На современном этапе происходит очередная революция в прогрессивном изменении процессов и систем, обусловленная появлением и внедрением электронно-вычислительных систем, на которых и основываются современная и будущая информационная техника и технология. Последнюю мы привыкли воспринимать в системе традиционного, материального производства. Между тем. появились технологии, где основой и продуктом является информация, а не ее носитель. Согласно определению В. М. Глушкова, их можно именовать информационными [7]. Автоматизация именно этих технологий (к которым, в частности, принадлежат редакционно-издательская деятельность, проектно-конструкторские работы и т.д.) приводит к вытеснению бумажных ее носителей, доводя их до разумного, удобного для человека минимума, что позволяет говорить о безбумажной индустрии переработки иформации в отличие от традиционной - бумажной (в связи с чем вводятся термины бумажной и безбумажной, или компьютерной, информатики).
Автоматизации поддаются все формы движения информации, для которых созданы специальные технические средства. Для передачи информации используются упомянутые ранее технические средства связи и передачи данных. Получение и ввод информации обеспечиваются датчиками, терминалами и так далее, ее хранение - машинной памятью, банками и базами данных и знаний, переработка - микропроцессорами, вывод и представление - индикаторами, принтерами, дисплеями и т.д.
Ядро всей этой индустрии - электронно-вычислительные машины (ЭВМ), в производстве которых за последние десятилетия произошли революционные изменения; уже сменилось четыре поколения этой информационной техники, близко появление ЭВМ пятого поколения. Поколения компьютеров различаются элементной базой, а также архитектурой. Первое поколение - это лам
45
повые вычислительные машины, второе - транзисторные, третье поколение базируется на интегральных, четвертое - на сверхбольших интегральных схемах. "Компьютерные системы пятого поколения, - по мысли японских ученых, - будут обладать развитыми функциями, которые позволят им решать серьезные задачи весьма высокого интеллектуального уровня. По своим возможностям эти системы приблизятся к интеллекту человека, а интерфейс человек - машина по сравнению с традиционными системами станет существенно больше ориентирован на человека" [8].
Только за последние 25 лет развития информатики стоимость технических средств, отнесенная к одной логической операции, снизилась в 10 тыс. раз [9]. Как отмечает А. И. Ракитов, "за 30 лет размеры компьютеров уменьшились в сотни раз, число операций в секунду возросло от 5 тыс. до 7 млрд. (мультипроцессорный компьютер Д. Хиллиса). Современные магнитные и оптические носители информации в состоянии хранить до 2,5 гигабайт на 1 магнитном диске и до 4 гигабайт на одной оптической плате. Поиск любого слова в 30-томной Британской энциклопедии, хранящейся в компьютерной памяти, занимает не более 8,5 секунды" [10]. Современные компьютеры в тысячи раз легче машин первого поколения, они в несколько тысяч раз менее энергоемки и т.д. Можно и далее приводить примеры изменения характеристик ЭВМ, свидетельствующие о поистине революционных сдвигах в развитии компьютеров. Индустрия переработки информации, по единодушному мнению ученых, в последние десятилетия развивается самыми быстрыми темпами по сравнению с другими отраслями промышленности.
Г. Р. Громов пишет, что до появления электронно-вычислительной техники "масштаб производственного процесса и его характеристики никогда в истории не менялись на два-три порядка за одно десятилетие. Например, авиация и электроэнергетика - наиболее впечатляющие технологические символы XX в., стремительно развиваясь, не достигали и сотой доли тех скоростей изменения технических характеристик, которые стали нормой в вычислительной технике (мощность самолетов, автомобилей, судов и электростанций не меняется в 1000 раз за каждые 10 лет). В то же время в вычислительной технике опыт, приобретенный 10 лет назад, основан на практической базе, составляющей менее 0,1% от той реальной производственной базы, с которой необходимо работать сегодня..." [11]
Среди других причин ускоренного развития компьютеров - сама природа информации, ее отличие от традиционных (вещественно-энергетических) видов материального производства. По своему экономическому статусу информационная индустрия относится к инфраструктурным отраслям народного хозяйства (наряду с энергетической, транспортной и т.д.).
46
Наиболее важной тенденцией развития компьютерной техники в рамках темы данной книги является возможность ее интеллектуализации. Вначале ЭВМ (что вытекает из их названия) создавались просто как мощные арифмометры, которые использовались для решения вычислительных задач. Однако, по имеющимся прогнозам, вычислительные функции компьютеров все больше будут уступать место переработке знаний, причем последняя к началу XXI в. будет доминировать [12]. "Компьютер в современном его понимании, - подчеркивает А. И. Поздняков, - это универсальное техническое средство обработки любой информации, в том числе и словесной, это уже не вычислитель, а скорее усилитель интеллекта. Но именно усилитель, а не заменитель. Поэтому специалисты в области искусственного интеллекта перенесли акцент с моделирования творческих процессов на создание систем, позволяющих повысить результативность интеллектуальной работы именно невычислительного характера" [13].
В этом плане весьма эффективными оказались информационные системы, которые получили наименование экспертных, используемые для анализа структуры химических соединений, диагностики болезней, игр и т.д. Они работают благодаря созданию программ, формализующих правила вывода, которыми пользуются эксперты в той или иной области (например, гроссмейстеры).
Возникают тем самым не просто технические системы, функционирующие независимо от человека, а смешанные человеко-машинные системы обработки информации, из-за чего весьма актуальной стала проблема общения человека с ЭВМ. Вплоть до пятого поколения развитие ЭВМ было связано с появлением большой армии посредников между пользователем и машиной - программистов. Именно их производительность (порядка сотен операций за рабочий день) и оказалась узким местом в развитии индустрии переработки информации.
Ныне предложена и реализуется новая информационная технология, позволяющая конечному пользователю на основе баз знаний и других интеллектуальных средств без помощи программиста создавать необходимые программы. По словам Л. Т. Кузина, "эта технология, так же как и персональные компьютеры, экспертные системы и вычислительные системы 5-го поколения (ВС-5), должны обеспечить переход, перерастание индустрии электронной обработки данных в индустрию электронной обработки знаний. Все эти четыре средства обладают свойствами интеллектуальности и "дружелюбия" к пользователю, которое заключается в создании максимального удобства, "комфорта", в стимулировании желания работать у пользователя" [14].
В перспективе будут созданы условия для того, чтобы каждый человек, работающий с компьютером в диалоговом режиме, использовал естественный язык, а ученый - специальные языки своей науки. Развитие информационной техники и технологии приведет к тому, что в будущем сформируется сложнейшая информационная сеть, включающая в себя вычислительные системы пятого (а затем и шестого) поколения с такими элементами, как базы
47
знаний, супер-ЭВМ, персональные компьютеры и т.д. Все это можно назвать инфосферой [15], в фундаменте которой будут микропроцессоры, встроенные в технические устройства, средства связи; в нее также войдут персональные ЭВМ с быстродействием в миллионы операций в секунду, "малые" ЭВМ мощностью в 10-20 млн операций в секунду, территориальные и подотраслевые вычислительные центры коллективного пользования, обслуживаемые машинами мощностью в сотни миллионов операций в секунду и выше. Эту пирамиду увенчают супер-ЭВМ, предельная производительность которых будет достигать 10 млрд. операций в секунду.