Les midiconfrences du CRIM Denis Poussart CRIM 2002

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Boule de cristal. . . Les technologies de 2005 Denis Poussart CRIM Laboratoire de vision et systèmes numériques Université Laval Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 Les midi-conférences du CRIM 2

Cerner le futur? périlleuse, la prévision. . . “ 640 K ought to be enough for anybody” Bill Gates 1981 “ This telephone has too many shortcomings to be seriously considered as a means of communication ” Western Union, 1876 Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 3

“backcasting” “brainstorming” cahos conjecture analyse coût-bénéfices analyse d’impact analyse cyclique Delphi extrapolation ? ? ? ………………… théorie du jeu modélisation recherche opérationelle paradigmes prospective analyse de risque scénarios simulation tendances …………………? ? ? http: //www. wfs. org/ Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 4

La prédiction technologique est elle-même une industrie Reliable, secure computing? ? ? Gartner Group Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 5

Écologie des publications scientifiques Les activités de recherche, par exemple en extraction d’information et gestion des connaissances nombre réseaux neuronaux systèmes experts Technologies assez “mûres”, à la recherche de domaines d’application analyse statistique Technologies “chaudes” émergentes systèmes à base de connaissance algorithmes génétiques visualisation de données BD visuelles WWW taux de croissance Adapté de Innovation Context Indicators Technology Policy and Assessment Center, Georgia Tech Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 http: //www. tpac. gatech. edu/kdddm/html_b. html 6

“The next decade is the big one” Bill Gates, 23 mai 2001 Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 7

Où allons-nous? “The further backward you look, the further forward you can see. ” Winston Churchill Demain a commencé hier Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 8

Babbage Ada Byron Neumann Bardeen Brattain Shockley Turing Shannon Kilby Noyce ruptures Bush Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 Sutherland Engelbart Kay 9

En une génération: IEEE Computer, janvier 1972 COMPUTER ON A CHIP Intel has introduced an integrated CPU complete with a 4 -bit parallel adder, sixteen 4 -bit registers, an accumulator and a push-down stack on one chip. It's one of a family of four new ICs which comprise the MCS-4 micro computer system--the first system to bring the power and flexibility of a dedicated general-purpose computer at low cost in as few as two dual in-line packages. MSC-4 systems provide complete computing and control functions for test systems, data terminals, billing machines, measuring systems, numeric control systems and process control systems. The heart of any MSC-4 system is a Type 4004 CPU, which includes a set of 45 instructions. Adding one or more Type 4001 ROMs for programstorage and data tables gives a fully functioning micro-programmed computer. Add Type 4002 RAMs for read-write memory and Type 4003 registers to expand the output ports. Using no circuitry other than ICs from this family of four, a system with 4096 8 -bit bytes of ROM storage and 5120 bits of RAM storage can be created. For rapid turn-around or only a few systems, Intel's erasable and reprogrammable ROM, Type 1701, may be substituted for the Type 4001 maskprogrammed ROM. MCS-4 systems interface easily with switches, keyboards, displays, teletypewriters, printers, readers, A-D converters and other popular peripherals. For further information, circle the reader service card 87 or call Intel at (408) 246 -7501 Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 10

Technologies de l’information et des communications (TIC) Deux caractéristiques distinctives Intangible Un seul code Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 11

Intangible The Science of the Artificial Herbert Simon, 1969 “The computer programmer is a creator of universes for which he alone is the lawgiver… No playwright, no stage director, no emperor, however powerful, has ever exercised such absolute authority to arrange a stage or a field of battle and to command such answervingly dutiful actors or troops. ” Joseph Weizenbaum Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 12

Un seul code la convergence vers un code unique 3 grands affluents permet l’intégration, multiplie les applications, Physique Communications Interfaces D’où 0100110101001. . , Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 * . numérique et les démocratise. toile de fond de cette présentation 13

Technologies de l’information et des communications (TIC) Deux propriètés dynamiques exceptionelles Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 14

La synergie de l’intégration, clé d’allumage L’exemple du web hyperlien protocoles, architecture réseaux microélectronique (PC) février 1993: interface graphique Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 (gopher > Mosaic) 15

La récursivité, carburant de l’explosion Le Web crée le Web (suivant) L’ordinateur crée l’ordinateur (suivant) Y compris celui qui sera peut-être moléculaire / génétique Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 16

Laminaire et turbulent Entre l’euphorie et le scepticisme 2005 - deux futuribles Bertrand de Jouvenel, 1903 - 1987 L’art de la conjecture, 1964 Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 17

Jeudi 9 juin 2005 rencontrons Robert et Alice Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 18

Robert, 34 ans, analyste financier, intense P 5, 2 G/500 G, ZQ™ 30 po, 4800 x 3600 Giga Ethernet 5: 37 Robert trouve 433 courriels dont 360 “spams”. 5: 53 Il en identifie 5 importants dont 2 urgents. 6: 02 Il doit se brancher sur le nouveau système de gestion des connaissances installé en mars dernier. 6: 19 Il n’a toujours pas trouvé lequel des 23 mots de passe est le bon. Il continue de fouiller dans le 2 e tiroir. 6: 33 Un courriel urgent arrive de CRIMSécurité™: le système de surveillance de frappe du clavier (une de 150 nouveautés de ZQ™) a été corrompu par un virus (“Magic Light”). … une autre de ces journées Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 19

Alice, 24 ans, designer en télémédecine, branchée Ordinateur à sa ceinture 100 gr, “pas” d’OS Affichage direct sur la rétine µcaméra, biométrie de l’iris Microphone invisible, interface vocale Alimentation par pîle à combustible Réseau personnel Bluetooth™ Pare-feu et GPS dans une chaussure 9: 36 9: 45 9: 53 9: 55 10: 00 Alice arrive Place Royale, descend de son HT-ci. Elle entre au Bistro Louis XIV, commande un thé vert. Elle se connecte au réseau 802. 11 de la Place et s’authentifie en un clin d’oeil. Elle coordonne une revue du projet Skalpel avec ses collègues américains et européens. Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 20

Robert : Alice: Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 scénario linéaire scénario ~ discontinu 21

Tendances générales, lourdes Pour tous partout le temps Complexification des situations Délocalisation des interactions Instantanéité des interactions Abstralisation Intangibilité Virtualisation Commodisation des technologies Traitement, communication, logiciel “gratuits” Dépendance technologique Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 22

http: //www. research. ibm. com/resources/news/20020206_metapad. shtml Tendances spécifiques (Alice) Miniaturisation, prêt-à-porter Spécialisation des dispositifs COTS De l’ordinateur identifiable à l’objet “invisible” Ubiquité www. foveon. com Sans fil, optique Multi-personnes Architecture distribuée, agents Fusion totale informatique / communication Géoréférence Interfaces avancées, image Sécurité http: //www. cs. nps. navy. mil http: //www. mvis. com Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 23

Tendances spécifiques (Robert) Matériel puissant devient banal Logiciel obèse Sécurité, sécurité Usagers deviennent intolérants Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 24

Défis technologiques QUALITÉ PERFORMANCE Maîtrise de la complexité Robustesse architectures Fiabilité certification Sécurité Réutilisabilité Modularité Portabilité Distributivité Utilisabilité XML java agents interface tests Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 25

Qualité: législation éventuelle? En 1996, 200 millions d’appels pour support technique Coût estimé à 4. 6 G$ http: //www. badsoftware. com 3 Gminutes d’attente “Possible options include steps that would increase the exposure of software and systems vendors and system operators to liability for system breaches. ” US National Academy of Sciences Rapport intérimaire, 15 janvier 2002 http: //news. bbc. co. uk/hi/english/sci/tech/newsid_1762000/1762261. stm Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 26

Les ressources Le rêve des créateurs Les connexions interdisciplinaires mathématique (crypto, algorithmique) physique, chimie (matériaux, processus) mécanique (miniaturisation, fabrication) psychologie (interfaces) Le génie des systèmes La gestion de projet Le lien avec le marché (adoption précoce) La normalisation Le rêve des entrepreneurs Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 27

2005 Architectures Interfaces Applications Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 28

Le “miracle” du Si se poursuit Il suffit de croiser 2 conducteurs pour réaliser une porte logique élémentaire. porte fermée porte ouverte L’isolant nécessaire est obtenu gratuitement, par simple oxydation. Cet interrupeur fonctionne rapidement, à des niveaux énergétiques infimes, tout en produisant un gain important. De plus la capacité de la jonction permet de mémoriser l ’information pendant quelques millisecondes. C’est le mécanisme de la mémoire dynamique. Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 29

Et la première “loi” de Moore tient bon 2005, Chivano 95 nm Itanium + Alpha Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 30

Mais la seconde pose sérieux problème PIB du Québec: ~ $200 B en 2000 ou ce qui est pensable devient irréalisable Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 31

Où sont passés les électrons? Et comment évacuer la chaleur? Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 32

En 2005 Les TIC’s habitent nos choses Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 33

En 2005 elles s’habillent d’esthétique et de design Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 34

Et notre sécurité quotidienne en dépend “Panne sèche d'un avion d'Air Transat: un logiciel mis en cause” Presse Canadienne, 27 janvier 2002 Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 35

En 2005 La fusion informatique-communications est consommée L’expression “Le réseau est l’ordinateur” n’est plus une métaphore Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 36

En 2005 L’approche parallèle, distribuée, s’est généralisée pour le service d’applications. www. btopenworld. com Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 37

En 2005 Linux a pousuivi sa diffusion après être devenu très préoccupant pour MS en 2001. On le retrouve dans de gros serveurs et dans des infrastructures de télécom, également caché dans des objets anodins. Mais il ne parvient pas à s’imposer sur le bureau. Et qu’est-il arrivé-t-il au mouvement “open source”? Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 38

Le réseau est la mémoire P Mémoire calcul massivement parallèle Cache intelligente Réseau optique The Yottabyte Net. Storage™ Company 1 Yotta = 1024 octets http: //www. yotta. com/ Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 39

Notre mémoire devient de plus en plus énorme et collective De 2002 à 2005, le coût de stockage passe de $2 à 25¢ / Go. 1 Tera octets : 1000 copies de Britannica 10 Tera octets : Bibliothèque du Congrès 100 Tera octets : le web de 1996 à 2002 10 Mega pages Mais plus en plus de pages sont dynamiques, éphémères. Est elle plus fonctionelle? http: //www. archive. org/ Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 40

En 2002 Les investissements engagés en vue d’un supernet optique planétaire avaient atteint 35 milliards. 161 millions de km de fibre, un peu plus que la distance de la terre au soleil. Mais seulement 5% étaient allumés, moins de 10% des foyers nord-américains disposaient d’un accès haute vitesse. Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 41

En 2003, CAnet 4 avait remplacé CAnet 3 Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 42

Communications optiques Mais. . . Capacité avait rapidement augmenté avec le Multiple longueurs d’onde Impact de la compression de données Le dernier 100 m Le dernier 2 m Hyperchip Les applications bandivores Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 43

En 2005 Le sans fil à ultra haute largeur de bande allait-il s’installer? http: //www. timedomain. com/ Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 44

En 2002 Depuis quelques années déjà, après un peu plus de 30 ans, le IP original de l’internet ressentait ses limites. Un nouveau standard commençait à s’implanter. Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 45

56 pouces 1/2 Du char romain au TGV La standardisation source de contraintes? moteur de développement? parfois dénaturée à des fins protectionistes particulièrement essentielle en communication Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 46

IPv 6 En 2005 le passage à la nouvelle génération de protocoles IPv 6 est bien engagé. Adresse de 128 bits au lieu de 32, 32 3. 4 x 10 noeuds, 10 30 adresses par terrien, Sécurité, auto-configuration, etc. CA*net 3 IPv 6 En 2002, déjà supporté dans Windows XP, Sun Java. Depuis 1999, Viagénie offrait un tunnel IPv 6, une première mondiale (www. freenet 6. net) Migration délicate (IETF) www. viagenie. qc. ca/ Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 47

En 2005 L’internet est si omniprésent qu’il est invisible. Comme pour l’acqueduc on ne le remarque lorsqu’il tombe en panne. Fin 2001, on estimait le nombre d’internautes à 520 millions (43% anglais, 3. 3% français). En 2005, il atteint le milliard. Au Québec, il sature autour de 75% après avoir vu sa pénétration franchir 50% en fin 2001. http: //global-reach. biz/globstats/index. php 3 http: //www. geog. ucl. ac. uk/casa/martin/atlas/geographic. html Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 48

En 2005, sur l’Internet Le chinois, depuis un an, dépasse l’anglais. Le commerce électronique mondial atteint 10 Tera$, dont plus de la moitié en Amérique du Nord (15% du commerce). Et 230 Giga$ au Canada. Forrester Research Inc http: //glreach. com/eng/ed/art/2004. ecommerce. html Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 49

En 2005, des nouvelles interfaces “Votre appel est trés important pour nous” Reconnaissance de la parole CRIM Synthèse de la parole à haute fidélité Langage naturel Haptique UQUAM, Anne-Marie Di Sciullo Mc. Gill, Vincent Hayward Image directement formée sur la rétine Et, qui sait, une connexion personne-machine directe? Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 50

“Monkey controls robotic arm using brain signals sent over Internet” James Biggs, postdoctoral associate in the Research Lab of Electronics (left), Professor Mandayam Srinivasan, director of MIT's Touch Lab, and mechanical engineering graduate student Jung Kim observe the movement of a robotic arm driven by signals from a monkey at Duke University. MIT Tech Talk, Dec 2000 Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 51

En 2005 L’innovation, encore plus qu’en 2002, s’exprime par l’intégration de ces remarquables “legos™” technologiques Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 52

Indexation automatique d’images architecture agents Sans fil Interface vocale nouvelle application Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 53

Modélisation physique BD d’objets Et scénarios Réseau haute vitesse Architecture distribuée Simulation en temps réel Calcul à haute performance Visualisation Interactive 3 D Interface haptique image “vivante” Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 54

Exécution Commande temps réel du robot et des outils Supervision de la tâche & Téléopération en mode “réalité augmentée” VERTEX Entraînement Scénarios simulés Planification Scénarios optimisés Simulation de la tâche en mode “réalité virtuelle” & Interaction réactive & Evaluation prédictive Décomposition de la tâche Acquisition sur le site Modélisation géométrique 3 D et photométrique Modélisation Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 Modèles de scènes augmentées Modèles de comportments Outils, matériaux, processus LVSN 55

Assistance à la chirurgie par cryogénie SKALPEL Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 LVSN 56

APIA Architecture Propriétés - Interactions - Acteurs réseau Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 LVSN 57

Le dernier mémo de Bill From: Bill Gates Sent: Tuesday, January 15, 2002 2: 22 PM To: Microsoft and Subsidiaries: All FTE Subject: Trustworthy computing ……. . Over the last year it has become clear that ensuring. NET is a platform for Trustworthy Computing is more important than any other part of our work. If we don't do this, people simply won't be willing--or able--to take advantage of all the other great work we do. Trustworthy Computing is the highest priority for all the work we are doing. We must lead the industry to a whole new level of Trustworthiness in computing. …. . . “It’s time to get the garage cleaned out” : Richard Purcell, Directeur des services informatiques chez MS, annonçant, le 1 er février 2002, un moratoire de 1 mois sur la production de nouveau code chez MS. (Du 10 au 15 janvier 2002, le site de support critique à la mise à jour avait été en panne). Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 58

Les nouveaux titres CHO Chief Hacking �Officer "It's not about security mechanisms and initiatives, but in the end how secure the code is, " said Marc Maiffret, chief hacking officer with e. Eye Digital Security, the Aliso Viejo, Calif. , company that found the hole in Windows XP. CAT Chief Antivirus Technologist “Alex Shipp, chief antivirus technologist at Message. Labs, was sceptical whether Microsoft's recent commitment to product security, which must involve making Outlook less of a vector for viruses, will do any good”. Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 59

En 2005, la vie continue Alice et Bob se sont rencontrés en juillet. . . Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 60

“La prolifération des microprocesseurs et la croissance des réseaux distribués de communication renferment des mystères aussi profonds que les origines de la vie et que la source de notre propre intelligence. ” George Dyson Darwin among the Machines; or the Origins or Artificial Life Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 61

“ Ce n’est pas la technologie qui produit le changement. La technologie ne fait que le permettre. C’est notre réaction collective à ses options et possibilités qui alimente le changement. ” Paul Saffo Institute for the Future Menlo Park, California Les midi-conférences du CRIM © Denis Poussart, CRIM, 2002 62

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