Файл: История развития средств вычислительной техники (Информационных технологий).pdf

Чуть более десяти лет спустя после предупреждения, озвученного в докладе Lax, будущее сильной вычислительной научной инфраструктуры представляется светлым. Федеральные обязательства в отношении высокопроизводительных вычислений были еще более укреплены с принятием двух особенно важных законодательных актов: закона о высокопроизводительных вычислениях 1991 года, который учредил программу высокопроизводительных вычислений и связи (HPCCP) и Сената^[68]. Закон гора об информационной инфраструктуре и технологиях 1992 года, в котором рассматривается широкий спектр вопросов, начиная от высокопроизводительных вычислений до расширенного доступа к сети и необходимости сделать передовые технологии доступными для педагогов от детского сада до аспирантуры.

В приведении этого инкапсулированного обзора развития инфраструктуры вычислительной науки на сегодняшний день мы наблюдаем, что бюджет Президента на 1993 финансовый год содержит 2,1 миллиарда долларов на образовательные программы по математике, науке, технике и научной грамотности, что на 43% превышает показатели за 90 финансовых лет^[69].

Перспективы развития средств вычислительной техники

Можно попытаться составить общую картину развития различных направлений вычислительной техники путем анализа тематики европейских и американских конференций по вычислительной технике за последние несколько лет (ежемесячно в мире проходят десятки таких конференций).

Рассмотрим наиболее активно разрабатываемые подходы в вычислительной техники – в порядке убывания их популярности среди специалистов.

Следует отметить, что меньшая популярность зачастую связана не столько с потенциалом технологии, сколько с отдаленностью перспектив ее применения (например, чрезвычайно высокий потенциал кибер-заводов пока не вызывает серьезного интереса из-за наличия множества нерешенных задач по их управлению).

1. Нейронные сети.

Это направление устойчиво в первую очередь. Продолжается совершенствование алгоритмов обучения и классификации в реальном времени, обработки естественного языка, распознавания образов, речи и сигналов, а также создание моделей интеллектуального интерфейса, адаптирующегося к пользователю^[70].

Среди основных прикладных задач, решаемых с помощью нейронных сетей, - финансовое прогнозирование, сбор данных, диагностика систем, мониторинг сетевой активности, шифрование данных^[71].

В последние годы идет интенсивный поиск эффективных методов синхронизации работы нейронных сетей на параллельных устройствах^[72].

2. Эволюционные вычисления.

На развитие области эволюционных вычислений (ЭВ; автономное и адаптивное поведение компьютерных приложений и робототехнических устройств) существенное влияние оказали, прежде всего, инвестиции в нанотехнологии. Эволюционные вычисления решают практические задачи самосборки, самоконфигурации и самовосстановления систем, состоящих из нескольких одновременно функционирующих узлов^[73]. В то же время возможно применение научных достижений в области цифровых автоматов.

Еще одним аспектом эволюционных вычислений является использование автономных агентов для повседневных задач в качестве личных секретарей, менеджеров по работе с личными клиентами, помощников, которые отбирают необходимую информацию в сетях с помощью алгоритмов поиска третьего поколения, планировщиков заданий, персональных учителей, виртуальных продавцов и т. д^[74].

Сюда же относится робототехника и все смежные области. Основными направлениями разработки являются разработка стандартов, открытых архитектур, интеллектуальных оболочек, скриптов/языков запросов и методологий эффективного взаимодействия между программами и людьми^[75].

Предполагается, что модели автономного поведения активно внедряются во всевозможные бытовые устройства, которые могут убирать комнаты, заказывать и готовить еду, водить автомобили и т. д.

В будущем команды автономных агентов будут использоваться для решения сложных задач (быстрое исследование сетевого контента, больших массивов данных, таких как геномные). Для этого придется изучить возможные направления эволюции таких команд, совместное планирование работы, методы коммуникации, групповое самообучение, кооперативное поведение в нечетких средах с неполной информацией, коалиционное поведение агентов, объединяющихся «по интересам», научиться разрешать конфликты взаимодействия и так далее. Выделяются социальные аспекты – как общество будет относиться к таким сообществам интеллектуальных программ на практике.

3. На третьем по пятое место (по популярности) находятся большие группы различных технологий.

3.1. Нечеткая логика. Системы нечеткой логики, скорее всего, будут использоваться преимущественно в гибридных системах управления^[76].

3.2. Обработка изображений. Продолжится разработка методов представления и анализа изображений (сжатие, кодирование при передаче по различным протоколам, обработка биометрических изображений, спутниковых изображений), независимых от устройств воспроизведения, оптимизация цветопередачи на экране и для печати, а также методов распределенного получения изображений.

Дальнейшее развитие будет включать в себя инструменты поиска, индексирования и анализа смысла изображений, сопоставления содержимого справочников для автоматической каталогизации, организации защиты от копирования, а также алгоритмы машинного зрения, распознавания изображений и классификации^[77].

3.3. Экспертная система. Спрос на экспертные системы остается на достаточно высоком уровне^[78]. Сегодня наибольшее внимание уделяется системам принятия решений в реальном масштабе времени, инструментам хранения, извлечения, анализа и моделирования знаний, а также системам динамического планирования.

3.4. Умные приложения. Рост числа интеллектуальных приложений, способных быстро находить оптимальные решения комбинаторных задач (например, транспортных), связан с ростом производства и промышленного производства в развитых странах.

3.5. Распределенные вычисления. Распространение компьютерных сетей и создание высокопроизводительных кластеров вызвали интерес к вопросам распределенных вычислений – балансировке ресурсов, оптимальной загрузке процессоров, самоконфигурированию устройств на максимальную эффективность, отслеживанию элементов, требующих обновления, выявлению несоответствий между объектами сети, диагностированию корректной работы программ, моделированию подобных систем.

3.6. Появление автономных робототехнических устройств повышает требования к ОС реального времени – организации процессов самонастройки, планирования обслуживающих операций, использования средств искусственного интеллекта для принятия решений в условиях дефицита времени^[79].

3.7. Интеллектуальная инженерия. Особую заинтересованность в искусственном интеллекте проявляют в последние годы компании, занимающиеся организацией процессов разработки крупных программных систем (программной инженерией). Методы искусственного интеллекта все чаще используются для анализа исходных текстов и понимания их смысла, управления требованиями, выработкой спецификаций, проектирования, кодогенерации, верификации, тестирования, оценки качества, выявления возможности повторного использования, решения задач на параллельных системах^[80].

Программная инженерия постепенно превращается в так называемую интеллектуальную инженерию, которая решает более общие проблемы представления и обработки знаний (в то время как основные усилия в интеллектуальной инженерии сосредоточены на способах превращения информации в знания)^[81].

Традиционно наблюдается высокий интерес к компьютерным технологиям и средствам вычислительной техники среди разработчиков игр и развлекательных программ. Новые направления исследований включают моделирование социального поведения, коммуникации, человеческих эмоций и творчества.

Вывод по главе

Итак, средства вычислительной техники развивались в течение длительного времени и продолжаются развиваться до сих пор. В истории развития средств вычислительной техники выделяется несколько этапов: домеханический, механический, первое поколение ЭВМ, второе поколение ЭВМ, третье поколение ЭВМ, четвертое поколение ЭВМ, пятое поколение ЭВМ, шестое поколение ЭВМ.

Были рассмотрены наиболее активно разрабатываемые и перспективные подходы в вычислительной техники: нейронные сети, интеллектуальная инженерия, умные приложения, нечеткая логика, эволюционные вычисления.

2. Отличительные особенности развития персональных компьютеров

2.1. Анализ состояния рынка персональных компьютеров

Компьютерным рынком называют в первую очередь технологию и процесс, каковые можно назвать продуктом, компании, напрямую создающие эти технологии и, естественно, потребителя, другими словами самого простого обывателя либо фирму, домохозяйство, которые обращаются с услугами данных компаний.

Любой компьютерный рынок можно разделить на такие области как^[82]:

1. Персональные компьютеры (аппаратное обеспечение). Такой рынок может включать в состав: субрынок процессоров, устройства хранения памяти, мониторы, модемы, их можно объединить в подрынок - комплектующих, а кроме того рынок разной оргтехники, другими словами принтера, сканеры, факс и т.п.^[83].
2. Программные продукты (программное обеспечение - ПО). Здесь можно встретить разные продукты: операционную систему, графический, текстовый редактор, компьютерную игру и т.д.
3. Аппаратное обеспечение для корпораций. Здесь главным образом функционируют законы рыночной экономики. В текущем веке программное и аппаратное обеспечение могут распространяться множество разных компаний и организаций, таким образом, организуя конкуренцию, между тем выстраивая дилерские сети, центр обучения и поддержки. В сущности, данный рынок можно отнести к рынку персональных компьютеров, только этот рынок нацелен в сторону корпоративных клиентов^[84]. Другими словами, организации, которые находятся в этой области бизнеса, могут предлагать сервер, рабочую станцию и остальные продукты.
4. Программное обеспечение для корпораций. Другими словами, это сервера баз данных, средства для создания корпоративной информационной системы - то же самое программное обеспечение только для корпоративного пользователя^[85].
5. Телекоммуникации. Подразумевают под собой интернет-сеть, услуги, которые связаны с установлением доступа в интернет, а кроме того нужное для этого программное обеспечение. На сегодняшний день международными регулирующими компаниями рынки доступа могут относиться в особый отделённый сектор маркетинга телекоммуникаций. Единые правила организации доступа в телекоммуникациях выстраиваются на термине Сети доступа, а основные субъекты развития рынков доступа в области телекоммуникаций – это оператор доступа, каковой гарантирует проводной либо беспроводной доступ к сети, и провайдер доступа, каковой напрямую несет ответственность за возможность пользования услугами доступа со стороны пользователя. Доступ в телекоммуникациях предусматривает предоставление услуг другому оператору на конкретных условиях на базе лимитированного либо не лимитированного доступа с намерением предоставления телекоммуникационных услуг^[86].

Рынок персональных компьютеров увеличивается на некоторое количество процентов каждый год^[87]. На этом рынке особо плотная конкуренция. Главной стратегией, выбранной главным образом всеми организациями является стратегия диверсификации. Другими словами, предусматривается, что организации стремятся создавать различные и отличные от остальных продуктов для существенного увеличения целевой аудитории. Лидерам таких организаций требуется знать, по какому направлению движется промышленность, чтобы видение организации отвечало постоянно меняющемуся рынку.

Подготовка и обучение персонала является ключом к занятию доминирующего положения на рынке персональных компьютеров. На сегодняшний день рынок персональных компьютеров перенасытился сполна.
Особо сильная конкуренция вынуждает уменьшать стоимость, и организациям случается работать старательнее для приобретения той же величины доходов. Например, в 1999 году средний персональный компьютер могу стоить около 1700 долларов^[88]. На сегодняшний же день примерная стоимость на персональный компьютер будет равняться около тысячи долларов, но возможности компьютера стали еще более многообразнее, больше и шире.

По крайним оценкам аналитиков, в ближайшем будущем первые пять производителей будут регулировать приблизительно 69% мирового рынка персональных компьютеров, что может свидетельствовать о высокой концентрации рынка^[89].

Таким образом, потребительская группа персональных компьютеров достаточно многообразна: это люди с абсолютно различным уровнем дохода. Множество разных продуктов на этом рынке настолько велико, что практически любой человек в состоянии найти то, что ему подойдет, за нужную ему стоимость.

На сегодняшний день на рынке представлено достаточно большое число брендов и производителей, которые создают богатый спектр персональных компьютеров, рабочих станций, ноутбуков, планшетов и остальной компьютерной техники^[90]. Однако, между тем, главная затруднительность при выборе производителя — это только значимость, имидж, статус и популярность марки, а также актуальность и востребованность их предложений.

Компьютеры Apple популярны не только собственным высоким качеством сборки, технологичными исследованиями и разработками, однако и верным соблюдением технологии производства^[91]. Apple с успехов выпускают достаточно богатый спектр компьютеров, ноутбуков, мониторов, Tablet PC, телефонов и т.д. Ноутбуки Apple, за счет своего широкого ассортимента, являются одними из лучших, стильных, красивых во всем мире. Естественно, это популярные серии ноутбуков, к примеру, MacBook, iMac или Mac Mini. Вместе с качеством, производительностью и бесшумностью, Apple отдает предпочтение дизайну собственного ассортимента. Для персонального применения данная марка – наилучший среди изготовителей ноутбуков и персональных компьютеров. Mac Pro является самой производительной моделью из линейки персональных компьютеров Apple. Прекрасная постоянность и надежность – вот что вынуждает всё большее и большее количество пользователей приобщиться к данному бренду.