Развитие средств информатизации массового применения

 

В области развития средств информатизации прогнозируется дальнейший рост массового производства и распространения персональных ЭВМ и встраиваемых микропроцессоров, а также создание глобальных и региональных сетей обмена информацией. Достаточно указать на стремительное развитие сети ИНТЕРНЕТ, которая уже насчитывает десятки миллионов пользователей и сегодня фактически представляет собой глобальную мировую информационную систему.

В то же время благодаря усилиям американской компании IBM, а также некоторых компьютерных фирм Германии начинается новый этап в производстве и все более широком использовании вычислительных машин средней и большой производительности (хотя ранее казалось, что машины этого класса окончательно вытеснены с мирового компьютерного рынка). Вероятнее всего, в использовании этих средств информатизации следует ожидать нового ренессанса, так как их функциональные и эксплуатационные характеристики растут столь высокими темпами, что здесь открываются совершенно новые возможности для развития информационной сферы общества.

Так, например, даже младшие модели из разработанного указанными фирмами ряда программно и аппаратно совместимых ЭВМ средней производительности обладают быстродействием в сотни миллионов операций в секунду. Они очень надежны и способны поддерживать эффективную работу десятков и сотен терминалов пользователей, удаленных от ЭВМ на расстояние до 100 км. При этом удельные затраты на обеспечение функционирования одного терминала оказываются существенно более низкими, чем при использовании терминалов в ставших уже традиционными сетях персональных ЭВМ. Это открывает новые возможности для информатизации финансовой и экономической деятельности, управления городским хозяйством, транспортными системами, а также материальными и людскими ресурсами.

В ближайшие годы на компьютерном рынке ожидается появление сверхпортативных и сравнительно недорогих персональных компьютеров типа NOTEBOOK, которые будут обладать большой емкостью памяти на миниатюрных оптических дисках. Это приведет к революционным изменения в социальной сфере общества, так как создаст принципиально новые возможности для работы, творчества и получения образования в домашних условиях. Персональный компьютер станет доступным и необходимым для многих членов общества, что существенно повысит его информационную культуру, приведет к соответствующим изменениям общественного сознания.

Общей тенденцией развития средств информационной техники и информационных систем различного назначения (радио- и телефонной связи, видеосистем и устройств, кино-, фото-, измерительной и копировальной аппаратуры, издательской техники и т. п.) стал массовый перевод ее на цифровую элементную базу, использование компьютерного микропрограммирования и цифровых методов передачи и хранения информации. При этом границы между аналоговой и цифровой информационной техникой быстро размываются. В ближайшие годы эта тенденция, по всей вероятности, не только сохранится, но и будет нарастать.

Таким образом, арсенал создаваемых человеком технических средств, которые в ближайшем будущем необходимо будет рассматривать как средства информатизации, быстро расширяется [4].

В области информационных технологий широкого применения в ближайшие годы следует ожидать существенного расширения функциональных возможностей по обработке изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга. Новое развитие получат электронные библиотеки текстовой, аудио- и видеоинформации, а также электронные полнотекстовые архивы.

Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов использования знаний при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики. Одновременно с этим бурно развиваются информационные технологии решения задач ситуационного управления, а также информационные технологии для поддержки принятия управленческих решений.

Некоторые проблемы фундаментальной науки по созданию перспективных средств информатики

В последние годы проблемы совершенствования и распространения в обществе средств информатики массового применения, а также информационно-телекоммуникационных сетей и систем успешно решаются организациями отраслевой науки и научно-производственными корпорациями. Что же касается сферы фундаментальной науки, то здесь на первый план выдвигаются проблемы создания перспективных средств

информатики, основанных на использовании новых физических принципов хранения и обработки информации. К числу таких проблем относятся:

• проблема создания запоминающих устройств высокой емкости, использующих голографические принципы хранения информации;

• проблемы создания оптических супер-ЭВМ;

• проблемы создания и использования нейрокомьютерных вычислительных устройств и систем;

• проблемы создания сверхминиатюрных элементов средств информатики на основе достижений в области молекулярной электроники и, в частности, открытия способностей молекул ДНК «узнавать» друг друга и самоорганизовываться в упорядоченные последовательности.

Уже имеющиеся результаты исследований позволяют надеяться, что в начале XXI века будут получены искусственно созданные биоинформационные и биокибернетические устройства, возможности которых по идентификации, запоминанию и преобразованию информации на много порядков превысят возможности современных средств информатики. По своим характеристикам эти устройства будут приближаться к информационным системам, существующим в живой природе, а их главными отличительными особенностями, вероятнее всего, будут высокий параллелизм происходящих в них информационных процессов, сверхвысокая концентрация информации в единице объема, а также способность к обучению.

Использование новых устройств в качестве интеллектуальных и управляющих элементов различных информационно-телекоммуникационных систем в биологии и медицине, при протезировании различных органов живых организмов кардинальным образом изменит наши сегодняшние представления о возможностях средств информатики. Однако, для того чтобы разработки таких «биокомпьютерных» систем стали возможными, необходимо понимание общих принципов функционирования естественных биологических информационных систем. Именно поэтому фундаментальные исследования в области биоинформатики и биокибернетики представляются сегодня стратегически важными и перспективными.

Перспективные телекоммуникационные технологии

В ближайшие десятилетия XXI века ожидается дальнейшая глобализация общемирового процесса информатизации общества, а ее технологической основой, вероятнее всего, станут глобальные информационные супермагистрали и национальные информационные инфраструктуры передовых стран. Объединение этих инфраструктур на основе международных стандартов и протоколов информационного взаимодействия должно привести к созданию качественно нового информационного образования — глобальной информационной инфраструктуры (Global Information Infrastructure — GII).

Решение о создании GII было принято в 1995 году руководителями стран «большой семерки» и в настоящее время находится в стадии практической реализации. С этой целью реализуется ряд крупных международных программ, организован консорциум по развитию оптоволоконной связи.

Определяющими тенденциями в формировании GII в технологическом плане являются следующие:

• все большее слияние информационных и телекоммуникационных технологий на основе представления информации в цифровом виде и создание информационно-телекоммуникационных сетей интегрального обслуживания пользователей с представлением им круглосуточно самых разнообразных услуг;

• все большая интеллектуализация сетей массового обслуживания на основе использования последних достижений в области искусственного интеллекта;

• развитие сетей подвижной радиосвязи на базе наземных сотовых структур и глобальных спутниковых систем и их сопряжение с информационно-телекоммуникационными системами;

• создание принципиально новых систем цифрового интерактивного телевидения высокой четкости и цифрового стереофонического радиовещания.

Решение проблемы создания глобальной информационной инфраструктуры представляет собой беспрецедентную по своим масштабам и значимости проблему, в решении которой должны будут принять участие все страны мира, в том числе и Россия. Решение этой проблемы потребует глобального охвата территории земного шара каналами связи. При этом наиболее перспективными направлениями развития в этой области являются:

• создание распределенных сетей связи на оптоволоконной технике;

• создание сетей спутниковой связи.

В настоящее время работы уже ведутся по обоим из указанных выше направлений. Так например, на базе оптоволоконной техники создаются межконтинентальные информационные супермагистрали с высокой пропускной способностью. Скорость передачи данных порядка 10 Гбит/с уже является обычной, а в ближайшие годы ожидается достижение скоростей порядка 30 Гбит/с. В качестве наиболее перспективной телекоммуникационной технологии в оптоволоконных сетях на период до 2010 года, вероятнее всего, будет использоваться технология SDN/SONET (синхронная цифровая иерархия), которая обеспечивает высокие показатели надежности и устойчивости функционирования оптоволоконных сетей [73].

Весьма характерно, что оптоволоконная техника связи начинает шире применяться не только на высокоскоростных магистральных трактах передачи данных, но также и при модернизации локальных и абонентских участков сетей связи. В последние годы на эти цели в передовых странах затрачивается около 70% оптоволоконной кабельной продукции.

Что же касается спутниковых систем связи, то здесь прогнозируется, что в период до 2006 года на космические орбиты будет запущено около 1,7 тыс. спутников связи. Из них более 1,2 тыс. спутников будут являться коммерческими. Все это делает проблему создания глобальной информационной инфраструктуры практически реализуемой уже в ближайшие десятилетия.