Архитектура компьютера Тема1_Общ

11

Ж) Простота в освоении и применении пользователем, не имеющим специальной подготовки.

Перечисленным свойствам отвечают основные принципы формирования ИТ.

1.4.2 Три принципа формирования информационных технологий Первый принцип: обеспечение возможности адаптации к изменяю-

щимся условиям внешней и внутренней среды через механизм самоорганизации, который задаёт способы изменения структуры. [13]

Под структурой понимаются компоненты(состав) и коммуникации (связи). Структура и динамика взаимодействия и изменения компонентов обусловливаются построением организации(предприятия, государственных органов,…).

Под изменением компонентов системы ИТ понимается изменение их числа и (или) изменение алгоритмов их функционирования и взаимодействия. Изменение алгоритма поведения компонента требует его описания как адаптивной системы и может быть осуществлено с помощью методов искусственного интеллекта.

Изменение коммуникаций осуществляется изменением числа связей между компонентами и настройкой их функций путём выбора стандартов и протоколов обмена информацией.

Второй принцип: сокращение времени взаимодействия субъектов профессиональной деятельности в виртуальном пространстве.

Третий принцип: свободный выбор институциональной формы.

Три основных типа институциональных форм: иерархическая, рыночная, сетевая.

Для малой группы наиболее эффективной является сетевая форма, гарантирующая обслуживание взаимодействия на коротких расстояниях. Иерархическая форма обеспечивает взаимодействие на средних расстояниях, а рыночная — на длинных и сверхдлинных расстояниях. Все вместе они обеспечивают обслуживание взаимодействий субъектов, распределённых по всему пространству обмена данными. [13]

Бурное развитие ИТ делает виртуальное пространство базовой средой социально-экономической деятельности. Основой взаимодействия субъектов в виртуальном пространстве являются информационные потоки, распространяющиеся в стохастической среде этого пространства по стационарно работающим каналам связи с конечной скоростью и определённым уровнем надёжности, которые зависят от уровня развития ИТ и существенно влияют на эффективность этого самого взаимодействия. Поэтому важно рассмотреть некоторые основные технико-экономические правила и агрегированные этапы развития ИТ.

12

1.5 Основные технико-экономические правила и агрегированные этапы развития информационных технологий

1.5.1 Основные технико-экономические правила развития ИТ

А) Правило Мура.1

Всередине 60-х годов двадцатого столетия в результате обработки опытных данных Г. Муром было отмечено, что расстояния между элементами одного кристалла уменьшаются примерно на30% в течение полутора лет; с учётом миниатюризации самих элементов, их количество на кристалле за этот период удваивается, что сопровождается пропорциональным ростом производительности микропроцессора, каждая новая модель которого сходит с конвейера примерно через 3 - 4,5 года. Эти наблюдения

вкупе с анализом стоимостных характеристик различных микрочипов позволили сформулировать следующее эмпирическое правило: мощность

микропроцессоров и плотность микросхем памяти приблизительно каждые полтора года удваивается при сохранении ценового уровня этих изделий. Позже был отмечен экспоненциальный характер роста плотности потребляемой процессором энергии.

Вконце 60-х годов на основании правила Мура было констатирова-

но удвоение в течение каждых четырёх лет стоимости основных фондов, задействованных в производстве полупроводниковых микрочипов.

Позже следствием этого же правила стало утверждение о том, что

новейшая на любой текущий момент времени персональная рабочая станция не может стоить менее 5 000 долларов США.

Б) Правило фотона.

Эмпирическое правило фотона утверждает, что пропускная способ-

ность оптоволоконного канала передачи информации удваивается приблизительно каждые 10 месяцев. Очевидна аналогия с правилом Мура.

В) Правило Меткалфа.2

Общая полезность локальной вычислительной сети вычисляется по формуле:

1 Гордон Мур (1929): почётный Председатель совета директоров «Intel Corpora-

tion».

2 Роберт Меткалф (1946): создатель стандарта Ethernet.

13

где

Pn – условная полезность сети для абонента, n – число узлов (абонентов) сети.

То есть, согласно формуле (1.5), полезность компьютерной сети из n взаимодействующих узлов определяется как число парных связей в пределах этой сети, ведь каждый абонент технически соединён с числом других абонентов равным (n – 1).

Таким образом, в начале 70-х годов двадцатого столетия Робертом Меткалфом было зафиксировано распространение сетевого эффекта на компьютерные сети: с увеличением числа абонентов по квадратичному правилу увеличивается привлекательность сети для подключения новых абонентов, и каждый пользователь сети«добавляет» её полезность для других пользователей.

Г) Правило Рида.

Позже профессор Гарвардской школы бизнеса Дэвид Рид выделил три этапа развития информационных сетей, задаваемых соответственно широковещательным, транзакционным и групповым принципами распространения информации.

На широковещательном принципе «от одного ко многим» построена деятельность средств массовой информации.

Транзакционный принцип «от одного к одному» лежит в основе функционирования почтовых и телефонных сетей.

Сетевой принцип распространения информации предполагает возможность группового обмена ею в компьютерных сетях типаGroup Forming network (GFn), на основании того факта, что каждый абонент группы имеет техническую возможность одновременной или поочерёдной связи с каждым.

В основе правила Рида лежит комбинаторное применение бинома

Ньютона:

( + ) = (1.6)

где =

Коль= 1скоро в сети все абоненты связаны друг с другом попарно, то

= 1

Тогда сумма чисел= (всех1 + 1возможных) = 2 парных связей выражается так: (1.7)

15

соответственно, доступ к зафиксированной в письменном виде информации был ограничен.

Начало третьего этапа приходится на серединуXV века. Между 1440-м и 1450-м годами немецким изобретателем Иоганном Гутенбергом (приблизительные даты жизни: 1394 - 1468) был разработан метод печати подвижными литерами1, который позволил резко ускорить темпы накопления систематизированных данных по отраслям знаний. Этот этап считается началом необратимого поступательного движения технологической цивилизации и носит название первая информационная революция.

Начало четвёртого этапа, второй информационной революции, датируется 1946 годом, когда в Пенсильванском университете (США) была запущена в эксплуатацию электронная вычислительная машина(ЭВМ) EnIAC (Electronic numerical Integrator and Computer). Основой компонент-

ной базы EnIAC служили более 17 000 вакуумных ламп, которые обеспечивали тактовую частоту 100 кГц при весе агрегата более 20 тонн.

Пятый этап, третья информационная революция – появление инфор- мационно-вычислительных сетей. Считается, что первая компьютерная сеть была сконструирована в США в конце1960-х годов. В 1983г. Международной организацией по стандартизации (International Standard Organization — ISO) разработана система стандартных протоколов, модель вза-

имодействия открытых систем(Open System Interconnection — OSI),

предоставляющая рекомендации для построения стандартных совместимых сетевых программных продуктов и служащая базой для разработки сетевого оборудования. [13]

Информационный кризис – социально-экономический процесс, связанный с формированием и развитием информационного общества, качественные характеристики которого могут быть отнесены к шестому этапу развития ИТ. Ввиду сложности информационного кризиса как явления, его количественная характеристика и определение даты начала затруднены.

Известны несколько подходов к такой характеристике.

Подход Джеймса Мартина, эксперта фирмы «IBM», сводится к определению интервала времени, в течение которого общая сумма человеческих знаний удваивается. Считается [13], что к 1800 г. она удваивалась через каждые 50 лет, к 1950 г. – через 10 лет, к 1970 г. – через пять лет, в настоящее время – каждый год.

1 Напечатанная в середине XV века Иоганном Гутенбергом так называемая 42-х строчная Библия считается первым полнообъёмным печатным изданием в Европе. Основателем книгопечатания в России считается Иван Фёдоров(приблизительные даты жизни: 1510 - 1583), который в 1564 году в Москве выпустил первую русскую датированную печатную книгу «Апостол».

16

Подход советского астрофизика Иосифа Самуиловича Шкловского подразумевает измерение мощности радиоизлучения планеты в метровом диапазоне, которая скачкообразно увеличивается в результате деятельности разумных существ.

Подход Норберта Винера заключается в сравнении расходов государственных бюджетов стран на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в области энергетики (техники сильных токов) и связи (техники слабых токов) и определения момента равенства этих расходов.

1.6 Основные характеристики информационного общества

Общим итогом прохождения информационными технологиями перечисленных этапов развития может считаться формирование информационного общества, факт построения которого в планетарном масштабе зафиксирован Окинавской Хартией глобального информационного общества (далее «Хартия»). Во второй статье Хартии подчёркивается характерная для информационного общества суть стимулируемой информационно - телекоммуникационными технологиями (ИКТ) экономической и социальной трансформации, которая заключается в содействии людям и об-

ществу в использовании знаний и идей. Там же отмечено, что в информационном обществе ИКТ являются фактором обеспечения устойчивого

экономического роста, социального согласия, укрепления демократии, международного мира и стабильности. Третья статья Хартии вводит устойчивость, основанную на стимулирующих развитие человека демократических ценностях как следующую характеристику глобального информационного общества. В статье 9 отмечается ещё одна особенность информационного общества: способность к преодолению элек-

тронно-цифрового разрыва внутри государств и между ними.

32-й сессией Генеральной конференции ЮНЕСКО (Париж, 2003 год) принята Хартия о сохранении цифрового наследия и выработаны Рекомендации по поддержке и использованию многоязычия и всеобщему доступу к киберпространству.

В русле основных положений Окинавской Хартии с 10 по 12 декабря 2003 года в Женеве состоялся первый этап Всемирной встречи на высшем уровне по вопросам информационного общества. По итогам этого этапа была принята Декларация принципов«Построение информационного общества - глобальная задача в новом тысячелетии» и отвечающий ей План действий. Фундаментом информационного общества признаётся провозглашённое в статье 19 Всеобщей декларации прав человека право каждо-

го человека на свободу убеждений и на свободное их выражение, ко-

18

В понимании информационного общества как обществазнания

ударение ставится на роли самого знания, рисках, возникающих при его недостаточности и процессах его распределения.