Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Введение в инфокоммуникационные технологии

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Этап информатизации, информационно-логического представления знаний

С появлением ЭВМ впервые в человеческой истории стал возможен способ записи и долговременного хранения профессиональных знаний, ранее формализованных математическими методами (алгоритмов, программ, баз данных, эвристик и т. д.). Эти знания, а также опыт, навыки, интуиция могли уже использоваться широко и без промежуточного воздействия на человека влиять на режим работы производственного оборудования.

В настоящее время, по эффективности переработки информации, электронно-вычислительные машины кардинально уступают биологическим системам (до уровня освоения информации муравьем компьютеру еще очень далеко), но возможно, внедрение в широкую практику квантовых компьютеров изменит эту ситуации к лучшему (конечно, если идею квантового компьютера кому-то когда-то удастся реализовать). С другой стороны, сейчас явно началось вытеснение компьютеров из информатики, так что развитие науки и техники в дальнейшем, скорее всего, приведет к переходу информационных технологий на такую технику, которая не требует использования вычислительных машин.

На взгляд авторов книги, наиболее полно коррелирует с определением информационной технологии нижеизложенная эволюция.

Информационная технология возникла на Земле несколько миллионов лет назад вместе с первыми приемами общения (нечленораздельными звуками, мимикой, жестами, прикосновениями) наших далеких предков, т. е. на ранних этапах развития общества профессиональные навыки передавались в основном личным примером по принципу «делай как я». В качестве форм передачи информации использовались ритуальные танцы, обрядовые песни, устные предания и т. д. При этом обеспечивался лишь обмен информацией между индивидами. Вместе с возникновением речи (около 100 тыс. лет назад) появилась возможность целенаправленного общения и накопления информации, пока индивидуального, в памяти человека. Можно считать, что используемые информационные технологии характеризовались следующими параметрами:

  • • при общении объектом воздействия были данные в форме звуковой (аудио) информации, носителем была воздушная среда; изменяемое свойство объекта воздействия — пространственные координаты передаваемой информации, а направление изменения — от одного индивидуума к другому; методы воздействия определялись возможностями индивидуумов воспроизводить и воспринимать звуковую информацию;
  • • при накоплении информации объектом воздействия были сведения, воспринимаемые индивидуумом, а носителем — мозговые нейронные структуры, обеспечивающие хранение информации; изменяемое свойство объекта воздействий — их объем и полезность для индивида, а направление изменения — соответствующее увеличение; методы воздействия определялись индивидуальными возможностями мозга индивида.

Первый этап развития информационной технологии связан с открытием способов длительного хранения информации на материальном носителе. Это пещерная живопись (сохраняет наиболее характерные зрительные образы, связанные с охотой и ремеслами), выполненная 25—30 тыс. лет назад; гравировка по кости (лунный календарь, числовые нарезки для измерения), выполненная 20—25 тыс. лет назад. Период между появлением инструментов для обработки материальных объектов и регистрации информационных образов составляет около миллиона лет.

Другими словами, период работы людей с информационными образами составляет всего 1 % времени существования цивилизации. Становится понятным, почему при решении абстрактных информационных задач эффективность человека резко возрастает в случае представления информации в виде изображений материальных объектов (графические интерфейсы): включаются в работу те области человеческой интуиции, которые развивались впервые 99 % времени.

Второй этап развития информационной технологии начал свой отсчет около 6 тыс. лет назад и связан с появлением письменности, давшей человечеству коллективную (общественную) память. Появление письменности позволило реализовать полный набор процессов циркуляции и переработки информации: ее сбор, передачу, переработку, хранение и доведение. Эти возможности открыла технология регистрации на материальном носителе символьной информации. В качестве носителей информации выступали и до сих пор выступают: камень, кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага. (Сейчас этот ряд можно продолжить: магнитные покрытия — лента, диски, цилиндры и т. п., жидкие кристаллы, оптические носители, полупроводники и т. д.)

Используемая при этом информационная символика претерпела ряд существенных изменений: пиктографическое письмо, идеографическое письмо, рисуночное иероглифическое письмо (сохранившееся до сих пор в некоторых странах Азии), клинопись, линейное слоговое письмо и, наконец, алфавитное письмо.

Помимо совершенствования символики, для передачи текста совершенствовались системы представления числовой информации (позиционная система счисления в Вавилоне, римская система счисления, арабские цифры), обозначения веществ, химических операций и приборов, математическая символика.

Информационные технологии в данных условиях в качестве объекта воздействия имели текстовые данные на том или ином материальном носителе (выделанные шкуры животных, папирусные свитки, берестяная кора, глиняные и деревянные дощечки, ткани и, наконец, бумага); изменяемые свойства определяются значительно возросшим перечнем информационных потребностей, чему соответствуют и методы преобразования, воплощенные в различных системах делопроизводства во всем их многообразии.

Определенное развитие получила и система представления видеоинформации, что привело к становлению и формированию картографии и технической графики.

Подводя итог рассмотрения эволюции системы представления информации, можно отметить общую тенденцию к созданию наиболее рациональных форм человеческой (наднациональной) информационной символики.

Развитие информационных технологий помимо системы представления информации было связано с совершенствованием средств информационных коммуникаций. Они возникли, как уже указывалось, при появлении человеческой речи, которая стала не- материализованной несущей информацией. Начало этой фазы, несомненно, можно считать первым информационным взрывом в истории технологической цивилизации. В течение следующей фазы — добумажной — информационные взрывы характеризовали переход ко все более совершенным носителям: запись на камне позволила впервые добиться эффекта обезличенности процесса передачи информации, закрепленной навечно; переход к записям на сырых глиняных табличках и деревянных дощечках (с IV тысячелетия до н. э.) придал информационным коммуникациям динамический характер (камень сохраняет значение носителя символической монументальной информации); изобретение папируса (с III тысячелетия до н. э.) значительно повышает единичную емкость носителя и его разрешающую способность благодаря большой площади свитка и возможности применить краски; появление пергамента (III в. до н. э.) завершает добумажную фазу новым информационным взрывом: появляется книга (IV в. н. э.).

Качественно новый характер приобрели информационные коммуникации, когда в крупных государствах Древнего мира (Греция, Персия, Египет, Китай, Рим) возникла хорошо налаженная государственная почтовая связь: письменная информация передавалась гонцами по принципу эстафеты. С образованием древнегреческих городов-полисов создаются библиотеки, доступные для свободных граждан. Библиотека в этот период становится первым в истории центром сосредоточения информационных носителей на папирусных свитках (позднее на пергаменте) для передачи широкому кругу пользователей, своего рода первым институтом массовой информационной коммуникации. Это обстоятельство в значительной мере способствовало началу продуцирования информации в новой форме — авторских сочинениях. Книга приобретает функции товара, в связи с чем возникает новая ремесленная профессия — переписчик книг. Книжные лавки превращаются в своего рода интеллектуальные микроцентры, в которых происходит интенсивный обмен знаниями. Наряду с общественными библиотеками формируется новая форма массовой коммуникации — личные библиотеки (у наиболее обеспеченных граждан). Принципиально важным моментом является выделение пока еще узкого социального слоя людей — производителей знаний, закрепляемых ими в книгах и передаваемых наиболее способным продолжателям. Несомненно, что такое широкое информационное взаимодействие людей приводило к накоплению не только духовных, но и материальных (в том числе культурных) ценностей, способствовало появлению рациональных для того времени законодательных форм, регулировавших социальные отношения в обществе.

Великое переселение народов, сопровождавшее падение Римской империи, практически полностью уничтожило сложившуюся культуру (в том числе информационную). В этой связи нельзя не отметить важный исторический факт миграции информационных источников — рукописных тиражей первых сочинений. Вначале с первыми христианами, гонимыми Римом, они попадают в Византию и Среднюю Азию — главным образом в Бухару, где в VII—X вв. переводятся на арабский язык. После падения Константинополя с середины XV в. рукописные древнегреческие и латинские книги вместе с массой беженцев перемещаются в Западную Европу и становятся основным информационным массивом накопленных знаний.

Бумажная фаза развития информационных технологий начинается с X в., когда бумага (изобретенная еще во II в. в Китае) становится объектом промышленного производства в странах Европы. Эпоха Возрождения и последующий за ней период сыграли исключительную роль в развитии информационных технологий. С расширением торговли и ремесел появились городские почты, с XV в. — частная почта (Западная Европа), в XVI—XVII вв. — централизованная королевская почта (во Франции, Швеции, Англии и других странах). Благодаря этим стабильным коммуникациям в информационную деятельность вовлекается большое число людей, и она охватывает крупные регионы. Центрами хранения и передачи информации становятся первые университеты Италии, затем Франции, Германии, Англии.

Начало третьего этапа датируется 1445 г., когда Иоганн Гутенберг изобрел печатный станок. Книгопечатание открыло доступ к информации широкому кругу людей и резко ускорило темпы накопления систематизированных по отраслям знаний. За три столетия после изобретения печатного станка оказалось возможным накопить ту «критическую массу» социально-доступных знаний, при которой начался лавинообразный процесс развития промышленной революции. Печатный станок сыграл роль информационного ключа, резко повысив пропускную способность социального канала обмена знаниями. С этого момента началось необратимое поступательное движение технологической цивилизации. Книгопечатание — это вторая информационная революция, придавшая ИТ форму массовой деятельности, особенно с конца XVII в., т. е. со времени возникновения науки и появления парового двигателя — основы машинного производства. По существу, это было началом нового научно-технического этапа в естествознании. Главным качественным содержанием информационных технологий стало появление систем научно-технической терминологии в основных отраслях знаний, а количественным — выпуск многотиражных книг, журналов, газет, географических карт, технических чертежей, а также первых энциклопедий — своего рода стационарных информационно-поисковых систем на алфавитной основе.

Новый этап в развитии информационных технологий, связанный с технической революцией конца XIX в., характеризуется созданием почтовой связи как формы стабильных международных коммуникаций (Всеобщий почтовый союз с 1874 г. и Всемирная почтовая конвенция с 1878 г.), фотографии (1839), изобретением телеграфа (1832), телефона (1876), радио (1895), кинематографа (1895), а позднее беспроводной передачи изображения (1911) и промышленного телевидения (конец 1920-х гг.). В развитии информационных коммуникаций наступил период создания общемировой системы сосредоточения, хранения и быстродействующей передачи информации в наиболее удобной для пользователей форме. Это превратило информацию в движущую силу технического, социального и экономического прогресса, определило ее ведущую роль на этапе современной технологической революции, которая придает информационным технологиям форму интеллектуальной индустрии. Благодаря этому было разрешено назревшее историческое противоречие между накоплением гигантского объема информации в обществе и невозможностью эффективного ее использования с помощью традиционных немашинных методов.

Четвертый этап развития информационной технологии начинается в 1946 г. с появлением машины для обработки информации. Этой машиной была первая ЭВМ (типа ЕШАС), запущенная в эксплуатацию в Пенсильванском университете. К этому времени уже значительная часть населения занята в информационной сфере. Так, например, в США доля трудоспособного населения, занятого в информационной сфере, в 1946 г. составляла 30 %, в 1980 г. — 45 %, а в настоящее время — от 78 до 85 %.

Пятый этап развития информационной технологии наступил в 1982 году после публикации эталонной модели взаимодействия открытых систем 180 — ЭМ ВОС. Информация превращается в один из наиболее ценных по содержанию и массовых по форме продуктов цивилизации, потребителем которой становится все человечество.

Третья информационная революция второй половины XX в. (с появлением ПК) знаменует начало безбумажной фазы развития информационных технологий, когда на качественно новом уровне завершается крупнейший исторический виток перехода к неосязаемой несущей информации, причем скорость ее передачи (посредством электромагнитных волн) возрастает в миллионы раз (по сравнению с человеческой речью). Машинная интуиция (экспертные системы) превращается в производительную силу, а искусственный интеллект позволяет решать качественно новые задачи технического прогресса. Исключительное значение машинных динамических информационных систем в жизни современного общества выдвинуло на первый план проблемы создания все более совершенных ЭВМ и связанных с ними технологий. История развития механизма информационного взаимодействия между людьми (а теперь и между человеком и машиной) дает основание для понимания информационных технологий как единой интеграционной системы развития всех областей знаний, этапы которой в основном совпадают с периодами становления естествознания и более ранними по времени периодами накопления знаний в обществе.

Информационный кризис

Основным предметом труда до XX в. являлись материальные объекты. Деятельность человека за пределами материального производства и обслуживания, как правило, относилась к категории «непроизводительные затраты». Экономическая мощь государства измерялась материальными ресурсами, которые оно контролировало. В конце XX в. впервые в человеческой истории основным предметом труда в общественном производстве промышленно развитых стран становится информация. Постоянная тенденция перекачивания трудовых ресурсов из сферы материального производства в информационную сферу является сейчас наиболее заметным, но далеко не единственным симптомом приближающихся «гигантских потрясений», которые получили пока общее и несколько туманное название «информационный кризис».

Информационный кризис — это сложный социально-экономический процесс, и поэтому подобрать количественные характеристики для его описания достаточно сложно.

Известны несколько подходов поиска такого описания, остановимся на трех.

Первый подход предложил Дж. Мартин, известный эксперт фирмы 1ВМ и автор книг по вычислительной технике. Суть его сводится к определению интервала времени, в течение которого общая сумма человеческих знаний удваивается. Например, к 1800 г. она удваивалась через каждые 50 лет, к 1950-му г. — через каждые 10 лет, к 1970-му г. — через каждые 5 лет.

Второй подход предложил известный советский астрофизик И. Шкловский. Он показал, что Земля излучает в космос в метровом диапазоне мощность в миллион раз большую, чем 20—30 лет назад. Это излучение обусловлено работой передатчиков радио- и телевизионных станций. Таким образом, развитие цивилизации на Земле привело за последние десятилетия к увеличению на шесть (!) порядков такого важного глобального свойства нашей планеты, как мощность ее радиоизлучения. Благодаря деятельности разумных существ, Земля по мощности своего радиоизлучения на метровом диапазоне стала на первом месте среди планет, обогнав планеты-гиганты Юпитер и Сатурн и уступая (пока!) только Солнцу! И это при условии, что уровень производства энергии на Земле составляет Ю20 эрг/с (мощность падающего на Землю потока солнечного излучения — 1024 эрг/с), или 0,01 % от солнечного фона.

Третий подход сформулирован отцом кибернетики Р. Винером. Он предложил провести границу во времени по равенству расходов стран на энергетику (технику сильных токов) и технику связи (слабых токов). Таким образом, можно указать, по крайней мере, три различных признака перехода на качественно новый этап технологического развития — век информации. Первый, планетарный, признак — человеческая цивилизация становится наблюдаемой в космическом пространстве (уровень радиоизлучения Земли по яркости приближается к солнечному); второй, глобальный, — быстрое увеличение темпов удвоения информации; третий, государственный, — расходы на информатику и технику связи превышают расходы на энергетику.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>