JOKOPOST | עיתון המאמרים והבלוגים המוביל בישראל

facebook twitter linkedin
  • ראשי » 
  • IT
  •  » מדוע יש צורך בממשקים?

מדוע יש צורך בממשקים?

יישום נוסף של התכונות הבסיסיות של הטכנולוגיה הדיגיטלית

מדוע יש צורך בממשקים? פרופסור יהושפט גבעון
מרץ 17
09:30 2019

במאמר קודם פתחתי בדיון במשמעות המעשית של התכונות הבסיסיות של הכלים הדיגיטליים. להזכירכם, דנתי בתכונה הבסיסית הראשונה: נתונים בכלים הדיגיטליים ובכל מערכת לעיבוד נתונים הם תמיד טקסטים. כלומר הקלט – חומר הגלם של תהליכי העיבוד – והפלט של כל הכלים הדיגיטליים, בלי יוצא מן הכלל, הם ביסודם תבניות מוגדרות של תווים. לא מניתי את כל ההשלכות של תכונה בסיסית זו וקיימות גם תכונות נוספות, אך לא אדון בהן במאמר זה.

הדיון התמקד בשימוש בכלים דיגיטליים בסביבות מיוחדות המכילות שימושים מפורשים בטקסטים. ההנחה המובלעת שליוותה את הדיון באותו מאמר הייתה שכביכול כל תוכן ניתן לייצוג שלם באמצעות טקסטים ופעולות עליהם. ציינתי כי שילוב משמעותי של כלים דיגיטליים בסביבה שיש בה שימוש משמעותי בטקסטים, ניתן להגדרה באמצעות זיהוי טיפוסי הנתונים (מבנים ופעולות עליהם), אשר מצד אחד מסופקים בכלים ומצד שני נדרשים בפעולותינו באותה סביבה. השילוב ייווצר באופן טבעי, וכך תיווצר תרכובת, ולא תערובת, אם טיפוסי הנתונים משני הצדדים האלה יזוהו, ימוזגו ויואחדו במסגרת השימוש בכלים עצמם.

יש ערך להגדרה זו רק אם בסביבה שבה אנו מעוניינים להשתמש בכלים הדיגיטליים יש חשיבות לשימוש בטקסטים, ולכן נצטרך להתחשב בטיפוסי הנתונים המופעלים באותה סביבה. עובדה היא שקיימות סביבות של פעילויות שונות – למשל פעילויות תרבותיות או פעילויות חינוכיות ואפילו פעילויות תעשייתיות – שאין בהן שימוש בטקסטים, כי התכנים שלהן אינם מוצגים כטקסטים או כי לא ניתן לייצג אותם באופן שלם באמצעות טקסטים. המעבר בין ישויות ותהליכים דיגיטליים ובין ישויות ותהליכים לא דיגיטליים (הם נקראים "אנלוגיים") הוא תמיד מעבר לא שלם. הוא לעולם איננו הפיך במאה אחוזים.

עלינו להבחין אפוא בין שתי האפשרויות האלה: או שהסביבה מכילה שימושים משמעותיים בטקסטים, ואז כל מה שנאמר במאמר הקודם רלוונטי וישים; או שהסביבה איננה מכילה שימושים משמעותיים בטקסטים, ואז עלינו להתמודד עם המשימה של שילוב אמצעים דיגיטליים בסביבה שבמקורה איננה מכילה שימושים בטקסטים.

נעיין תחילה בהשלכות של הטקסטואליות של פלט של כלי דיגיטלי המופעל בסביבה שאיננה כוללת במקורה שימושים משמעותיים בטקסטים. פירושו של דבר שבסביבה הנתונה אין משמעות לעיבוד נתונים. ואם כך הוא, הפלט הדיגיטלי יהיה תמיד זר לסביבה וצריך להמציא או לבנות גשרים שיאפשרו מעבר בין נתוני הפלט הדיגיטלי לעולם הלא-טקסטואלי שבטבעה של הסביבה הנתונה. הצגים הישנים, המדפסת והרמקולים הם ההתקנים הממירים פלט דיגיטלי לישויות לא דיגיטליות. גשרים כאלה אינם יכולים להיות כלים דיגיטליים כי כל כלי דיגיטלי משאיר אותנו בעולם הנתונים הטקסטואליים.

הוא הדין לגבי הטקסטואליות של הקלט. לעיתים קרובות אנו נזקקים לפעולת הזנת קלט שאיננה מוגדרת באמצעות תווים ומכילה פעולות לא טקסטואליות. למשל תנועת הידיים והאצבעות שלנו בהקלדה, במקלדת פיזית כמו במקלדת "וירטואלית", בפעולות השימוש בעכבר ובצג מגע – אלה אינן ניתנות לייצוג שלם באמצעות תווים, ולכן תנועות אלה אינן יכולות לתפקד כקלט של כלים דיגיטליים ללא שימוש בגשר המחבר תווים עם פעולות לא תוויות.

אם כן עלינו להשתמש בגשרים "היברידיים" כדי לעבור מתנועות של האצבעות אל נתוני הקלט עצמם. למשל המקלדת, בכל מקרה, היא גשר שכזה. צג המגע, העכבר, חיישנים שונים, סורקים ומצלמות, כולם עוצבו כדי לעבור מתופעות לא דיגיטליות בעולם החיצוני אל העולם הדיגיטלי של הכלים. פעם האמינו שהמוח הוא מערכת דיגיטלית. אבל בדיקה מדוקדקת יותר חשפה שפעולתו נקבעת על ידי תהליכים כימיים ולא רק על ידי אותות חשמליים. התקנים ומערכות כאלה אינם יכולים להיות כלים דיגיטליים כי אינם מבצעים עיבוד נתונים, לפי ההגדרות משנות ה-30 של המאה הקודמת, שהן תקפות עד היום. הם לא ניתנים להגדרה שלמה כטקסטים ולכן אי אפשר להתקין אותם באמצעות קודים דיגיטליים. לגשרים כאלה קוראים "ממשקים" או "ציוד היקפי".

למרות הפער העקרוני הקיים בין עולמות של תופעות רציפות ובין עולמות של תווים, הגשרים הללו שימושיים כל כך עד שאנו מעוניינים להתעלם מן הקפיצה המתבצעת בהם. לפעמים אנו משלמים דמי מעבר יקרים, כמו במוזיקה הדיגיטלית, שפוגעת באיכות שמיעתנו.

הבעיה המשמעותית ביותר בחיבור הכלים הדיגיטליים אל סביבות נטולות טקסטים נעוצה בתהליכי עיבוד הנתונים המתבצעים או ניתנים לביצוע באמצעות הכלים הדיגיטליים. אמנם אנו מתלהבים מאוד מתהליכים אלה, אך בהיותם מוגדרים לחלוטין על ידי טקסטים הם חייבים להיות תהליכים מוגבלים. טיורינג, כמתמטיקאי, ידע היטב את ההשלכות של הטקסטואליות של המנגנונים כאשר הוא הציע אותם כהגדרה לחישובים, והוא מיד הצביע על כך שמושג החישוב שהוגדר בעזרת מה שהיום נקרא "מכונות טיורינג", או "טכנולוגיה דיגיטלית", אינו יכול לכסות את כל הפונקציות המתמטיות. כלומר קיימות פונקציות מתמטיות, ואפילו פונקציות חשבוניות, שאינן ניתנות לחישוב באמצעות כלי כלשהו שמקיים את התקן הדיגיטלי. הוא לא הסתפק בטענת קיום כללית אלא אף ידע להצביע על בעיה ספציפית שיש להתמודד איתה כאשר משתמשים בכלים דיגיטליים ושלא ניתן לפתור אותה באמצעות הכלים האלה. לא אז, לא היום ולא אי-פעם.

המסקנה המיידית של ממצאים אלה היא שלא כל בעיה ניתנת לפתרון באמצעות כלים דיגיטליים. מסקנה זו מכוונת אותנו להיות זהירים בתחזיות העתידניות שלנו לגבי הכלים האלה. כאשר אנו מבקשים לפתור בעיה באמצעות כלים דיגיטליים עלינו לוודא שקיים כלי דיגיטלי המספק לנו את הפתרון, וכאשר מוצע לנו כלי כזה, עלינו לוודא שהוא תקין (ללא פגמים) ושהוא מתאים לצרכינו. למשל בבדיקת שגיאות בתוכנה נתונה באמצעות הרצתה אנו מתעלמים מן העובדה, שהוכחה בשנות ה-30, שבדיקה שיטתית של תוכנות היא בלתי אפשרית. שימוש בכלים דיגיטליים ללא קיום הבטחות אלה, של אפשרות, של תקינות ושל התאמה לצרכים, הוא נוהל עיוור שמתאים לאלכימאים.

האלכימאים ניסו ליצור תהליכי שינוי חשובים בחומרים מבלי להבין את מהות החומר ותכונותיו. בלי הבנת התכונות הבסיסיות של הכלים הדיגיטליים, אנו מבקשים ליצור שינויים חשובים באמצעותם. במה אנו שונים אפוא מהאלכימאים?

על המחבר / המחברת

יהושפט (שפי) גבעון

יהושפט (שפי) גבעון

פרופסור. לימודי פיסיקה, פסיכולוגיה ניסויית, ופילוסופיה לתואר ראשון ולימודי מתמטיקה לתואר שני (האונ' העברית). תואר שני ושלישי במדעי התקשורת והמחשבים (אונ' מישיגן).

4 תגובות

  1. יגאל ששון
    יגאל ששון מרץ 17 2019, 12:22
    ומה האלטרנטיבה לכלים הדיגיטליים

    אין

    השב לתגובה
  2. יהושפט
    יהושפט מרץ 17 2019, 22:29
    נכון, המצב איננו מרונן.

    אבל מי חושב שהגענו אל סוף הדרך בהתפתחות של הרעיונות והחידושים?

    למעלה מתשע מאות שנים עברו מההתייחסות המפורשת הראשונה אל תהליכים "אלגוריזמיים" עד שכמה לוגיקנים התחילו להתמודד עם ביסוס הרעיון שגילה אל-ח'ואריזמי. היום אנו מוצפים ביישומים של הרעיונות האלה ונוגעים בקצוותיהם.

    אם לא יסגרו את המחלקות למתמטיקה, יום יבוא, בעתיד קרוב או רחוק, ומישהו יגלה כיצד ניתן להמשיך להתקדם ולהרחיב את מושג החישוביות ואז תפותח אלטרנטיבה.

    השב לתגובה
  3. שוקי
    שוקי מרץ 21 2019, 10:54
    אם להיות ציני

    המאמרים שלך למרות שהם טקסט ולא אותות גיגיטליים, קשים להבנה
    אבל הם מעניינים ורציניים

    השב לתגובה
    • יהושפט
      יהושפט מרץ 26 2019, 05:39
      תודה שוקי,

      נדמה לי שהמאמרים שלי מורכבים רק מאותות דיגיטליים. הם מעולם לא נכתבו בדיו על גבי נייר. כמובן שאתה יכול להמיר אותם לטקסטים פיסיים באמצעות הממשק הידוע כמדפסת. יחד עם כל זאת. משמח אותי לדעת שהתאמצת כדי להבין אותם ונהנית.

      השב לתגובה

כתוב תגובה

הוסף תגובה:

<

* אני מתחייב לפעול על פי תנאי השימוש באתר


התגובות יפורסמו לפי שיקול דעת העורך

כתבות נוספות

פוסטים אחרונים בIT

יתר המאמרים במדור
Do NOT follow this link or you will be banned from the site!