Современные компьютеры обрабатывают информацию, представленную в цифровой форме. Универсальный двоичный цифровой код позволяет представить на компьютере любую качественную информацию (тексты, графику, звук, изображение).
За несколько десятилетий XX столетия сменили друг друга пять поколений ЭВМ. В последние годы взят курс на создание сверх-ЭВМ (проект "Компьютерная инициатива"). Амбициозная цель этого проекта - разработка ЭВМ с быстродействием и объемом памяти на несколько порядков большими, чем у ныне существующих. В 2001 г. корпорация IBM создала для Министерства обороны США суперкомпьютер вычислительной мощностью 478 миллиардов операций в секунду. Кроме Пентагона им намерены пользоваться и другие ведомства и научные учреждения. С помощью мощных компьютеров американские иммунологи, например, создали препарат, способный бороться со 160 вирусами.
Специалисты высказываются, что к технологиям, способствующим резкому увеличению вычислительной мощности компьютеров, относятся молекулярные или атомные технологии; различные биологические материалы и ДНК; трехмерные технологии; технологии, основанные на фотонах вместо электронов; квантовые технологии, в которых используются элементарные частицы. Делается прогноз, что н XXI в. вычислительная техника будет сопряжена не только со средствами связи и машиностроением, но и с биологическими процессами. Тогда возникнет перспектива создания разумных машин, «живых компьютеров» и человеко-машинных гибридов.
Сегодня одно из новейших направлений - попытки создания нейрокомпьютеров. Их устройство (микросхемы) близки по строению нейронным сетям человеческого мозга. Благодаря этому нейрокомпьютер способен к обучению. Он может использоваться в решении задач без четкого алгоритма и справляется с огромными потоками информации. Уже сегодня подобные компьютеры применяются на финансовых биржах, предсказывая колебания курсов валют и акций. Через десять лет, по словам Билла Гейтса, доля таких компьютеров на рынке вырастет до девяноста процентов. Интересно отметить, что в создание подобных компьютеров включились российские разработчики (фирма НТЦ «Модуль» создала нейропроцессор NM 6403. В печати сообщается, что этот процессор удостоен золотой медали на Всемирном салоне изобретений «Брюссель-Эврика».
Предпосылки новой научной революции в России
Новейшая революция - это событие мировой науки. В российской науке она свершается в той мере, в какой происходит включение российских ученых в этот всемирный процесс. В мировом сообществе ученых существует своеобразное разделение научного труда. Разумеется, российская наука не охватывала и не может охватить все сегменты бурно развивающейся мировой науки; она может участвовать лишь в разработке определенных векторов научного прогресса на этапе научных революций.
Выше было установлено, что научная революция идет в глубоких пластах познания и сопряжена с фундаментальными сдвигами в научной идеологии и в способах воплощения науки в социальную, экономическую, технологическую действительность. Потенциал российской науки позволяет ей реально участвовать в разработке принципиальных проблем современного развития мировой науки. Для этого есть множество предпосылок, но существуют, конечно, и серьезные трудности, о чем стоит говорить особо.
В России сложилась многовековая собственная история науки, которая вплотную приблизила ее к передовому фронту мировой науки и подготовила научное сознание к тому, что главные повороты научной мысли вполне осваивались русскими учеными.
Еще в XVIII в. великий реформатор Петр I, стремясь догнать европейскую цивилизацию, решил использовать силу науки для достижения этой цели. Была создана Российская (Петербургская) академия наук, в которой начали работать иностранные ученые. Но достаточно скоро появились русские ученые умы. Для истории представляет интерес, что в России впервые заявило о себе международное, по сути, сообщество ученых. Это был новый субъект науки, который дал множество плодотворных научных результатов мирового значения. Россия также вышла на высокий уровень в международный век научного Просвещения. Этому способствовало уникальное строение первого российского научного учреждения, которое совмещалось с учебным учреждением. Российские научные гении этой эпохи участвовали в разработке главных направлений науки, содействуя внедрению фундаментальных научных парадигм, связанных с механистическим мировоззрением. Выдающиеся результаты такого уровня принадлежат Л. Эйлеру, Д. Бернулли, М. Ломоносову.
Л. Эйлер заложил основы механики твердых тел, аналитически исследовал ньютоновскую динамику материальной точки, разработал новую концепцию движения Луны. С его именем связан подлинный математический прорыв в механистической методологии. Д. Бернулли заложил основы математического решения задач гидравлики, разрабатывал кинетическую теорию газов. Это был прорыв на более высокий уровень математического описания природы, нежели использование математики Г. Галилеем и И. Ньютоном. Отмечая мощный вклад М. Ломоносова в достижения первой научной революции, укажем только, что он принимал живейшее участие в создании молекулярно-кинетической теории. Здесь механика поворачивалась от теории небесных и земных тел к атомно-молекулярным явлениям. Она осваивала идею уровневого строения природы. Ломоносов стал также новатором в разработке учения о планетной составляющей Солнечной системы. Он, и частности, описал строение Земли, открыл атмосферу Венеры.
XIX в., который обеспечил простор новому витку в революционном развитии науки, вместил в себя фундаментальные идеи и принципы, разработанные русскими учеными. Начало этому дал Н.И. Лобачевский, совершив переворот в представлениях о природе пространства, создав неэвклидову геометрию. Его идеи пересеклись с и леями, наработанными К. Гауссом.
В XIX в. началось шествие немеханических идей. Платформу для этого создала термодинамика и статистическая физика. Российская наука активно вошла в полосу термодинамического мышления. Среди ярких ее представителей стоит назвать академика Германа Ивановича Гесса. Он распространил изучение тепловых явлений на область химии, открыл основной закон термохимии, обосновал закон сохранения энергии в применении и к физическим, и к химическим процессам. Из его трудов вытекало новое направление в исследовании самопроизвольных процессов в сложных системах. Впоследствии оно получило мощную поддержку в трудах американского ученого Цж. Гиббса.
Революция в химии во многом оказалась связана с работами русских ученых. А. М. Бутлеров заложил основы органической химии, обосновал новые принципы молекулярного строения и структуры химических веществ, первым объяснил явление изомерии. Н. Н. Зинин разработал фундаментальные методы химического синтеза, впервые синтезировал анилин, проложил пути промышленного производства, красителей, душистых веществ, лекарств. Д. И. Менделеев открыл и обосновал закон периодической зависимости свойств химических элементов от их атомных весов, составил периодическую систему химических элементов. Он продемонстрировал существование новых типов законов природы, отличных от законов механической физики. Он же осуществил важный поворот науки к технологическим разработкам, предложив промышленный способ фракционного разделения нефти.
Русские ученые XIX в. оказались на острие прорыва в разработке вероятностных идей. Мировой авторитет приобрели труды П.Л. Чебышева, который доказал в общей форме закон больших чисел. Всеобщее признание и широкое применение получила теория вероятностных процессов, разработанная математиком А.А. Марковым.
В большой степени русские ученые содействовали разработке новых идей и принципов познания в области биологических наук. И.М. Сеченов обосновал рефлекторную теорию сознательной и бессознательной деятельности, ввел объективные методы в изучение психических явлений. Он открыл механизмы центрального торможения в мозговых процессах, создал объективную психологию поведения. И.И. Мечников обосновал фундаментальные идеи в области эволюционной эмбриологии, создал фагоцитарную теорию в иммунологии, стал основателем современной геронтологии и танатологии, разработал учение об ортобиозе - оптимистическом стиле жизни. Он наметил поворот науки к проблемам, которые становятся чрезвычайно актуальными в наше время. И.П. Павлов создал учение о высшей нервной деятельности, исследовал механизмы второй сигнальной системы. Он ввел в науку так называемый хронический эксперимент, позволяющий изучать здоровый организм. Его идеи и разработки оказали огромное влияние на развитие медицины, психологии, педагогики.