ЭВОЛЮЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Истоки и этапы развития информационной технологии. Информационные технологии можно представить совокупностью трех основных способов преобразования информации: хранения, обработки и передачи. Вся история становления ИТ неразрывно связана со становлением и развитием этих трех способов, проходивших в несколько этапов, которые можно сгруппировать в три революционных периода.

Предварительные этапы развития информационных технологий. На раннем этапе развития общества профессиональные навыки передавались в основном личным примером по принципу «делай как я». В качестве способа передачи информации использовались ритуальные танцы, обрядовые песни, устные предания и т.д., которые реализовывались человеком.

Первый этап развития ИТ связан с открытием способов длительного хранения информации на материальном носителе. Это и пещерная живопись, сохраняющая наиболее характерные зрительные образы, связанные с охотой и ремеслами (примерно 25—30 тыс. лет назад); и гравировка по кости, обозначающая лунный календарь, а также числовые нарезки для измерения (выполненные примерно 20—25 тыс. лет назад). Способы хранения информации подверглись совершенствованию, а период до появления инструментов для обработки материальных объектов и регистрации информационных образов на материальном носителе составил около 1 млн лет или 1% времени существования цивилизации. Становится понятно, почему при решении абстрактных информационных задач эффективность человека резко возрастает в случае представления информации в виде изображений материальных объектов (использование графических интерфейсов). В этом случае включаются в работу те области человеческой интуиции, которые развивались в первые 99% времени существования цивилизации.

Второй этап развития ИТ начал свой отсчет около 6 тыс. лет назад и связан с появлением письменности. Эра письменности характеризуется появлением новых способов регистрации на материальном носителе символьной информации. Применение этих технологий позволяет осуществлять накопление и длительное хранение знаний. В качестве носителей информации на втором этапе развития ИТ использовались: камень, кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага. Сейчас, этот ряд можно продолжить: магнитные покрытия (лента, диски, цилиндры и т.д.), жидкие кристаллы, оптические носители, полупроводники и т.д. В этот период накопление знаний происходит достаточно медленно и обусловлено трудностями, связанными с доступом к информации (недостаток второго этапа развития ИТ). Знания, представленные в виде рукописных изданий, хранятся в единичных экземплярах. Причем доступ к ним существенно затруднен, так как они охранялись специальной кастой - жрецами, которые наделялись исключительным правом монопольного доступа к фонду человеческого опыта и являлись посредниками между накопленными знаниями и заинтересованными людьми. Этот барьер был разрушен на следующем этапе.

Первая информационная революция. Начало третьего этапа датируется 1445 г., когда Иоганн Гуттенберг изобрел печатный станок, и подводит итог становлению способов регистрации информации. Появление книг открыло доступ к информации широкому кругу людей и резко ускорило темпы накопления систематизированных по отраслям знаний. За три столетия после изобретения печатного станка оказалось возможным накопить ту «критическую массу» социально доступных знаний, при которой начался лавинообразный процесс развития промышленной революции. Печатный станок сыграл роль информационного ключа, резко повысив пропускную способность социального канала обмена знаниями.

Характерным признаком первой информационной революции является то, что с этого момента началось необратимое поступательное движение технологической цивилизации. Книгопечатание - это первая информационная революция.

Вторая информационная революция. В1946 г. начинается четвертый этап развития ИТ, который обусловлен появлением электронной вычислительной машины (ЭВМ) для обработки информации. Этой машиной является первая ЭВМ (типа ENIAC), запущенная в эксплуатацию в Пенсильванском университете. Данная машина не имела хранимой программы, которая задавалась путем шнуровой коммутации (аналог табуляторов - счетно-решающих машин). Электронно-вычислительная машина UNIVAC (1949) уже использовала общую память и для программ, и для данных, что обеспечивало сохранение программ на носителе (магнитных лентах, магнитных барабанах). К этому времени уже значительная часть населения была занята в информационной сфере.

Третья информационная революция. Совершенствование способов обработки информации вызвало развитие способов передачи информации - появление информационно-вычислительных (компьютерных) сетей. В 1983 г. (пятый этап) Международная организация по стандартизации (International Standard Organization - ISO) разработала систему стандартных протоколов, получившую название модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection - OSI) или эталонной модели взаимодействия открытых систем. Модель OSI представляет самые общие рекомендации для построения стандартных совместимых сетевых программных продуктов, служит базой для разработки сетевого оборудования. Появление этого стандарта сыграло важную роль при формировании различных компьютерных сетей, в том числе Internet.

Характерным признаком третьей информационной революции является то, что некоторые авторы, анализируя ИТ, которые используются в сети Internet, сравнивают его с нейронной сетью и обсуждают вопрос о возникновении и развитии нейронной сети планеты и становлении планетарного разума.

Информационный кризис. Основным предметом труда до XX в. являлись материальные объекты. Деятельность человека за пределами материального производства и обслуживания, как правило, относилась к категории «непроизводительные затраты». Экономическая мощь государства измерялась материальными ресурсами, которые оно контролировало. В конце XX в. впервые в человеческой истории основным предметом труда в общественном производстве промыпшенно развитых стран становится информация, появляется принципиально новое понятие «национальные информационные ресурсы», которое вскоре становится новой экономической категорией. Для их создания привлекаются из сферы материального производства дополнительные трудовые ресурсы. Постоянная тенденция перекачивания трудовых ресурсов из сферы материального производства в информационную сферу является сейчас наиболее заметным, но далеко не единственным симптомом приближающихся «гигантских потрясений», которые получили пока общее и несколько туманное название «информационный кризис».

Информационный кризис - сложный социально-экономический процесс, подобрать количественные характеристики для описания которого достаточно сложно.

Известны несколько подходов поиска такого описания. Один из них предложил Джеймс Мартин, известный эксперт фирмы «IBM». Суть его сводится к определению интервала времени, в течение которого общая сумма человеческих знаний удваивается (к 1800 г. она удваивалась через каждые 50 лет, к 1950 г. -10 лет, к 1970 г. - пять лет, в настоящее время - один год, а к 2015 г. ученые прогнозируют - 75 дней). Такое увеличение объемов информации потребовало привлечения в сферу информационных услуг дополнительных трудовых ресурсов и оснащения их современными ИТ.

Второй подход предложил известный советский астрофизик И. Шкловский. Он показал, что Земля излучает в космос в метровом диапазоне мощность в миллион раз большую, чем 20 - 30 лет назад. Это излучение обусловлено работой передатчиков радио- и телевизионных станций. Таким образом, развитие цивилизации на Земле привело за последние десятилетия к увеличению на шесть порядков такого важного глобального свойства нашей планеты, как мощность ее радиоизлучения. Благодаря деятельности разумных существ, Земля по мощности своего радиоизлучения на метровом диапазоне заняла первое место среди планет, обогнав планеты-гиганты Юпитер и Сатурн и уступая (пока!) только Солнцу! И это при условии, что уровень производства энергии на Земле составляет 1020 эрг/с (мощность падающего на Землю потока солнечного излучения - 1024 эрг/с), или 0,01% солнечного фона.

Третий подход введен отцом кибернетики Р. Винером. Он предложил провести границу во времени по равенству расходов из бюджетов стран на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в области энергетики (техники сильных токов) и техники связи (слабых токов).

Таким образом, можно указать по крайней мере три различных признака перехода на качественно новый этап технологического развития - век информации:

планетарный, когда человеческая цивилизация становится наблюдаемой в космическом пространстве (уровень радиоизлучения Земли по яркости приближается к солнечному);

глобальный, при котором происходит быстрое увеличение темпов удвоения информации;

государственный, когда расходы на информатику и технику связи превышают расходы на энергетику.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ ОБЩЕСТВА. Внедрение ЭВМ, современных средств переработки и передачи информации в различные сферы деятельности послужило началом нового этапа развития человеческого общества, называемого информатизацией. Информатизация общества – организованный социально экономический и научно технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей граждан, органов государственной власти, местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

На первый план выходит новая отрасль – информационная индустрия, связанная с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индустрии становятся все виды информационных технологий, особенно телекоммуникации. Современная информационная технология опирается на достижения в области компьютерной техники и средств связи.

Усложнение индустриального производства, социальной, экономической и политической жизни привело, с одной стороны, к росту потребности в знаниях, а с другой - к созданию новых средств и способов удовлетворения этой потребности. Бурное развитие компьютерной техники и информационных технологий послужило толчком к развитию общества, построенного на использовании различной информации и получившего название информационного общества.

Информатизация общества – совокупность взаимосвязанных политических, социально экономических, научных факторов, которые обеспечивают каждому члену общества свободный доступ к любым источникам информации, кроме законодательно засекреченных. Фактически сейчас человечество постепенно переходит из постиндустриальной стадии развития в информационную, которая характеризуется высокой (более 70 %) занятостью трудоспособного населения в сфере обработки, передачи и хранения информации. Лидирующие позиции в этом процессе занимает Япония, принявшая долгосрочную программу перехода общества в информационную стадию развития.

Основные идеи японского проекта информатизации. Цель проекта – связать те услуги, которые раньше предлагались по отдельности. Для этого все виды информации – от телефонных посланий и телепрограмм до собственно компьютерной продукции – должны передаваться по одному общему кабелю. В перспективе каждый абонент кабельной сети сможет получить несколько услуг одновременно. Большое внимание в проекте уделяется созданию терминалов для неопытных пользователей – с интеллектуальным интерфейсом, где ввод информации осуществляется голосом. Кроме того, принята программа разработки новых типов компьютеров, основанных на:

– принципе высокоскоростной параллельной обработки информации, когда одновременно десятки и сотни процессоров выполняют сложные операции;

– нейронных сетях, работа в которых аналогична функционированию мозга;

– принципе фотонной передачи информации.

Другие страны имеют свои, национальные программы информатизации с учетом местных особенностей и условий. Однако в каждой из них есть общие черты:

– отказ от стремления в первую очередь обеспечить экономический рост страны;

– понимание необходимости замены экономической структуры, основанной на тяжелой промышленности, структурой, базирующейся на наукоемких отраслях;

– признание приоритетного характера информационного сектора, при котором основой успешного экономического развития становится создание новой инфраструктуры и широкое использование достижений мировой науки и техники;

– вложение значительных финансовых средств в информатизацию;

– провозглашение главной целью информатизации рост благосостояния страны и ее граждан за счет облегчения условий коммуникации и обработки информации.

Результатом процесса информатизации является создание информационного общества, где манипулируют не материальными объектами, а символами, идеями, образами, интеллектом, знаниями. Традиционные источники материальных ресурсов отходят на второй план, на первый выходит новый ресурс – информация.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ: МНОГОЗНАЧНОСТЬ ПОНЯТИЯ. Информационная деятельность – специфический вид человеческой (преимущественно интеллектуальной) деятельности, выделившейся в процессе исторического развития. Так, появление языка как средства хранения и передачи информации привело к обособлению группы старейшин и жрецов, которые являлись основными носителями и распространителями накопленных поколениями знаний об окружающей действительности; распространение письменности породило первую информационную «профессию» – писцов и переписчиков книг. Дальнейший прогресс человечества (по мере изобретения и развития книгопечатания, средств связи, электронно-вычислительной техники) неуклонно сопровождался расширением разнообразия, увеличением масштабов и ростом значимости информационной деятельности.

Информационная деятельность – это деятельность, обеспечивающая сбор, создание, обработку, организацию, хранение, поиск, распространение и использование информации.

Именно востребованная обществом информация (текстовая, числовая, графическая, звуковая, видео, анимационная) служит объектом и результатом информационной деятельности.

Информация (в ее социальном значении) – воспринимаемые человеком и (или) специальными устройствами сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах.

Информация может существовать в форме сигнала (светового, звукового, электрического и др.), информационного сообщения (текстового, графического, речевого, визуального, аудиовизуального и др.), формализованных данных (символов, показателей, параметров и др.). Информация, зафиксированная на материальном носителе любым доступным человеку способом, является документированной (суть документом).

В процессе поиска, восприятия и усвоения информации человек осуществляет над ней некоторые действия – преобразования. Эти преобразования могут носить формальный характер (смена носителя информации, форматирование текста, тиражирование документа), либо касаться содержания информационного сообщения (перевод с иностранного языка, конспектирование лекции, редактирование текста, подготовка резюме, составление реферата). В зависимости от характера решаемых задач и квалификации исполнителя информационная деятельность может:

- являться основным видом профессиональной деятельности, осуществляться информационными работниками, обладающими специальной подготовкой, информационными знаниями и умениями;

- обеспечивать выполнение субъектом профессиональных функций, быть «включенной» в политическую, управленческую, научную, проектную, коммерческую, педагогическую и иную деятельность;

- осуществляться в режиме информационного самообслуживания – для удовлетворения учебных, самообразовательных, досуговых, бытовых и иных запросов.

Таким образом, в структуре информационной деятельности можно выделить две относительно самостоятельные сферы:

- информационное производство;

- информационное самообслуживание.

Сосредоточим свое внимание на информационном производстве.

Информационное производство – область профессиональной деятельности по удовлетворению потребностей общества в информации путем ее создания, переработки, организации и распространения. Целью информационного производства является формирование информационного ресурса общества и организация доступа к нему.

Осознание значимости информационной деятельности в жизни человека и общества привело к формированию понятия «информационная технология». В русскоязычной научно-технической литературе оно получило распространение в середине 80-х гг. XX в. Первоначально его значение связывали исключительно с развитием компьютерных технологий, с разработкой автоматизированных информационных систем и программно-технического обеспечения. На рубеже 1990-х гг. это положение было закреплено в отечественных и международных стандартах группы «Информационная технология», регламентирующих создание и сопровождение автоматизированных информационных систем и программных средств. Однако постепенно пришло осознание необходимости распространения технологического подхода на все сферы информационного производства в целях обеспечения его эффективности, расширения номенклатуры и повышения качества производимых продуктов и услуг.

Оставаясь многозначным понятием, информационная технология может быть определена:

- в прикладном значении (применительно к сфере информационного производства) – как способ производства информационных продуктов и услуг требуемого качества и количества с оптимальными для данных условий и времени затратами;

- в «широком» смысле – как совокупность рациональных методов и средств информационной деятельности, обеспечивающих гарантированный результат.

К сфере информационного производства могут быть отнесены предприятия, учреждения, организации и службы, предметом деятельности которых является информация, а конечным продуктом – информационные продукты и услуги. Специфика данного производства заключается в том, что оно связано с созданием и доведением до потребителей интеллектуальных и духовных ценностей (информации, т. е. заключенных в ней смыслов и знаний).

Современному информационному производству присущи тенденции дифференциации (специализация на отдельных видах деятельности) и интеграции (создание многопрофильных информационных комплексов). Самостоятельный сектор информационной экономики составляют отрасли производства и реализации информационной продукции в печатной и электронной форме (издательское дело, рынок программных продуктов и баз данных (БД), средства массовой информации). Отдельные учреждения и социальные институты (библиотеки, архивы, копировально-множительные службы, книготорговые организации, учреждения связи и др.) специализируются преимущественно на информационном сервисе – удовлетворении информационных запросов потребителей. Причем доля услуг на мировом информационном рынке составляет более 60 % и неуклонно возрастает. Наконец, существуют информационные учреждения, которые производят собственную информационную продукцию и предоставляют на ее базе широкий спектр информационных услуг (органы НТИ, фирмы-агрегаторы БД, центры анализа информации, рекламные агентства, справочные службы и др.). Сочетание «производственных» и «сервисных» функций – еще одна особенность информационного производства.

Современное информационное производство опирается на солидную материальную базу. Техническое оснащение информационного производства обеспечивается развитой индустрией информационной техники: компьютеров, потребительской электроники, средств связи, офисного, полиграфического, коммуникационного оборудования, систем обеспечения бизнеса, управления, образования и т. п. Созданы предпосылки для перехода к индустриальным (применяемым в массовых масштабах, машинным) способам поиска, обработки и передачи информации. Обеспечить эффективное информационное взаимодействие людей, их доступ к мировым информационным ресурсам и удовлетворение потребностей в информационных продуктах и услугах призвана информационная индустрия.

Информационная индустрия – отрасль экономики, связанная с созданием, переработкой, организацией и распространением всех видов информации, производством необходимых для этого программно-технических средств.

Таким образом, информационная индустрия является многономенклатурной отраслью экономики, которая производит:

- технические средства (компьютерная техника, телефоны, радиоприемники, магнитофоны, музыкальные центры, видео- и кинокамеры, телевизоры, плееры и др.);

- носители информации (дискеты, оптические диски, видео-, аудиоленты и др.);

- телекоммуникационное оборудование и сети (кабели, провода, спутники, линии передач, телекоммуникационные сети и др.);

- информацию в виде текстовых, графических, звуковых, аудиовизуальных, тактильных, мультимедийных документов и организованных информационных массивов (базы и банки данных, библиотечные и архивные фонды, документохранилища, информационно-поисковые системы и т. п.);

- программное обеспечение, позволяющее пользователям манипулировать данными, получать доступ и работать с большими массивами информации;

- стандарты, межсетевые протоколы и соглашения, обеспечивающие унификацию информационного производства, взаимодействие между информационными системами и сетями, защиту информации от несанкционированного доступа, искажения или уничтожения.

Специалисты в области информационных технологий указывают на свойственную информационной индустрии тенденцию конвергенции – сближения различных технологий; объединения информационных рынков; интеграции таких отраслей информационной индустрии, как производство техники и оборудования, создание информационной продукции, предоставление информационных услуг. Конвергенция приводит к соединению содержания (печатной и аудиовизуальной продукции), инфраструктур (телевещание, телекоммуникации), технологий (информационно-коммуникационные, мультимедийные, информационно-образовательные), возможностей компьютеров по обработке, хранению и передаче информации и бытовой электроники.

В современной экономике информационная индустрия становится ведущей отраслью производства и сервиса, обеспечивающей своими продуктами и услугами другие сферы общественного разделения труда. Прирост национального дохода в развитых странах на 60 % обеспечивается новыми технологиями (информационным инновационным потенциалом), на 10 % – трудом, на 15 % – капиталом, на 15 % – природными ресурсами. Информационная индустрия – наиболее динамично развивающаяся отрасль мировой экономики: ее рост составляет 7–8 % в год [15]. Увеличивается доля информационного сектора в структуре валового внутреннего продукта, возрастает удельный вес занятого в информационной сфере трудоспособного населения, формируется специализированный рынок информационной техники, программных средств, информационных продуктов и услуг. Происходящие в обществе технологические и экономические трансформации находят отражение в объеме и содержании понятия «информационная технология».

Единство понятий «технология» и «информационная технология» заключается, прежде всего, в том, что в основе и той и другой лежит процесс, под которым понимается определенная совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели. При этом любой технологический процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализовываться с помощью совокупности различных методов и средств.

Методами информационных технологий являются методы обработки и передачи информации.

Средства информационных технологий – это технические, программные, информационные и другие средства, при помощи которых реализуется информационная технология.

Современные информационные технологии имеют общие черты с промышленными. И это не только техническое оснащение, машинные способы производства, маркетинговые механизмы реализации продукции. Как и в промышленной, в информационной технологии различают вспомогательные (обеспечивающие основное производство) процессы: формирование ресурсной базы (приобретение документов, технических средств, оборудования и комплектующих, расходных материалов), транспортирование сырья и продукции (доставка документов, передача информации по коммуникационным каналам), хранение (складирование) сырья и продукции (хранение фондов, архивирование данных). Хотя основные информационные процессы весьма специфичны, для оценки их эффективности приемлемы некоторые промышленные показатели (трудоемкость, себестоимость, расход материалов и др.). Специфика информационной технологии проявляется в преимущественно интеллектуальном характере труда, многономенклатурности (разнообразии ассортимента производимой продукции и услуг), небольших (по сравнению с промышленностью) объемах продуктов и услуг одного наименования.

Принципиальное отличие информационной технологии от технологии материального производства состоит в том, что в первом случае технология не может быть непрерывной, т. к. она соединяет работу рутинного типа (анализ, оперативный учет) и творческую работу, пока не поддающуюся формализации (принятие управленческих решений). Во втором случае функция производства непрерывна и отражает строгую последовательность всех операций для выпуска продукции (технологический производственный процесс). Используемые в производственной сфере технологические понятия (норма, норматив и т. д.) могут быть в настоящее время распространены только на простейшие, рутинные операции над информацией.

В целом можно выделить основные особенности информационных технологий:

- целью информационного технологического процесса является получение информации;

- предметом технологического процесса (предметом обработки) являются данные;

- средства, которые осуществляют технологический процесс – это разнообразные вычислительные комплексы (программные, аппаратные, программно-аппаратные);

- процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с выбранной предметной областью;

- управляющие воздействия на процессы осуществляется руководящим составом организации;

- критериями оптимальности информационного технологического процесса являются своевременность доставки информации пользователям, ее надежность, достоверность и полнота.

Информационная технология направлена на целесообразное использование информационных ресурсов и снабжение ими всех элементов организационной структуры. Информационные ресурсы являются исходным «сырьем» для системы управления любой организации, учреждения, предприятия, а конечным продуктом является принятое решение. Принятие решения в большинстве случаев осуществляется в условиях недостатка информации, поэтому степень использования информационных ресурсов во многом определяет эффективность работы организации.

Таким образом, основная цель автоматизированной информационной технологии – получать посредством переработки первичных данных информацию нового качества, на основе которой вырабатываются оптимальные управленческие решения.

Основная цель информационной технологии достигается за счет:

- интеграции информации;

- обеспечения актуальности и непротиворечивости данных;

- использования современных технических средств для внедрения и функционирования качественно новых форм информационной поддержки деятельности аппарата управления.

Информационная технология справляется с существенным увеличением объемов перерабатываемой информации, ведет к сокращению сроков ее обработки и является наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов в управлении.

Автоматизированная информационная технология непосредственно связана с особенностями функционирования предприятия или организации.

Выбор стратегии организации автоматизированной информационной технологии определяется следующими факторами:

- областью функционирования предприятия или организации;

- типом предприятия или организации;

- производственно-хозяйственной или иной деятельностью;

- принятой моделью управления организацией или предприятием;

- новыми задачами в управлении;

- существующей информационной инфраструктурой и т. д.

В информационном и технологизированном обществе производство и потребление информации является важнейшим видом деятельности; возрастает значимость информационной составляющей в структуре ресурсного обеспечения различных сфер человеческой деятельности; информационные технологии и техника определяют прогрессивное развитие производственных и социальных процессов; информационная среда наряду с социальной и экологической становится новой средой обитания человека. Информационные технологии играют определяющую роль в обеспечении информационного взаимодействия между людьми; являются технологическим фундаментом интеллектуализации общества, развития системы образования и культуры, играют ключевую роль в процессах получения и накопления новых знаний.

СИСТЕМНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ. Информационная технология (ИТ) является сложной и комплексной системой, охватывающей разнообразный круг проблем, явлений, подходов и т. п. Поэтому для дальнейшего раскрытия сущности, состава, содержания и т. п. ИТ будем использовать принципы и методы системного подхода [6, 8, 31, 33].

Системный подход – это методология исследования, конструирования, прогнозирования систем разных типов и классов. Главным методологическим ядром системного подхода является система. Под системой будем понимать взаимосвязанную совокупность элементов преследующих общую для них цель.

Реализация системного подхода в описании ИТ предполагает использование принципа целостности, в соответствии с которым при системном подходе выделяются следующие аспекты или подходы [33].

Сущностный подход заключается в раскрытии сущности системы, качественной специфики, присущих ей системных качеств.

Выявление сущности системы наиболее сложный этап познания существенных признаков ИТ, которые отличают ее от других объектов и систем.

Начало широкого применения понятия ИТ в экономике, управлении и информационной деятельности приходится на 60–70-е годы XX в. и связано с развитием компьютерных и телекоммуникационных принципов, методов и средств обработки информации, а в последние годы в связи развитием концепции информатизации общества. В эти годы приходит осмысление, что информация выступает как полноправный ресурс наряду с материальными, энергетическими, финансовыми и другими ресурсами [19, 16, 20].

В настоящее время особую актуальность имеет и продолжает развиваться высокими темпами информатика и ее составная часть – информационная технология.

Понятие ИТ является относительно новым в теории и практике информатики. Очевидно, что понятие ИТ является производным от понятий «информация» и «технология». В связи с этим будет уместно определиться с семантикой данных терминов, затем осмыслить понятие «информационная технология».

Большинство исследователей сходится на том, что семантика слова «технология» восходит к древней Греции, где techne – обозначало искусство, мастерство, умение, а ... логия – науку. Основные определения термина «информационная технология» приведены в табл.1.1.

Таблица 1.1. Определение понятия «Информационная технология»

Анализ приведенных определений понятия технология и информационная технология позволяет выделить ряд существенных признаков.

- Процессный характер ИТ проявляется в том, что сущность технологии связана с преобразованием свойств, формы, содержания и т. п. информации, во-первых, и, во-вторых, с процессом организации ИТ.

- Формализованный характер. ИТ представляется в различных формализованных формах: в виде проекта, алгоритмов и программ, различного рода математических моделей и др.

- Ориентация на практику. Благодаря запросам практики информационные процессы стали реализовываться в форме технологий.

- Концентрация в себе научных знаний и опыта реализации информационных процессов.

- Получение эффективности, достижение конечного результата – неотъемлемые характеристики ИТ. Главным критерием социальной эффективности ИТ выступает свободное время человека. ИТ обеспечивает экономию затрат труда, энергии, ресурсов.

- Обеспечение заданного пользователем уровня качества реализации информационных процессов.

По мнению специалистов, в определении ИТ подчеркивают широкий и узкий смысл понятия. В широком смысле ИТ – это наука, научная дисциплина о методах описания, разработки и создания информационных технологий. В узком смысле – это целенаправленная деятельность по реализации информационных процессов с помощью современных методов и средств, с одной стороны, с другой стороны, ИТ – это представленное в проектной форме концентрированное выражение научных знаний и практического опыта, т. е. не что иное, как технологическая документация, технологическая карта и т. п.

Следует отметить, что механический перенос понятия «технология» имеет положительные и отрицательные стороны. Положительное – широкое использование и популяризация этого термина в теории и практике информатики. Отрицательные стороны связаны с отождествлением материальной (вещественной) и идеальной (интеллектуальной) природы информации.

Второй важной составляющей понятия ИТ является понятие «информация». В последнее время термин «информация» приобретает все большую популярность и привлекает к себе внимание многих ученых и специалистов. Однако, несмотря на это, единый взгляд на познание сущности «информация» в настоящее время не выработан.

В социальной среде информация часто проявляется в форме сообщения, данных, семантической информации и знания.

Информация, предназначенная для передачи, называется сообщением. Сообщение представляется в виде знаков и символов на определенном языке и носителе.

Данные – это организованные по определенным правилам знаки (символы) для представления различных изменений состояний окружающей нас действительности. Представляя информацию в виде данных, потребитель не учитывает ее содержание (смысл).

Семантический аспект рассмотрения информации связывают с организацией данных, которые способны изменять состояние потребителя информации на осведомленное (информированное), т. е. несущее определенный смысл. Состояние потребителя информации характеризуется семантической структурой, которая называется тезаурусом. При получении информации тезаурус может изменяться, и степень этого изменения характеризует воспринятое количество информации. Такую информацию будем называть семантической информацией.

Интерпретация полученных данных, семантической информации предполагает использование познавательных процессов более высокого уровня – это анализ, синтез, систематизация, классификация и т. п., в результате которых наступает понимание и способность распространять его на различные ситуации. В этом случае принято говорить, что потребитель обладает знанием.

Таким образом, термин «информация» используется как обобщенное понятие, включающее различные формы ее проявления и функционирования – в виде сообщения и данных, сведений и семантической информации, знаний. Все они между собой тесно взаимосвязаны, и выделить их можно только условно.

Элементный аспект предполагает описание состава системы, количественную и качественную характеристику частей, компонентов, их координацию и субординацию, приоритетную (лидирующую) часть системы.

Проблемы формирования ИТ как научной дисциплины разрабатывает профессор Института проблем информатики РАН К.К. Колин [22, 23].

Объектом исследований информационной технологии как научной дисциплины являются информационные технологии (в узком понимании этого термина), т. е. способы рациональной организации информационных процессов. Предметом исследований должны стать теоретические основы и методы создания информационных технологий, а также их проектирование и эффективная реализация [22].

К.К. Колин выделяет следующие первоочередные задачи теории ИТ:

- Разработка методов структуризации и классификации информационных технологий различного вида и назначения по их характерным признакам.

- Разработка критериев эффективности информационных технологий, методов их оптимизации и сравнительной количественной оценки.

- Определение перспективных направлений развития информационных технологий на ближайшие годы, а также научных методов, которые должны лежать в их основе.

- Определение принципов построения перспективных средств для реализации высокоэффективных информационных технологий нового поколения.

В технологическую подсистему входят компоненты, осуществляющие преобразования информации в соответствии с характеристиками разработанными теорией ИТ. Это объект преобразования (операнд) – данные, семантическая информация, знания, технологический принцип (способ) преобразования, действия над операндом, структура технологического информационного процесса, конечный результат (операнд с требуемыми свойствами).

Средства обеспечения ИТ представлены методами, техническими средствами (аппаратные средства ЭВМ, оргтехника и др.), алгоритмическими и программными средствами, информационным и методическим обеспечением, компьютерными сетями и телекоммуникациями, персоналом и др.

Интересный подход к пониманию сущности и основных элементов ИТ рассматривает Милан Желены в своей работе [19]. Наряду с программным и аппаратным обеспечением он выделяет интеллектуальное обеспечение, под которым понимает «...Цели и стремления, причина и обоснование применения или внедрения аппаратного и программного обеспечения определенным способом. Это «знаю что» и «знаю почему» технологии. То есть это определение того, что использовать или внедрять, когда, где и почему» [19]. Данные части связаны между собой и образуют ядро ИТ. И далее: «Но есть еще четвертый, самый важный, аспект технологии ... Сеть поддержки технологий. Требующиеся физические, организационные, административные и культурные структуры: правила работы, правила постановки задач, содержание работ, стандарты и критерии, стили и культурные и организационные модели поведения ... Все четыре характеристики необходимы, если мы хотим дать определение технологии: технология – это единство находящихся во взаимодействии аппаратного, программного и интеллектуального обеспечения, встроенных в сеть отношений, которая требуется для их поддержки».  

Функциональный подход требует дать ответ на вопросы. Каковы внутренние и внешние функции? Как эти функции позволяют достигать цели системы? Какова активность, жизнедеятельность системы?

Определение функций системы предполагает установление ее цели. ИТ является целенаправленной системой. Основная цель ИТ состоит в формировании качественного информационного ресурса (новой информации, знаний), необходимого для повышения эффективности системы, в которой она функционирует. Декомпозиция общей цели позволяет построить дерево целей, которое отражает все направления реализации ИТ.

Для достижения целей ИТ необходимо выполнить определенные функции. Главными из них являются формирование концептуальной модели ИТ, преобразование данных, информации и знаний (сбор, обработка, хранение, передача, распространение и др.) и функции по обеспечению ИТ. Внешние функции реализуются для удовлетворения потребностей в качественных и эффективных ИР разнообразных элементов: государства, политической среды, социальной и производственной сферы, науки, экономики, технологии и др.

Структурный подход позволяет установить внутреннюю организацию системы, способы взаимосвязи элементов, компоненты в системе, ее структуры.

Выделенные функции закрепляются в структурах, которые представляют собой способы взаимодействия элементов в системе. Обобщенная структура ИТ представлена на рис.1.2. Функциональная структура технологического информационного процесса задается логикой реализации процедур преобразования информации и технологическими принципами. Конкретная ИТ должна вписываться в соответствующую организационную структуру управления ИС, технологическую систему.

Коммуникативный подход раскрывает вопросы взаимодействия системы с внешней средой путем определения материальных, энергетических и информационных связей. Данное свойство системы называют открытостью.

Свойство открытости ИТ проявляется во взаимодействии с внешней средой путем постоянного обмена с ней энергией, веществом и информацией. Здесь мы основное внимание обратим на информационный аспект, хотя материальный и энергетический обмен также играет не последнюю роль в функционировании и развитии технологии.

ИТ как открытая система имеет следующие характерные свойства. Первое, обладает свойством активности. Оно проявляется в целенаправленном взаимодействии с внешней средой для удовлетворения своих потребностей. Активность ИТ связана с наличием в ней целенаправленных и целеустремленных компонентов, главным элементом которого является персонал.

Возрастание активной роли ИТ связано с изменением характера развития внешней среды и с возрастающей сложностью взаимодействия с потребителем. ИТ (субъект) по воздействию на объект должна приводить его в то состояние, которое в наибольшей степени помогает достигать цели объекта, т. е. носить активный характер. Активность ИТ предполагает, прежде всего, расширение ее действий и функций в процессе своего функционирования и развития. Поэтому активность ИТ должна обладать определенной устойчивостью.

В ходе практической реализации поставленных целей ИТ необходимо управлять своей деятельностью, в соответствии с изменениями внешней среды. Следовательно, активность ИТ должна, прежде всего, быть направлена на познание закономерностей развития внешней среды для дальнейшего активного воздействия на нее.

Важным в использовании ИТ является учет свойства гомеостатичности, которое обеспечивает целостность системы в условиях постоянно меняющегося состояния внешней среды. Здесь следует указать на то, что при различных состояниях внешней среды существенные переменные системы остаются стабильными или изменяются в заданных пределах, тем самым обеспечивая равновесие с внешней средой. Такое состояние характеризует систему как целостность и не может быть приписано ни одной ее части (подсистеме).

В практическом плане свойство открытости ИТ реализовано в разработке концепции открытых ИС. Суть ее кратко сводится к следующему: каждая открытая ИС предназначена для решения двух задач (обработки и передачи данных) и состоит из двух частей – прикладные процессы, предназначенные для обработки данных и, в первую очередь, для удовлетворения потребностей пользователей; и область взаимодействия, обеспечивающая передачу данных между прикладными процессами, расположенными в различных системах. Главную роль в разработке открытых систем играет Международная организация по стандартизации (ISO). Она разрабатывает стандарты взаимодействия открытых систем (OSI).

Интегративный подход выявляет системообразующие факторы, механизмы обеспечения единства системы, ее целостности.

Исследуя проблему целостности, многие ученые придерживаются различных взглядов на понятие целостности. Первый подход к проблеме целостности связывают с наличием у системы новых свойств (неаддитивности, эмерджентности, интегральности и т. п.), не присущих ее элементам. Второй подход акцентирует внимание на автономности, цельности системы и противопоставленности внешней среде. В третьем подходе в качестве критерия целостности системы выделяют наличие определенной степени упорядоченности, организованности элементов системы, взаимосвязей и взаимодействий, определенной тесноты связей; наличие такого сочетания элементов (подсистем), свойств и связей системы, которое в наибольшей степени отвечает ее целям функционирования и развития. Здесь прослеживается тесная связь свойства целостности с организованностью системы. Четвертый подход объединяет первый и третий, вместе взятые [33].

В последнее время в связи с развитием функционального подхода в научном познании развивается взгляд на проблему целостности с этих позиций. Выделение функциональной целостности в познании систем – еще один шаг в изучении этой сложной проблемы, позволяющий учитывать свойство открытости. Рассматривая источник целостности систем, необходимо учитывать связи с внешней средой.

ИТ действительно обладает новыми свойствами, которые проявляются в результате ее функционирования и развития. Особый интерес представляет появление среди новых свойств таких, которые не присущи ни одному из элементов системы, т. е. интегральных (эмерджентных и т. п.) свойств. По мнению многих специалистов, причиной возникновения у системы интегральных свойств является наличие многообразных, устойчивых связей как внутри системы, так и с внешней средой. Именно связи составляют то новое скрытое слагаемое, которое отличает целое от суммы частей.

Новые свойства ИТ могут быть самыми разнообразными. Для целенаправленных систем (какой и является ИТ) важное значение имеет появление новых свойств, связанных с их целевым назначением, т. е. тех свойств, которые определяют ее качественную специфику. ИТ целостная система в процессе своего функционирования и развития способна на большее, чем каждый из ее изолированных элементов или подсистем. Такое новое свойство систем в теории организации получило название синергетического эффекта.

Итак, свойство целостности ИТ можно конкретизировать и выразить через систему связей между элементами и с внешней средой, с одной стороны, и интегративностью – с другой. Из теории систем известно, что наличие связей не является характерным признаком только систем. Для обеспечения целостности ИТ необходимо, чтобы связи между элементами носили устойчивый характер и среди них находились системообразующие связи. Роль системообразующих связей играют связи управления, организационные, функциональные, обратные, технологические и др.

Исторический подход описывает процессы возникновения системы, ее становления, функционирования, тенденции и перспективы развития.

Наибольший интерес для наших задач имеют этапы развития ИТ, связанные с развитием ЭВМ.

Существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием компьютеров, которые определяются различными признаками деления.

Общим для всех изложенных ниже подходов является то, что с появлением персонального компьютера начался новый этап развития информационной технологии. Основной целью становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека как для профессиональной сферы, так и для бытовой [18].

Признак деления – вид задач и процессов обработки информации.

1-й этап (60–70-е гг.) – обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация операционных рутинных действий человека.

2-й этап (с 80-х гг.) – создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач.

Признак деления – проблемы, стоящие на пути информатизации общества.

1-й этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.

2-й этап (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ серии IBM/360. Проблема этого этапа – отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств.

3-й этап (с начала 80-х гг.) – компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а информационные системы – средством поддержки принятия его решений. Проблемы – максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде.

4-й этап (с начала 90-х гг.) – создание современной технологии межорганизационных связей и информационных систем. Проблемы этого этапа весьма многочисленны. Наиболее существенными из них являются:

- выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи;

- организация доступа к стратегической информации;

- организация защиты и безопасности информации.

CВОЙСТВА И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ. Информационная технология предполагает умение грамотно работать с информацией, программными продуктами и вычислительной техникой. Эффективность функционирования информационной технологии определяется ее основными свойствами, представленными ниже.

1. Целесообразность – состоит в повышении эффективности производства за счет внедрения современных средств вычислительной техники, распределенных баз данных, различных вычислительных сетей, что позволяет обеспечить эффективную циркуляцию и переработку информации.

Функциональные компоненты– это конкретное содержание процессов циркуляции и обработки данных (информационная база ИТ).

Структура информационной технологии– это внутренняя организация, представляющая собой взаимосвязанные компоненты ИТ.

2. Наличие компонентов и структуры. Всостав информационной технологии должны входить:

1) комплекс технических средств (КТС),состоящий из средств вычислительной, коммуникационной и организационной техники;

2) программные средства,состоящие из общего (системного), прикладного (программ для решения функциональных задач специалистов) и инструментального программного обеспечения (алгоритмических языков, систем программирования, языков спецификаций, технологии программирования и т. д.);

3) система организационно-методического обеспечения, включающая нормативно-методические и инструктивные материалы по организации работы управленческого и технического персонала конкретной ИТ.

3. Взаимодействие с внешней средой предполагает организацию взаимосвязи информационной технологии с объектами управления, внешними предприятиями, организациями, включая потребителей и поставщиков продукции, финансово-кредитные органы и т. д. Взаимодействие информационных технологий различных объектов организуется посредством программных и технических средств автоматизации.

4. Целостность. Информационная технология является целостной системой, способной решать задачи, не свойственные ни одному из ее компонентов.

5. Развитие во времени – это обеспечение динамичности развития информационной технологии, возможность ее модернизации и модификации, изменение структуры, включение новых компонентов, возможность решения новых задач и т. д.

Применение автоматизированных информационных технологий позволило представить в формализованном виде, пригодном для практического использования, концентрированное выражение научных знаний и практического опыта для реализации и организации социальных процессов. При этом предполагается экономия затрат труда, времени и других материальных ресурсов, необходимых для осуществления этих процессов. Поэтому автоматизированные информационные технологии играют важную стратегическую роль, которая постоянно возрастает. Можно выделить семь основных направлений, по которым информационная технология оказывает непосредственное влияние на развитие экономики и общества.

1. Информационные технологии позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития.

Опыт показывает, что активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов (научных знаний, открытий, изобретений, технологий, передового опыта) позволяют получить существенную экономию других видов ресурсов: сырья, энергии, полезных ископаемых, материалов и оборудования, людских ресурсов и т. д.

2. Информационные технологии позволяют оптимизировать и во многих случаях автоматизировать информационные процессы, которые в последние годы занимают все большее место в жизнедеятельности человеческого общества.

Общеизвестно, что развитие цивилизации происходит в направлении становления информационного общества, вкотором объектами и результатами труда большинства занятого населения становятся уже не материальные ценности, а, главным образом, информация и научные знания. В настоящее время в большинстве развитых стран большая часть занятого населения в той или иной мере связана с процессами подготовки, хранения, обработки и передачи информации и поэтому вынуждена осваивать и практически использовать соответствующие этим процессам информационные технологии.

3. Информационные технологии выступают в качестве компонентов соответствующих производственных или социальных технологий.

Объясняется это тем, что информационные процессы являются важными элементами других более сложных производственных или же социальных процессов. При этом они, как правило, реализуют наиболее важные, «интеллектуальные» функции этих технологий. Характерными примерами являются системы автоматизированного проектирования промышленных изделий, гибкие автоматизированные и роботизированные производства, автоматизированные системы управления технологическими процессами и т. п.

4. Информационные технологии сегодня играют исключительно важную роль в обеспечении информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации.

В дополнение к ставшим уже традиционными средствами связи (телефон, телеграф, радио и телевидение) в социальной сфере все более широко используются системы электронных телекоммуникаций, электронная почта, факсимильная передача информации и другие виды связи. Эти средства быстро ассимилируются культурой современного общества, так как они не только создают большие удобства, но и снимают многие производственные, социальные и бытовые проблемы, вызываемые процессами глобализации и интеграции мирового общества, расширением внутренних и международных экономических и культурных связей, миграцией населения и его все более динамичным перемещением по планете.

5. Информационные технологии занимают сегодня центральное место в процессе интеллектуализации общества, развития его системы образования и культуры.

Практически во всех развитых и во многих развивающихся странах компьютерная и телевизионная техника, учебные программы на оптических дисках и мультимедиатехнологии становятся привычными атрибутами не только высших учебных заведений, но и обычных школ системы начального и среднего образования. Использование обучающих информационных технологий оказалось весьма эффективным методом и для систем самообразования, продолженного обучения, а также для систем повышения квалификации и переподготовки кадров.

6. Информационные технологии играют в настоящее время ключевую роль также и в процессах получения и накопления новых знаний.

На смену традиционным методам информационной поддержки научных исследований путем накопления, классификации и распространения научно-технической информации приходят новые методы, основанные на использовании вновь открывающихся возможностей информационной поддержки фундаментальной и прикладной науки, которые предоставляют современные информационные технологии.

Современные методы получения и накопления знаний базируются на теории искусственного интеллекта, методах информационного моделирования, когнитивной компьютерной графики, позволяющих найти решения плохо формализуемых задач, а также задач с неполной информацией и нечеткими исходными данными.

7.Использование информационных технологий может оказать существенное содействие в решении глобальных проблем человечества и, прежде всего, проблем, связанных с необходимостью преодоления переживаемого мировым сообществом глобального кризиса цивилизации.

Именно методы информационного моделирования глобальных процессов, особенно в сочетании с методами космического информационного мониторинга, могут обеспечить уже сегодня возможность прогнозирования многих кризисных ситуаций в регионах повышенной социальной и политической напряженности, а также в районах экологического бедствия, в местах природных катастроф и крупных техногенных аварий, представляющих повышенную опасность для общества.