XBUP - Dokumentace: Motivace projektu

Hlavním důvodem pro založení tohoto projektu byla nespokojenost se současným stavem. Velká roztříštěnost používaných řešení bez jednotného standardu ztěžuje programátorům práci a zpomaluje vývoj informačních technologií. Současně také nejsou formáty schopny pokrýt širší požadavky na výkon či interoperabilitu. Nic také nenasvědčovalo tomu, že by se situace měla v dohledné době zlepšit. S rostoucí složitostí a rozsahem softwarových produktů se také zdá čím dál více vhodnější používat co nejformálnější přístupy, jako například zavedením abstrakce, verifikace definic, či rozdělení protokolu na datovou a prezentační vrstvu.

Praktické použití soudobých počítačových formátů je provázeno řadou problémů. Aplikace musejí zpracovávat mnoho různých formátů, otevírat soubory starších verzí a provádět konverze, navíc je podpora formátů většinou statická a vestavěná do jednotlivých aplikací či určena pro specifickou platformu. Chyby či úspory při návrhu formátu se pak často projeví zkrácením životnosti a mnohem vyššími náklady při pozdějších opravách.

Soudobá binární řešení jsou většinou určeny na omezené konkrétní použití a mnohá řešení si firmy chrání jako vlastnictví, či je používají jako techniku konkurenčního boje (vendor lock-in). Některé další nevýhody jsou následující:

• Optimalizace pro konkrétní platformu/účel - Formáty jsou často specializovány pro použití na určité rodině počítačů, či přesnému účelu. Řeší se zde délka slova, pořadí podslov (endianita) a kódování reálných čísel a dalších typů. Konkrétní řešení je pak nutné převádět do jiných tvarů dle potřeby
• Omezené rozsahy hodnot - Často jsou zde použita kódování na pevné rozsahu hodnot a to i v případě, že daná hodnota má potenciál tento rozsah překonat
• Žádná, nebo omezená rozšiřitelnost - Formáty málokdy umožňují přidávat další bloky z jiných formátů, často ani neumožňují přidávat další bloky či rozšiřovat stávající při pozdějších opravách
• Nepřesná, nebo žádná specifikace - často není dostupná specifikace, nebo její popis je neúplný nebo umožňuje více interpretací
• Nejednotnost - stejná data jsou v různých formátech kódovány různě
• Omezená podpora kompatibility - podpora formátů je vestavěna do aplikace a není možné ji měnit

Jako příklady lépe řešených binárních formátů lze uvést například IFF/RIFF (PNG, AVI), Matroska, či ASN.1.

Příkladem jiného řešení, je použití textových formátů s pevnými značkami pro definici struktur, například tzv. plain textu, či XML. Značkovací jazyky jsou široce nasazovány na webu a jejich popularita dále stoupá. Výhodou je snadná rozšiřitelnost, dobrá čitelnost, teoretická neomezenost rozsahu číselných a řetězcových hodnot, podpora mnoha světových jazyků a další. Textový tvar také nutí firmy zveřejňovat dokumenty ve stejném tvaru, v jakém je vyvíjí a to ztěžuje vývoj nedokumentovaných formátů. Díky jednotné vnitřní struktuře a existenci implementací pro většinu široce používaných programovacích jazyků, mají tyto formáty širokou podporu a jsou dobrou inspirací hledaného řešení. Díky nim se také ukazuje, že dnes už není potřeba tolik dbát na úspornost, tedy paměťovou a výpočetní efektivitu a je možné se zaměřit na abstrakci a reprezentaci metainformací. Mezi nevýhody patří:

• Vyšší nároky na výkon - Zpracování textu a jeho značkování vyžaduje procházení delších úseků a vyžaduje více pomocné paměti k hledání značek
• Vyšší nároky na místo - Například textová reprezentace číselných hodnot je vzhledem k přenášené hodnotě velmi neefektivní
• Závislost na použitém jazyce - textový soubor je možné číst pouze pokud známe použitý jazyk
• Omezená životnost - jelikož se použité jazyky v čase mění, tyto formáty zastarávají (většinou v řádech desítek let)
• Problematické obalení binárních dat - do textu je obtížné zahrnovat binární data, čímž se ztrácí univerzálnost. Techniky typu Base64 se nejeví být vhodným řešením.

Snahou tohoto projektu je vyřešit co nejvíce současných problémů a umožnit lepší rozvoj informačních technologií. Projekt by měl být optimálně v každém kroku hledat co nejlepší kompromis k základním požadavkům. Výsledný produkt by tak měl přinést výhody jak běžnému uživateli, tak vývojářům. K dosažení maximálního přiblížení k dokonalému řešení by mělo být možné na vybrané kroky projektu aplikovat formální metody.

Projekt by chtěl pro uživatele dosáhnout takové situace, že práce s dokumenty bude bezproblémová a uživatelé budou moci bez problémů otevírat i starší dokumenty, které budou automaticky dle potřeby převáděny na nové verze transparentně bez nutnosti zásahu uživatele. Dokumenty budou vzájemně propojeny a dle potřeby se budou z internetu stahovat další potřebné knihovny, či převodní skripty. Dokumenty nebudou vázány na konkrétní jazyk, takže pro práci s nimi nebude nutné se učit cizí jazyky, a to ani na úrovni hlubšího průzkumu dokumentu. K dispozici by měly být, např. jako součást operačního systému, nástroje pro ověřování, šifrování a případnou opravu poškozených dokumentů, stejně jako pro úpravu a převody. Dokument by tedy měl být přenositelný do různých národních prostředí, zahrnující transparentní převody měrných jednotek, měn a další národních specifik. Celkově by projekt měl umožnit běžnému uživateli dlouhodobě bez problémů využívat nové i starší funkce programů, umožnit volbu mezi řadou konkurenčních produktů a zajistit, že se může spolehnout na to, že s jeho dokumenty budou moci pracovat i lidé s počítači a programy od jiných firem a to i v daleké budoucnosti.

Z programátorského hlediska nepřináší tento projekt žádné zásadní inovace, ani nevylučuje používání současných technologií. Chce však přinést výhody především díky jednotnému přístupu k datům a metadatům s dlouhodobě neměnným tvarem založeným na pevných matematických základech. To by mělo programátorům usnadnit zpracovávat dokumenty v tomto protokolu, vytvářet nové formáty pro realizaci dat s možností široké znovupoužitelnosti v dalších formátech a mít přitom přehled o již existujících specifikacích. Pomocí dostupných nástrojů by mělo být možné zobrazit strukturu dokumentu v člověkem přijatelně čitelné a pochopitelné formě s možností přidání významu dat. Použití protokolu by také nemělo vést k neúměrně vysokým nárokům na výpočetní výkon ani kapacitu paměti. Také by mělo být snadné implementovat skripty pro kompatibilitu a propojování více formátů, případně formáty používat pro platformově nezávislá rozhraní a umožnit tak vytváření komplexnějších aplikací. Výsledný protokol by tak měl usnadnit vzájemnou komunikaci mezi počítači, umožnit lepší organizaci dat na datových médiích a stát se základem dalších pokročilejších projektů, jako např. multiparadigmatického programovacího jazyka s volitelnou syntaxí pro vyšší abstrakci, verifikaci a výkonější kompilaci.

Chceme-li do datových proudů multimediálních vysílání přidávat další pomocné informace, je úspora místa kritická. Vezmeme-li například televizní, nebo rádiové vysílání a informace o právě běžícím programu, uvádění těchto informací v XML by nebylo příliš efektivní.

Důležitá je zde především úspora přenosové kapacity, nenáročnost zpracování, jednosměrnost komunikace a zpětná kompatibilita.

Především v energetice a informačních systémech pro správu dalších inženýrských sítí, stějně jako i pro katastr nemovitostí, se jeví být vhodné nasadit standard pro výměnu dat. Důraz je zde kladen především na úspornou reprezentaci reálných čísel a výkon při zpracování rozsáhlých map a velkého množství údajů.

Další z možných využití je nasazení projektu pro vytvoření jednotného standardu pro výměnu 3D grafiky (v reálném čase). Jedná se o obdobu předchozího příkladu a kritický je zde opět především výkon a velikost.

Další z oblastí s kritickým důrazem na velikost a výkon jsou malá zařízení, jako například mobilní telefony, PDA a podobně. Ty jsou omezeny jak dostupnými kapacitami, tak výkonem svých výpočetních jednotek. Navíc je zde velká pestrost použitých architektur.

Dalším možným nasazením je použití protokolu pro reprezentaci komplexních formátů, kombinujících široké spektrum dat různých typů, ať už multimédií, textových dokumentů s grafickým rozvržením a podobně. Přínosem by zde mohl být jednotný přístup k těmto datům.

Struktura protokolu by měla umožňovat dlouhodobou zpracovatelnost dokumentu díky jednotným strukturám a konverzním funkcím, stejně jako dobré definici dokumentu.

Seznam zdrojů, literatury a relevantních odkazů.