看起来像儿童游戏的计算 - 彭博社

它很容易让人误以为麻省理工学院的石井宏的实验室是一个托儿所，因为所有的幼儿都在这里跑来跑去。无精打采的风车悬挂在一个隔间上方。沙箱上有一个巨大的坑，好像大脚怪来过一样。投影仪悬挂在天花板上，角度不稳，几座小木屋散落在桌子上。

这些看似儿童游戏的残余，实际上是一个非常成人的追求工具，旨在开辟计算的新前沿。在过去的八年里，45岁的日本出生的石井一直在努力解放社会，摆脱计算机键盘、显示器和鼠标的暴政，通过创造新的方式让人类查看和操控数据。例如，一个快速旋转的硅增强风车，可能会警告数据中心的管理者网络即将过载。或者，房屋建筑商可能会在桌子上将装有传感器的沙子塑造成不同的形状和图案，以评估一个开发目标区域的排水情况。微处理器仍然会运行软件模型来处理数据——但用户永远不需要触碰键盘。“我们正在发明一种新媒介，”石井说。它看起来与今天的图形用户界面中的窗口、图标和下拉菜单完全不同。“但在某些领域，比如教学或设计，”石井宣称，“我们的界面是优越的。”

现实世界测试

十年前，像石井这样的少数传播者谈论“有形”的计算机接口，这些接口可以以更物理的方式吸引用户。1995年，石井的有形媒体小组成立，正是为了实现这一目标。尽管这里展示的科学有时看起来很幻想，但这并不是一个让工程师可以随心所欲地沉迷于数字幻想的游乐场。研究扎根于现实世界，并吸引了英特尔、家具制造商Steelcase和日本电信巨头NTT等公司的投资。实验室汇集了来自工业和学术界的团队，这些想法在媒体实验室之外也得到了充分的支持。“我们应该利用计算的力量，把技术从路上清除，”前帕洛阿尔托研究中心主任约翰·西利·布朗说，该中心在1990年代也做过类似的工作。

石井的可触计算之旅依赖于一次关键的邂逅。作为1980年代末和1990年代初NTT（NTT）的研究员，他致力于改进的视频会议系统。1994年，他在一次会议上展示了他的工作，麻省理工学院媒体实验室的联合创始人尼古拉斯·尼葛洛庞帝听到了他的演讲。石井说：“他立刻挑战我停止之前的工作。他不喜欢渐进式的东西。他说‘生命短暂’。”石井花了大约10分钟来下定决心。仅仅一年后，他搬到了马萨诸塞州的剑桥，并迅速在下一代接口领域留下了自己的印记。

现在，石井有机会试用他最受关注的小工具之一。这个名为IP网络设计工作台的工具旨在使工程师和非技术高管在设计电信和计算机网络时更容易合作。它通过让团队成员围坐在一个“感知桌”旁，重新调整网络的组件——路由器、服务器、存储系统、光纤管道等——并实时检查他们实验的结果来实现这一点。

该项目的赞助商是一个名为NTT Comware的NTT单位，寄希望于这个工作台帮助招募NTT家族公司之外的新网络客户。运营一个拥有6000万用户的数据网络对Comware来说是一个每年30亿美元的业务。但为了增长，它希望设计和销售基于网络的解决方案——从虚拟专用网络到整个电信系统——给其他公司和政府机构。“在NTT内部，沟通网络是什么很容易，”位于马萨诸塞州剑桥的Comware总经理田中和彦说。“在外部，我们必须解释。”

这张桌子将如何帮助？所有的力量都在用户界面上。像网络这样的高价购买——甚至是网络升级——通常需要公司首席财务官、首席执行官或两者的批准。这些高管通常不习惯使用在工作站上运行的计算机辅助设计程序来理解他们所购买的产品的优点。田中认为，如果客户能够与Comware的工程师坐在桌子旁，看到改变网络路由器和服务器的数量或位置将如何影响性能和成本，他们将能够迅速确定设计并完成销售。

直接影响

现在，麻省理工学院的演示桌展示了一个相对简单的交换机和计算机配置，典型于小型办公室。上方的投影仪将网络设计投射到一个2英尺乘3英尺的白色桌子上。嵌入桌子中的天线可以追踪电子充电物体的移动和放置，这些物体类似于小冰球，在桌面上滑动。使用这些冰球，田中可以移动投影到桌子上的图标，以改变网络配置。他可能会添加一个电子邮件服务器或升级交换机和路由器。瞬间，驱动此模拟的计算机重新配置网络，图像和附加显示调整以告诉用户两件事：升级将满足扩展需求的程度，以及这一切是否可以在预算内完成。

参与此模拟的软件与在工作站上运行的程序并没有太大区别。根据桌子的输入，程序计算数据并将新的网络规格传递给上方的投影仪，该投影仪与处理来自桌子的感应输入的微芯片相连。桌子上的网络设计师可以立即看到他们工作的影响。代表带宽的线条可能会从蓝色变为红色，表示需要更多的容量。这意味着更高的成本，估算会出现在连接到桌子上的屏幕上。“你可以准备漂亮的PowerPoint幻灯片，但那是死的墨水，”石井说。“有了这张桌子，你就参与其中。这更容易销售，因为客户是设计团队的一部分。”NTT Comware预计明年将在日本开始使用该系统，并希望将其销售给其他主要电信运营商。接下来，田中和他的团队希望创建一个真正便携的版本，可以在销售拜访中携带。

石井的团队正在为城市或景观设计开发类似的系统。麻省理工学院的设计学生作为产品测试者，已经开始在桌子上构建微型3D城镇，使他们能够评估变化的交通模式、气流和一天中阴影的移动。开发人员还可以使用另一个看起来像沙箱的设备来帮助决定在哪里以及如何建造。用户手动移动“沙子”——半透明的玻璃珠——以改变坡度或轮廓。一个红外光从箱子的底部照射，使得上方的相机能够区分桌子上的形状。相机将3D几何数据传输到计算机，计算机分析数据，然后反馈颜色编码的标记，告诉水流的方向或速度，例如。

石井的实验室并不是唯一一个试图使数据变得可触摸的地方。乔治亚理工学院的计算机科学副教授伊丽莎白·米纳特希望在家中让数据成为一种“更温暖”的存在。在摩托罗拉、惠普和英特尔等公司的支持下，她开发了一种数字家庭肖像，电子连接真实家庭的成员。假设你想关注一下独自生活的年迈母亲。母亲家中的传感器网络可以悄悄监测她的活动，并将数据发送到你家中的一个阅读器——这可能是围绕母亲照片的数字化框架。框架上点缀的蝴蝶的大小会根据她的活动水平而变大或变小。如果蝴蝶的大小急剧减少，你会注意到并给她打电话。在不太侵入的情况下，“它给了一个她的整体状况的感觉，”米纳特说。

环境雄心

像这样的应用可能还需要几年才能实现。但是在 Brookstone Co. （BKST）商店，购物者已经可以看到什么是有形计算。展出的是一种名为环境球的产品——一个150美元的玻璃球，插入墙壁并接收股票活动、交通、天气或其他您选择的信息的无线数据。随着数据的变化，球体会改变颜色。因此，绿色可能意味着从波士顿北上的 I-93 动脉畅通无阻；红色则意味着拥堵。

开发这些球体的麻省剑桥初创公司 Ambient Devices，基于 Ishii 实验室的工作，拥有更宏伟的目标。它正在与英国电信公司 Orange Innovations 商谈，向客户提供类似的设备。Ambient 还表示，它正在与彭博社谈判，可能会使用环境风车来监控区域销售团队的表现。“这个概念可能会变得更加普遍，”投资了15万美元并在其董事会任职的 Negroponte 说。“但仍然有很多工作要做。”

在过去，Negroponte 所谈论的那种产品开发工作无疑会涉及大量工程师，他们的目光锁定在计算机屏幕上，手指在键盘上飞舞。但是，随着 Ishii 的想法超越他的实验室，有形的元素取代了一维的形式，人机交互可能会以何种形式出现，谁也无法预料。

由 Faith Arner 在麻省剑桥撰写。