Исследованы концептуальные основы новой информационной технологии. Даны определения основных понятий, формирующих данную область научных исследований. Дан анализ процесса развития, взаимосвязей и взаимовлияния информационных технологий с другими областями человеческой деятельности. Показано, что новые информационные технологии являются следующим, принципиально новым этапом развития средств автоматизации.
Исходная концепция. Цель разработки исходной концепции информационной технологии состоит в выработке определения основных понятий, введения необходимой аксиоматики, а затем в создании на этом базисе технологических основ индустрии обработки информации, обеспечивающей планируемые показатели ее функционирования, качество и производительность труда информационных работников.
Термин "информационная технология" (ИТ) употребляется не только в научных работах, но и в различных документах. Однако часто в этих публикациях формируется некоторая неправильная позиция, уводящая в сторону от сути этого понятия. Так, термин ИТ часто трактуют по аналогии с инженерным пониманием технологии как некоторой последовательности операций над информацией. Это не всегда правильно, так как на самом деле речь идет об определении некоторого многообразия операций. Упрощать понятие здесь нельзя, так как невольно возникает иллюзия, что достаточно просто нормировать явления в информатике, стандартизировать элементы и операции, чтобы получить нужный технологический процесс.
Речь идет скорее об исследовании тенденций развития многокомпонентной системы. По сути мы имеем здесь дело с новым осмыслением процессов обработки и использования информации. Конечно, разговор о том, что же такое "информационная технология" и каково ее место в подходе к познанию мира, надо было бы начать с четкого определения терминов. Но беда в том, что в этом вопросе еще нет общепризнанных дефиниций. Понятие ИТ трактуется неоднозначно, в отдельных источниках и приложениях оно принимает многочисленные дополнительные оттенки.
Поэтому говоря об ИТ как об основе "новой парадигмы" в развитии информатики, надо иметь в виду, что речь идет не только об определенной программе исследований, а скорее о классе взаимосвязанных подходов, которые, существенно различаясь в деталях, имеют единую основу - особое видение информационных процессов как целостной системы, состоящей из элементов, находящихся в тесном взаимодействии друг с другом и окружающей средой. В данном случае - это информационные процессы, реализуемые в многомашинных комплексах, локальных и распределенных сетях ЭВМ. Термин ИТ, таким образом, оформляет в новом виде все то, что связывалось с понятием автоматизация, но на качественно новом уровне.
Суть качественных этих изменений в информатике (как определено в отечественных и зарубежных проектах по информатизации) определяют следующие моменты:
компьютеры, связь, микроэлектроника качественно изменяют ситуацию в сфере движения и распределения информации;
говоря об информатизации, мы подразумеваем, что речь идет о создании комфортной и эффективной информационной инструментальной среды для всех трудящихся на работе и в быту;
в прошлом периоде информатизации (называемого автоматизацией) - создание АСУТП, АСУП, ОАСУ и др. автоматизация была ориентирована на повышение эффективности производства. На современной стадии автоматизированные системы создаются для человека, т.е. ориентированы на развитие человека, а уже через это -на повышение эффективности производства, что, впрочем, опять-таки приводит к развитию личности (рис. 1).
Предполагается, что главным в проектах информатизации должна стать политэкономия , т. е. создание экономических предпосылок для развития информационных технологий. При этом преследуются следующие цели:
И далее, многое в парадигме ИТ кажется недостаточно ясным именно потому, что на современное развитие средств информатики смотрят с позиций 20-летней давности, понимая под ИТ технологию обработки данных на ВЦ. Однако рассмотрение современных сложных информационных технологических комплексов показывает, что при их функционировании наблюдаются явления, о которых проектировщики сначала не подозревали (например, большие - до 50 % накладные расходы на операционные системы, тяжелые блокировки системы из-за множества взаимодействующих процессов, компьютерные вирусы и др.), т. е. налицо наличие многообразия средств ВТ, возникновение сложных кооперативных явлений, хаоса и некоторых упорядоченностей. Поэтому в развитии ИТ возникло состояние, когда математика должна использоваться уже не как вспомогательное средство, а играть заглавную ключевую роль в подборе комбинаций различных модулей для создания информационных систем, служить непосредственным источником объяснения тех или иных процессов в ИТ (определение направлений интеграции и дифференциации отдельных модулей, степень централизации и децентрализации управления и др.). Фундаментальные закономерности развития ИТ именно как целостных комплексных систем еще не выявлены и не описаны соответствующими математическими уравнениями (т. е. нет соответствующего инструмента познания).
Формулируя понятие ИТ, мы стремимся определить закономерности функционирования внутренних механизмов информационной технологии. Однако известно, что на каждом этапе развития любой науки всегда требуется некоторый главный "объяснитель", т. е. понятие, которое позволило бы определить эти закономерности. Аналогичные явления наблюдались в развитии генетики. Только после того как распознана модель ДНК (ее основа), стали развиваться генная инженерия, биотехнология.
Таким образом, несмотря на зыбкость терминологии по проблеме ИТ, можно предположить, что при поиске фундаментальных закономерностей в развитии ИТ речь должна идти о некотором структурализме в ИТ. И цель этого структурализма в том, чтобы развивать парадигму безбумажной информатики, идти дальше в понимании сущности ИТ. Когда-то в исследовании информатики мы начали с изучения неизменных структур, затем пришли к изучению динамики информационных процессов, теперь нам предстоит изучать структуры технологических систем, меняющихся в пространстве и времени. Некоторый набор инструментов для этого есть. Это методология системного подхода, теория исследования больших систем, теория катастроф и др.
Какие же существуют ключевые моменты для познания современной ИТ, механизмов ее функционирования и развития? Первое - это фактор времени, без учета которого изучение человеко-машинных систем, как и эволюции живой природы, невозможно. Второе - это выбор гипотезы (хотя бы приблизительной) развития информационно-вычислительных систем и ИТ в целом, которая позволяла бы ответить на главный вопрос: что происходит в развитии ИТ, каковы закономерности этого развития. Очевидно, что пути поиска фундаментальных закономерностей в развитии ИТ нужно искать в синтезе структурно-функционального подхода в исследовании ИВС, математических методов и традиционных наук информационного профиля (математической лингвистики, теории передачи данных, семиотики и т. д.). Общее направление этих работ видится как применение системно-информационного подхода к анализу развития ИТ. При этом необходимо уточнить соотношение таких понятий, как информационная система и информационная технология.
Информационная система и информационная технология: соотношение понятий. Точность определения понятия ИТ зависит, как отмечалось, от разграничения понятий "информация и данные". Это понятие важно подчеркивать при рассмотрении информационных систем с экономической точки зрения. ЭВМ в широком смысле слова является техническим средством, технологией внутри информационной системы, в которую включен и персонал (рис. 2).
Отсюда может следовать, что ИТ оперирует с данными, ИС - с информацией. Данные отображают нейтральные явления нейтральным путем (т. е. для ЭВМ безотносительно о чем идет речь), в то время как информация проблемно ориентирована и служит основой принятия решения. Информация разрабатывается в соответствии с задачей, которую надо решить, с обстоятельствами, при которых решается задача, и со способностями людей, решающих эту задачу. Информационная система должна получать информацию для принятия решения и .следовательно, поддерживать функционирование управляющей системы. Поэтому с концептуальной точки зрения ИС является посредником между системой, выполняющей операцию, и управляющей системой (рис. 3).
Исходя из изложенного можно различить два базовых компонента ИС (рис. 4): обработку данных и разработку информации. В первом случае можно включить ЭВМ в потоки данных, где можно установить алгоритм их обработки. Разработка же информации связана с процессом человеческого мышления, следовательно, только люди могут разрабатывать информацию. Отсюда следует, что более правомерным было бы использование понятия технологии обработки данных, а не ИТ. Но это было правомерным до тех пор, пока проектировщики АСУ различали только один тип ИС - информационную систему для ведения дел, т. е. ориентированную на выполнение операций по "обработке бумаг" (традиционные АСУ, АСУП, АСУТП). В настоящее время различают и другой тип ИС - системы поддержки управления (системы поддержки решений - СПР). В СПР уже разрабатывается информация, в то время как в первом типе ИС информация касается в основном того, как манипулировать данными.
Различие данных и информации особенно четко прослеживается в производственных информационных системах. Здесь вся деятельность информационно-технологического комплекса (информационной технологии) направлена на оптимизацию работы производственной системы, т. е. на рациональную организацию материальных потоков, их преобразование, регламентированное заданным технологическим процессом.
Таким образом, информационная технология смыкается с высокоорганизованным и динамичным современным материальным производством. Это взаимодействие можно проиллюстрировать следующей схемой (рис. 5).
Для создания эффективной системы информационного обеспечения управленческих процессов создаются специальные службы управления информационными ресурсами или службы информационно-технологического обеспечения (рис. 6).
Роль и место ИС в структуре организации лучше всего проследить исходя из системного рассмотрения целей организации и характеризующих ее элементов. Практика показывает, что несмотря на то что многие организации применяют хорошо проверенные технические решения, внедрение новейших достижений ИТ (на-1 пример, автоматизация делопроизводства, распределенной системы обработки данных) может потребовать их пересмотра. В результате критического анализа должна быть разработана общая технологическая схема обработки информации, в которой следует показать размещение ВЦ локальной сети, распределение прикладных систем по этим узлам, места хранения данных, способы их передачи и т. д. Однако не всегда конкретные положения, отражающие техническую политику организации, удается сформулировать однозначно. Современная ИТ представляет широкий выбор способов реализации систем. В свою очередь, многообразие прикладных задач обусловливает необходимость интеграции данных и технологии их обработки. Следовательно, нужны методы, гарантирующие сквозную поддержку всех этапов проектирования автоматизированных систем и позволяющие согласовать эти планы между собой.
Для правильного использования достижений современной ИТ (систем баз данных, распределенной обработки, сетей ЭВМ и т. д.) необходимо планировать весь процесс создания ИС, поскольку принятие необоснованных технологических решений может повлечь за собой полное перепроектирование системы.
При этом необходимо постоянно учитывать следующие факторы повышения эффективности АСУ:
Технологический подход к описанию информационных процессов позволяет получить формальное описание технологий осуществления этих процессов и применить для их изучения и оптимизации те закономерности, которые найдены при исследовании и осуществлении традиционного индустриального производства.
Таким образом, широта применения средств современной информационной техники и их многообразие приводят к становлению новой информационной технологии и формированию современной информационной инфраструктуры общественного производства. Сейчас уже совершенно ясно, что информационной технологии (как и любой другой) присущи собственная внутренняя логика и диктуемые ею абсолютные пределы. Поэтому предмет информационной технологии как науки можно определить как анализ фундаментальных соотношений в больших информационных системах. Более того, считается, что именно с момента создания больших информационно-вычислительных систем и начинается собственно развитие "информационной технологии" (т. е. новой информационной технологии). О подходе к определению понятия "информационная технология"
В результате проведенных исследований известно свыше десятка определений понятия "информационная технология" и количество их, по-видимому, будет возрастать. Круг определений широк. От метафор: "безбумажная информатика", "ускоритель интеллекта", "усилитель интеллекта" и т. д. до широких определений, включающих в понятие ИТ самые различные аспекты. Определения эти сильно различаются, однако за внешним многообразием обнаруживаются все смысловые доминанты. Одни определения варьируют традиционное понимание ИТ как совокупности программно-технических средств, объединенных в технологические цепочки (понимание технологии в узком смысле слова), другие тяготеют к более широкому пониманию ИТ как совокупности исторически обусловленных форм отношения человека к использованию информационных ресурсов в целях воздействия на общество, на самого себя, на природу, т. е. со всем качественно новым, что вносится в нашу жизнь информационной технологией. Первая группа определений утверждает как основу ИТ совокупность различных средств информатики и связи, во второй группе определений главное - стремление уловить и зафиксировать непосредственно жизненное взаимодействие человека со средствами информатики, влияние этого взаимодействия на отношения в обществе, в быту, на внутренний мир людей. При этом в первую очередь речь идет о динамизации общественного прогресса за счет применения средств информатики в таких областях, как управление, потоки финансовых средств, торговля, производство, коммуникация, образование и т. д.
Значение подобной дифференциации двух образов ИТ, выходит, очевидно, далеко за рамки споров о научных определениях. В самом существовании этих двух видов определений обнаруживаются социотехнические процессы использования информационных ресурсов. Здесь много ньюансов, которые необходимо учитывать при определении тенденций завтрашнего дня развития ИТ.
Настоящий раздел представляет собой попытку анализа результатов обсуждения вопросов информационной технологии ИТ различными авторами. В основу анализа положена точка зрения, в соответствии с которой средства и методы ИТ являются очередным важнейшим шагом в развитии информатики, существенным образом влияющим на темпы развития производства, управления и других сфер общественной практики. При этом учитывалось, что в феномене ИТ многое еще не определено и будет уточняться в ходе дискуссий и обсуждений различных точек зрения. Следует также отметить, что многие проблемы НИТ: и определения, и оценки состояния ее частей, и оценки последствий ее развития и многое другое находятся под влиянием нечеткости определения понятий "информация", "информатизация", "знания", а также многочисленных определений всех тех новых явлений, которые вызваны к жизни массовым применением средств ВТ и связи. Имеются в виду, прежде всего, такие явления, как автоматизация, искусственный интеллект, базы знаний, интеллектуальный интерфейс и т. д. По этой причине при обсуждении проблем ИТ приходится обращаться и к проблемам смежных с информатикой областей.
Следует также отметить, что в определении ИТ существуют различные "уклоны". Наиболее ярко проявляются технический и социальный (философский) уклоны. Частично это объясняется тем, что в периоды технологических прорывов, возникновения принципиально новых видов техники усиливается поляризация восприятия мира представителями различных направлений науки именно через призму этой новой техники.
И получается обычно так, что на одном полюсе концентрируются представители инженерной культуры, интересующиеся в основном выявлением технических возможностей новых систем, на другом — специалисты-проблемники, пытающиеся понять, как новые технические возможности влияют на достижение целей в различных областях общественной практики.
Между тем новая информационная техника и информационная технология - это не просто дополнительные возможности достижения прежних целей. Это уже новый мир, устроенный по иным, неизвестным доселе принципам. Внедрение новой техники не просто меняет тактико-технические характеристики информационных систем, но и создает новую социотехническую ситуацию, вследствие чего возникает масса побочных явлений, оказывающих иногда решающее влияние на структуру ситуации, подлежащей оценке, например, в военном деле (стратегическая оборонная инициатива) , в системе массовых коммуникаций, в медицине, обучении и т. д. Естественно, что в новом, изменившемся мире по-иному идет процесс генезиса целей, будь то цели развития производства, управления и т. д. Сегодня с помощью информационной технологии обеспечивается функционирование сложных и масштабных систем, поэтому специалисты не случайно ввели такой термин, как информационно-техноло-гическое обеспечение, понимая под этим и программный продукт, и вычислительную технику, и людей, работающих по новой технологии. Но, главное при определении понятия ИТ заключается в том, что необходимо учитывать комплексный характер компьютерной техники как инструмента для выявления новой информации.
Опыт развития теоретического знания показывает, что труднее всего обнаружить нечто принципиально новое в том, с чем встречаешься на каждом шагу, что давно стало привычным элементом быта. Аналогичная картина наблюдается и с информационной технологией. С точки зрения технологии необходимо описать процесс обработки информации с помощью ЭВМ, охарактеризовать отдельные его операции, оценить значение различных устройств, систем и блоков в осуществлении каждой из операций и процесса в целом. Технологический подход очень труден, так как он требует использования языка и метода различных наук, однако не всегда трудный путь является неправильным. Кроме того, со временем он может стать легче и совершеннее. Это обстоятельство необходимо учитывать и при разработке и уточнении понятия ИТ.
Определение НИТ. НИТ оптимально объединяет новую технологию коммуникаций на основе локальных и распределенных сетей ЭВМ; новую технологию обработки информации на основе персональных компьютеров; новую технологию выработки управленческих решений, использующую экспертные системы и базы данных (рис. 7).
Значение НИТ во многом связывается с новыми взглядами на информацию. Традиционно считалось, что в сфере управления есть четыре ресурса: трудовые, финансовые, материальные ресурсы (включая энергию) и оборудование. Сейчас к ним прибавился пятый - информационный ресурсТем не менее важно учитывать, что глубокая диалектика здесь, как отмечает д-р техн. наук Н. Г. Зайцев, состоит в том, что информация • это еще не ресурс а только знак ресурса. Чтобы этот знак превратить в ресурс, нужно еще понять, а потом основательно поработать, чтобы это знание материализовать. А отсюда следует, что не сами информационные технологии повышают эффективность общественного труда. ИТ - только средство, инструмент. А вот эффективность знаковых действий по сравнению с материальными и побуждает людей изучать знаки, искать информацию, получать знания и превращать их в материальный продукт. Этот процесс отразился в народных пословицах: "семь раз отмерь - один отрежь", "дурная голова ногам покоя не дает" и др. Например, в период компьютерного бума в США в 70-х гг. темпы роста производительности труда фактически снижались.
Перестройка социально-экономических отношений, по мнению американских социологов, состоит в приведении во взаимное соответствие "хай-тех" и "хай-тач", что можно считать человеческим откликом на высокую технологию (т. е. высокой технологии должны соответствовать высокие человеческие отношения).. В обычной информационной технологии этот ресурс "разбросан" между управленческими работниками, а основной способ его получения - производственные совещания, беседы, телефонные разговоры и т. д. (т. е. сбор и учет информации требует больших затрат времени управления).
НИТ позволяет кардинально улучшить контроль за использованием информационного ресурса, сделать этот процесс более надежным и оперативным, менее трудоемким. Однако до такого понимания НИТ ученые и специалисты "дошли" не сразу. Только после того, как миновала пора восторгов по поводу применения ЭВМ, стало ясно, что при использовании ЭВМ в системах организационного управления необходим качественно новый подход к созданию систем автоматизации. Суть этого подхода - максимальное встраивание средств и методов информатики в технологию организационного управления, совершенствования последней за счет применения ИТ.
Сегодня существует уже несколько трактовок ИТ, акцентирующих определенные направления развития информационной технологии. Приведем самые известные из них в последовательности их появления.
Академик В. М. Глушков подразумевал под ИТ ("безбумажной информатикой") безбумажный процесс обработки данных на ЭВМ, в котором не только не используются промежуточные носители данных, но и резко снижается объем фиксации данных на обычных документах.
Американский ученый Дж. Мартин понимает под ИТ (новой ИТ - НИТ) в первую очередь возможность непрограммирующему пользователю самому (без посредников) проектировать систему и создавать программы. При этом производительность труда проектировщиков повышается более чем в сто раз. Достигается эта возможность за счет использования баз знаний и других интеллектуальных средств, в первую очередь, развитых языков программирования, ориентированных на непрограммирующего пользователя (создания так называемого "дружелюбного" программного обеспечения).
Академик Г. С. Поспелов считает, что революция в информатике, приведшая к разработке ЭВМ принципиально новой архитектуры, становлению новой технологии использования ЭВМ в индустрии интеллектуальных систем, стала возможной благодаря тому, что в теории искусственного интеллекта были разработаны логико-лингвистические модели. В отличие от математических логико-лингвистические модели носят семантический характер. Они отражают конкретность данной ситуации, данного объекта управления, знания руководителей, плановиков, проектировщиков, разработчиков, исследователей.
Одно из возможных определений ИТ в трудах зарубежных ученых следующее: ИТ - это сбор, обработка, хранение и распространение речевой, зрительной, текстовой и числовой информации при сочетании вычисления и телесвязей на основе микроэлектроники. Это определение заключает в себе, как видим, все, и оно может покрыть любое понятие, начиная от автоматизированного проектирования, вычислений и аппаратного обеспечения каналов связи в конторской среде, пословную обработку, электронную почту, факсимиле до программируемых контроллеров, устройств с числовым программным управлением и роботов.
В развитии работ отечественных и зарубежных ученых в области информационной технологии позволили дать более полное определение ИТ (НИТ): НИТ - совокупность внедряемых "встраиваемых" в системы организационного управления, принципиально новых средств и методов обработки данных, объединяемых в целостные технологические системы и обеспечивающих целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с наименьшими затратами и в соответствии с закономерностями той социальной среды, где развивается НИТ (рис. 8).
В основу данного определения положены сформулированные академиком Б. Б. Патоном основные принципы новых технологии: создание принципиально новых видов высококачественной продукции, оптимальное объединение различных технологических процессов, минимум вложенных в производство средств.
В более конкретных случаях ИТ трактуется как организационно оформленная в документах совокупность методов автоматизации обработки информации, технологической оснастки, регламентов в соответствии с заданными условиями и заданными показателями качества. Ввиду многообразия элементов ИТ в ряде случаев используется понятие технологического модуля как функционально самостоятельной части технологии.
__________________________________
В.И. Гриценко - канд. техн. наук;
Б. Н. Паньшин - канд. техн. наук
© Информационное общество, 1990, вып. 2, с. 67-76.