Урок 10

ПЕРСПЕКТИВА РОЗВИТКУ ЕЛЕКТРОННО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
І ЗАСОБІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ

1. Етапи розвитку IT

Інформаційна технологія виникла кілька мільйонів років тому разом з виробництвом на Землі. Найпростіші інформаційні технології з'явилися з початком писемності. Це наскальні малюнки, знаки і малюнки на корі, папірусі та ін. Поява книг, виготовлених друкарським способом, стала потужним поштовхом до розвитку інформаційних технологій. У своєму розвитку інформаційна технологія пройшла кілька етапів.

"Ручна" інформаційна технологія панувала до другої половини XIX ст. Уся обробка інформації виконувалася вручну за допомогою пера, рахівниці, бухгалтерських книг. Зв'язок підтримувався пересиланням пакетів, листів тощо.

"Механічна" інформаційна технологія. Винахід друкарської машинки, телефону, диктофона, модернізація системи поштового зв'язку дали змогу суттєво вдосконалити як окремі операції, так і весь технологічний процес обробки інформації, підвищити продуктивність управлінської праці. Така механізація інформаційної технології стала базою формування організаційних структур в економіці.

"Електрична" технологія. На зміну "механічній" інформаційній технології у 40—50-х роках XX ст. прийшла "електрична", що ґрунтувалася на широкому використанні електричних друкарських машинок, копіювальних машин, портативних диктофонів. Різко підвищились якість, кількість і швидкість обробки документів.

"Комп'ютерна" інформаційна технологія. Постійне зростання попиту на інформацію та інформаційні послуги зумовило застосування досить широкого спектра технічних засобів, насамперед електронних обчислювальних машин та засобів комунікацій. На їх основі створюються обчислювальні системи і мережі різних конфігурацій не тільки для накопичення, збереження, обробки інформації, а й для максимального наближення термінальних пристроїв до робочого місця фахівця або керівника, що приймає рішення. Це є досягненням багаторічного розвитку АІТ. З появою і широким розвитком електронно-обчислювальних машин (далі — ЕОМ) та периферійної техніки настала ера "комп'ютерної" інформаційної технології, яка у своєму розвитку пройшла три стадії.

Перша стадія (1950—1960) характеризується використанням великих (для того часу) ЕОМ. Вона була зорієнтована на економію машинних ресурсів. Концепція інформаційної технології полягала в такому: все, що можуть зробити люди, вони й мають робити; центральний процесор виконував лише ту частину роботи з обробки інформації, яку люди принципово виконувати не могли, наприклад, масові розрахунки. Основне завдання IT можна сформулювати як підвищення ефективності опрацювання даних на підставі використання формалізованих алгоритмів.

Для другої стадії. (1960—1970) визначальним став широкий випуск малих машин (міні-ЕОМ). Оскільки вартість апаратних засобів (машинних ресурсів) істотно знизилась, то метою інформаційної технології стала економія праці програмістів, тобто необхідно було підвищити ефективність програмування, зокрема за рахунок автоматизації програмних розробок. Докорінно змінилась концептуальна орієнтація — все, що можна запрограмувати, повинні робити машини, а люди зобов'язані виконувати лише те, що не може бути запрограмовано.

Третя стадія інформаційної технології (1970—1990) відома під назвою нової (сучасної, без паперової) інформаційної технології, характеризується масовим випуском персональних електронно-обчислювальних машин (далі — ПЕОМ). Визначальною метою стала економія праці користувачів. Основу нової інформаційної технології становлять розподілена комп'ютерна техніка, "дружнє" програмне забезпечення, розвинуті комунікації. Концепція третьої стадії: автоматизувати можна все, що люди спроможні описати (програмування без програмістів). Тому центральним завданням технології програмування стала розробка інструментальних засобів, які полегшують професіоналам-непрограмістам процес самостійної формалізації індивідуальних знань.

З появою і широким розвитком ЕОМ та периферійної техніки настала ера комп'ютерної інформаційної технології, яка названа новою (сучасною, безпаперовою) інформаційною технологією.

Нова інформаційна технологія (комп'ютерна інформаційна технологія) — це інформаційна технологія з "дружнім" інтерфейсом роботи користувача, що використовує персональні комп'ютери і телекомунікаційні засоби. Її інструментарієм є один або декілька взаємопов'язаних програмних продуктів для певного типу комп'ютера, технологія роботи в якому дає змогу досягти поставленої користувачем мети.

Користувачеві-непрограмісту надано можливість прямого спілкування з ЕОМ під час роботи в діалоговому режимі. При цьому потужні програмно-апаратні засоби (бази даних, експертні системи та бази знань, системи підтримки прийняття рішень тощо) створюють комфорт у роботі, дають можливість не лише автоматизувати процес зміни форми та місцезнаходження інформації, а й змінювати її зміст. Завдяки збільшенню обсягів індивідуального виконання робіт комп'ютери допомагають людині підвищувати продуктивність праці, а також ефективність рішень.

Для нової інформаційної технології характерні такі особливості:

·         робота користувача в режимі маніпулювання (не програмування) даними. Користувач має бачити (засоби виведення — екран, принтер) і діяти (засоби введення — клавіатура, миша, сканер), а не знати і пам'ятати;

·         наскрізна інформаційна підтримка на всіх етапах проходження інформації на основі інтегрованої бази даних, що передбачає одну уніфіковану форму подання, зберігання, пошуку, відображення, відновлення та захисту даних;

·         безпаперовий процес обробки документа, під час якого на папері фіксується лише його остаточний варіант, а проміжні версії та необхідні дані, записані на машинні носії, доводяться до користувача через екран дисплея ПК;

·         інтерактивний (діалоговий) режим розв'язування задачі з широкими можливостями для користувача;

·         можливість колективного виконання документа на основі групи ПК, об'єднаних засобами комунікацій;

·         можливість адаптивної перебудови форм і способів подання інформації у процесі розв'язування задачі.

2. ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ IT

Характерними для HIT є персоналізація засобів обчислювальної техніки, створення локальних мереж ЕОМ і багаторівневих систем обробки даних, організація автоматизованих робочих місць спеціалістів. Арсенал засобів HIT постійно поповнюється, зокрема значного поширення останніми

Класифікація інформаційних технологій роками набули комп'ютерна графіка, мультимедіа, гіпертексти, гіпертекстові технології та системи.

Комп'ютерна (машинна) графіка - один з важливих напрямів розвитку інформаційної технології в сучасних умовах. Під цим поняттям розуміють сукупність методів і засобів автоматизації процесів підготовки, введення, перетворення, зберігання й відображення графічної інформації за допомогою ЕОМ та графічних пристроїв.

Напрями розвитку комп'ютерної графіки такі:

·         графіка для автоматизованого проектування в машинобудуванні, будівництві, електроніці, а також художньому конструюванні;

·         програмне керування верстатами, роботами-маніпуляторами і підготовкою автоматизованого виробництва;

·         кольорова і напівтонова графіка для формування реалістичних зображень просторових об'єктів, у тому числі для машинної мультиплікації;

·          автоматизована обробка зображень, їх зберігання, пересилання, аналіз, розпізнавання образів;

·         ілюстративна та ділова графіка, наочне подання інформації в дослідженнях, системах управління, виробництві;

·         спеціалізована графіка в поліграфії, видавничій справі, рекламі;

·         навчальна та ігрова графіка.

Системами мультимедіа є інтерактивні комп'ютерні системи, що забезпечують роботу з багатьма інформаційними середовищами, нерухомим зображенням та рухомим відео, анімованою комп'ютерною графікою, текстом і звуком.

Гіпертекст у загальному випадку — це система інформаційних об'єктів (статей), у якій задані й автоматично підтримуються асоціативні та смислові зв'язки між виділеними об'єктами (елементами, поняттями, термінами або розділами). Це текст, де окремі терміни на екрані дисплея виділені підсвічуванням, а відповідне визначення одразу може бути видано на екран. Сфера застосування гіпертекстових технологій дуже широка: видавнича діяльність, бібліотечна робота, навчальні системи, розробка документації, законів, довідкового управління, баз даних, знань та ін.

Така система містить засоби подання та обробки слів і гіпертекстових структур, інформаційного поєднання документів, а також прокладання і запам'ятовування шляхів у гіпертексті. Під час роботи з гіпертекстовою системою поступово зникає відмінність між автором і читачем, тобто гіпертехнологія стає авторською.

3. ПРАКТИКА ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ
 ГНУЧКИХ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ

Сучасне промислове виробництво характеризується, як уже відзначалося, прискореним оновленням продукції внаслідок посилення конкуренції, технологічного прогресу та орієнтації на виготовлення продукції для конкретного споживача, що зумовлює зниження серійності випуску продукції. Як правило, виробничий апарат промислових підприємств обновляється повільніше, ніж вироби, що випускаються. Звідси виникає гостра проблема адаптації виробництва до параметрів продукції, що швидко змінюється.

Виробнича система, що відповідає сучасним вимогам конкуренції, ураховує тенденції і перспективи розвитку промислового виробництва, має бути:

·         високоефективною — характеризуватися високою продуктивністю за мінімальних витрат виробництва;

·         високоадаптивною, що передбачає високий рівень гнучкості техніки і технології та забезпечує мінімум трудових і матеріальних витрат під час зміни (відновленні) об’єктів виробництва;

·         стабільною, що характеризується постійним складом і структурою технічних засобів, технологічного процесу й організації виробництва протягом визначеного часу.

Сучасна виробнича система має поєднати гнучкість нижчих (одиничного, дрібносерійного) і високу продуктивність вищих (великосерійного, масового) типів виробництва. Необхідність прискорення темпів відновлення продукції спричиняє перехід машинобудування від автоматизації окремих елементів виробничого процесу до комплексної автоматизації на всіх рівнях, застосуванню ГВС в умовах одиничного, серійного й масового виробництв. Нова концепція відкрила шляхи рішення сформованого протиріччя між високою продуктивністю й відсутністю мобільності виробничого устаткування масового виробництва, високою мобільністю і низькою продуктивністю універсальних верстатів одиничного й серійного виробництва.

Значення наукових і технічних проблем гнучких виробничих систем для народного господарства полягає у створенні й удосконаленні методів і засобів технологічного, інформаційного та математичного забезпечення, які підвищують рівень гнучкості й автоматизації виробничих процесів, забезпечують їх автономне функціонування у різних галузях народного господарства. Як наслідок, досягається підвищення продуктивності, надійності, ритмічності та поліпшення інших показників діяльності як окремих автоматизованих технологічних одиниць, так і інтегрованих систем загалом, а також створюються умови для усунення людини зі сфери працемістких і небезпечних робіт та інтелектуалізації її діяльності.

Напрямки досліджень:

Ø  Створення і модифікація методів, алгоритмів і програм проектування й моделювання складних розподілених у просторі гнучких систем виробничого призначення та їх компонентів.

Ø  Розроблення методів моделювання і планування, математичного, алгоритмічного й програмного забезпечення завдань синтезу складних розподілених у просторі гнучких систем виробничого призначення, що відрізняються фізичними принципами реалізації, конструктивною та технологічною базами виконання, складом функціональних засобів й устаткуванням, технічним призначенням і методами керування на різних рівнях ієрархічної структури.

Ø  Оптимізація параметрів структури та режимів роботи окремих компонентів і гнучких виробничих систем загалом за енергетичними критеріями, показниками продуктивності, собівартості й надійності.

Ø  Розроблення фізичних моделей і проектування компонентів інтегрованих гнучких виробничих систем для різних галузей виробництва.

Ø  Створення й розроблення методологічних засад використання гнучких засобів промислової робототехніки з елементами штучного інтелекту у виробничих, технологічних та організаційно–технічних процесах.

Ø  Дослідження методів і засобів технологічного, математичного, інформаційного, технічного забезпечення гнучких виробничих систем з автоматичним формуванням програм їх функціонування.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.      Коли виникли інформаційні технології?

2.      Які етапи свого розвитку пройшли інформаційні технології?

3.      Які стадії пройшли комп'ютерні інформаційні технології?

4.      Що розуміють під новою інформаційною технологією?

5.      Назвіть особливості нової інформаційної технології.

6.      Які напрямки розвитку комп'ютерної графіки?

7.      Якою має бути сучасна виробнича система?

8.      В яких напрямках проходять дослідження для перспективного розвитку  автоматизованих систем?