6.1. Закон технологизации информатики
6.1. Закон технологизации информатики
Переработка информации с целью получения желаемого результата – неотъемлемый компонент любой человеческой деятельности. В настоящем разделе рассматриваются наиболее общие вопросы системной технологии информатики. Многие другие вопросы, общие для всех разделов информационного производства, с целью избежания повторов рассмотрены на примере системных технологий управления, образования, экологии, социально-политических системных технологий и системной оценки.
* Информатика – вид человеческой деятельности по сохранению и развитию информационного потенциала общества. В широком смысле к информационным производствам относятся банковская и финансовая деятельность, экономика, планирование, статистика. Так, денежные и другие экономические показатели – это вид информации, позволяющий представлять любую деятельность и ее результаты в унифицированной форме, удобной для управленцев. Конечно, удобство работы управленца – не самая главная задача управления общественным производством. В настоящее время, с развитием глобальной информационной сети «Интернет», проявилась тенденция трансформации банковских и других финансовых учреждений в информационные предприятия. Описанная в настоящем разделе системная философия информатики будет, несомненно, приемлема и для этих учреждений. Информатика, как вид комплексной человеческой деятельности, содержит в себе научную деятельность и проектирование информационных систем, информационное производство и деятельность по управлению процессами сохранения и развития информационного потенциала общества, другие виды деятельности, описанные в разделе 4.1 в общем виде. В настоящей главе рассмотрены приложения системной философии деятельности к построению системной технологии информатики на основе результатов, полученных в главах 1–4.
Основа современной индустрии информатики – специалисты в области информатики, вычислительные системы, машины, комплексы, сети, средства оргтехники и передачи информации. Индустрия информатики, как некоторая инфраструктура, предназначена для удовлетворения потребностей в информации всех звеньев общественного производства. Здесь под информацией понимаются в общепринятом смысле все сведения, которые могут быть объектом хранения, передачи и преобразования. В связи с этим своим назначением индустрия информатики должна добывать информацию, осуществлять сбор и первичную обработку в местах ее возникновения, складировать (хранить) и транспортировать (передавать по линиям связи, поставлять на различных носителях) в места потребления. Очевидно, что при осуществлении всех этих процессов информация должна подвергаться целесообразной переработке (преобразованию) с помощью информационных технологий.
* Существенно выделение двух видов информации: информация-знание (новое знание) и информация-сведения. Информация, как новое знание, вырабатывается в результате творческого процесса. Творческий процесс – основной компонент процессов научных и экспериментальных исследований, открывательства, изобретательства, рационализаторства, проектирования, конструирования, процессов в системах потребления и производства, экономико-организационных процессов управления, создания произведений искусства и литературы, формирования званий и умений обучаемых и работающих специалистов, здравоохранения, взаимодействия с природной средой и др. Разновидность нового знания – управленческое решение, синтезированное в процессе изучения желаемого и фактического состояния объекта управления. Творческие процессы производства нового знания реализуются во всех сферах общественного производства. Определим, кроме того, собственно информацию (информацию-сведения), как сведения о ходе и результатах природных процессов, а также процессов производства и потребления знаний, товаров и услуг в обществе; в информацию-сведение превращается также и информация-знание (новое знание) после того, как оно появилось и нашло адекватное использование.
В соответствии с этими определениями можно констатировать, что в системе народного хозяйства имеют место два вида систем информационного производства: системы поддержки процессов производства и потребления нового знания и системы формирования и представления информации-сведений для производства и потребления знаний, товаров и услуг.
Среди систем поддержки процессов производства и потребления знаний, товаров и услуг большую роль играют кибернетические системы. Кибернетические системы преобразуют информацию-сведения в информацию-знание: модели управляемых систем, а также в модели структур и процессов преобразования информации для выработки и реализации решений по управлению этими системами.
* Индустрия информатики содержит три основных вида технологических систем переработки информации: а)системы добычи информации, осуществляющие сбор, подготовку, предварительное преобразование и выдачу информации по заказам потребителей (напр., банков, баз данных и знаний), б) системы складирования информации – системы банков, баз данных и знаний и др., осуществляющие хранение и выдачу информации по заказам пользователей, в) системы транспортирования информации, осуществляющие ее передачу и прием с помощью средств связи и транспорта. Функционирование этих систем должно обеспечиваться с помощью соответствующих экономико-организационных и управляющих систем, составляющих, вместе с технологическими системами переработки информации, соответствующие производственные системы информатики.
Перечисленные три вида систем индустрии информатики обеспечивают функционирование различных систем информационного производства, например, САПР, АСУ, АСНИ, АОС и др., являясь их составной частью. Системы информационного производства содержат в качестве подсистем и кибернетические системы, которые, как уже отмечалось, моделируют объекты управления, обучения, научных исследований, производства и др., а также информационные процессы выработки нового знания, получения и реализации решения.
В свою очередь, и в процессах создания, функционирования и развития собственно систем информатики постоянно возникают и решаются задачи получения нового знания, выработки и реализации решения о способах и средствах переработки информации. Для них также применяются кибернетические модели и методы.
* Проблемы обеспечения высокой производительности труда при переработке информации в системах информационного производства могут быть успешно решены, также, как и для всех других отраслей, только на основе прогрессивных информационных технологий, создание которых является, в свою очередь, одной из основных проблем информатики, как науки.
Информатика, как теоретическая научная дисциплина(теоретическая информатика) исследует структуры и процессы оперирования массивами информации в сложных и крупномасштабных, больших системах с целью эффективного обеспечения информацией процессов выработки нового знания, выработки и реализация решения. Прикладная информатика развивает общие результаты теории применительно к различным сферам приложений, таким, как вычислительная техника и программирование, управление производством и потреблением, системы проектирования и научных исследований, образовательные и просветительские технологии, практика экономической и финансовой деятельности, научно-техническая информация и документация, массовая информация и пропаганда в обществе, измерительно-вычислительные системы и т.п. Теоретическая информатика – математическая дисциплина, в то время как прикладная информатика имеет разделы, базирующиеся как на прикладных математических методах, так и на методах других научных дисциплин (напр., экономическая информатика, медицинская информатика). Из всего многообразия вопросов информатики, как первоочередные, должны исследоваться математические модели и методы технологии в системах информационного производства, что следует из очевидного факта: технология, технологические процессы – основа любой индустрии, в т.ч. и индустрии информатики.
* Исследование технологии систем информатики приводит к необходимости изучения понятия изделия этих систем – информационного (в т.ч. программного) продукта . Один из аспектов научного исследования связан с реализацией в обществе изделий систем информатики, т.е. с взаимодействием информатики и общества.
Информатика предъявляет к потребителю ее продукции, напр., экономисту, определенные требования. Первое требование «профессиональная грамотность» – знание и умение подготовить конкретные профессиональные проблемы, цели, задачи для применения изделий систем информатики, напр., программного продукта (операционных систем, пакетов прикладных программ и т.п.). Второе требование «математическая грамотность» – знание и умение использовать математические модели и методы для постановки и решения конкретных профессиональных проблем, целей, задач. Третье требование «компьютерная грамотность» – знание и умение использовать современные и будущие возможности индустрии информатики в решении оперативных, текущих и перспективных профессиональных задач. В виде аббревиатуры эти понятия можно объединить под названием «ПМК-грамотность».
С другой стороны, основные требования, которые надо со стороны общества предъявить к индустрии информатики, можно объединить понятием доступность, «понятность» изделий и средств информатики для потребителя. Это требование «физическая доступность», т.е. возможность в любое время воспользоваться нужными изделиями и средствами информатики. Далее, это требование «понимание человека», т.е. понимание изделиями и средствами информатики особенностей человеческого языка и психологии общения с человеком (индустрия информатики должна «подстраиваться под человека», препятствовать, напр., возникновению стрессовых ситуаций при общении с ЭВМ). Третье требование «интеллектуальная доступность изделий», т.е. изучаемость, понятность для потребителя, желательно без посторонней помощи, самих изделий и средств информатики, напр., какого-то конкретного пакета прикладных программ (ППП). Для удовлетворения последнего требования в комплект поставки таких изделий, как программные системы (ППП и др.), придаются автоматизированные справочные и обучающие системы. Эти три требования общества к информатике можно объединить в виде аббревиатуры «ФПИ-доступность»: физическая доступность, понимание потребителя и изучаемость изделий информатики. Удовлетворение изложенных требований также приводит к необходимости решения таких задач прикладной информатики, как создание технологий потребления изделий информатики на основе, напр., технологии обучения способам и средствам потребления изделий информатики.
* При исследовании технологии систем информатики возникает еще одна задача исследования – моделирование систем информатики, как больших систем. Рассмотрим основные особенности моделирования на примере вычислительных систем – ВС. Нас будут интересовать системные особенности моделей. При изучении архитектуры ВС не меньшее внимание, чем структуре и процессам производства вычислений в соответствии с заданным алгоритмом, уделяется функциональным связям в системе, т.е. структуре и процессам взаимодействия в ВС, как в большой системе. Для наделения ВС определенными возможностями используют, как известно, средства двух видов: аппаратные и программные. Каждая программа – это некоторая последовательность соединения аппаратных средств в электрическую (механическую, оптическую или др.) схему, обеспечивающую преобразование электрических (оптических и др.) сигналов в соответствии с заданным алгоритмом решения конкретной задачи. Одна из целей синтеза архитектуры ВС – достижение оптимального соотношения между аппаратными и программными средствами вычислительной техники для того класса задач, на который рассчитана ВС. В терминах классификации систем, изложенной в разделе 3.1, можно определить программу как концептуальную систему реализации алгоритма решения задачи на ВС. Система технических средств или аппаратная система, составленная из аппаратных средств ВС – это эмпирическая система физико-технической реализации процессов преобразований информации.
Проектирование новой ВС или использование средств имеющейся ВС для решения задач переработки информации состоит в нахождении моделей эмпирической (из имеющихся аппаратных средств) и концептуальной (из имеющихся программных средств) систем, составляющих модель полной целенаправленной системы – ВС. Каждая из этих систем – концептуальная и эмпирическая, в свою очередь, может рассматриваться как полная система.
Итак, модель вычислительной системы, реализующей определенный алгоритм решения ?-й конкретной задачи, это некоторая полная система S?, представляющая собой совокупность программной (концептуальной) S?K и физической, аппаратной (эмпирической) S?f систем. Каждая из этих систем, напр., S?K, также может быть описана как полная система, состоящая из основной (S?Ka, в случае S?K), реализующей процесс переработки и преобразований информации в соответствии с заданным алгоритмом, и дополнительной (S?Ke в случае S?K), реализующей процесс взаимодействия между элементарными процессами основного процесса:
S?=< S?f, S?k>; S?= <S?a, S?e>; S?f = < S?fa, S?fe>; S?K = <S?Ka, S?Ke>.
Математические модели систем S?, S?f, и S?K изоморфны, в соответствии с результатами раздела 3.2. Изоморфны и модели систем внутри каждой совокупности систем: совокупности систем {S?f, S?fa , S?fe} и совокупности систем {S?K, S?Ka, S?Ke}, соответственно.
В свою очередь, модели любой из этих систем представят собой совокупность процесса и структуры:
S? = <Р?, С?>; S?a =<Р?а, С?а>; S?е = <Р?е, С?е>;
S?f = <Р?f,С?f >; S?fa =<Р?fа,С?fа>; S?fe =<Р?fе,C?fе>;
S?к = <Р?к,С?к >; S?Ka =<Р?Kа, С?Kа>; S?Kе =<Р?Kе,C?Kе>.
При создании системы S?a основное внимание уделяется реализации структуры С?а для осуществления основного системного процесса Р?а – процесса переработки и преобразования информации в соответствии с заданным алгоритмом, при создании системы S?e – реализации системного процесса взаимодействия Р?е и структуры С?е для реализации процесса взаимодействия. Составив систему S?a из элементов некоторой функционально полной системы элементов вычислительной техники, мы должны определить требования к организации взаимодействий между элементами системы S?a с помощью элементов системы S?e. Затем должен произойти синтез системы взаимодействий S?e, и при этом необходимо решить, что реализовывать в виде элементов системы S?f, т.е. в виде технических средств, а что – в виде программных средств, т.е. в виде элементов системы S?K. Такая последовательность многократно повторяется с целью нахождения оптимального соотношения аппаратных и программных средств при соответствующем оценивании эффективности каждой конкретной реализации.
Эта схема отражает, только основную идею построения ВС. На самом деле процесс проектирования – это совокупность множества таких схем для S?, S?f, S?K, S?a и др. систем, т.к. вычислительные системы создаются, конечно, для реализации вычислений для множества задач и по самым различным алгоритмам. Поэтому каждая вычислительная система должна представить собой в конечном счете, комплекс, используя аппаратные и программные средства которого, можно строить системы S? для каждого ?-го класса конкретных задач. Объединение систем S? в комплекс производится на той основе, что у множества систем S? находятся общие подсистемы, реализованные программными либо аппаратными средствами, как основные, так и дополнительные. Объединение этих общих подсистем и приводит к оформлению аппаратного и программного обеспечения ВС, как комплекса, т.е. объединения систем, имеющих общие подсистемы.
Эти же системные особенности – наличие основной (реализующей алгоритмы решения задач) и дополнительной (реализующей взаимодействия) систем, присущи моделям всех больших систем информатики: вычислительных комплексов, машин, сетей, центров и т.д.
* До недавнего времени имело место искусство специалиста по вычислительным машинам, недоступное другим, требующее длительного периода изучения. Персональная электронная вычислительная машина (ПЭВМ, персональный компьютер – ПК), сделала ремесло пользователя ПК массово доступным. Каждый человек, пройдя обучение и овладев совокупностью нехитрых приемов, получает возможность изготавливать, вместе с ПК и другими «интеллектуальными машинами и рабочими», в массовых количествах те информационные изделия, которые может изготавливать компьютерщик средней квалификации, освоивший конкретную предметную область. В настоящее время происходит распространение термина «информационная технология» на все сферы человеческой деятельности, как термина, описывающего искусство коллектива людей или одного человека высокоорганизовано осуществлять информационную часть профессиональной деятельности, представляя собой своего рода «интеллектуальную систему информационных машин» (коллектив людей, оснащенных компьютерами) или «интеллектуальную информационную машину» (человек, оснащенный компьютером). Это является отражением действия Закона технологизации на область информатики.
* Во внешней среде, окружающей информационную деятельность человека, имеет смысл различать три важных компонента – источники информационных ресурсов для преобразования в деятельности человека, потребители преобразованных информационных ресурсов и источник цели информационной деятельности. Здесь можно, напр., различить две системные триады: первая – "источник цели, деятельность по преобразованию информационных ресурсов, деятельность потребителя преобразованных информационных ресурсов», вторая – "источник цели, источник информационных ресурсов для преобразования в деятельности, информационная часть целенаправленной деятельность».
В каждой из них, в соответствии с законом системности, должна использоваться «своя» одна общая модель для описания всех трех систем в информационной триаде.
* Информационную деятельность человека можно представить как производственную деятельность, которая включает информационную технологию. Производственная деятельность может быть описана как триада систем: информационная технология изготовления изделия, выпуска продукта (информационная система-объект), экономико-административная система управления технологией (информационная система-субъект), информационное изделие, информационный продукт (информационная система-результат). В соответствии с законом системности, все эти три системы должны описываться одной моделью общей системы. Более подробному рассмотрению этой триады посвящена глава 7.
Производственная деятельность, как информационная триада систем, физически реализуется в виде информационного предприятия (напр., в виде предприятия по созданию, поставке, сервисному обслуживанию программных систем).
Информационные технологии создаются и используются или могут создаваться и использоваться в различных сферах деятельности: наука, искусство, литература, архитектура, строительство, промышленное и сельскохозяйственное производство, энергетика, машиностроение, транспорт, экономика, образование, здравоохранение, культура, управление, планирование, лицензирование, аттестация, аккредитация, экспертиза, контроль, консалтинг, проектирование и управление проектами, аудит, оценочная экспертиза, кадровая политика, экология, социальная сфера, экологическая экспертиза, архстройэкспертиза, научная экспертиза, социология, демография, адвокатская, судебная и другая правоохранительная деятельность, оборона, туризм, печать, радио, телевидение, недропользование и т.д.
* Превращение процессов деятельности по сохранению и развитию информационного потенциала общества в технологии (технологизация) – один из основных законов развития информационной деятельности.
Так же, как и в общем случае, описанном в разделах 1.1 и 1.2, в отношении технологизации информатики можно сделать следующие выводы:
– в соответствии с определенными мотивациями, возникающими при информационном взаимодействии человека с внешней средой, человек ставит перед собой все новые цели в решении одной проблемы: выживание и развитие. Для достижения целей выживания и развития осуществляется деятельность по сохранению и развитию информационного потенциала человека и общества – информатика;
– процессы информационной деятельности содержат компоненты творчества и технологий; творчество здесь понимается как совокупность неформализованных, нерегламентированных процедур, действий, движений по производству нового знания, а информационные технологии, напротив, как совокупность формализованных, регламентированных процедур, действий, движений. Можно утверждать, что, в отличие от информационного творчества, информационная технология, как процесс, обладает свойством определенности;
– информационная технология четко определяет результат информационной деятельности – информационное изделие, которое необходимо для достижения цели, т.е. обладает, в этом смысле, свойством результативности;
– информационная технология делает цель сохранения и развития информационного потенциала во многих и все более расширяющихся случаях серийно достижимой, т. е. информационный процесс достижения цели из уникального, творческого становится массовым. Технологизация информатики сводит исходную задачу изготовления информационного изделия «за раз» одним человеком, которая является массово невыполнимой, к массово выполнимой задаче изготовления однотипных информационных изделий с помощью комплекса «простых» процессов. Технология информатики, в силу этого, обладает свойством массовости.
– технологизированные виды информационной деятельности доступны для осуществления любым человеком, подготовленным в соответствии со стандартными требованиями;
– технологизация информатики высвобождает творческий ресурс человека для нахождения, в частности, технологий решения других задач сохранения и развития информационного потенциала общества;
– в отличие от технологизированной, творческая информационная деятельность приводит к изготовлению единичного изделия информатики, в т.ч. и в виде новых информационных технологий.
* Перечисленные и многие другие особенности технологий информатики являются проявлениями Закона технологизации информатики, который можно сформулировать в следующей форме:
Для удовлетворения потребностей человека и общества в сохранении и развитии информационного потенциала необходима технологизация, т.е. преобразование процессов информационного творчества, доступного единицам, в информационные технологии, доступные всем и обладающие свойствами массовости, определенности, результативности, посредством создания и реализации технологических систем информатики.
* Системная технологизация информатики позволяет, как уже отмечалось, разделить творческую и технологизированную части информационной деятельности. Творческая информационная деятельность связана с задачами, процесс решения которых по каким-либо причинам не имеет четкого формального описания в виде заданной последовательности процедур, в форме некоторого регламента. В большинстве случаев заранее неизвестно и то, как будет выглядеть новое знание, а также может быть недостаточно четко описана цель исследования. Во многих случаях не исключается и получение отрицательного результата. Для реализации творческой информационной деятельности широко используются вспомогательные информационные технологии, напр., технологии научных исследований. Технологии научных исследований могут представлять собой совокупность материальных и информационных технологий подготовки и проведения научного эксперимента, дающих возможность собрать и предварительно обработать исходную информацию.
* Технологии информатики и возможности технологизации информационных процессов достижения некоторой цели F сохранения и развития информационного потенциала общества, возникшей в среде М, приводят, как уже показано в общем случае, в данном случае к созданию информационной триады систем «субъект, объект, результат». Система-результат, т.е. информационное изделие системы-объекта, предназначено для достижения цели F средой М. Но в процессе функционирования система-объект начинает действовать в собственных интересах, например, в целях получения максимальной прибыли от производства информационных изделий. Система-субъект может быть солидарна со средой М в необходимости достижения цели F, но одновременно она прикладывает усилия к совместному получению максимальной прибыли от производства информационного изделия (напр., некоторого «ноу-хау»). В то же время система-субъект может прикладывать усилия к получению прибыли от других видов деятельности и не только информационной.
В целом информационная триада систем и каждая из систем могут преследовать эгоистические цели, отличные от первоначальной цели F сохранения и выживания информационного потенциала общества, достижение которой необходимо среде М, как обществу или части общества.
В связи с этим одна из задач системной философии информатики – изучение совместного действия Законов системности и технологизации информатики при создании мотивации деятельности технологических систем информатики.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.