Реферат: Инфоpмационные технологии и их pоль в обществе

Реферат: Инфоpмационные технологии и их pоль в обществе

В настоящее время в философской и научной литерату-

ре существуют альтернативные концепции возникновения

интеллекта. Также в настоящее время можно говорить о трех

видах интеллектуальных возможностях так называемых че­ловеко-машинных систем. В их основе лежат одни и те же

процессы - информационные. Интеллект, имея в своей осно­ве информационный субстрат, обладает способностью регу­лировать, определять развитие субъективно-объективных отношений. Возрастание формализованных объектов интел­лекта благодаря информатизации различных сфер человече­ской деятельности позволяет интенсифицировать развитие науки и практического освоения действительности, создает предпосылки для более оптимального целенаправленного развития общества, его взаимоотношений с природной сре­дой. Реализовывать эти предпосылки однако возможно лишь при сочетании, взаимном дополнении формализуемых и принципиально неформализуемых составляющих интеллекта, целостном развитии всех его сторон.

Одним из средств управления развитием интеллекта и повышения его организованности на современном этапе представляется информатизация общества, основывающаяся прежде всего на развитии информационной технологии. Информационная технология формирует передний край научно-технического прогресса, создает информационный фундамент развития науки и всех остальных технологий. Главными, определяющими стимулами развития информаци­онной технологии, являются социально-экономические по­требности общества. Известно, что экономические отноше­ния накладывают свой отпечаток на процесс развития тех­ники и технологии, либо давая ему простор, либо сдерживая его в определенных границах.

В свою очередь, социальное воздействие техники и технологии на общество идет прежде всего через производи­тельность труда, через специализацию средств труда и, на­конец, путем исполнения техническими средствами трудовых функций человека. Опредмечивание трудовых, технологиче­ских функций человека постепенно привело к элиминизации субъективного базиса технических устройств.

Так, до механизации и автоматизации технологический процесс был подчинен мере субъективных возможностей че­ловека. В этом плане не вызывает сомнений, что переход к автоматизированному производству является движением к высшей сфере объективации технологических функций чело­века.

Можно предположить, что эволюция технологии в об-

щем и целом продолжает естественную эволюцию. Если ос­воение каменных орудий помогло сформироваться человече­скому интеллекту, металлические повысили производитель­ность физического труда (настолько, что отдельная про-

слойка общества освободилась для интеллектуальной дея­тельности), машины механизировали физический труд, то информационная технология призвана освободить человека от рутинного умственного труда, усилить его творческие возможности.

Техника и технология в своем развитии имеют эволю­ционные и революционные стадии и периоды. Вначале

обычно происходит медленное постепенное усовершенство­вание технических средств и технологии, накопление этих усовершенствований, что и является эволюцией. Эти накоп­ленные усовершенствования в определенный период вызы­вают коренные качественные изменения, замену устаревших технических средств и технологий новыми, использующими иные принципы. Последнее становится возможным благода­ря проникновению в технику новых научных идей и принци­пов из естествознания. Сущность технологической револю­ции заключается в техническом освоении научных открытий, на их основе технических изобретений, вызывающих перево­рот в средствах труда, видах энергии и необходимость пере­хода к новым способам производства.

Известно, что до XVIII века техника развивалась в основном без научной методологии и изобретатели продол-

жали искать <вечный двигатель>, алхимики верили в таин­ственное превращение металлов. Вместе с тем начиная с эпо­хи Возрождения все сильнее проявляются новые моменты в развитии техники, обусловленные потребностями практики и соответствующим усилением процесса освоения научных знаний.

Существенное значение имело осознание в этот период того факта, что возможности техники могут неизмеримо увеличиться при использовании научных открытий. Фило­софское обоснование необходимости союза между наукой и техникой было дано Ф.Бэконом. идея того, что техника пе­рестала развиваться спонтанно, основываясь лишь на ин­туиции отдельных изобретателей, техническое освоение при­роды в силу использования научной методологии приобрело совершенно новые черты.

Влияние науки на технику сначала шло по линии по-

вышения эффективности известных технических изобретений

- водяного, ветряного, парового двигателей, совершенство­вания способов передачи и т.д. в дальнейшем, по мере соз­дания исследовательских лабораторий непосредственно на производстве, усилился поток научных идей в технику. Тех­ническое освоение природы к концу XIX в. стало органиче­ски связанным с успехами естествознания .

Использование научных идей и открытий в процессе технического освоения природы представляет собой выдаю­щийся феномен. Если человек еще мог эмпирически, методом <проб и ошибок> оперировать механической и тепловой и в какой-то мере химической формами движения и изобретать на этой основе различные устройства, то без науки было бы принципиально невозможно освоить другие формы движения, использовать электричество, ядерную энергию и т.д.

В ходе развития естествознания выявляются свойства, отношения предметов реальности, находящиеся вне непо­средственного взаимодействия с субъектом. Выявленные ха­рактеристики объектов первоначально имеют значение как научное открытие. Впоследствии, однако, результаты этих открытий непосредственно или косвенно используются в технике и технологии. Как это ни кажется порой странным, абстрактные, идеализированные объекты и логико­математические средства приводят к результатам, которые так или иначе вносят определяющий вклад в техническое ос­воение природы. Достаточно напомнить, что теоретические исследования Фарадея, Максвелла, Герца привели к возник­новению электротехники и радиотехники, исследования в области строения атома обусловили создание атомной тех­ники, своим появлением микроэлектроника обязана работам по физике твердого тела и т.д.

Научное познание действительности, расширяя воз-

можные пути технического развития, все более становится его необходимым условием и основанием. Техника в значи­тельной степени определяется характерной для науки данно­го времени <парадигмой мышления>, распространенными методами и подходами исследования. В этой связи примеча­телен следующий факт. Технические системы вплоть до на­ших дней рассматривались изолированно, как замкнутые системы (без учета последствий их влияния на внешнюю сре­ду). Это позволяло значительно упростить их проектирова­ние и сосредоточить внимание на главном - повышении тех­нико-экономических показателей. Такое рассмотрение тех­нической системы не требует разработки особых методов, средств учета последствий ее воздействия на природную среду. Практическое осознание древней философской кон­цепции - <все связано со всем> - началось в данной области преимущественно из-за обнаружения отрицательных эколо­гических результатов технической деятельности.

Влияние науки существенно отразилось и в организа-

ции технологии производства. Практически до сих пор про­изводство различных вещей основывается на выделении из исходного сырья элементов и синтезировании (соединении) их определенным способом. Неиспользованная часть сырья считается ненужной и выбрасывается в окружающую при­родную среду. В указанном плане различные производства можно рассматривать как реализацию техническими устрой­ствами способов деления исходного сырья на <нужное> и <ненужное>  и синтезирования <нужного> в соответствии с поставленными целями. Этот ведущий в современном произ­водстве технологический способ имеет моменты сходства со спецификой подхода к объекту в научном познании. Появление ряда новых технологий произошло в ХХ в., особенно со второй его половины: биотехнология органиче­ского синтеза искусственных веществ с заданными свойства­ми, технология искусственных конструкционных материа­лов, мембранная технология искусственных кристаллов и сверхчистого вещества, лазерная, ядерная, космическая тех­нологии и, наконец, информационная технология.

Прежде чем перейти к более подробному рассмотрению информационной технологии, приведем определение понятия <технология>, которое на наш взгляд, является весьма универсальным. <Технология - это управление естественными процессами, направленное на создание искусственных объектов: она эффективна постольку, поскольку ей удается создать необходимые условия для того, чтобы нужные процессы протекали в нужном русле и направлении> . Здесь <естественные процессы> управляются не только с целью преобразования состава, структуры и формы вещества, но и для фиксации, обработки и получения новой информации.

Вся история технического прогресса от овладения ог-

нем до открытия ядерной энергии - это история последова­тельного подчинения человеку все более могущественных сил природы. Задачи, решаемые на протяжении тысячелетий, можно свести к умножению различными инструментами и машинами энергетической мощи человечества. По сравнению с этим тотальным процессом еле заметны попытки создания инструментов, усиливающих природные возможности человека по обработке информации, начиная от камешков абака  до машины Беббиджа.

На ранних этапах истории человечества для синхрони-

зации выполняемых действий человеку потребовались коди­рованные сигналы общения. Эту задачу человеческий мозг решил без каких-либо искусственно созданных инструмен­тов: развилась человеческая речь. Речь оказалась и первым существенным носителем человеческих знаний. Знания нака­пливались в виде устных рассказов и в такой форме переда­вались от поколения к поколению. Природные возможности человека по накоплению и передаче знаний получили пер­вую технологическую поддержку с созданием письменности. Начатый процесс совершенствования носителя информации и инструментов для ее регистрации продолжается до сих пор: камень, кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага, магнитные и оптические носители, кремний...

Можно согласиться с т ем, что письменность стала первым историческим этапом информационной технологии . Вторым этапом считается возникновение книгопечата­ния. Стимулируемое книгопечатанием развитие наук ускоря­ло темпы накопления профессиональных знаний. Знания, овеществленные через трудовой процесс в станки, машины, технологии и т.п., становились источником новых идей и плодотворных научных направлений. Цикл: знания - наука - общественное производство - знания замкнулся, и спираль технологической цивилизации начала раскручиваться с на­растающей скоростью.

Таким образом, книгопечатание впервые создало ин­формационные предпосылки ускоренного роста производи­тельных сил. Но подлинная информационная революция свя­зывается прежде всего с созданием электронно­вычислительных машин в конце 40-х годов, и с этого же времени исчисляется эра развития информационной техно­логии, материальное ядро которой образует микроэлектро­ника.

Микроэлектроника формирует элементную базу всех современных средств приема, передачи и обработки инфор­мации, систем управления и связи.

Сама микроэлектроника возникла первоначально

именно как технология: в едином кристаллическом устрой­стве оказалось возможным сформировать все основные эле­менты электронных схем. Далее - всеохватывающий процесс миниатюризации: уменьшение геометрических размеров эле­ментов, что обеспечивало и совершенствование их характе­ристик, и рост их числа в интегральной схеме.

В ранний период развития новой технологии (1960-е годы) принципы конструирования машин и приборов оста­вались еще неизменными. В 70-х годах, когда технология начала превращаться действительно в микротехнологию, стало возможным размещать крупные функциональные бло­ки ЭВМ, включая ее центральное ядро - процессор - в преде­лах одного кристалла. Возникло микропроцессорное на­правление развития вычислительной техники. Микропроцес­сор - это и машина и элемент. К началу 80-х годов произво­дительность персональных ЭВМ достигла сотен тысяч опе­раций в секунду, супер-ЭВМ - сотен миллионов операций в секунду, мировой парк машин превысил 100 млн. машин. На этом рубеже для реализации потенциала развития микроэлектроники и микротехнологии требовались уже принципиально новые  решения во всех областях информа­ционной технологии. Технологически все труднее уменьшать размеры деталей транзисторов; быстродействие приборов приближается к верхнему, а энергопотребление к нижнему пределу; проектирование ЭВМ требует принципиально ново­го понимания основных функций и архитектуры машин . Как одно из решений проблем был разработан (Л. Конвей и М. Мид) принципиально новый подход к проектированию инте­гральных схем - структурное проектирование, которое ве­дется не от элементов к устройству, а от общей схемы по­следнего к элементам. Основную роль здесь играют системы автоматизации проектирования (САПР).

Весьма важным свойством информационной

технологии является то, что для нее информация является не только продуктом, но и исходным сырьем. Более того, электронное моделирование реального мира, осуществляемое в компьютерах, требует обработки неизмеримо большего объема информации, чем содержит конечный результат. Чем совершеннее компьютер, тем адекватнее электронные модели и тем точнее наше предвидение естественного хода событий и последствий наших действий. Таким образом, электронное моделирование становится неотъемлемой частью интеллек­туальной деятельности человечества.

Сопоставление <электронного мозга> с человеческим привело к идее создания нейрокомпьютеров - ЭВМ, которые могут обучаться. Нейрокомпьютер поступает также, как че­ловек, т.е. многократно просматривает информацию, делает множество ошибок учится на них, исправляет их и, наконец, успешно справляется с задачей. Вместо использования алго­ритма нейросеть создает свои собственные правила посред­ством анализа различных результатов и примеров, т.е. ней­рокомпьютеры основаны не на принципе фон Неймана (где обязателен четкий алгоритм). Нейрокомпьютеры (в настоя­щее время в эксплуатации находится 13) применяются для распознавания образов, восприятия человеческой речи, ру­кописного текста и т.д. Так, нейросеть позволяет распозна­вать рисунок пальца человека с 95% точностью при различ­ных позициях, масштабе и даже небольших повреждениях . Моделирование нейронных сетей - одно из самых вол­нующих направлений современных научных исследований. Каждый успешный шаг на этом пути помогает людям понять механизм процессов, лежащих в основе нашей психики и ин­теллекта. Этот путь и может привести от микротехнологий к нанотехнологии и наносистемам, что пока относится к об­ласти научной фантастики. Рождение новых технологий все­гда носило революционный характер, но, с другой стороны, технологические революции не уничтожали классических традиций. Каждая предшествующая технология создавала определенную материальную и культурную базу, необходи­мую для появления последующей.

Говоря о развитии информационной технологии, мож-

но выделить ряд этапов, каждый из которых характеризуется определенными параметрами .

Начальный этап эволюции информационной техноло-

гии (1950-1960 гг.) характерен тем, что в основе средств

взаимодействия человека и ЭВМ лежали языки, в которых

программирование велось в терминах того, как необходимо

достичь цели обработки(т.е. как правило, машинные языки).

ЭВМ доступна только профессионалам программистам.

Следующий этап (1960-1970 гг.) характеризуется соз­данием операционных систем, позволяющих вести обработку нескольких заданий, формируемых различными пользовате­лями. Основная цель при этом состояла в обеспечении наи­большей загрузки машинных ресурсов.

Третий этап (1970-1980 гг.) характеризуется изменени-

ем критерия эффективности автоматизированной обработки данных - основным ресурсом стали человеческие ресурсы по разработке и сопровождению программного обеспечения. Распространение мини-ЭВМ. Интерактивный режим взаимо­действия нескольких пользователей ЭВМ.

Четвертый этап (1980-1990гг) знаменует новый качест­венный скачок в технологии разработки программного обес­печения. Его суть сводится к тому, что центр тяжести техно­логических решений переносится на создание средств, Обес­печивающих взаимодействие пользователей с ЭВМ на этапах создания программного продукта. Ключевым звеном новой информационной технологии становится представление и обработка знаний. Создаются базы знаний, экспертные сис­темы. Широкое распространение персональных ЭВМ.

Можно предположит и несколько иную этапизацию развития современных средств обработки информации (укрупняя известное деление машин на поколения):

1) домикроэлектронный, когда каждая ЭВМ была уни­кальна;

2) промежуточный, когда наметилось множество путей развития вычислительной техники, от многопроцес-

сорной супер-ЭВМ до широко доступных мини-ЭВМ;

3) современный, когда наряду со структурным и аппа­ратным совершенствованием ЭВМ всех ранее воз-

никших классов сформировался мощный класс персо­нальных ЭВМ, ориентированных на удовлетворение повседневных нужд человека в информации, и класс встраиваемых микропроцессорных устройств, <интеллектуально> преобразующих самые различные технические устройства - от механических инстру­ментов до роботов и телевизионных камер.

Эволюция всех поколений ЭВМ происходит с постоян-

ным темпом - 10 лет на поколение. Прогнозы предполагают сохранение этих темпов до начала XXI. Помимо близости физических пределов миниатюризации и интеграции, насы­щение темпов объясняется фундаментальными причинами социального характера. Каждая смена поколений средств информационной техники и технологии требует переобуче­ния и радикальной перестройки инженерного мышления спе­циалистов, смены чрезвычайно дорогостоящего технологи­ческого оборудования и создания все более массовой вычис­лительной техники.

Это установление постоянных эволюционных темпов

носит весьма общий характер, тем более что передовая об­ласть техники и технологии определяет характерный ритм времени технического развития в целом.

Информационная технология обладает интегрирующим свойством по отношению как к научному знанию в целом, так и ко всем остальным технологиям. Она является важ­нейшим средством реализации, так называемого формально­го синтеза знаний . В информационных системах на компью­терной базе происходит своеобразный формальный синтез разнородных знаний. Память компьютера в таких системах представляет собой как бы энциклопедию, вобравшую в себя знания из различных областей. Эти знания здесь хранятся и обмениваются в силу их формализованности. Наметившееся расширение возможностей программирования качественно отличных знаний позволяет ожидать в ближайшей перспек­тиве существенную рационализацию и автоматизацию науч­ной деятельности. Вместе с тем внедрение науки в качестве фундаментальной основы в современные технологии требуют такого объема и качества расчетно-вычислительной деятельности, которая не может быть осуществлена никакими традиционными средствами, кроме средств, предлагаемых современными компьютерам.

Особая роль отводится всему комплексу информацион-

ной технологии и техники в структурной перестройке эко­номики в сторону наукоемкости. Объясняется это двумя причинами. Во-первых, все входящие в этот комплекс отрас­ли сами по себе наукоемки (фактор научно-теоретического знания приобретает все более решающее значение). Во­вторых, информационная технология является своего рода преобразователем всех других отраслей хозяйства, как про­изводственных, так и непроизводственных, основным сред­ством их автоматизации, качественного изменения продук­ции и, как следствие, перевода частично или полностью в категорию наукоемких.

Связан с этим и трудосберегающий характер информа-

ционной технологии, реализующийся, в частности, в управ­лении многих видов работ и технологических операций. Информационная технология сама создает средства для своей эволюции. Формирование саморазвивающейся системы - важнейший итог, достигнутый в сфере информационной технологии к середине 80-х годов. Технология, как уже говорилось выше, это средство создания искусственного мира. Следовательно, Она оказы­вает определенное экологическое давление на естественную среду. Опасным это давление становится тогда, когда его интенсивность превышает регенеративный потенциал приро­ды. Главная опасность технологического давления на есте­ственную среду - сужение многообразия форм жизни, Что в эволюционной перспективе снижает выживаемость биосферы в целом. Корни этой проблемы носят информационно­генетический характер, и ее решение должно быть достигну­то на основе слияния информационной и генетической вет­вей технологии. Один из путей решения данной проблемы - это формирование информационной инфраструктуры техно­сферы, которая позволит повысить эффективность техноло­гических производств и их развития почти до теоретических пределов и снизить степень эволюционного риска техноло­гии. Можно сказать, что в целом информатизация общества повышает степень биосферосовместимости. Таким образом, важнейшее значение информационной технологии состоит в том, что она открывает пути научно-технического прогресса без дальнейшей массово-энергетической экспансии, что должно способствовать поддержанию экологического равно­весия биосферы. Для определения перспективы человечества необходимо разработать общую концептуальную платформу анализа мирового развития. Основу данной концепции мо­жет составить учение В.И. Вернадского о ноосфере. Разра­ботка теории ноосферы требует изучения современных про­цессов, происходящих в природе и обществе в и х единстве. Ноосфера представляется здесь в качестве естественного этапа развития биосферы, важнейшим элементом которой является человек с его интеллектом, вооруженный новейши­ми технологиями, среди которых фундаментальное значение приобретает информационная технология.

Подробнее об этом см.: Мамедов Н.М. Экологическая проблема и технические науки. Баку. 1982

Дорфман В.Ф. Микроэлектроника: технологический прогресс// Вычислитель­ная техника и ее применение.1989,№2. Стр.32,

Подробнее см.: Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: про­блемы промышленной эксплуатации. М., 1984. С,10-12

Там же. С.13.

См.: Дорфман В.Ф. Указ. Соч. С.13-15,

См.; Вычислительная техника и ее применение. 1989, №5, С,7.

См.: Барсуков В.С., Тарасов О.В. Новая информационная техноло­гия//Вычислительная техника и ее применение. 1989, №2, С,41-42,

См.: Мамедов Н.М. Моделирование и синтез знаний. Баку, 1979.

1