Network | Development | Download | Offtopic| Карта сайта
FreeNotes| Форум POSIX.ru
Обычно в послесловиях к книгам принято подводить итог всему написанному. Но системе Linux до итогов еще далеко - путь ее только начался. И потому здесь я хотел бы поговорить не об итогах, а о перспективах.
Во вводных главах я неоднократно декларировал, что Linux - это система для научных работников. О собственно научных же приложениях не было сказано ни слова. Почему? Причин - три.
Первая - мне хотелось показать, главным образом, что Linux - система, обладающая достаточным количеством приложений общего назначения, пригодных для повседневного использования во многих сферах деятельности. Вторая причина - чтобы писать о приложениях для научных исследований, нужно как минимум немного разбираться в предмете исследования. И, не будучи ни математиком, ни химиком, я не могу взять на себя смелость писать о программах для статистической обработки данных или о моделировании химических связей.
А потому, полагая себя специалистом-гелогом (не мне судить, насколько обоснованно), я мог бы написать о Linux-приложениях для обработки геологических данных, то есть о геокомпьютинге. Однако эта сфера применений Linux находится в стадии зарождения, и это третья причина, почему я решил, что ей не место в основной части. А вот в заключении, вместо подведения итогов - разговор на эту тему вполне уместен. Но сначала несколько слов о том,
Геокомпьютинг, с моей точки зрения, это все, имеющее отношение в раной мере к геологии и компьютером. Утвердившийся термин геоинформатика мне не нравится, так как плотно ассоциирован с геоинформационными системами. Коими отнюдь не исчерпывается применение компьютеров в науках о Земле. Более того, именно здесь геоинформационные системы наименее применимы. По крайней мере, примеров успешной реализации ГИС-проектов в геологии пока немного. Почему? Причины, думается, в следующем.
Во первых, геология - наука кривая в прямом и переносном смысле (у верблюда спросили: почему у тебя шея кривая? - а что у меня прямое? - ответил тот). Так вот, все геометрическое в геологии - криво. То есть: стратирафические границы, осевые поверхности складок, линии надвигов; и даже трансформные разломы только аппроксимируются более или менее прямыми линиями. ГИС же эффективно работают при условии прямизны границ. Не зря же самые удачные примеры их использования относятся к лесопосадкам и избирательным участкам...
Вторая причина - геология по сути своей наука индуктивная. А индукция - это то, что непутевый студент-медик Артур Конан Дойл называл дедукцией: не иначе как вместо классической логики он занимался боксом и фехтованием. И любое геологическое действо (а геокартирование - особенно) происходит от частного к общему. Любой съемщик понимает, что для того, чтобы нарисовать карту в двухсоттысячном масштабе, площадь надо отходить как минимум со стотысячной детальностью. В основе же ГИС - принцип прямо противоположный: детализация генерализованного изображения.
Ну и в третьих, ГИС - это инструмент не столько исследования, сколько представления уже, так сказать, на-исследованного. Не умаляя важности этого, скажу: если я знаю, что нужно, представить, то уж как - соображу по возможности. Но проблема-то обычно упирается именно в незнание того, что... Так что, не умаляя роли ГИС, скажу, что как инструмент исследования в науках о Земле более подходящим представляется то, что именуют задумчиво image processor. Применительно к геологии, это, в первую очередь, цифровая картография во всех ее проявлениях. Поскольку геологическая картография - это основа любых построений в области наук о Земле. А потому возникает вопрос, существует ли для платформы Linux
Как оказывается, существует. В первую здесь следует упомянуть GMT - The Generic Mapping Tools. Это пакет программ, созданный профессорами-геофизиками Гавайского университета Паулем Весселем (Paul Wessel) и Уолтером Смитом (Walter H. F. Smith) еще в 80-х годах. Эта программа распространяется бесплатно в исходных текстах (в полном виде около 50 Мбайт), компилируемых для любой Unix- или Unix-подобной системы. Она включает более 50 отдельных модулей для обработки двухмерных и трехмерных картографических данных, построения на этой основе контурных карт, shadow map и истиннно трехмерных блок-диаграмм. Которые могут быть записаны в формате EPS.
Помимо собственно пакета, на доступны многочисленные примеры его применения (главным образом для геологических объектов Гавайских островов), а также очень подробная документация в форматах PDF и PS.
Все модули GMT работают исключительно в режиме командной строки. Однако для этого пакета разработана и интерактивная оболочка iGMT, написанная на TclTk и работающая в графическом режиме. Ее можно обнаружить на сайте Сейсмологического факультета Гарвардского университета ().
Следующий пакет, заслуживающий упоминания - это GRASS, представляющий собой нечто среднее между ГИС и имидж-процессором. Он предназначается как для построения векторных карт, так и для обработки растровых изображений - космо- и аэрофотоматериалов, результатов спектрозональных съемок и тому подобного. Распространяется бесплатно, как в исходных текстах, так и в виде бинарных пакетов. Ныне на доступны версии 4.2 (релиз) и 5.0 (бета) - это в те времена, текущая версия на сей момент - 6.0. Имеются также дополнительные базы картографических данных и примеры применения.
Наконец, в стадии разработки находится пакет f(GIS) - геоинформационная система, основанная на концепции слоев. Кроме того, на ряде сайтов американских университетов и правительственных служб можно обнаружить упоминания о таких системах для геокомпьютинга, как SPRING, Xmap8 (нынешняя версия которого носит название Geotoush) и еще нескольких, теоретически заявленные как свободные и доступные для бесплатного скачивания. Практически, однако, скачиванию предшествует длительная и сложная процедура регистрации в режиме on line. Которая подчас заканчивается предложением подождать письма с идентификатором и паролем для доступа на ftp-сервер. Возможно, это мое личное везение, но ижидание это оказывается, как правило, тщетным.
Таким образом, список работоспособного инструментария для геокомпьютинга под Linux сводится к двум позициям. К тому же ни GMT, ни GRASS не удовлетворяют в полной мере требованиям к таковому: первая - как чрезвычайно сложная в использовании, вторая - как имеющая ограниченные возможности работы с форматом DEM (Digital Elevation Modelling), основным для анализа геологического строения в региональном масштабе. И потому напоследок мне хотелось бы поговорить
Правда, а есть ли к тому причины? Думаю, есть, и даже две. Первая - и, скажу честно, главная, - мне бы очень этого хотелось, потому что это то, чем я пытаюсь заниматься и что мне интересно.
Вторая же - более общего характера, и именно к ней я хотел бы привлечь внимание Linux -сообщества, в первую очередь, конечно, нашего, российского. Не секрет, что ныне - один из редких периодов в истории информационных технологий, когда программная индустрия не в состоянии выполнить своего сакрального предназначения. Каковым является (помимо, конечно, обеспечения работой нас, пишущих на околокомпьютерные темы) выколачивание у пользователей денег на развитие аппаратных средств. Путем создания все более ресурсопожирающих программных комплексов. Без чего остановится развитие индустрии хардверной.
Действительно, ныне практически с любым программным обеспечением общего назначения (и даже со многими узкопрофессиональными пакетами) с успехом справляется система на базе Celeron-400 с 64 мегабайтами памяти, любой (!) современной видеокартой и самым маленьким, какой только удастся достать по блату, жестким диском. И даже (страшно сказать) большинство современных игр можно запустить на машине с P-III/600 и 16-мегабайтной видеокартой ценой менее 100 долларов.
Но ведь развитие компьютерного железа не стоит на месте: в продаже (у нас тоже) можно найти процессоры (и Intel, и AMD) с частотой в гигагерц и более. Правда, пока положение спасается технологическими трудностями: видимо, выход высокоскоростных кристаллов пока невелик, и объемы их поставок ограничены. Но ведь это - до поры, до времени. Рассасываются последствия Тайваньского землетрясения: вздорожавшие было год назад модули оперативной памяти вернулись к прежнему уровню. А о жестких дисках и говорить не приходится: за разумные деньги можно приобрести их только такого объема, который не по силам заполнить даже при тотальном скачивании mpeg-музыки.
Как же убедить пользователя в необходимости покупки гигагерцного компьютера с гигабайтной оперативной памятью и астрономического объема жестким диском? Появление Windows 2000 с ее втихаря рекомендованным минимумом в 128 Мбайт RAM не спасает положения: даже адепты ее признают, что и в корпоративной среде "нет никакой необходимости устанавливать Windows 2000 на каждую рабочую станцию и каждый сервер сети" (Шен Дэйли. 10 шагов для перехода к Windows 2000. Windows 2000 Magazine/RE, #1(4), 2000, с. 48). Значит, и необходимости в upgrade каждой машины нет. А это - бандитизм и бесчинство со стороны пользователя, не так ли?
Надежды, возлагаемые ранее на бурное развитие мультимедиа-технологий, похоже, себя тоже не оправдывают. Ведь по настоящему массовыми стали только звуковые технологии, которым по ресурсопрожирательности далеко до технологий видео. А те - так и не прижились по ряду причин. Из которых главная - пожирание не столько ресурсов (и денег), сколько времени. То же касается и игровых приложений. Круг фанатичных геймеров, видимо, замкнулся, количественного роста его ожидать не приходится. А возможности аппаратуры (в частности, видеокарт) ныне перекрывают с лихвой потребности самых =крутых игр.
Так спрашивается, куда же девать лишние мегагерцы и мегабайты (а то и гигагерцы с гигабайтами)?
Ответствую, аки отрок Феодосий: в технологии геокомпьютинга. Обоснуй! - резонно скажете вы мне на это. Что ж, попробую. Для начала -
Обработка картографической и аэро-космофотографической информации - в числе немногих действительно (а не искуственно, как текстовые процессоры) ресурсоемких задач, с которыми сталкивалась компьютерная индустрия за все время своего существования. Рядом (и даже впереди) я поставил бы (если не считать профессиональной индустрии развлечений) только метеорологию и всякого рода аэрокосмические приложения. Однако трудно представить себе, что рынок метеорологов-любителей станет когда-либо массовым, и каждому потребуется суперкомпьютер с трехзначным числом процессоров. А вот рынок геосистем - может, о чем речь пойдет чуть ниже, в посылке второй.
Так вот, решение задач геокомпьютинга посредством ГИС и имидж-процессоров требует изрядной вычислительной мощности, оперативной памяти и дискового пространства (у меня за неделю работы иногда набирается до гигабайта данных). А для визуализации результатов, особенно трехмерной, весьма желательна могучая видеосистема, включающая и качественный (а значит - дорогой!) монитор. До недавнего времени эти задачи были вообще недоступны для настольных персоналок и решались (да и решаются) на рабочих станциях стоимостью в десятки тысяч условных единиц.
Ныне, с появлением процессоров класса P-III/Athlon, положение немного изменилось. И мощные ГИС и имидж-процессоры вполне могут функционировать на PC среднедомашнего (то есть игрового!) уровня.
Однако и геософт ведь не стоит на месте: взамен аскетической командной строки ARCInfo или GMT приходят развитые графические интерфейсы. Да и аппетиты растут: просто построения карты кажется недостаточным, хочется и 3D-моделей, и реалистичной генерации ландшафтов, и виртуальных облетов территории...
И ведь ГИС, хотя они и ГЕО, к Земле отнюдь не привязаны: есть материалы и по Марсу, и по Венере, и по старушке Луне, наконец. А там - свои проблемы обработки, требующие своих решений. И, соответственно, ресурсов.
Промежуточный вывод: геокомпьютерные технологии на сегодняшний день могут утилизировать вычислительные ресурсы почти любого масштаба. И почти во всем спектре производимых аппаратных средств.
На все сказанное в предыдущем пункте можно возразить: это удел узких профессионалов, каких - единицы на всю нашу планету, народу это не нужно (поскольку то, что нужно народу - не это).
Сейчас это действительно так. Однако: дело идет к тому, что скоро (правда, у них) GPS'ками высокой прецизионности будут оснащаться не только транспортные средства специального назначения, не только каждый катер и прогулочная яхта, но и автомобиль, мобильный телефон и прочие носимые устройства. Не говоря уже о доступности просто карманных систем позиционирования.
Легко представить себе геолога (или представителя любой другой относительно массовой полевой профессии), привязывающего точку наблюдения не по трем засечкам компаса (или, паче того, по лаптям правее солнца), по GPS тех же габаритов и веса; но - немыслимой при привязке в лаптях точности. У них, говорят, это давно уже не мечты.
Это сразу вызовет астрономический рост объема данных, требующей обработки. И соответственно, аппаратных ресурсов для таковой.
Но это - не все. Неизбежен рост прецизионности позиционирующей аппаратуры - ведь законы конкуренции действенны не только в компьютерной индустрии. Это приведет к тому, что морально устареют топографические карты, выполненные посредством мензулы и кипрегеля (и даже фотограмметрии аэроснимков).
Новые средства позиционирования потребуют разработки картографических основ принципиально нового вида и наполнения. Каких - даже не могу себе представить. Но что разработка их потребует вычислительных ресурсов - ясно. А учитывая потребность экспедиционщиков в количестве таких материалов - производство должно быть массовым. Я уж не говорю о таких мирных пользователях картографической, как вооруженные силы: читавшие В. Суворова представляют себе, сколько экземпляров карт требуется для обеспечения боеспособности артиллерийского полка. Да и любого другого - тоже.
Дальше - больше. Ведь помимо профессиональных экспедиционщиков, существуют,так сказать, экспедиционщики-любители. Именуемые обычно туристами. Они - разные: от спортсменов-первопроходимцев маршрутов до отпускников-автомобилистов, прокладывающих маршрут из пункта Б1 в пункт Б2 ("как известно, в Петушках нет ни пунктов А, ни пунктов Ц, а есть только пункты Б"). И всем им потребуются
А все это вместе - вычислительных ресурсов, вычислительных ресурсов и вычислительных ресурсов (для подготовки карт, подготовки программного обеспечения и для его использования, соответственно). Промежуточный вывод: развитие средств глобального позиционирования создает предпосылки для массового спроса на геоинформационные технологии самого разного уровня: если провести аналогию с системами обработки текстов (с чего и начался массовый спрос на персональные компьютеры), то это будут системы класса QuarkPress и FrameMaker, во первых, класса Word - во вторых, и класса Lexicon - в третьих.
Представляется, что колоссы компьютерной индустрии не могут не осознавать, что ноги у них неожиданно из кремниевых могут превратиться в глиняные. И потому не искать сферы приложения для своих mips'ов и гигагерцов. А таковой, как я пытался обосновать, в массовом масштабе ныне может быть только геокомпьютинг в широком смысле этого слова.
А потому можно прогнозировать всплеск инвестиций в развитие ГИС, имидж-процессоров и ассоциирующих с ними продуктов (тех же генераторов ландшафтов, например).
Что вызовет разработку новых и активизацию существующих коммерческих продуктов этого направления. Причем - не только узкоспециализированных, глубоко профессиональных систем, но и систем более или менее массового использования.
Поскольку именно предложение, вопреки Марксу, рождает (вернее, по-рождает, при соответствующих усилиях) спрос, таковой и будет порожден: должны же софверщики окупить свои производственные затраты. Что вызовет приток в эту нишу новых средств и новых участников. И - так далее, то есть система станет саморазвивающейся.
Все это я написал не для того, чтобы дать совет хардверным и софтверным фирмам - они и без него обойдутся. Моя цель - обосновать тезис: впервые за всю историю Linux (и всему миру Open Source) дается шанс: не стоять в позиции для парада, отражая рипосты коммерческих производителей. Типа - на удар с кварты PhotoShop'ом мы ответим с терции GIMP'ом, на укол MSOffce - отводом Koffice, и т. д.
Нет, Linux -сообщество может оказаться на острие, что называется, прогресса. Ведь коммерческие ГИС сотоварищи развиваются уже давно. И неизбежно несут на себе (и долго еще будут нести) груз тяжкого наследия. В виде ориентации на профессиональные применения, архаические черты интерфейса, привязку к традиционной картографической базе и прочее, прочее, прочее. Кто буде спорить, что перестроить поточную линию сложнее, чем штучное производство?
Ныне работоспособных ГИС-подобных систем под Linux - раз, два - и обчелся (почти буквально). И это, товарищи, правильно - сложившиеся стереотипы, готовые наработки и тому подобные тормоза не будут мешать при создании новых продуктов.
А продукты эти, безусловно, будут конкурентоспособны. Не буду даже обсуждать вопросы качества и функциональности - просто по цене. Современные коммерческие ГИС - огромные программные комплексы с массой опциональных (но обычно - необходимых!) модулей; суммарная цена их (не по прайс-листам, а в реальности) достигает десятков тысяч долларов на рабочее место. Конечно, с выпуском массовых коммерческих продуктов цена падать будет, но - далеко не сразу. Помните, не так давно стандартный текстовый процессор стоил с полштуки американских рублей. Да и сейчас - почти столько же, потому как покупается в составе офисного комплекта.
Даже при худшей функциональности очевиден выбор в пользу бесплатного и открытого ГИС-софта под Linux. А, как я пытался показать, функциональность Linux -софта, в данном случае может быть выше: нет необходимости копировать чужие решения и обеспечивать совместимость с ними. Как нет и памяти прошлых решений - не всегда удачных и уж точно принятых в других условиях.
При этом я не призываю устроить всепланетную Linux -богадельню. Поскольку геоинформационные системы идеально вписываются в модель распространения Open Source Sofware. Каковая, в моем понимании, в следующем: сам софт распространяется бесплатно, деньги же берутся за установку, обучение, адаптацию под задачу; в общем, за то, что называется звучным заграничным словом support или не вполне адекватным нашим - поддержка.
Так вот ГИС, какими бы дружественными к пользователю они ни были, не тот софт, с которым сможет управляться любая кухарка. Просто по самой своей природе он требует некоторых специальных знаний и умений. И здесь поле для support'а - практически неограниченное.
Более того, Земля дана нам в единственном экземпляре, но объектов на ней - уж очень много. И каждый класс объектов потребует своих программных решений. И что сложнее - адаптировать готовую систему с открытыми исходниками под вашу задачу или ждать, пока кто-нибудь напишет коммерческую программу для ее решения?
Ну а уж за это сам бог велел денег взять. Как сказал кто-то из великих инженеров прошлого: за то, что переключил контакты - с Вас 1 доллар, за то, что знаю, как это сделать - $999.
Вот на этой оптимистической ноте я и закончу свое затянувшееся повествование.
Тем более, что ныне (06.04.2005) для оптимизма появились некоторые основания: выпуск дистрибутива - не в исполнение ли моих пророчеств? Да и на Руси наметились некоторые ...