C і нагороду Такеда, засновану паном Ікуо Такеда. , засновник Takeda Riken Industries (нині Advantest Corporation). Я поділив нагороду Takeda з паном Лінусом Бенедиктом Торвальдсом із слави Linux і паном Річардом Метью Столманом з Массачусетського технологічного інституту зі славою GNU, оскільки всі ми зробили внесок у практику та просування відкритої архітектури у світі. У 2003 році Microsoft приєдналася до проекту TRON після того, як пан Фурукава, тодішній віце-президент США Microsoft, запропонував зробити це.

Будинок

Реалізація «повсюдних обчислень» була метою проекту TRON з моменту його створення. З самого початку я вважав, що будинок — це найкраще місце для використання всюдисущої комп’ютерної технології. Ми побудували «Розумний дім TRON» спільно з корпорацією Takenaka тощо в 1989 році. Тоді будинок був інноваційним, і кожне обладнання в житлі було підключено до мережі та ним можна було керувати. Після того, як цей розумний будинок потрапив на обкладинку американського журналу Popular Science, на нього приїхало подивитися багато людей з усього світу.

Унітаз-біде, який пізніше був комерціалізований, і деякі інші автоматизовані системи були прийняті у ванній кімнаті. Туди вмонтували сфігмоманометр і автоматичний аналізатор сечі, а дані надсилали на комп’ютер сімейного лікаря через виділені цифрові лінії, встановлені спільно з NTT. Я вірив, що комп’ютерна мережа буде широко використовуватися в майбутньому, і настане ера, коли дані надсилатимуться зі звичайного дому за низькою ціною.

Пан Норітака Шимізу, який був виконавчим віце-президентом TOYOTA MOTOR CORPORATION приблизно у 2000 році, а пізніше став головою TOYOTA HOME, спостерігав, як я роблю все вищезазначене. Коли я зустрів його, він запитав мене: «Чи хотіли б ви знову спроектувати Інтелектуальний будинок?» і запропонував мені ще одну можливість.

Я вважав, що виклав усе найкраще в першому інтелектуальному будинку TRON. Однак я відчув, що мені потрібно щось зробити щодо проблем навколишнього середовища, оскільки суспільна обізнаність про навколишнє середовище підвищилася в 2000 році. TOYOTA хотіла використати свої передові технології, культивовані під час розробки транспортних засобів у галузі житла, тому ми почали досліджувати разом, щоб показати новий розумний будинок на виставці «EXPO 2005 AICHI JAPAN», що відбулася в 2005 році (місто Нагакуте, префектура Айті).

Я фактично проголошую себе архітектором. Коли я був студентом коледжу, я уклав контракт на розробку програми з будівельною компанією. За потреби я навчився самостійно проектувати конструкції та захопився архітектурою. Я взявся за архітектурну роботу, коли мав можливість, і є будівлі за моїм проектом. Отже, я взявся за базовий архітектурний проект, а також за завдання, пов’язані з повсюдним обчисленням, починаючи з першого розумного будинку, побудованого в 1989 році. TOYOTA Group докладала всіх зусиль, щоб завершити майбутній будинок «Dream House PAPI». Для створення простого повного двоповерхового будинку було використано багато ідей, таких як переробка та повторне використання поштучно.

Повністю використовувалися передові ІКТ-технології, в тому числі Інтернет. Тоді ще не було смартфона, тому ми розробили попередника. Це дозволило мешканцям у будь-який час перевіряти та контролювати стан навколишнього середовища в будинку за допомогою сенсорного екрану мобільного терміналу. Перший інтелектуальний будинок TRON мав комп’ютерну кімнату, обладнану багатьма дорогими комп’ютерами, захованими в підвалі. Цю комп’ютерну кімнату було замінено невеликими ящиками, розставленими за стіною в PAPI. Таким чином, я відчув, що концепція, яку я випробував у 1989 році, стала практично придатною для використання в PAPI.

Тут вперше була випробувана ідея забезпечувати будинок електроенергією від гібридного автомобіля — транспортний засіб забезпечує енергією будинок як електричний генератор у надзвичайних ситуаціях. Я придумав цю ідею, тому що я часто буваю за кордоном, щоб виступити з промовою тощо, і стикався з відключеннями електроенергії та браком електроенергії в багатьох місцях світу. Ідея практично використовується після Великого східно-японського землетрусу. Технології, використані для першого Інтелектуального дому та PAPI, поступово та все більше застосовуються сьогодні у звичайних будинках

Еволюція

Приблизно у 2000 році мікропроцесор розвивався дедалі більше, і він мав більш розширені функції, ніж мейнфрейми на початку 1980-х років. Інтернет, звільнений від військового використання в 1990 році, почав широко використовуватися шаленими темпами. Вбудовані ОС реального часу широко використовувалися в галузі, а рівень впровадження ОС зі специфікацією ITRON досяг 60 відсотків у Японії.

Зі зростанням вимог до нової ОС реального часу в епоху Інтернету ми започаткували проект «T-Engine». ОС вбудованих систем використовувалися лише для окремих незалежних пристроїв у 1980-х роках, але настане час, коли всі вбудовані системи, такі як пральні машини, електричні рисоварки, кондиціонери тощо, будуть підключені до Інтернету. Крім того, всі промислові машини будуть підключені до мережі. Експлуатаційні дані будуть збиратися як великі дані для прогнозування несправностей та ефективної роботи. На такий вік орієнтувався T-Engine Project.

Із зростанням інтересу до повсюдних обчислень у всьому світі було створено лабораторію промисловості, уряду та академії, присвячену повсюдним обчисленням, у YRP (Yokosuka Research Park), організації третього сектору, і я працюю її директором із самого початку. Лабораторію відвідали міністри ІКТ із Франції та Фінляндії, люди, пов’язані з ІКТ, з ЄС і люди з багатьох азіатських країн, таких як Китай і Сінгапур.

Щоб відповісти на такі візити, я відвідав багато місць за кордоном і дуже активно брав участь у глобальній діяльності зі стандартизації. Завдяки моєму виступу на ITU Telecom World 2003 було розпочато діяльність із стандартизації та схвалено міжнародні стандарти ITU-T H.642, засновані на ідеї ucode. ucode — це ідентифікаційний код у всюдисущій обчислювальній системі, розробленій лабораторією, якою я керую. Для міжнародного розгортання TRON ASSOCIATION була інтегрована в незалежну НПО під назвою «T-Engine Forum». Зараз майже половина з понад 200 членів є закордонними організаціями, включаючи лабораторії, афілійовані з іноземними урядами.

Тепер потрібна архітектура, у якій уся мережа розподіляє та розподіляє робоче навантаження, і проект має на меті реалізувати загальну архітектуру для підключення крайових вузлів, таких як електронні мітки та хмарний сервер. Як приклади застосування, увагу привертають відстеження продуктів харчування та продуктів. Наприклад, Center for Better Living прикріпив електронні мітки ucode до своїх трьох мільйонів житлових пожежних сигналізацій, а Японська асоціація міжнародних перегонів і племенних книг керує скаковими кіньми, прикріплюючи до них ucode. Експерименти з техніко-економічного обґрунтування для надання допомоги людям із обмеженими можливостями та людям похилого віку були проведені з використанням повсюдної обчислювальної технології у співпраці з Міністерством землі, інфраструктури, транспорту та туризму та столичним урядом Токіо в деяких місцях, включаючи Гіндзу, і такі послуги ось-ось будуть запроваджені для практичного використання до Олімпійських ігор.

Поняття повсюдних обчислень, яке я розробляв із самого початку проекту TRON, ось-ось буде реалізовано, хоча й під різними назвами: сьогодні це поняття часто називають IoT (Інтернет речей) або M2M (Machine-to-Machine).

Майбуття

Інформатика, яка швидко розвивалася разом із розвитком комп’ютерів, наголошувалась на бакалаврській освіті та стала усталеним жанром, а курси були створені в 1960-х роках. Проте незадовго до початку двадцять першого століття відділи, пов’язані з інформацією, були переглянуті та реорганізовані в Токійському університеті в 2000 році. було створено нову організацію інтегрованих мистецтв і наук, засновану на ідеї, що інформація впливає на всі сфери та об’єднує їх.

На початку IIIS я перевівся туди, заснував і став відповідальним за «Курс прикладної інформатики», який спеціалізується на дослідженні повсюдних обчислень у 2005 році.

Державні університети стали незалежними корпораціями, тому бюджет на нові дослідження більше не надавався автоматично. Ми тривалий час проводили дослідження в імпровізованій будівлі. Коли я розмовляв із Такео Хіґучі, головою Daiwa House Industry, про важливість і поточний статус повсюдних комп’ютерних досліджень у 2010 році, він запропонував підтримку для покращення нашого дослідницького середовища. Я був дуже вдячний за це. «Daiwa Ubiquitous Computing Research Building» було побудовано та завершено в травні 2014 року.

Архітектурний дизайн розробив Кенго Кума, професор кафедри архітектури інженерного факультету Токійського університету. Я виконував роль виробника всієї будівлі та зробив будівлю доступною як експериментальне середовище для новітніх повсюдних комп’ютерних технологій. Усе обладнання підключено до мережі, можливе керування відповідно до положення людей зі смартфоном тощо. Датчики розміщені в багатьох місцях, тому ми можемо дізнатися про стан будівлі та навколишнього середовища. Студенти можуть використовувати цю будівлю як навчальний матеріал і розвивати своє вільне мислення в конкретні ідеї.

У 2014 році проекту TRON виповнилося 30 років. Останні 30 років були бурхливими для Японії. Японія наздогнала та випередила Сполучені Штати, досягла піку економічного зростання і на початку 1980-х років називалася «Японія номер один». Однак у міру дорослішання країни Японія пережила соціальну стагнацію, і зараз Японія стикається з різким старінням суспільства з низьким рівнем народжуваності.

Зайве говорити, що молоді люди повинні порушити статус-кво шляхом подальших інновацій. Вони можуть зробити це набагато легше, ніж раніше. Якщо у вас є ідея нової ІКТ-послуги, ви можете створити програму для смартфона та легко поширити її у світі. Контроль навколишнього середовища можна здійснювати за допомогою програми в такому середовищі, як Daiwa Ubiquitous Computing Research Building. Однак знання програмування необхідні, щоб скористатися новою епохою з багатьма можливостями.

Наразі деякі західні країни намагаються запровадити навчання програмуванню в ранній рівень обов’язкової освіти не тому, що хочуть збільшити кількість професійних програмістів, а тому, що вони знають, що навички програмування можуть допомогти дітям у майбутньому так само, як «читання, письмо та арифметика» незалежно від того, яку професію отримають діти. Зрілий рівень освіти «читання, письма та арифметики» всіх людей в Японії був великою перевагою для країни, якій бракувало багатьох природних ресурсів. Однак щодо освіти програмування Японія значно відстає від інших. Коли повсюдне обчислювальне середовище, мета проекту TRON, буде реалізовано, знання програмування широкої громадськості стануть ключем до його найкращого використання. Зараз проект TRON планує сприяти цій освіті.