Файл: Технологии программирования. Информация в материальном мире (Понятие данных).pdf

Нельзя так же забывать о том, что защита информации и обеспечение ее соответствия приведенным выше свойствам является одной из востребованных задач XXI века. Конечно же, самым простым способом исключения любой возможности утечки электронной информации – отказ от обработки в электронном виде, однако, как показывает история развития человечества, ни один носитель не может обеспечить полноценной защиты. Сейчас защита информации является непрерывным, комплексным процессом, направленным на обеспечение нарушения всевозможных свойств безопасности. Можно выделить три типа этапов:

1. Создание, формирование и утверждение требований относительно информационной безопасности интересующих объектов, с учетом особенностей их передачи, характеристик, и степени важности (например, данные об именах сотрудников локальной компании являются менее приоритетными перед бухгалтерскими данными или данными по внутренней структуре)
2. Разработка системы защиты;
3. Ввод в эксплуатацию и поддержка защиты информации в актуальном режиме с учетом технологических новвоведений.

В защите информации заинтересованы естественным образом и государственные органы. Соответственно Федеральному закону №152-ФЗ защита персональных (любой информации о конкретном человеке) данных осуществляется соответственно требованиям приказа от 18 февраля 2013 г. №21 «Об утверждении Состава и содержания организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных» и Постановления Правительства РФ от 01.11.2012 г. №1119 «Об утверждении требований к защите персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных».

Информация, циркулирующая в обществе, требует специальных средств и методов обработки, хранения и использования. Чем дальше развивается общество, и чем больше становится информации вокруг, тем большее количество методов для нее требуется.

В связи с этим, формировались новые научные дисциплины – кибернетика, бионика, робототехника и другие, имеющие своей целью изучение закономерностей информационных процессов. В следующей главе мы рассмотрим два наиболее быстро развивающихся в данный момент направления – кибернетику и нейротехнологии.

Глава 3. Развитие информации посредством развития технологий. Кибернетика, нейротехнологии

Поднимая тему развития информации нельзя не упомянуть изначальную науку, сконцентрировавшую на ней внимание, как на единице изучения. Информатика – это одна из тех наук, охватывающих почти все виды деятельности человека, и затрагивающую практически все социальные уровни управления на основе технологий. Предметом ее изучения являются, конечно же, общие и отдельные закономерности и свойства информационных процессов. При разработке технологий, таких как носители информации, приемы кодирования (языки программирования), каналов связи и пр., почти не имеет значения узконаправленность в дальнейшем вкладываемой в них информации. Информатика стала и будет в дальнейшем непрерывным источником современных технологий, которые, даже имея существенные различия, всегда имеют общие черты.

В информатике можно выделить несколько наиболее распространенных классических направлений:

- Система автоматизированного проектирования (САПР). Это такой программно-аппаратный комплекс, который позволяет человеку создавать максимально эффективные проекты техники (механизмы, аппараты, и т.д.);

- Автоматизированная система управления (АСУ) – наиболее часто встречающийся в обычной жизни комплекс технологических и программных средств, которые позволяют человеку управлять объектами в производстве или общественной сфере. Примером данного комплекса являются как уличное освещение;

- Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП) – данный комплекс программных средств обеспечивает автоматическое управление аппаратурой и техникой, например, станком или лифтом;

- Автоматизированная обучающая система (АОС) – соответственно названию, это комплекс платформ, баз данных и пр., обеспечивающие доступ к обучению как со стороны студента, так и контроль со стороны преподавателя;

- Автоматизированная система научных исследований (АСНИ) – это программно-аппаратный комплекс, благодаря которому человек предоставляет данные приборов компьютеру и получает не только обработанную информацию, но и представление ее в удобном виде.

Поскольку использование информационных технологий имеют обширный спектр – диагностические программы и технологии в медицине, базы данных, системы бухгалтерской деятельности и т.д. – с развитием технологий начали выделяться такие направления, как кибернетика и нейротехнологии. Давайте же рассмотрим их более детально.

3.1. Кибернетика

Изначально термин «кибернетика» был введен Андре-Мари Ампером в 1834 году, и он обозначал науку управление государством, обеспечивающую для граждан наличие всевозможных благ. В дальнейшем, понятие термина претерпевало изменения, и в конечном итоге, Норберт Винер в 1948 году предложил понимать кибернетику в качестве науки о закономерностях информационных процессов управления и передачи данных и информации как в обществе, так и в живых организмах и машинах. Дополнительно, информация в кибернетике стала использоваться прежде всего в качестве ориентирования, управления, позволяя воздействовать на систему сугубо положительным образом и совершенствовать ее.

Как водится, с ростом технологий расширился спектр изучаемых наукой объектов, что привело к объединению в кибернетике изучения связей, коммуникаций, управления в живых и механических ресурсах, включая их самоорганизацию. Данная наука сфокусировала внимание на процессах обработки, реакции и изменениям чего-либо (будь то биологический, механический или цифровой объект) для повышения усваиваемости и улучшения выполнения поставленных задач. Гордон Паск, один из основоположников понимания кибернетики XX века, дополнил определение, включив в процессы обработки объекта любую информацию из любых источников.

В качестве устоявшейся науки, получив мощный толчок к развитию посредством роста информационной и технической грамотности человека, кибернетика включила в себя несколько различных основных кластеров:

- Теоретическая наука – разработка и изучение таких научных систем управления, которые могут обосновываться на математических разделах. В данном случае изучаются такие отрасли, как теория автоматов, преобразование информации, алгоритмы, и т.д.

- Техническая наука – соответственно названию, кластер подразумевает изучение особенностей сохранения, переработки, перемещения, создания технических систем (преимущественно автоматических, таких как роботы, ЭВМ и т.д.)

- Биологическая кибернетика – смежный между техническими и гуманитарными науками кластер, изучающий особенности управления и развития биологических систем. Может быть разбит на несколько разделов:

- Медицинский, включающий в себя любые взаимодействия с болезнями, такими как лечение, диагностирование, а так же моделирование.

- Физиологический, подразумевающий, прежде всего, изучение и моделирование организмов и выделенных частей живых объектов в различных состояниях.

- Нейрокибернетика, в которой, беря за основу данные из предыдущих разделов, происходит моделирование процессов управления нервных систем как на биологическом уровне, так и на механическом.

- Психологический, изучающий, диагностирующий, и моделирующий психологический анализ человека на основе поведенческих данных.

- Бионика, относящаяся как к биологическим наукам, так и к техническим. Определяется как последовательное моделирование биологических процессов, целью которой является создание и улучшение усовершенствованных технических устройств.

- Социальная наука – поскольку в данной науке невозможен полный охват всех нюансов управления обществом за счет возможности появления неформальных и субъективных нюансов, социальная наука несет в себе прежде всего конкретные аспекты особенностей управления.

- Экономическая наука – кластер предоставляет такие информационные данные, как особенности управления моделями и отдельными элементами моделей народных хозяйств, предприятий, общин, которые позволяют автоматизировать или упростить системы управления.

Исходя из перечисленных выше особенностей кибернетики, мы видим, что она затрагивает огромный объем основных сфер человеческой и общественной жизни, от управленческой деятельности (экономической и политической) до программирования генома. Автоматизация в случае кибернетики предполагает под собой введение в работу новейших технологий, таких как роботехнические системы, малогабаритные приводы, миниатюрные датчики, новая элементная база, что обеспечивает науке не только быстрый рост информационной базы, но и ускоренное развитие.

Таким образом, роботехника, как сфера, позволяющая человеку не только изучать информацию, но и создавать на ее основе новую, сегодня перестала быть фантастическим вымыслом. Промышленные роботы стали неотъемлемой частью социума, обеспечивающей грамотные рабочие процессы; высокотехнологические комплексы обеспечивают так же и быт обычных людей для домашнего использования. Разделение роботов по «поколениям» началось с развития ЭВМ, действующих только по конкретной команде и жесткому, заранее обусловленному алгоритму. Второе поколение, имея более гибкий комплекс алгоритмов и учитывающим адаптивность, умеют подбирать оптимальное решение на основе множества информационных данных. Сегодня не только разрабатываются, но и плотно входят в ежедневное использование роботы третьего поколения. Эти машины имеют такие задатки элементов искусственного интеллекта, которые дают им возможность с невероятной скоростью оценивать окружающую обстановку, самообучаться и использовать накопленный опыт при гибком изменении последующих действий с учетом полученных ранее данных.

Будущее кибернетики, как науки, предполагает, что в ближайшем будущем кибернетические систему будут одной из основных составляющих окружающей среды человека, поскольку эта наука, тесно связанная с информатикой и интернетом, прочно закрепилась в самых разных областях, что видно, прежде всего, из составляющих ее кластеров. Уже сейчас можно повсеместно встретить использование виртуальной реальности как в процессе обучения школ и университетов, так и в медицинской сфере, и даже в сфере обслуживания!

3.2. Нейротехнологии

Развивая как медицину, так и технические науки, человек не мог не быть заинтересован в понимании основного объекта организма, взаимодействующему с информацией. Мозг не только способен воспринимать и отдавать информацию во внешний мир, но и за долю секунды проводит обработку такого большого объема данных, которые позволяют принимать мгновенные, иногда жизненно-важные, решения.

Одной из предпосылок развития нейротехнологий стало как раз несоответствие между высоким потенциалом мозга и теми органами, которые отвечают за восприятие информации из внешней среды, из-за которых мозг может использоваться неэффективно: появляются ошибки в общении и передаче информации во вне, связанные с языковым и социально-культурным барьером, физиологическими и психологическими аспектами. Важным барьером так же является неразвитая картина мира, возникающая из-за недостатка опытного знания. Имей человек возможность использовать коммуникации напрямую, без «передатчиков», напрямую в мозг, выросло бы качество принятия решений, подкрепленное только опытом, а не эмоциональным состоянием. Одной из причин спроса повышения эффективности взаимодействия мозга с внешней средой является потребность в предупреждении и устранении последствий заболеваний, таких как депрессия и заболевания ЦНС.

В качестве технологического объекта, мозг потребляет около 20 Вт, тогда как для его моделирования потребуется суперкомпьютер, требующий энергозатрат около 12 ГВт.

Между тем, понимание устройства и принципа работы мозга вызывает затруднение у мировой науки. Являясь одной из главных проблем мировой науки, она получила место одного из лидирующих направлений XXI века наравне с кибернетикой. В нейротехнологиях можно выделить несколько перспективных отраслей:

- Нейромедтехника – развитие нейропротезов органов, начиная от конечностей, и заканчивая искусственными органами чувств. Уже сейчас есть люди, использующие искусственные протезы рук и ног, обеспечивающие им полноценное существование и восприятие информации в мире.