Влияние информационных технологий на развитие науки

Важной тенденцией в развитии информационных технологий было названо слияние редакционно-издательской и информационной деятельности. Технически она связана с появлением настольных издательских систем, которые получили большое распространение. Обычно такие системы состоят из персонального компьютера с достаточно большой внешней памятью и снабжены быстродействующим лазерным принтером и сканером (вводным читающим устройством). По некоторым подсчетам экономия от их применения в подготовке деловой документации и научно-технической информации составляет до 50 %. Однако для науки значение этой тенденции значительно глубже, нежели просто совершенствование издательского процесса.

Наиболее сильно влияют на развитие науки следующие изменения в информационной технологии:

а) рост производительности компьютеров при снижении стоимости обработки информации (их быстродействие и объем оперативной памяти продолжают расти на порядок каждый год без увеличения общей стоимости компьютеров),

б) возможность хранения в машиночитаемой форме больших объемов информации. Появление компактных оптических дисков с их большой емкостью (ныне равной объему нескольких тысяч книг) ознаменовало относительно невысокую стоимость хранения информации (стоимость компакт-диска сравнима с ценой граммофонной пластинки) и универсальность применения (текстовые, графические, звуковые, видео файлы, исполняемые и другие системные программы),

в) увеличение пропускной способности каналов связи и снижение стоимости передачи данных (волоконная оптика, спутниковые системы: стоимость передачи 1 бита информации снижается на порядок за несколько лет),

г) возможность "персонализации" процесса обработки информации за счет широкого доступа конечного пользователя к электронным информационным средствам.

Развитие технологии обработки информации привело в сфере научного обеспечения к возникновению новых информационных структур, меняющих методику научного исследования, стандарты точности, сроки выполнения научных работ. Возможности этих технологий используются пока недостаточно, хотя эти структуры существенно влияют на технологию получения, передачи, хранения, и использования информации. Речь идет о следующих элементах информационной технологии.

Автоматизированные системы сбора данных приводят к стиранию границ между научным прибором и компьютером, между процессами сбора данных и их обработки, становится несущественной пространственная разобщенность исследователя и прибора. Машинные модели, позволяющие исследовать природные явления и технические системы в реальном масштабе времени, начинают конкурировать по затратам и точности с натурными экспериментами в физике и биологии. Сети передачи данных (локальные и удаленные), создаваемые как системы межмашинного обмена, во все большей степени становятся средствами межличностного общения ученых. Наиболее популярной сетевой услугой теперь является электронная почта и ее производные (электронные журналы, телеконференции). Наблюдается усиленное использование компьютеров для подготовки обычных научных изданий (уже в середине 80‑х гг. 60 % всех документов по науке и технике на Западе подготав­ливались при помощи вычислительной техники).

Характерно широкое применение конечным пользователем коммерческих текстовых и цифровых баз данных на основе совершенствующихся систем человеко-машинного интерфейса. Базы данных научного характера составляют половину всех текстовых баз и обслуживают треть всех запросов. Наиболее перспективными считаются полнотекстовые базы (быстрое обновление, поиск по всему тексту, а не только по поисковому образу, немедленная выдача всего текста). Рост числа цифровых общедоступных баз данных сдерживается недоверием к "недокумен­тированной" информации, отчужденной от своего создателя, а также недостаточной стандартизацией данных на всех уровнях (от методов их получения до формата представления). При этом растет число цифровых баз "для домашнего пользования".

Информатизация в науке сопровождается некоторыми последствиями, которые оказываются неожиданными для инициаторов:

– значительную и быстро растущую долю вычислительных ресурсов, выделяемых науке и образованию, реально используют административные службы этих сфер. Вообще бизнес и управление более эффективно используют информационные технологии, чем наука и образование;

– хотя информатизация и повысила уровень соревнования в науке, но в значительной мере оно стало соревнованием за доступ к информационным и вычислительным ресурсам.

Одним из популярных видов современной информационной технологии являются экспертные системы. Они обеспечили возможность новых подходов к раскрытию знания, зафиксированного не только в научных документах, но и в интеллекте ученых. Экспертные системы пришли на помощь информационно-поисковым системам координатного индексирования. Принципиальное отличие этого нового средства видно из сопоставления обычного информационного поиска и работы с экспертной системой.

Если в первом случае упор делается на то, какая информация необходима, то во втором оказываются более важными ответы на вопросы, почему и для чего она нужна. Информационно-поисковая система в качестве запроса требует указания предмета или области интереса пользователя и выдает ему релевантные сведения или документы, в которых они могут содержаться. Эксперт­ная система нуждается в описании проблемы или ситуации, а в ответ выдает гипотезы, рекомендации и объяснения, сопровождаемые пока­зом хода рассуждений.

Но и экспертные системы уже не последнее слово информационной технологии. Даже самые "интеллектуальные" из них не могут удовлетворить потребности специалистов в манипулировании знаниями и в использовании возможностей компьютера при работе с текстом. Были проведены эксперименты, которые показали, что при большом корпусе текстов экспертные системы не справляются со своими задачами. Они часто решают не ту проблему, которая стоит перед специалистом, и ограничивают его активную роль в поиске решения.

Дело в том, что модуль объяснения в этих системах часто основан на ограниченных логических средствах и не позволяет включать в процесс поиска богатство человеческой интуиции и непредсказуемых ассоциаций. Самая же существенная ограниченность экспертных систем состоит в том, что мы не умеем извлекать для них экспертное знание ни из специалистов, ни из множества текстов, в которых это знание может быть заключено.

В последнее время сделаны значительные успехи в создании систем управления базами данных (СУБД), систем обработки текста, включая текстовые редакторы и процессоры. Они позволили реализовать такие программы, которые служат путеводителями по большим собраниям текстов в компьютере. Эти системы также имитируют человеческий интеллект при работе с текстом, но значительно превосходят человеческие возможности при охвате гигантских массивов информации.