Файл: История программирования в России (Начальный период становления кибернетики, 50-е годы).pdf
Добавлен: 24.05.2023
Просмотров: 94
Скачиваний: 3
Следующие двадцать лет знаменуют большим количеством и разнообразием кибернетических исследований в нашей стране. Все её направления активно развивались.
Во многих направлениях исследований результаты наших специалистов были на мировом уровне, а зачастую и опережали результаты работ зарубежных специалистов.
После знаменитого Джорджтаунского эксперимента по использованию компьютера для перевода с одного языка на другой в Советском Союзе стремительно развивались работы в этой области. Вскоре у нас появились первые версии программного обеспечения для машинного перевода. Эти программы базировались на достижениях лингвистики, которые стимулировались новыми структурно-математическими подходами к проблемам анализа и синтеза языковых структур. В создании и изучении моделей такого типа отечественные лингвисты оказались наравне с лингвистами из других стран. Это позволило тем, кто создавал первые программы для машинного перевода, занять лидирующие позиции в этой области. И в дальнейшем, когда наша страна стала отставать по многим позициям в области кибернетических исследований, работа в области машинного перевода осталась на мировом уровня.
Энергичное включение кибернетических идей в психологию мышления дало толчок к созданию ряда целостных моделей организации целесообразной человеческой деятельности. С 1964 по 1970 год на базе Московского энергетического института работал семинар по психоники, где активно обсуждались эти модели. В этом семинаре приняли участие психологи (Б. В. Зейгарник, В. П. Зинченко, В. Н.Пушкин и др.), а также специалисты в области кибернетики. Термин «психоника» получил свое названия от термина «бионика», который был широко распространен в 60-е годы. Психоникой предлагалось назвать областью междисциплинарных исследований между кибернетикой и психологией. Целью новой науки должно было стать включение в искусственные системы моделей и процедур, аналогичных тем, которые характеризуют направленную жизнедеятельность высших животных и человека. Выявление их стало задачей психологов. Одной из задач психоники должно было стать внедрение кибернетической методологии и математических моделей и методов в психологические исследования.
В Институте кибернетики Академии Наук СССР, в Киеве, подобные проблемы рассматривались на семинаре Н. М. Амосова.
В результате этих усилий было разработано и рекомендовано несколько целостных моделей психической деятельности и соответствующего поведения, которые не утратили своей актуальности и в настоящее время
Дальнейшее развитие моделей психической деятельности показало большое значение таких моделей для создания интеллектуальных систем.
Несколько отличный подход к решению задач по поиску интегральных моделей целесообразной деятельности были продемонстрированы в работах, был предложен А. В. Напалковым, возглавляющим биологический факультет МГУ.
В них преобладало понятие "эвристика". В 60-е годы — это понятие применялось в подавляющем большинстве исследований в области моделирования мыслительных процессов. Идея о том, что основной процедурой в целесообразном поведении является использование разнообразных приемов (эвристик), позволяющих резко сократить поиск альтернатив при поиске правильного решения. Усилия как психологов, так и специалистов по использованию компьютеров были направлены на поиск и изучения приемов сокращения переборов для решения невычислительных задач.
Такое понимание сущности процессов поиска решений проблем в психологии нашло соответствие в так называемой лабиринтной модели, которая была известна с начала века.
Использование лабиринтных моделей привело к созданию первых интеллектуальных программ, которые появились в 60-х годах прошлого века.
Данные модели хорошо подошли к программированию игровых заданий и задач в целом, в основе которых лежал направленный поиск по разнообразным альтернативам.
Специалисты нашей страны в области программирования создали в эти годы эффективные методы целенаправленного сокращения поиска, что дало им возможность создать и показать довольно эффективные программы, созданные для решения задач, требующего большого числа переборов.
Отечественные специалисты разработали в эти годы эффективные методы целенаправленного сокращения поиска, что дало им возможность продемонстрировать весьма эффективные программы решения задач, требующих большого поиска. Успех знаменитой шахматной программы "Каисса", выигравшей второе мировое первенство среди шахматных программ, целиком определялся удачным выбором эвристики, заимствованной из практики шахматистов, и эффективными методами сокращения поиска при анализе шахматных позиций.
Одним из достижений кибернетике стало распознавание образов в 60-х и первой половине 70-х годов, что дало возможность разработать занимательные и полезные с точки зрения программы. Так как эти программы имели большое практическое применение, то для их создания привлекали многих специалистов и целые коллективы.
Коллективы под руководством М. М. Бонгардом и Ю. Я. Журавлева достигли значительных результатов в этой области. Их результаты во многом превосходили зарубежные результаты.
Задача распознавания образов делится на два этапа.
Первый этап заключается в необходимости выбора набора признаков, которые позволят разделить объект на нужные классы. На следующем шаге нужно найти эффективную процедуру классификации для данных признаков. До М. М. Бонгарда усилия были направлены на реализацию второго этапа распознавания, исходя из предположения, что успешный отбор признаков уже осуществлен. Но главная сложность задач распознавания образов скрывается на первом этапе их решения. Заслугой Бонгарда и его сотрудников стало создание процедур выявления характерных черт на основе индуктивного обучения. Результаты этой работы были изложены в монографии «Проблема узнавания» ставшей на долгое время сборником идей и методов в задачах распознавания образов. Зарубежные ученые смогли добиться аналогичных результатов только спустя несколько лет, после выхода данной монографии.
Несколько исследовательских групп в области распознавания образов работало в Институте проблем управления. Три разработанных метода входят по праву в мировую сокровищницу процедур распознавания:
— метод потенциальных функций,
— метод статистических оценок и
— метод разделения классов с использованием гиперплоскостной системы.
Большой вклад в теорию распознавания образов внесли работы Ю. И. Журавлева и его ученики. Ю. И. Журавлевым в первые в мире была дана точная постановка задачи распознавания образов. В связи с этим стало возможным качественно оценить предложенные алгоритмы распознавания образов. При этом выбрать и применить к конкретной задачи наиболее эффективный алгоритм. Школа Ю. И. Журавлева до сих пор занимает лидирующие позиции в мировом сообществе в этой области информатики.
Модельная теория мышления, разработанная в работах В. Н. Пушкина, послужила основой для разработки метода ситуационного управления большими системами. Этот метод, появившийся во второй половине 60-х годов, во многом предвосхитил технологию решения задач в системах, основанных на знаниях (эта технология появилась в исследованиях по искусственному интеллекту только в середине 70-х годов в экспертных системах). С помощью метода ситуационного управления был решен ряд практических задач, и его использование продолжается до настоящего времени. Важность работы по управлению ситуацией в нашей стране очень велика. Большое количество специалистов, занимающихся разработкой этого подхода и его применением для решения практических задач (за десятилетие деятельности "ситуационного движения" в 1967-77 годах было проведено около двух десятков конференций, симпозиумов и школ, через которые прошло несколько сотен специалистов), были подготовлены к немедленному переходу на технологии искусственного интеллекта, как только они появились в начале 70-х годов.
После успехов в области создания переводчиков ТА-1, ТА-2 и" Альфа " в 1964-65 гг., отечественные исследования в области автоматизации программирования продолжали сохранять высокие темпы развития. В Москве, Новосибирске и Киеве работали команды, которые обеспечивали высокий уровень соответствующих программных продуктов.
В СССР был создан алгоритмический язык РЕФАЛ, в основе которого лежала теоретическая модель процесса, реализованная с помощью обычных Марковских алгоритмов. Его использование в нашей стране позволило создать ряд оригинальных программных продуктов, не имеющих аналогов за рубежом. К сожалению, РЕФАЛ пережил судьбу многих отечественных находок. За рубежом он не был признан по причинам, далеким от науки, а в нашей стране, после вынужденной эмиграции его создателя, им пользовалась лишь небольшая часть программистов и постепенно утратила свои позиции.
Аналогичная судьба постигла и языки программирования семейства ANALYST, созданные в Институте кибернетики АН СССР для компьютеров серии "Мир". Эти машины, по сути, были первыми персональными компьютерами (к сожалению, тогдашняя элементная база не позволяла уменьшить их габариты до настольных). Но, несмотря на передовые принципы, заложенные в структуре и функциях языков семейства ANALYST, они также не стали достоянием мирового сообщества программистов, хотя зарубежные специалисты высоко оценили достижения программирования в СССР.
К сожалению, к началу развития вычислительной техники третьего поколения (60-е годы) в нашей стране отсутствовала парадигма совместимости программного обеспечения. Талантливые разработчики компьютеров и программного обеспечения для них работали отдельно, вне рамок какой-либо государственной программы и требований стандартизации. Это привело сначала к потере темпа, затем к отставанию и, наконец, к роковому для отечественной информатики копированию в СССР и Восточной Европе разработок IBM. После этого наши достижения в области программирования, операционных систем, языков программирования практически сходят на нет, что отмечают зарубежные специалисты.
Исследования в области параллельного программирования в СССР имеют давнюю историю. Их начало относится к середине 60-х годов, когда Институт математики АН СССР (Новосибирск) и Московский энергетический институт были первыми коллективами, интересующимися теорией параллельных процессов в компьютерных системах, состоящих из однородных или неоднородных машин. Со временем в этих организациях сложились известные школы специалистов в области параллельных вычислительных процессов. Первые монографии по теории компьютерных систем и параллельных вычислений были опубликованы в нашей стране с большим опережением аналогичных публикаций за рубежом.
Отечественные специалисты первыми в мировой науке дали постановку и предложили первые решения таких задач, как сегментация алгоритмов и программ, планирование выполнения больших программ на компьютерных системах, динамическая диспетчеризация потока программ и программных сегментов, асинхронная организация процессов. В это время было предложено несколько оригинальных моделей для параллельных вычислений, заново переоткрытых затем в США и других странах во второй половине 60 - х кибернетические модели управления и методы решения сложных задач на компьютере стали активно внедряться в реальные системы управления самых различных уровней. Эта инициатива была активно поддержана правительством в виде значительного финансирования государственных программ по созданию систем автоматического управления для предприятий, отраслей, регионов и национальных систем. Программы развития сетей передачи и обработки информации, которые должны были охватить всю страну, были связаны с глобальной идеологической программой построения коммунистического общества. Эти "наполеоновские" планы не были подкреплены необходимой технической базой и были обречены на провал. Но, как ни странно, некоторая польза от этого движения все же была. Были созданы многие десятки отраслевых и региональных институтов, вычислительных центров на предприятиях и в различных организациях, что потребовало массовой подготовки специалистов, способных работать во вновь создаваемых учреждениях. Была организована подготовка специалистов по автоматизированным системам управления различного профиля, что в дальнейшем позволило сделать информатику массовой профессией. Наконец, были получены новые результаты в области информатики и управления в крупных технических, экономических, организационных и социальных системах, которые вошли в научный оборот.
Издание в середине 70-х годов двухтомника энциклопедии по кибернетике и толкового словаря по кибернетике стало своеобразной отметкой в окончании первичного этапа развития кибернетики и переход ее в фундаментальную научную дисциплину.
С выходом сборника в 1986 году «Кибернетика. Становление информатики», пришло понимание что само понятие кибернетика уходит в прошлое, а на ее место приходит информатика. Однако не стоит забывать, что кибернетика «мать» информатики.
Этот сборник открывается статьями тогдашнего президента АН СССР А. П. Александрова и вице-президента Е. П. Велихова. В этих статьях велась речь о ведущей роли информатики для развития человеческого общества в грядущем столетии. Термин «кибернетика», который широко использовался в эпоху бурного развития кибернетики с конца 50-х-начала 60-х гг., постепенно практически исчез из обращения. На смену ему в 80-е годы пришел термин информатика, который широко используется в настоящее время и охватывает практически все сферу использования компьютеров.