А
Б В
Г Д
Е Ж
З И
К Л
М Н
О П
Р С
Т У
Ф Х
Ц Ч
Ш Э
Ю Я
Реферат: Информатика
Информатика
В настоящее время в философской и научной литерату- ре существуют альтернативные концепции возникновения интеллекта. Также в настоящее время можно говорить о трех видах интеллектуальных возможностях так называемых че- ловеко-машинных систем. В их основе лежат одни и те же процессы - информационные. Интеллект, имея в своей осно- ве информационный субстрат, обладает способностью регу- лировать, определять развитие субъективно-объективных отношений. Возрастание формализованных объектов интел- лекта благодаря информатизации различных сфер человече- ской деятельности позволяет интенсифицировать развитие науки и практического освоения действительности, создает предпосылки для более оптимального целенаправленного развития общества, его взаимоотношений с природной сре- дой. Реализовывать эти предпосылки однако возможно лишь при сочетании, взаимном дополнении формализуемых и принципиально неформализуемых составляющих интеллекта, целостном развитии всех его сторон. Одним из средств управления развитием интеллекта и повышения его организованности на современном этапе представляется информатизация общества, основывающаяся прежде всего на развитии информационной технологии. Информационная технология формирует передний край научно-технического прогресса, создает информационный фундамент развития науки и всех остальных технологий. Главными, определяющими стимулами развития информаци- онной технологии, являются социально-экономические по- требности общества. Известно, что экономические отноше- ния накладывают свой отпечаток на процесс развития тех- ники и технологии, либо давая ему простор, либо сдерживая его в определенных границах. В свою очередь, социальное воздействие техники и технологии на общество идет прежде всего через производи- тельность труда, через специализацию средств труда и, на- конец, путем исполнения техническими средствами трудовых функций человека. Опредмечивание трудовых, технологиче- ских функций человека постепенно привело к элиминизации субъективного базиса технических устройств. Так, до механизации и автоматизации технологический процесс был подчинен мере субъективных возможностей че- ловека. В этом плане не вызывает сомнений, что переход к автоматизированному производству является движением к высшей сфере объективации технологических функций чело- века. Можно предположить, что эволюция технологии в об- щем и целом продолжает естественную эволюцию. Если ос- воение каменных орудий помогло сформироваться человече- скому интеллекту, металлические повысили производитель- ность физического труда (настолько, что отдельная про- слойка общества освободилась для интеллектуальной дея- тельности), машины механизировали физический труд, то информационная технология призвана освободить человека от рутинного умственного труда, усилить его творческие возможности. Техника и технология в своем развитии имеют эволю- ционные и революционные стадии и периоды. Вначале обычно происходит медленное постепенное усовершенство- вание технических средств и технологии, накопление этих усовершенствований, что и является эволюцией. Эти накоп- ленные усовершенствования в определенный период вызы- вают коренные качественные изменения, замену устаревших технических средств и технологий новыми, использующими иные принципы. Последнее становится возможным благода- ря проникновению в технику новых научных идей и принци- пов из естествознания. Сущность технологической револю- ции заключается в техническом освоении научных открытий, на их основе технических изобретений, вызывающих перево- рот в средствах труда, видах энергии и необходимость пере- хода к новым способам производства. Известно, что до XVIII века техника развивалась в основном без научной методологии и изобретатели продол- жали искать , алхимики верили в таин- ственное превращение металлов. Вместе с тем начиная с эпо- хи Возрождения все сильнее проявляются новые моменты в развитии техники, обусловленные потребностями практики и соответствующим усилением процесса освоения научных знаний. Существенное значение имело осознание в этот период того факта, что возможности техники могут неизмеримо увеличиться при использовании научных открытий. Фило- софское обоснование необходимости союза между наукой и техникой было дано Ф.Бэконом. идея того, что техника пе- рестала развиваться спонтанно, основываясь лишь на ин- туиции отдельных изобретателей, техническое освоение при- роды в силу использования научной методологии приобрело совершенно новые черты. Влияние науки на технику сначала шло по линии по- вышения эффективности известных технических изобретений - водяного, ветряного, парового двигателей, совершенство- вания способов передачи и т.д. в дальнейшем, по мере соз- дания исследовательских лабораторий непосредственно на производстве, усилился поток научных идей в технику. Тех- ническое освоение природы к концу XIX в. стало орган иче- ски связанным с успехами естествознания . Использование научных идей и открытий в процессе технического освоения природы представляет собой выдаю- щийся феномен. Если человек еще мог эмпирически, методом оперировать механической и тепловой и в какой-то мере химической формами движения и изобретать на этой основе различные устройства, то без науки было бы принципиально невозможно освоить другие формы движения, использовать электричество, ядерную энергию и т.д. В ходе развития естествознания выявляются свойства, отношения предметов реальности, находящиеся вне непо- средственного взаимодействия с субъектом. Выявленные ха- рактеристики объектов первоначально имеют значение как научное открытие. Впоследствии, однако, результаты этих открытий непосредственно или косвенно используются в технике и технологии. Как это ни кажется порой странным, абстрактные, идеализированные объекты и логико- математические средства приводят к результатам, которые так или иначе вносят определяющий вклад в техническое ос- воение природы. Достаточно напомнить, что теоретические исследования Фарадея, Максвелла, Герца привели к возник- новению электротехники и радиотехники, исследования в области строения атома обусловили создание атомной тех- ники, своим появлением микроэлектроника обязана работам по физике твердого тела и т.д. Научное познание действительности, расширяя воз- можные пути технического развития, все более становится его необходимым условием и основанием. Техника в значи- тельной степени определяется характерной для науки данно- го времени , распространенными методами и подходами исследования. В этой связи примеча- телен следующий факт. Технические системы вплоть до на- ших дней рассматривались изолированно, как замкнутые системы (без учета последствий их влияния на внешнюю сре- ду). Это позволяло значительно упростить их проектирова- ние и сосредоточить внимание на главном - повышении тех- нико-экономических показателей. Такое рассмотрение тех- нической системы не требует разработки особых методов, средств учета последствий ее воздействия на природную среду. Практическое осознание древней философской кон- цепции - - началось в данной области преимущественно из-за обнаружения отрицательных эколо- гических результатов технической деятельности. Влияние науки существенно отразилось и в организа- ции технологии производства. Практически до сих пор про- изводство различных вещей основывается на выделении из исходного сырья элементов и синтезировании (соединении) их определенным способом. Неиспользованная часть сырья считается ненужной и выбрасывается в окружающую при- родную среду. В указанном плане различные производства можно рассматривать как реализацию техническими устрой- ствами способов деления исходного сырья на и и синтезирования в соответствии с поставленными целями. Этот ведущий в современном произ- водстве технологический способ имеет моменты сходства со спецификой подхода к объекту в научном познании. Появление ряда новых технологий произошло в ХХ в., особенно со второй его половины: биотехнология органиче- ского синтеза искусственных веществ с заданными свойства- ми, технология искусственных конструкционных материа- лов, мембранная технология искусственных кристаллов и сверхчистого вещества, лазерная, ядерная, космическая тех- нологии и, наконец, информационная технология. Прежде чем перейти к более подробному рассмотрению информационной технологии, приведем определение понятия , которое на наш взгляд, является весьма универсальным. . Здесь управляются не только с целью преобразования состава, структуры и формы вещества, но и для фиксации, обработки и получения новой информации. Вся история технического прогресса от овладения ог- нем до открытия ядерной энергии - это история последова- тельного подчинения человеку все более могущественных сил природы. Задачи, решаемые на протяжении тысячелетий, можно свести к умножению различными инструментами и машинами энергетической мощи человечества. По сравнению с этим тотальным процессом еле заметны попытки создания инструментов, усиливающих природные возможности человека по обработке информации, начиная от камешков абака до машины Беббиджа. На ранних этапах истории человечества для синхрони- зации выполняемых действий человеку потребовались коди- рованные сигналы общения. Эту задачу человеческий мозг решил без каких-либо искусственно созданных инструмен- тов: развилась человеческая речь. Речь оказалась и первым существенным носителем человеческих знаний. Знан ия нака- пливались в виде устных рассказов и в такой форме переда- вались от поколения к поколению. Природные возможности человека по накоплению и передаче знаний получили пер- вую технологическую поддержку с созданием письменности. Начатый процесс совершенствования носителя информации и инструментов для ее регистрации продолжается до сих пор: камень, кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага, магнитные и оптические носители, кремний... Можно согласиться с т ем, что письменность стала первым историческим этапом информационной технологии . Вторым этапом считается возникновение книгопечата- ния. Стимулируемое книгопечатанием развитие наук ускоря- ло темпы накопления профессиональных знаний. Знания, овеществленные через трудовой процесс в станки, машины, технологии и т.п., становились источником новых идей и плодотворных научных направлений. Цикл: знания - наука - общественное производство - знания замкнулся, и спираль технологической цивилизации начала раскручиваться с на- растающей скоростью. Таким образом, книгопечатание впервые создало ин- формационные предпосылки ускоренного роста производи- тельных сил. Но подлинная информационная революция свя- зывается прежде всего с созданием электронно- вычислительных машин в конце 40-х годов, и с этого же времени исчисляется эра развития информационной техно- логии, материальное ядро которой образует микроэлектро- ника. Микроэлектроника формирует элементную базу всех современных средств приема, передачи и обработки инфор- мации, систем управления и связи. Сама микроэлектроника возникла первоначально именно как технология: в едином кристаллическом устрой- стве оказалось возможным сформировать все основные эле- менты электронных схем. Далее - всеохватывающий процесс миниатюризации: уменьшение геометрических размеров эле- ментов, что обеспечивало и совершенствование их характе- ристик, и рост их числа в интегральной схеме. В ранний период развития новой технологии (1960-е годы) принципы конструирования машин и приборов оста- вались еще неизменными. В 70-х годах, когда технология начала превращаться действительно в микротехнологию, стало возможным размещать крупные функциональные бло- ки ЭВМ, включая ее центральное ядро - процессор - в преде- лах одного кристалла. Возникло микропроцессорное на- правление развития вычислительной техники. Микропроцес- сор - это и машина и элемент. К началу 80-х годов произво- дительность персональных ЭВМ достигла сотен тысяч опе- раций в секунду, супер-ЭВМ - сотен миллионов операций в секунду, мировой парк машин превысил 100 млн. машин. На этом рубеже для реализации потенциала развития микроэлектроники и микротехнологии требовались уже принципиально новые решения во всех областях информа- ционной технологии. Технологически все труднее уменьшать размеры деталей транзисторов; быстродействие приборов приближается к верхнему, а энергопотребление к нижнему пределу; проектирование ЭВМ требует принципиально ново- го понимания основных функций и архитектуры машин . Как одно из решений проблем был разработан (Л. Конвей и М. Мид) принципиально новый подход к проектированию инте- гральных схем - структурное проектирование, которое ве- дется не от элементов к устройству, а от общей схемы по- следнего к элементам. Основную роль здесь играют системы автоматизации проектирования (САПР). Весьма важным свойством информационной технологии является то, что для нее информация является не только продуктом, но и исходным сырьем. Более того, электронное моделирование реального мира, осуществляемое в компьютерах, требует обработки неизмеримо большего объема информации, чем содержит конечный результат. Чем совершеннее компьютер, тем адекватнее электронные модели и тем точнее наше предвидение естественного хода событий и последствий наших действий. Таким образом, электронное моделирование становится неотъемлемой частью интеллек- туальной деятельности человечества. Сопоставление с человеческим привело к идее создания нейрокомпьютеров - ЭВМ, которые могут обучаться. Нейрокомпьютер поступает также, как че- ловек, т.е. многократно просматривает информацию, делает множество ошибок учится на них, исправляет их и, наконец, успешно справляется с задачей. Вместо использования алго- ритма нейросеть создает свои собственные правила посред- ством анализа различных результатов и примеров, т.е. ней- рокомпьютеры основаны не на принципе фон Неймана (где обязателен четкий алгоритм). Нейрокомпьютеры (в настоя- щее время в эксплуатации находится 13) применяются для распознавания образов, восприятия человеческой речи, ру- кописного текста и т.д. Так, нейросеть позволяет распозна- вать рисунок пальца человека с 95% точностью при различ- ных позициях, масштабе и даже небольших повреждениях . Моделирование нейронных сетей - одно из самых вол- нующих направлений современных научных исследований. Каждый успешный шаг на этом пути помогает людям понять механизм процессов, лежащих в основе нашей психики и ин- теллекта. Этот путь и может привести от микротехнологий к нанотехнологии и наносистемам, что пока относится к об- ласти научной фантастики. Рождение новых технологий все- гда носило революционный характер, но, с другой стороны, технологические революции не уничтожали классических традиций. Каждая предшествующая технология создавала определенную материальную и культурную базу, необходи- мую для появления последующей. Говоря о развитии информационной технологии, мож- но выделить ряд этапов, каждый из которых характеризуется определенными параметрами . Начальный этап эволюции информационной техноло- гии (1950-1960 гг.) характерен тем, что в основе средств взаимодействия человека и ЭВМ лежали языки, в которых программирование велось в терминах того, как необходимо достичь цели обработки(т.е. как правило, машинные языки). ЭВМ доступна только профессионалам программистам. Следующий этап (1960-1970 гг.) характеризуется соз- данием операционных систем, позволяющих вести обработку нескольких заданий, формируемых различными пользовате- лями. Основная цель при этом состояла в обеспечении наи- большей загрузки машинных ресурсов. Третий этап (1970-1980 гг.) характеризуется изменени- ем критерия эффективности автоматизированной обработки данных - основным ресурсом стали человеческие ресурсы по разработке и сопровождению программного обеспечения. Распространение мини-ЭВМ. Интерактивный режим взаимо- действия нескольких пользователей ЭВМ. Четвертый этап (1980-1990гг) знаменует новый качест- венный скачок в технологии разработки программного обес- печения. Его суть сводится к тому, что центр тяжести техно- логических решений переносится на создание средств, Обес- печивающих взаимодействие пользователей с ЭВМ на этапах создания программного продукта. Ключевым звеном новой информационной технологии становится представление и обработка знаний. Создаются базы знаний, экспертные сис- темы. Широкое распространение персональных ЭВМ. Можно предположит и несколько иную этапизацию развития современных средств обработки информации (укрупняя известное деление машин на поколения): 1) домикроэлектронный, когда каждая ЭВМ была уни- кальна; 2) промежуточный, когда наметилось множество путей развития вычислительной техники, от многопроцес- сорной супер-ЭВМ до широко доступных мини-ЭВМ; 3) современный, когда наряду со структурным и аппа- ратным совершенствованием ЭВМ всех ранее воз- никших классов сформировался мощный класс персо- нальных ЭВМ, ориентированных на удовлетворение повседневных нужд человека в информации, и класс встраиваемых микропроцессорных устройств, преобразующих самые различные технические устройства - от механических инстру- ментов до роботов и телевизионных камер. Эволюция всех поколений ЭВМ происходит с постоян- ным темпом - 10 лет на поколение. Прогнозы предполагают сохранение этих темпов до начала XXI. Помимо близости физических пределов миниатюризации и интеграции, насы- щение темпов объясняется фундаментальными причинами социального характера. Каждая смена поколений средств информационной техники и технологии требует переобуче- ния и радикальной перестройки инженерного мышления спе- циалистов, смены чрезвычайно дорогостоящего технологи- ческого оборудования и создания все более массовой вычис- лительной техники. Это установление постоянных эволюционных темпов носит весьма общий характер, тем более что передовая об- ласть техники и технологии определяет характерный ритм времени технического развития в целом. Информационная технология обладает интегрирующим свойством по отношению как к научному знанию в целом, так и ко всем остальным технологиям. Она является важ- нейшим средством реализации, так называемого формально- го синтеза знаний . В информационных системах на компью- терной базе происходит своеобразный формальный синтез разнородных знаний. Память компьютера в таких системах представляет собой как бы энциклопедию, вобравшую в себя знания из различных областей. Эти знания здесь хранятся и обмениваются в силу их формализованности. Наметившееся расширение возможностей программирования качественно отличных знаний позволяет ожидать в ближайшей перспек- тиве существенную рационализацию и автоматизацию науч- ной деятельности. Вместе с тем внедрение науки в качестве фундаментальной основы в современные технологии требуют такого объема и качества расчетно-вычислительной деятельности, которая не может быть осуществлена никакими традиционными средствами, кроме средств, предлагаемых современными компьютерам. Особая роль отводится всему комплексу информацион- ной технологии и техники в структурной перестройке эко- номики в сторону наукоемкости. Объясняется это двумя причинами. Во-первых, все входящие в этот комплекс отрас- ли сами по себе наукоемки (фактор научно-теоретического знания при обретает все более решающее значение). Во- вторых, информационная технология является своего рода преобразователем всех других отраслей хозяйства, как про- изводственных, так и непроизводственных, основным сред- ством их автоматизации, качественного изменения продук- ции и, как следствие, перевода частично или полностью в категорию наукоемких. Связан с этим и трудосберегающий характер информа- ционной технологии, реализующийся, в частности, в управ- лении многих видов работ и технологических операций. Информационная технология сама создает средства для своей эволюции. Формирование саморазвивающейся системы - важнейший итог, достигнутый в сфере информационной технологии к середине 80-х годов. Технология, как уже говорилось выше, это средство создания искусственного мира. Следовательно, Она оказы- вает определенное экологическое давление на естественную среду. Опасным это давление становится тогда, когда его интенсивность превышает регенеративный потенциал приро- ды. Главная опасность технологического давления на есте- ственную среду - сужение многообразия форм жизни, Что в эволюционной перспективе снижает выживаемость биосферы в целом. Корни этой проблемы носят информационно- генетический характер, и ее решение должно быть достигну- то на основе слияния информационной и генетической вет- вей технологии. Один из путей решения данной проблемы - это формирование информационной инфраструктуры техно- сферы, которая позволит повысить эффективность техноло- гических производств и их развития почти до теоретических пределов и снизить степень эволюционного риска техноло- гии. Можно сказать, что в целом информатизация общества повышает степень биосферосовместимости. Таким образом, важнейшее значение информационной технологии состоит в том, что она открывает пути научно-технического прогресса без дальнейшей массово-энергетической экспансии, что должно способствовать поддержанию экологического равно- весия биосферы. Для определения перспективы человечества необходимо разработать общую концептуальную платформу анализа мирового развития. Основу данной концепции мо- жет составить учение В.И. Вернадского о ноосфере. Разра- ботка теории ноосферы требует изучения современных про- цессов, происходящих в природе и обществе в и х единстве. Ноосфера представляется здесь в качестве естественного этапа развития биосферы, важнейшим элементом которой является человек с его интеллектом, вооруженный новейши- ми технологиями, среди которых фундаментальное значение приобретает информационная технология. Подробнее об этом см.: Мамедов Н.М. Экологическая проблема и технические науки. Баку. 1982 Дорфман В.Ф. Микроэлектроника: технологический прогресс// Вычислитель- ная техника и ее применение.1989,ь2. Стр.32, Подробнее см.: Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: про- блемы промышленной эксплуатации. М., 1984. С,10-12 Там же. С.13. См.: Дорфман В.Ф. Указ. Соч. С.13-15, См.; Вычислительная техника и ее применение. 1989, ь5, С,7. См.: Барсуков В.С., Тарасов О.В. Новая информационная техноло- гия//Вычислительная техника и ее применение. 1989, ь2, С,41-42, См.: Мамедов Н.М. Моделирование и синтез знаний. Баку, 1979. 1 чх- эшя ш ррфшърыьэющ яхрхстрющъш шэцхэхрэюую ьышыхэшя сях- цшрышстют, сьхэы чрхчтычрщэю фюрюуюстюящхую тххэюыюуш- чхсъюую юсюруфютрэшя ш сючфрэшя тсх сюыхх ьрссютющ тычшс- ыштхыьэющ тххэшъш. Этю устрэютыхэшх яюстюяээых этюыюцшюээых тхьяют эюсшт тхсььр юсщшщ хрррътхр, тхь сюыхх чтю яхрхфютря юс- ырсть тххэшъш ш тххэюыюушш юярхфхыяхт хрррътхрэыщ ршть трхьхэш тххэшчхсъюую ррчтштшя т цхыюь. Иэфюрьрцшюээря тххэюыюушя юсырфрхт шэтхуршрующшь стющсттюь яю ютэюшхэшю ъръ ъ эручэюьу чэрэшю т цхыюь, тръ ш ъю тсхь юстрыьэыь тххэюыюушяь. Оэр ятыяхтся трц- эхщшшь срхфсттюь рхрышчрцшш, тръ эрчытрхьюую фюрьрыьэю- ую сшэтхчр чэрэшщ . В шэфюрьрцшюээых сшстхьрх эр ъюьяью- тхрэющ срчх ярюшсхюфшт стюхюсррчэыщ фюрьрыьэыщ сшэтхч ррчэюрюфэых чэрэшщ. Прьять ъюьяьютхрр т тръшх сшстхьрх ярхфстртыяхт сюсющ ъръ сы ээцшъыюяхфшю, тюсрртшую т схся чэрэшя шч ррчышчэых юсырстхщ. Этш чэрэшя чфхсь хррэятся ш юсьхэштрются т сшыу шх фюрьрышчютрээюстш. Нрьхтштшххся ррсшшрхэшх тючьюцэюстхщ ярюуррььшрютрэшя ърчхсттхээю ютышчэых чэрэшщ яючтюыяхт юцшфрть т сышцрщшхщ яхрсяхъ- тштх сущхсттхээую ррцшюэрышчрцшю ш рттюьртшчрцшю эруч- эющ фхятхыьэюстш. Вьхстх с тхь тэхфрхэшх эруъш т ърчхсттх фуэфрьхэтрыьэющ юсэюты т сютрхьхээых тххэюыюушш трхсуют тръюую юсъхьр ш ърчхсттр ррсчхтэю-тычшсыштхыьэющ фхятхыьэюстш, ъютюрря эх ьюцхт сыть юсущхсттыхэр эшъръшьш тррфшцшюээыьш срхфсттрьш, ърюьх срхфстт, ярхфырурхьых сютрхьхээыьш ъюьяьютхррь. Осюсря рюыь юттюфштся тсхьу ъюьяыхъсу шэфюрьрцшюэ- эющ тххэюыюушш ш тххэшъш т струътурэющ яхрхстрющъх эъю- эюьшъш т стюрюэу эруъюхьъюстш. Осъясэяхтся этю фтуья яршчшэрьш. Вю-яхртых, тсх тхюфящшх т этют ъюьяыхъс ютррс- ыш срьш яю схсх эруъюхьъш (фрътюр эручэю-тхюрхтшчхсъюую чэрэшя ярш
|
