2.2. Отечественные автоматизированные информационные технологии

Существуют различные подходы к классификации информа­ционных технологий. Сравним технологии, существовавшие в нашей стране по признакам:

− использование той или иной вычислительной техники;

− характер решаемых задач.

С 1930-х годов у нас был налажен серийный выпуск полно­клавишных полуавтоматических машин и счетно-перфора­ционных машин, включая суммирующие, записывающие, а также табуляторы, сортировки и т.д.

Эти машины конструктивно были электромеханическими. На них до 1960-х годов производилась массовая автоматизированная обработка цифровой информации.

Клавишные вычислительные машины, как и их предшест­венники  арифмометры, предназначались для индивидуальных вычислений и позволяли выполнять четыре арифметические дей­ствия с 45-кратным ускорением по сравнению с ручными вы­числениями. Вывод результатов на простейших из них произво­дился на счетчики, а на более совершенных - на рулонную и лис­товую бумагу. Устройство вывода данных на листовую бумагу позволяло результаты счета получать в виде многографных ведо­мостей, что расширяло возможности применения клавишных машин для выполнения отдельных бухгалтерских операций.

Счетно-перфорационные машины использовали в качестве носителя исходных данных перфокарты, а сам вычислительный процесс в них был автоматизирован, что позволяло обрабатывать значительные по объему массивы информации. Отличительной чертой счетно-перфорационных машин являлось то, что они мог­ли использоваться только в комплекте.

В минимальный комплект машин включались: табулятор, сортировальная машина для перфокарт, два-три перфоратора для подготовки перфокарт и два контрольника для проверки данных на перфокартах. Для эксплуатации таких машин создавались машиносчетные станции с персоналом операторов, наладчиков и ремонтников машин. Крупные предприятия имели свои станции, более мелкие пользовались услугами специализированных стан­ций - прообразом вычислительных центров коллективного поль­зования. Технология обработки данных на машиносчетных стан­циях была следующая.

Поступающая информация (документы) подвергалась визу­альному контролю и передавалась на перфорацию. Перфорация, во избежание ошибок, осуществлялась операторами «набивкой в две руки». На клавиатуре машин контрольников повторялся на­бор данных первичного документа, и машина сличала их с про­битыми отверстиями на перфокарте, выдавая специальный сиг­нал при ошибке. После контроля пакет перфокарт поступал на сортировальные машины, производившие раскладку перфокарт на отдельные группы с одинаковыми признаками с целью под­счета групповых показателей. Разбитые на группы перфокарты поступали на табуляторы, где проводился подсчет показателей с выводом результатов на печать. Результаты работы табулятора можно было выводить и на перфокарты с помощью итоговых перфораторов, подключаемых к табуляторам гибким кабелем.

С помощью описанной технологии решались следующие ин­формационные задачи:

 учет наличия и движения товаров на складах;

 подготовка и ведение бухгалтерских документов;

 обработка результатов научных экспериментов;

 расчет результатов переписи населения и т.д.

Для перечисленных задач характерен прежде всего большой объем (десятки-сотни миллионов цифр) исходных данных. Для переноса их на машиночитаемые носители (перфокарты) требо­валась их жесткая структурированность. Использование клавиш­ных полуавтоматических машин для этих задач было нерента­бельно, поскольку процесс ввода информации занимает на них основное время.

Использование перфокарт на счетно-перфорационных ком­плексах позволял «расшить» два узких места применения счетной техники для информационных задач с большим объемом данных:

 перфокарты допускали распараллеливание процесса подготовки исходных данных за счет увеличения чис­ленности персонала низкой квалификации, работающе­го на перфораторах;

 возможность вывода промежуточных результатов счета на перфокарты при многоэтапных процессах вычисле­ний избавляла от необходимости многократного ручно­го ввода.

Таким образом, применение перфокарт обеспечивало прием­лемое время обработки данных массового характера.

Несмотря на непрерывное совершенствование и увеличение парка описываемых машин в период 1930-1950 годов, их приме­нение для решения других классов информационных задач огра­ничивалось тремя принципиальными конструктивными недос­татками:

 малой скоростью вычисления;

 неполной автоматизацией процесса счета;

 невозможностью изменения порядка выполнения опера­ций в процессе решения задач из-за жесткой коммута­ции блоков и устройств машин. Два последних недостатка были сняты в появившихся в 1950-х годах электронных программно-управляемых вычислительных машинах (ЭВМ). Увеличение же их производительности стало одним из главных направлений совершенствования ЭВМ вплоть до наших дней.

Появление в стране серийных ЭВМ первого, а затем и второ­го поколений позволило решать на машинах принципиально но­вые задачи. В этот период перфокарты и перфоленты являлись основными носителями исходных данных.

В качестве носителей результатов промежуточных расчетов использовались также перфокарты, перфоленты и магнитные ленты. Причем, перфоленты с информацией на них были первы­ми узаконены стандартами как документы.

Какие же изменения в информационные технологии принес­ли ЭВМ первого и второго поколений?

Процесс подготовки исходных данных на перфокартах в об­щих чертах остался прежним. Появление перфоленты как маши­ночитаемого носителя внесло одно существенное изменение. Перфолента могла получаться как носитель информации путем набивки с бумажных документов на специальных ленточных перфораторах, гораздо более компактных и дешевых, чем перфо-карточные. Появившиеся в это время малые ЭВМ позволяли на­ряду с бумажной документацией на выходе получать параллель­но ту же информацию и на перфоленте. Перфоленты могли ис­пользоваться при дальнейшей обработке данных на других ЭВМ, что существенно ускоряло процесс подготовки для них исходной информации.

Программные средства ЭВМ первых и последующих поко­лений дали еще одну важную возможность - входной автомати­зированный контроль исходной информации. Дело в том, что перфорация исходных данных «в две руки» может обеспечить безошибочный перенос информации с исходного документа на машиночитаемый носитель. Но сам исходный документ, подго­товленный вручную, почти всегда содержит ошибки. По стати­стическим данным даже при простом переписывании таблиц до­пускается до 1% ошибок. Эти ошибки для предотвращения их «размножения» в процессе обработки информации важно выяв­лять в самом его начале.

Поскольку любой документ подготавливается по определен­ным правилам, существует допустимый синтаксис для данных, занесенных в него.

Существуют также ограничения на величины любых данных и на комбинации их значений. Программы входного контроля синтаксиса исходных данных и соблюдения ограничений на них получили название программ синтаксического контроля.

Возможность гибкого программирования вычислительного процесса и наличие памяти у ЭВМ первого и второго поколений позволили решать на них задачи, ранее недоступные для предшест­вующих вычислительных машин. Прежде всего это задачи со слож­ными алгоритмами решения. Программы, реализующие эти алго­ритмы, могли храниться в оперативной памяти ЭВМ. Результаты промежуточных вычислений хранились в оперативной памяти или на внешних носителях (магнитных барабанах, магнитных лентах).

Появление в середине 60-х годов таких серийных машин второго поколения как БЭСМ-6 и «Весна» обеспечивало решение научно-технических и экономических задач стратегического ха­рактера, требующих проведения вычислений большого объема с большими массивами данных. Эти задачи:

 планирования, решаемые с использованием методов мате­матического программирования;

 управления технологическими процессами на хозяйствен­ных и военных объектах;

 моделирования хозяйственных, военных и природных про­цессов с целью сокращения стоимости экспериментов;

 автоматизации проектирования ЭВМ и радиоэлектронной аппаратуры;

 дешифровки результатов радиоперехвата;

 расчета траекторий ракет, спутников, снарядов и бомб;

 управления космическими объектами и т.д.

Необходимо отметить, что из-за дороговизны ЭВМ типа «Весна» и БЭСМ-6 и высокой стоимости их эксплуатации этими машинами оснащались только вычислительные центры ведущих министерств и ведомств и особо важных оборонных объектов. Вычислительные центры остальных отраслей использовали ЭВМ серии «Урал», «Минск», «Днепр» и т.д. с меньшими вычисли­тельными ресурсами. На Машинах этого класса решались задачи:

 обработка результатов научно-технических экспериментов;

 научно-технические расчеты;

 обработка данных в автоматизированных системах управле­ния хозяйственными объектами и технологическими процессами (АСУ и АСУ ТП).

Применение ЭВМ в названных областях сдерживалось таки­ми факторами, как:

 отставание страны в области системного программного обеспечения ЭВМ;

 низкая производительность и надежность большинства серийных машин;

 отсутствие стандартизованной алфавитно-цифровой и гра­фической аппаратуры ввода-вывода данных.

Так, первое алфавитно-цифровое устройство подготовки перфокарт появилось в стране только в 1965 году, в это же время были созданы первые образцы устройств широкой печати (БПУ, а затем АЦПУ-128).

В конце 60-х годов руководством СССР было осознано, что страна, лидируя в освоении космоса и некоторых других областях науки и техники, отстает от мирового уровня в области информа­тики. Было решено в содружестве со странами СЭВ создавать ЭВМ третьего поколения − семейство ЭВМ РЯД (ЕС ЭВМ).

В качестве прототипа были выбраны американские машины системы 1ВМ360 и 1ВМ370.

Машины ЕС ЭВМ, начиная с младших моделей (ЕС-1010, ЕС-1020) и кончая старшими моделями, должны были в течение 10-15 лет удовлетворить потребности страны в вычислительной технике.

С конца 1970-х годов практически все отрасли хозяйства страны имели программы (концепции) компьютеризации своей деятельности. Основное внимание в программах уделялось авто­матизации управления (АСУ). Например, в Государственном ко­митете по производственно-техническому обеспечению сельско­го хозяйства СССР (ГКСХТ СССР) с начала 70-х годов функцио­нировала и развивалась отраслевая автоматизированная система управления (ОАСУ ГКСХТ). Цель ОАСУ − обеспечение руково­дства всех уровней от райсельхозтехники любой области страны до центрального аппарата ГКСХТ информацией для принятия решений. Система охватывала все союзные республики (в них функционировали республиканские ОАСУ), 156 областей (обла­стные ОАСУ), 3,5 тыс. районов из общего их числа 4 тысячи. В стране были созданы 3,5 тыс. диспетчерских пунктов, где для ОАСУ подготавливалась первичная информация на перфоносителях. Пункты оснащались малыми (фактурными) ЭВМ. Обра­ботка информации в системе велась на 120 вычислительных цен­трах, вначале оснащенных ЭВМ «Минск-22», «Минск-32», а за­тем ЭВМ серии ЕС. Обмен информацией между ВЦ велся на магнитных лентах. Не вдаваясь подробно во все аспекты функ­ционирования ОАСУ ГКСХТ, скажем лишь, что поставленная цель была достигнута и система в автоматизированном режиме обеспечивала информацией для принятия решения все уровни руководства ГКСХТ. Основными недостатками информационной технологии, применявшейся в ОАСУ ГКСХТ и ОАСУ других отраслей, в 1970-80-х годах были следующие:

 недостаточно широкое использование типовых пакетов прикладных программ и, как следствие этого, дублирование разработок на большинстве уровней ОАСУ и в АСУ различных отраслей;

 отсутствие терминального оборудования на рабочих местах у лиц, принимающих решения, что снижало оперативность принятия и реализации решений;

 недостаточные вычислительные ресурсы ЭВМ, что сокращало круг решаемых задач;

 отсутствие сетей передачи данных и систем телеобработки, что вело к значительным затратам средств и времени на обмен данными между ЭВМ.

Начиная с 80-х годов наряду с ЭВМ третьего и четвертого поколений стали появляться соответствующие технические и программные средства для создания информационных систем на достаточно высоком для того времени технологическом уровне.

В середине 80-х годов наша страна наряду с США, занимала ведущее место в мире по объему генерируемой и обрабатываемой научно-технической информации. В 1985 году в стране функцио­нировало 228 центров научно-технической информации.

Такие крупные центры как ВИНИТИ, ВНТИЦентр, НПО «Поиск», ГПНТБ владели фондами научно-технической инфор­мации стоимостью в сотни млн. долл. В те годы Государственная система научно-технической информации (ГСНТИ) перерабаты­вала около 3,8 млн. документов в год.