Возникновение, этапы развития и технологические аспекты информатизации

Традиционно возникновение информатизации связывают с появлением компьютерной техники. Видимо, поэтому достаточно часто возникает мнение, что именно компьютеры стали главной причиной возникновения информатизации и информационного общества. Компьютеры и все связанные с этим направлением устройства, и даже Интернет являются лишь технической базой, средством информатизации. Именно они оказались наиболее эффективным средством для реализации задач, возникших при переходе к информационному обществу. Но если говорить об определении рубежных этапов развития информатизации, то они связаны с динамикой развития вычислительной техники и широким спектром электронных устройств, ориентированных на использование компьютеров, так как именно они формировали условия для наиболее важных преобразований.

Информатизация возникла из-за кардинального изменения роли информации во всех направлениях общественного развития. Если до середины прошлого столетия она выполняла вспомогательные, обслуживающие функции, то, начиная с 50-х гг. прошлого столетия, когда научно-техническая революция потребовала тесного сопряжения науки и промышленности, вовлечения в научные исследования широкого круга специалистов, роль информации стала изменяться. От сотрудников стали требовать работы с информацией не только в период обучения, но и в процессе производства. При этом работа не ограничивалась простым просмотром литературы, требовался поиск, анализ и другие интеллектуальные операции. Технологическое обеспечение всех вышеперечисленных процессов в большинстве случаев опиралось на традиционное библиотечное оборудование и доступные в тот период средства связи (телефон, телеграф, почту).

Уже в этот период стало понятно, что обладание большой базой структурированной информации (потенциальными знаниями) и совершенными средствами доступа к ней станет основой экономического, научного, технологического и политического успеха. Информация стала приобретать самостоятельное значение. При любом рассмотрении понятия информатизации надо четко понимать, что основой информатизации является не обилие технических средств, а наличие высококачественной, систематизированной, всесторонней информации.

Поэтому нулевым, подготовительным этапом информатизации следует считать мероприятия, предпринятые наиболее развитыми странами в 50-60-е гг. по созданию крупных информационных коллекций, технологий и организационных структур, позволяющих работать с этими массивами. В СССР наиболее крупным подобным мероприятием следует считать Государственную систему научно-технической информации (ГСНТИ). Начальные этапы ее реализации приходятся на этот период. Программа включала не только сбор и систематизацию информации, но и обеспечивала любому специалисту удобный доступ к научно-технической литературе (книги, журналы, патентная информация и др.) через организационную структуру функциональных, отраслевых, территориальных центров. В период расцвета ГСНТИ в этих подразделениях работало около миллиона информационных работников.

Другим аспектом информационной ситуации 50-60-х гг. явилось понимание невозможности освоения растущих объемов информации существующими на то время информационными технологиями. "Информационный взрыв" поставил задачу поиска новых информационных технологий, позволяющих сгладить возникающие трудности со сбором информации, ее хранением, систематизацией и доступом. Традиционные технологии себя исчерпали. Поэтому с конца 60-х гг. начинается активное использование компьютерной техники не только для сложных вычислительных работ, но и для автоматизации работ практически во всех сферах деятельности человека, включая работу с информацией. Появление магнитных носителей (магнитные ленты, магнитодисковые системы) позволило начать формирование электронных баз и банков данных. В развитых странах Запада к созданию информационных технологий с использованием компьютеров подключаются коммерческие структуры. Начинается формирование рынка информационных услуг, рынка компьютерной техники.

Компьютерная техника этого периода представлена в виде чрезвычайно дорогого, часто уникального оборудования, доступного только очень крупным структурам. Наиболее востребованной, обеспечивающей высокую доходность услугой становится предоставление доступа к вычислительным ресурсам, так называемое "машинное время". В это же время предпринимаются шаги по совершенствованию взаимодействия человека с вычислительной машиной. Перфокарты, перфоленты заменяются дисплеями, позволяющими осуществлять диалог с компьютером.

Несмотря на достигнутый прогресс, большинство работников не имели непосредственного соприкосновения с новыми технологиями и относились к ним с большим недоверием. Они получали возможность пользоваться конечными результатами через квалифицированного посредника (оператора). В качестве примеров подобных разработок направленных на широкий круг населения можно указать системы резервирования билетов и различные справочные системы.

В СССР этот этап информатизации вылился в колоссальную, очень затратную и неэффективную программу создания иерархического комплекса автоматизированных систем управления (АСУ). На каждом предприятии, в каждом более или менее крупном учреждении образуются вычислительные центры, в конкурентной борьбе распределяется вычислительная техника. Об экономической эффективности старались не говорить, программа носила идеологический характер. В школьных программах и специализациях практически всех высших учебных заведений появляются курсы программирования, ориентированные не на практическое применение, а на абстрактные математические вычисления. Именно в этот период в нашей стране происходит изменение значения термина " информатика ", который изначально предполагал изучение информации, ее свойств и методов работы с ней. Теперь " информатика " - это обучение программированию, технологии работы с вычислительной машиной.

Следующий этап информатизации общества связан с появлением персональной вычислительной техники, средств индивидуальной печати и копирования, возможности передачи графических образов документов, появлением мобильной связи и Интернета. Для каждого человека появляется возможность перехода к принципиально новой технологии индивидуальной работы, доступ к широчайшему спектру информационных ресурсов, расширению спектра развлечений. Персональные компьютеры предназначаются уже не только для работы, но и для развлечения. Они приходят в дом и постепенно становятся таким же привычным устройством, как телевизор или телефон.

Персональная техника создала технико-технологическую основу информационного общества, поэтому с начала 90-х г г. наиболее развитые страны начали постепенный переход к информационному обществу, началась активная фаза информатизации. Переход к ней был сопряжен, по крайней мере, с тремя проблемами, в решении которых требуется участие государства.

Во-первых, каждый человек должен был иметь доступ к необходимым техническим средствам, которые в зависимости от ситуации будут находиться в индивидуальном или коллективном пользовании. Конечно, государство не должно непосредственно вмешиваться в организацию этого процесса. Уровень жизни, достигнутый на предыдущих этапах развития общества, должен позволить населению самостоятельную закупку соответствующего спектра оборудования, выбирать ту или иную технологию работы. Именно уровень жизни населения обуславливает неравномерность перехода к информационному обществу различными странами.

Во-вторых, массовое внедрение новых технологий требует определенных навыков и знаний не только у наиболее активной части населения, которая ориентирована на изменения, но и на рядового работника, пенсионера, человека, живущего в сельской местности. В решении этой проблемы государство обязано занимать более активную позицию. Оно должно организовывать и стимулировать создание дополнительной системы образования, оперативно помогать населению в освоении новых технологий.

И, наконец, третьей составляющей является обеспечение гарантий равноправного и регламентированного доступа к информации, находящейся в общественном доступе. И здесь законодательная роль государства должна быть определяющей. Дополнительной задачей для государства, ориентированного на создание информационного общества, становится расширение спектра информации, находящегося в открытом доступе. При рассмотрении этого этапа не следует забывать, что персональная техника является частью сложного технологического комплекса и обеспечивает только конечную работу пользователя. Ядром информатизации являются глобальная система информационных ресурсов (массивов, банков данных, каталогов и т.д.), организационные структуры, технические и технологические средства, поддерживающие эти фонды, а также транспортная информационная инфраструктура, обеспечивающая доступ к ним. В конечном виде именно они определяют уровень информатизации. В информационном обществе эта центральная, организующая часть приобретает стратегический характер.

Развитие этой "материальной" части информатизации выполняется как государственными, так и коммерческими структурами. Государство формирует ресурсы, связанные с государственным управлением, обороной, историей, статистикой. Коммерческие структуры формируют информационные ресурсы, ориентированные на обслуживание бизнеса, банковского дела, информационное обеспечение общества, развлечения.

Переход на электронную форму хранения информации. При рассмотрении этапов информатизации не всегда обращают внимание на изменение формы хранения информации. Считается очевидным, что информационные ресурсы, участвующие в процессах информатизации, имеют электронную форму, и на этом рассмотрение заканчивается. Однако реализация этого положения имеет достаточно непростую историю, когда, чтобы достичь современного уровня хранения и обработки информации, потребовалось решить ряд достаточно сложных организационных и технических задач. Требовалось создать общепринятые форматы записи, обеспечить создание широкого набора электронных носителей (магнитные ленты, диски, дискеты, CD- и DVD-диски), разработать транспортные технологии, обеспечить надежность и безопасность хранения на столь непривычном носителе, когда невозможно проверить присутствие информации без соответствующего оборудования. Но самой главной задачей является внедрение этой новой цифровой формы хранения информации в привычную деятельность человека, отказаться от ориентации на традиционные носители (бумага, фотопленка, носители, основанные на принципах аналоговой записи).

Для обыкновенного пользователя возможные трудности перехода на новый носитель компенсируются большими удобствами, реализованными в современном оборудовании. Перед приобретением оборудования он уже принял решение о переходе, готов преодолевать все сложности освоения. Требуется только грамотно организовать рекламу получаемых преимуществ, консультации и техническую поддержку.

Несколько сложнее этот переход осуществляется в производственных процессах, где он, как правило, сопряжен с разработкой специализированных, часто уникальных информационных систем. Уровень современных информационных технологий позволяет формировать электронные информационные ресурсы в процессе основной функциональной работы. Любая система имеет развитые средства накопления данных, участвующих в операциях, фиксации и архивации возникающих ситуаций на электронных носителях. Созданы технические и программные средства ведения банков данных с огромными объемами хранения. Эти разработки обеспечивают автоматическое пополнение ретроспективных баз данных текущей информацией.

Таким образом, к концу 90-х гг. основным носителем для сохранения информации становится электронный носитель. Но основной объем знаний, накопленный за многовековую историю, оставался на традиционных носителях. Подобная ситуация создавала значительные неудобства, так как некоторые виды работ предполагают использование не только текущей информации, которая уже ориентирована на современные технологии и расположена на электронных носителях, но и ретроспективы, расположенной на традиционных носителях. Возникает проблема перевода наиболее ценной информации на электронные носители.

Здесь особенно ярко проявилось отличие аналоговой записи информации от электронной. Невозможно полностью сохранить содержание аналогового документа в электронном образе. Из-за дискретности электронная запись может зафиксировать только какую-то узкую, целевую на момент выполнения преобразования часть сведений, содержащихся в аналоговом документе. В качестве одного из наиболее простых примеров рассмотрим рукописный документ. Если перевод осуществляется в виде графического образа, то точность воспроизведения зависит от разрешения сканера. При этом документ не очень пригоден для дальнейшей электронной обработки, например, с использованием текстового редактора - требуется распознать текст. Однако процесс распознавания еще более огрубляет информацию, полностью исчезает понятие "почерк", характеристики исходного материального носителя и другие тонкие характеристики. Поэтому создание электронного аналога не отменяет ценность первичного документа. Если рассматривать вышеуказанную проблему более широко, то и аналоговые документы (бумага, фотопленка и т.д.) также не являются идеальным средством фиксации информации. Скорее всего, в перспективе этому направлению будет уделено особое внимание.

Проблема совместимости актуальна не только при трансформации аналоговой информации в электронную, достаточно большое количество задач приходится решать при сопровождении уже имеющихся массивов электронной информации. Структура записи электронного документа определяется форматом, который, в свою очередь, зависит от носителя, технического средства записи-считывания, программной разработки, в рамках которой живет информация. Постоянное развитие этих составляющих требует непрерывной конверсии электронных данных. Утеря контроля над этим процессом достаточно часто влечет потерю информации. Ярким примером подобной ситуации может служить переход в нашей стране с ЕС ЭВМ на персональную вычислительную технику, который совпал с перестроечными процессами, упразднением и реорганизацией структур, владеющих ценными массивами. Поэтому значительное количество созданных баз данных, информация из которых актуальна и в настоящее время, было утеряно.

Перевод коммуникации на сетевые электронные технологии. Наиболее заметным технологическим изменением, кардинально изменившим систему коммуникаций человека, стало повсеместное использование сетевых технологий и Интернета. Внедрение этих технологий позволило реализовать функции коллективной, дистанционной работы. Изменились коммуникационные возможности человека за счет быстрого подключения к любой группе адресатов, скорости приема-передачи информации, возможности оперативного использования информации из электронных архивов и баз данных. Разработка сетевых методов и освоение необходимых технических средств начались около сорока лет назад. На начальном этапе формировались технологии, обеспечивающие коллективную работу в рамках автоматизации производственных и офисных работ в компактно расположенном комплексе зданий на базе локальных вычислительных сетей (ЛВС). Пользователи работали сначала на выносных терминалах, позднее к сети были подключены персональные компьютеры, которые совместно с серверами и кабельной сетью предприятия стали технической основой современных ЛВС. Программная часть локальных сетевых технологий основана на приложениях типа клиент- сервер, обеспечивающих корректную многопользовательскую работу с едиными данными.

Дальнейшее развитие методов работы с информацией потребовало объединить взаимодействие не только в рамках единого здания. В середине 70-х гг. появляются модемные соединения удаленных компьютеров через телефонную сеть, позволившие обмениваться короткими текстовыми сообщениями. Следует отметить, что одной из первоначальных причин объединения компьютеров (основы современного Интернета) была оптимизация загрузки уникального дорогостоящего оборудования. Повышение их производительности выполнялось за счет привлечения заданий из перегруженных вычислительных центров. Информационный обмен сообщениями, электронная почта возникли в виде инициативы энтузиастов, имеющих доступ к развитию сетевой технологии. Электронная почта, пройдя сложный процесс становления, стала одним из главных инструментов коммуникации в современном обществе.

В процессе эксплуатации выяснилось, что электронная почта имеет существенное ограничение во взаимодействии пользователей. Для передачи сообщения от одного пользователя сети по одному или нескольким кон-кретным адресам необходимо было знание этих адресов. Достаточно часто требуется публикация сообщения, чтобы оно было доступно всем пользователям сети. Поэтому следующий этап совершенствования технологий сетевого взаимодействия был посвящен реализации этой идеи, которая была реализована в 80-х гг. Появляются Bulletin Board Systems (BBS) - электронные доски объявлений, на которых размещали самую разнообразную информацию: коммерческие предложения, поиск работы, объявления о пропаже животных и т.п. С использованием BBS появилась возможность организации чата, проведение коллективных игр. Для доступа к BBS пользователю были необходимы телефонная сеть, модем и программа - терминал.

Доступ осуществлялся по принципу "точка - точка", поэтому к компьютеру подключался громоздкий шлейф модемов, требовалась масса телефонных номеров. Дозвониться до BBS было очень проблематично. Изначально эти доски объявлений содержали разнообразные фирмы, и доступ к ним был платный. Впоследствии же, в качестве хобби, их стали открывать и обычные люди. В основной своей массе доступ к частным BBS бесплатный.

Они могли быть как автономными, так и связанными с другими BBS. Связь выполнялась на основе некоммерческой сети Фидонет (коротко - Фидо, от англ. Fidonet), которая также базировалась на модемных соединениях "точка - точка". Подключаясь к сетевойBBS, пользователь имел доступ только к информационным ресурсам, хранящимся конкретно на этой BBS. Поэтому для создания интегрального ресурса BBS обмениваются информацией между собой, забивая телефонные каналы.

К концу 80-х гг. использование BBS приобрело массовый характер. В сети начали концентрироваться колоссальные объемы информации, но доступ ко всему спектру этих ресурсов ограничивался неспособностью обмена информацией между многочисленными BBS по телефонным каналам. Появилась идеология создания Всемирной паутины. Основой Всемирной паутины является специализированная сеть кабельных соединений, обеспечивающая транспорт информации, и система компьютеров, диспетчирующая потоки информации в соответствии с адресами отправителя и получателя, прикрепленными к ней. Каждый пользователь сети для входа в нее должен получить уникальный адрес и установить электрическое подсоединение к Всемирной паутине. Следует отметить, что коренное отличие Всемирной паутины от предшествующего ей Фидонета заключается не в технических решениях, а в принципах размещения информационных ресурсов. В Фидо ресурс располагается на компьютере администратора сети, он должен дать согласие на это размещение и упорядочить данные в соответствии со своей системой организации массивов. Во Всемирной паутине такого ограничения нет. Любой пользователь может зарегистрировать, договориться о подключении к провайдеру и создать собственный сайт, на котором практически бесконтрольно может публиковать любую информацию. Для внешнего подключения необходимо знать уникальный адрес компьютера, хранящего требуемую информацию. Однако такое стихийное построение создает проблему поиска необходимой информации.

Если в BBS администратор систематизирует информацию, например, по тематике и в значительной степени упрощает поиск, то во Всемирной паутине эту функцию должны выполнять поисковые системы, через набор "пауков", "ощупывающих" подключенные к сети компьютеры, автоматические информационные технологии, систематизирующие найденную информацию. Работа поисковика зависит от качества работы этих составляющих. К сожалению, на настоящий момент качество поиска далеко от идеала, часть информации отсутствует, много шума и искажений. Стремительное развитие сети предъявляет новые более жесткие требования к поиску, которые, возможно, будут выполнены при реализации идеологии Семантической паутины (Semantic Web). Идеология продвигается Консорциумом W3 (организация, разрабатывающая и внедряющая технологические стандарты развития Всемирной паутины).

Обеспечение мобильности и интеграции информационных технологий. Следующим шагом в технологическом обеспечении информатизации стало обеспечение мобильности. Начало было положено широким и очень быстрым переходом на мобильную телефонную связь. Принцип радиотелефонии был известен еще в 20-30-е гг. прошлого столетия, но только появление сотовой связи в 1978 г. вдохнуло в эту технологию возможности массового использования. Начиная с 80-х гг., постоянный рост этой услуги позволил практически любому человеку купить сотовый телефон и иметь возможность оперативного обмена информацией.

Следующей новацией стало появление мобильного компьютера, сначала в виде очень громоздкого лэптопа, затем ноутбука. Пользователь теперь имеет возможность работать с информационными ресурсами компьютера без привязки к какому-либо фиксированному месту, но он лишен уже привычной возможности сетевого общения и, что самое главное, Интернета. Модемы, как правило, входящие в стандартную комплектацию мобильных компьютеров, не смогли эффективно обеспечить эту функцию. Проблема обеспечения мобильности сетевого соединения стояла не только для переносных компьютеров. В ряде случаев построение кабельной части локальной вычислительной сети было невозможно либо нерационально в связи с постоянной реконфигурацией схемы подключений. Поэтому в конце 90-х годов были разработаны оборудование и стандарт беспроводного сетевого подключения Wi-Fi (Wireless Fidelity - "беспроводная точность ").

Реальная мобильность компьютеров стала возможна после создания мобильного Интернета. С 2005 г. операторы мобильной связи использовали технологии Wi-Fi при развитии сотового покрытия территорий. Сейчас происходит бурное развитие этих технологий, идет борьба за выделенные диапазоны радиочастот, конкурентная борьба форматов связи (LTE, WiMAX).

Одним из главных направлений технико-технологического развития, способствующего еще более эффективной работе с информацией, является конвергенция технологий, комплексирование функций нескольких электронных устройств в одной мобильной конструкции (компьютер, телефон, навигация, электронная книга, Интернет и т.п.). При этом для побуждения населения к закупке более совершенных устройств, кроме агрессивной рекламы, проводится политика снижения цены на оборудование и компенсации финансовых потерь за счет расширения спектра предоставляемых услуг, например, мобильного телевидения или доступа к каким-то популярным информационным ресурсам.

Судя по вектору текущего развития информационных технологий, ближайшие десятилетия будут посвящены развитию методов виртуализации ощущений человека. Перспективные технологии позволят выполнять дистанционную работу, полностью погружаясь в виртуальную среду взаимодействия с управляемым (наблюдаемым, контролируемым) объектом.