Кулькин, Анатолий Михайлович

21:22
Классификация информационных технологий

II. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В 1948 г. Норберт Винер, американский математик и физик, опубликовал свой труд «Кибернетика», где изложил основные положения новой одноименной теории, науки об общих закономерностях процессов управления, рассматриваемых как процессы передачи информации, где бы они ни происходили – в машинах, в живых организмах, в обществе. Эта теория была обобщением опыта создания уже появившихся к тому времени первых электронно-вычисли-тельных машин, и в то же время ее появление стало мощным толчком для бурного развития автоматических систем сбора, обработки, хранения и передачи информации, для развития основанных на использовании таких систем технологий, логично получивших название «информационные технологии» (ИТ). Вся вторая половина XX в. с полным правом может быть названа периодом информационно-электронной революции, настолько интенсивно ИТ прогрессировали и внедрялись в производство, сферу услуг, в повседневный быт людей. Один за другим следовали «прорывы» в технике изготовления электронных схем и основанных на них приборов и механизмов, сменялись поколения и типы ЭВМ, непрерывно росли их быстродействие и надежность, снижалась себестоимость, миниатюризировались размеры, расширялась область применения. Оказалось, что кибернетика в значительной мере универсальна, почти все, что происходит и в живой природе, и в созданном нами мире машин, по сути своей является совокупностью бесконечно разнообразных управленческих процессов, простых или сложных, многозвенных, с обратными связями и многократный преобразованием исходного сигнала. Все их можно представить как множество элементарных операций или переходов типа «да» – «нет», выстроенных в требуемой, сколь угодно замысловатой логической последовательности. А такие элементарные операции легко поддаются автоматизации с помощью простейших электронных приборов, два состояния которых – «включен» или «выключен», «открыт» или «закрыт» – соответствуют тем самым логическим «да» и «нет». Таким образом, процесс управления можно представить и реализовать как информационный каскад универсального характера, а числовые электронно-вычисли¬тельные устройства являются столь же универсальными средствами автоматизации работы его звеньев. Именно поэтому, как утверждал в середине 80-х годов Ф.Джордж, «... почти не существует таких процессов, которые нельзя было бы компьютеризировать» (1, с. 28). А «компьютеризировать» и «информатизировать» можно в данном контексте считать идентичными понятиями. Отсюда, вероятно, и популярность термина «информационное общество» (ИО), который, как уже отмечалось во введении, фактически получил официальное признание и широко используется не только в СМИ или научной литературе, но и в правительственных документах как на национальном, так и на международном уровнях. В то же время, как подчеркивается в авторитетном американском издании «Индикаторы науки и техники» за 1998 г., «...что точно означают концепты “информационное общество” и “информационный век”, не со-всем ясно, так как их весьма непоследовательно используют и объясняют в ходе научных и популярных дискуссий по поводу развивающейся информационной революции» (2, гл. 8, с. 6).

Нет до сих пор четкой последовательности и в понимании и применений термина «информационные технологии». Например, в уже упомянутом издании за 2000 и за 2002 гг. (3, 4) ИТ определяются как «комбинация трех ключевых технологий: числовое вычисление, хранение информации и трансляция числовых сигналов по телекоммуникационным сетям» (2, гл. 8, с. 4; 3, гл. 9, с. 5). Все конкретные варианты рассматриваются как применения этих технологий. В то же время в отечественной статистике науки определение ИТ выглядит иначе: «Под информационными технологиями понимаются технологии, использующие средства микроэлектроники для сбора, хранения, обработки, поиска, передачи и представления данных, текстов, образов и звука» (5, с. 114). Можно привести и целый ряд других, принципиально близких, но не идентичных определений. Дополнительная нечеткость привносится из-за того, что в зарубежной литературе не делается различия между словосочетаниями «информационная технология», «ин-формационная техника» и «информационная отрасль производства», все три обозначаются одним термином «information technology». В русском языке эти три понятия хоть и близки, но не совпадают.

Когда речь заходит о перечне технических групп, входящих в категорию ИТ, то единообразия нет. Так, в (3) со ссылкой на справочник П.Кина (6) технологические компоненты информационной системы делятся на четыре функциональные группы: устройства, обеспечивающие доступ человека к информации, устройства для передачи информации на расстояние, устройства для обработки информации и устройства для ее хранения. В (4), т.е. в том же издании, но через два года и уже без ссылки, перечень групп повторяется с несколько измененными названиями, а число типов устройств в группах увеличено или уменьшено и переименовано. В то же время, допустим в (6) авторы, оговорившись, что в современной информационной революции участвуют многие технологии, выделяют в качестве наиболее важных восемь групп: 1) полупроводниковые приборы, 2) компьютеры, 3) волоконная оптика, 4) сотовая связь, 5) спутники, 6) компьютерные сети, 7) интерфейс человек-компьютер 8) цифровые системы передачи информации. Как видим, и число, и характер групп совсем другие. На каком основании выделяются те или иные группы, ни в одном из перечисленных примеров не объясняется.

В материалах Российского центра исследований и статистики науки (ЦИСН) подход иной (5, 8, 9). Здесь, как и в ряде документов ОЭСР, используется понятие «сектор информационных технологий», куда входят «предприятия, в общем объеме выпуска которых 50% и более составляют товары и услуги, произведенные в результате экономической деятельности по производству, распространению и применению информационных технологий» (5, с. 114). В справочнике «Наука в России в цифрах, 2000» был введен специальный раздел «информационные технологии», где пе-речисляются 10 видов упомянутой экономической деятельности субъектов сектора ИТ (8, с. 102), причем ряд формулировок носят довольно общий характер. Например, «деятельность, связанная с компьютерами», «деятельность в области государственного управления, обороны, обязательного страхования», «деятельность в области образования», есть даже «деятельность электрической связи» (?). В другом материале ЦИСН (5) приведены более конкретно, с указанием кодов ОКДП, 13 видов относящейся к сектору ИТ деятельности, а в справочнике 2002 г. раздел «информационные технологии» по неизвестным причинам отсутствует. В то же время значение ИТ в жизнедеятельности современного общества столь велико, что степень информатизации часто используется в качестве одного из основных или даже основного показателя уровня развития той или иной страны, государства сравниваются и ранжируются по этому показателю, поэтому во всех относящихся к информатизации понятиях и терминах желательна четкая определенность.

В этой связи актуальна задача построения классификационной схемы ИТ, которая позволила бы в определенной степени упорядочить их множество; кроме того, классификация обычно помогает выявить взаимосвязи и соподчиненность отдельных элементов совокупности, а также обнаружить «белые пятна», если таковые имеются, и тем самым может способствовать дальнейшему развитию классифицируемого объекта.

Один из возможных вариантов схемы классификации ИТ предлагается в настоящем разделе, причем под ИТ мы в данном случае имеем в виду информационную технику, изделия, с помощью которых информационные технологии реализуются. При этом особую группу ИТ – программное обеспечение (ПО), являющееся тоже изделием, но не вещественным, мы не будем отделять от программируемых вычислительных устройств, считая его органичной частью последних, без которых ПО смысла не имеет. Возможен, конечно, и несколько иной вариант классификации, где разделение ИТ на вещественные (материальные) и нематериальные, объединяющие все виды ПО, заняло бы первую ступень. Но при таком подходе изображение схемы оказалось бы перегружено связями ПО с большинством прочих звеньев, ибо в той или иной форме оно в них присутствует.

Но прежде чем переходить к описанию предлагаемого варианта классификации, считаем необходимым со всей определенностью подчеркнуть, что она в данном случае проводится не с точки зрения технического содержания ИТ, не для ее разработчиков, а с точки зрения потребителя, для того, чтобы помочь последнему ориентироваться в многообразном, постоянно калейдоскопически меняющемся и в то же время едином в своей основе мире информационных технологий, систем и устройств. Кроме того, она направлена на выявление возможных моделей информатизации общества в конкретных странах и связанных с той или иной моделью особенностей ее использования. В выбранном нами варианте всю совокупность ИТ целесообразно разделить на три основные, главные категории – базовые, первичные и вторичные. К первой из основных категорий относятся изделия, образующие так называемою элементную базу современных информационных систем различного назначения, в первую очередь элементную базу электронно-вычислительных и коммуникационных систем. Вторую категорию составляют устройства, где информация в том или ином виде является как исходным, так и конечным продуктом, представленном в доступной потребителю форме. К третьей категории мы отнесли устройства, где ин-формационные системы не являются самоцелью, а играют вспомогательную, хотя и чрезвычайно важную роль. Таким образом, параметром, по которому ИТ разделяются на основные категорий, является характер их связи с информацией как таковой. Это разделение образует первую, верхнюю ступень схемы. Подчеркнем, что речь идет именно о схеме построения классификации, а не о полном распределении всех известных моделей, по всем возможном критериям. Схема дает лишь основные направления, костяк, на который можно «наращивать» материал, если детальная классификация окажется желательной.

Базовые ИТ в соответствии со своим названием являются основой всей совокупности информационных устройств, именно они осуществляют все логические операции и преобразования сигналов. Когда говорят об элементной базе ИТ, имеют в виду прежде всего микросхемы или интегральные схемы (ИС) разной степени сложности, вплоть до сверхбольших интегральных схем (СБИС) – процессоры, программируемые логические матрицы и т.п. К базовым элементам относятся также печатные платы, в том числе многослойные, кристаллы памяти, магнитные и оптические накопители, микроминиатюрные вспомогательные конструктивы – в общем, все «кирпичики», из которых складываются информационно-вычислительные системы.

На схеме мы разделили их прежде всего по физическим принципам, на которых они основываются, разграничив микро-электронику и электрику (на схеме МЭ и Э), оптоэлектронику и оптику (ОЭ и О), акустоэлектронику (АЭ) и группу, которую называют микроэлектромеханикой (МЭМ). Перечисленные группы образуют верхний уровень классификации базовых технологий. В перспективе можно ожидать появления новых групп, связанных уже не с микро–, а с нанотехнологиями, и, кроме того, уже можно обозначить гибридную группу, которая включит в себя комбинации устройств, входящих в группы, различающиеся по физическим принципам.

Базовые технологии – это область, где фундаментальная наука смыкается с прикладной, где постоянно идет поиск новых приемов изготовления микросхем, поиск новых физических эффектов, которые могли бы использоваться для выполнения логических операций, где экспериментируют с различными физическими, химическими, оптическими и даже биологическими методами, углубляясь до молекулярного и атомного уровня, вторгаясь в пределы нанотехнологий, сверхпроводимости и прочих все еще экзотических для науки сфер.

Микросхемы, главное звено всей цепочки базовых элементов ИТ, постоянно совершенствуются. На протяжении последних 30 лет число транзисторов на чипе благодаря совершенствованию методов изготовления возрастало вдвое каждые 12–18 месяцев. Впервые это соотношение подметил в 1965 г. сотрудник фирмы «Интел» Гордон Мур (Moor), и с тех пор оно известно как «Закон Мура». «Честно говоря, – признавал сам Мур в 1999 г., – я никак не предполагал, что этот закон все еще будет действовать спустя 30 лет после его открытия, но теперь не сомневаюсь, он сохранится и на ближайшие 20 лет» (3, гл. 9, с. 6). Именно на этом законе основывается план-прогноз, первоначально составленный в 1992 г. Национальной ассоциацией полупроводниковой промышленности США (US semiconductor industry fssociation – SIA), а позднее, в 1998 г., принятый в качестве международного документа, на который ориентируются производители микросхем США, Японии, Западной Европы и Южной Кореи. Согласно этому плану, к 2014 г. число транзисторов на чипе должно достигнуть 3,6 млрд. (там же). На рис. 1 наглядно показаны расчетные (прямая линия) и фактические (квадраты) данные, иллюстрирующие Закон Мура. Важно подчеркнуть, что в то время как вычислительная мощность микросхем стремительно росла, их цены оставались стабильными, так что экономические показатели улучшались, и это способствовало внедрению электронно-вычислительной техники в ранее не освоенные ею области. На рис.2 показано, как за 1988–2002 гг. падала цена одного гигобайта компьютерной памяти.

 

Число транзисторов (log. шкала)

 

Доллары (log. шкала)

В последние годы отмечается тенденция объединения на чипе вычислительных и микроэлектромеханических устройств типа сенсоров или соленоидов (microelectromechanical sistems – MEMS). Появился новый вид технологий – технологии микросистем (Microsystem technologies – MSTs), к которым относят все чипы, обладающие не только вычислительными, но и иными функциями, а MEMS являются подвидом, отличающимся присутствием подвижных элементов. Такого рода комбинированные чипы используются например, в считывающих головках твердых дисков или в картриджах струйных принтеров.

Второй уровень классификации базовых технологий образуют функционально различающиеся подгруппы. Например, группа микроэлектроники подразделяется на процессоры, запоминающие устройства и т.д. Группа оптоэлектроники и оптики – на светодиоды, генераторы, лазеры, световоды, волоконные оптические кабели. Степень подробности выделения подгрупп может быть большей или меньшей, в зависимости от целей классификации.


Категория: Контуры информационного общества | Просмотров: 338 | Добавил: retradazia | Рейтинг: 5.0/3