Татарникова Татьяна михайловна Доктор технических

Татарникова Татьяна михайловна Доктор технических наук, профессор Технология информационного общества

СОДЕРЖАНИЕ 1. Технология информационного общества 1. 1. Модель специалиста XXI века 1. 2. Информационное общество как очередной этап развития человечества 1. 2. 1. Инфокоммуникационный уровень развития цивилизации 1. 2. 2. Инфокоммуникация и глобализация 1. 2. 3. Социально-экономические структуры, цели и проблемы информационного общества 1. 2. 4. Экономика информационного общества 1. 3. Технологическая основа информационного общества 1. 3. 1. Электроника 1. 3. 2. Фотоника 1. 3. 3. Радиотехника 1. 3. 4. Инновационные циклы развития человечества 1. 4. Кафедра информационных технологий СПб. ГУСЭ

МОДЕЛЬ СПЕЦИАЛИСТА XXI ВЕКА Дополнительные квалификации специалиста XXI века Квалификация в Квалификация в области хозяйствен- области технологий области человеческой ной деятельности инфокоммуникации Инновации Среда обитания человека (экономика, предпринимательство, (инфотехнологии, инфосистемы, инфоуслуги, (языки, самообразование, юриспруденция, сервис, телекоммуникации и др. ) психология и др. ) финансы и др. ) Инфокоммуникация – это: и объект бизнеса, и инструмент предпринимательства, и предмет сервиса и инфраструктура экономики, и средство для человеческого и профессионального общения … Инфокоммуникации – это технологическая основа современного информационного общества.

МЫ ЖИВЕМ В ЭПОХУ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА Информатизация – это процесс создания и Этапы развития человечества массового внедрения информационных и комму- Охота, собирательство никационных технологий и средств. Наряду с социальной и экологической сформировалась информационная среда Аграрное общество обитания человека, которая несет человечеству и новые возможности и новые угрозы. Индустриальное Информационное общество: общество 1) информация и знания превратились в Информатизация важный ресурс развития; Информационное 2) сформировался рынок информации и общество знания; 3) растет удельный вес информационного и коммуникационного секторов экономики 4) информационная инфраструктура определяет конкурентоспособность государств, регионов и предприятий; 5) изменились модели образования, труда, общественной жизни и отдыха.

УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ ЦИВИЛИЗАЦИИ КАК ФУНКЦИЯ ОБЪЕМА ИНФОРМАЦИИ Уровень развития цивилизации зависит от объема информации: 1) созданной и сохраненной людьми для дальнейшего использования и 2) перемещаемой между людьми во времени и пространстве. Можно выделить следующие уровни: 1) предъязыковой уровень ~ 10**7 байт (~10 Мбайт, минута качественной аудиозаписи). Доступная для использования информация хранится в памяти человека и накапливается каждым человеком самостоятельно; 2) языковой уровень ~ 10**9 байт (~1 Гбайт, грузовик книг). Каждый человек обладает не только собственной информацией, но и информацией своего селения, клана или племени; 3) письменный уровень ~ 10**11 байт (~0, 1 Тбайт, библиотека академических журналов). Человек дополнительно получает доступ к информации, содержащейся в рукописях, которые созданы не только современниками, но и предшествующими поколениями людей; 4) печатный уровень ~ 10**17 байт (~100 Пбайт, все, напечатанное на бумаге). Возможности доступа к информации расширяются за счет библиотек. Объем доступной информации становится больше возможности человека при ее изучении; 5) Инфокоммуникационный (компьютерный) уровень. Огромные объемы информации, хранятся в компьютерах и на информационных носителях.

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЙ УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ Сегодня через инфосети человеку доступна практически вся информация, накопленная человечеством за всю свою историю! 1999 год – в мире было произведено от 2 до 3 экзабайт (1 Эбайт = 1018 байт) данных, 2002 год – уже от 3 до 5 экзабайт. Объем данных, накапливаемых за 1 год, примерно равен объему всей устной речи, когда-либо произнесенной за всю историю человечества. 2011 год – объем цифровой информации приблизился к 1800 экзабайт и в 10 раз превы- сил объем 2006 года. ~ 90% этих данных хранится на магнитных носителях и ~ 50% – на компьютерах. Инфокоммуникационный уровень развития характеризуется созданием глобальной информационной инфраструктуры, которая обеспечивала бы доступ каждому человеку к глобальным информационным ресурсам всего человечества. В самом общем плане главная проблема науки в области ИКТ – это разрешение проти- воречия между потребностью людей в хранении и передаче информации и теми воз- можностями, которые предоставляют им информационные системы и телекомму -никационные сети. Эта проблема решается на всех уровнях: применительно к конкретным людям, предприятиям, государствам и на межгосударственном уровне.

ИНФОКОММУНИКАЦИЯ И ГЛОБАЛИЗАЦИЯ Технические Экономические тенденции тенденции Внедрение технологии коммутации пакетов Либерализация связи Объединение сетей, Глобализация связи интернет Глобальная информаци- Глобализация мировой онная инфраструктура экономики Создание информационного общества Главное назначение инфокоммуникаций состоит в создании информационной инфраструктуры новой социальной формации – информационного общества.

ТРИ СТИХИИ ГЛОБАЛЬНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 1. ЗЕМЛЯ. Великий шелковый путь – I-XIV века. С ети караванных дорог пересекали Евразию и связывали культуры Запада и Востока. 2. ВОДА. Великие географические открытия XV-XVII веков. Корабль стал основным средством переноса материальных ценностей и информации на большие расстояния. 3. ВОЗДУХ. Глобальные телекоммуникационные сети – XIX-XXI века. Телеграфия – 1832 год, телефония – 1876 год, радио – 1895 год, ТВ ~ 1925 год.

ДИНАМИКА РОСТА ОБЪЕМА ИНФОРМАЦИИ в XIX, XX и XXI ВЕКАХ Современный уровень развития цивилизации характеризуется лавинообразным ростом объема информации. Во 2 -м десятилетии XXI века динамика роста информации еще выше! Интеллектуальный потенциал общества базируется на информационном ресурсе. Создание и освоение информационных ресурсов в XXI веке немыслимо без инфокоммуникационных систем и технологий.

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ОБЩЕСТВА ХАРАКТЕРИС- ИНДУСТРИАЛЬНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ ТИКА ОБЩЕСТВО Информация, знание, новая техноло- Продукты Полезные товары и услуги гия (идеи становятся все дороже реализации идей) Основная единица Фабрики и заводы по производс- Информационные сети и банки, ав- производства тву традиционной техники томатизированные заводы, IT-парки Развивающиеся страны, колонии Расширение фронта знаний, произ- Рынок водства и продажи информации (среды развития – «земля» и «вода» ) (среда развития – «воздух» ) Ведущие отрасли Мануфактурное производство Интеллектуальная индустрия Производство средств производ- Матричная структура Структура ства и инфраструктура (транспорт, промышленности: все отрасли и взаимосвязаны, нет первичных промышленности энергетика, связь) вторичных. Социально- Закон цен (по соответствию спроса Закон информационной стоимости экономический (объем знаний, овеществленных в принцип и предложения) товаре) Форма организации Централизованная форма власти Функциональное общество общества (иерархическая структура) (децентрализованная структура) • Информатизация приводит к росту интеллектуальной составляющей трудовой деятельности и изменяет общественную роль членов общества – молодых и старых, мужчин и женщин, местных и приезжих.

ЦЕЛИ И ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА ИНДУСТРИАЛЬНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО Валовое внутреннее Цели и приоритеты Валовой внутренний продукт потребление Формы политического Непосредственное участие Парламентская демократия управления граждан в принятии решений Движущие силы социальных Рабочее движение Гражданское движение изменений Тоталитаризм, войны, фашизм, “Футуршок”, террор, инфозащи- Социальные проблемы безработица та, кибероружие, кибервойны Наиболее высокая ступень Высокое массовое творчество, Высокое массовое потребление развития производство знаний Материальные (удовлетворение Духовные (информационные) Стандарты ценностей физиологических потребностей) ценности Осуществление основных Этические стандарты Самодисциплина человеческих прав Возрождение человеческой Единство природы и человека, Дух времени свободы единая экологическая система • Информатизация приводит к коренной перестройке всех основных социально- экономических структур, изменению целей, приоритетов, проблем и стандартов общественной жизни.

ОСОБЕННОСТИ ЭКОНОМИКИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА СТАРАЯ ЭКОНОМИКА НОВАЯ ЭКОНОМИКА Опора на полученные знания и навыки Обучение – непрерывный процесс длиной в жизнь (чем больше стаж работы, тем выше квалификация) Опора на безопасность (в широком Готовность к риску понимании этого слова) и стабильность Ориентация на сохранение рабочих мест Ориентация на создание новых рабочих мест Опора на знания и интеллектуальную Опора на капитал собственность. Капитал – рабочий инструмент, фактор производства. Стремление к сохранению status quo Скорость и изменения Концепция “выигрыш-проигрыш”, от сделки Концепция “выигрыш-выигрыш”, когда каждая из одна из сторон выигрывает больше другой. сторон получает явный выигрыш от сделки Формирование новых альянсов и Высокая степень внешнего регулирования саморегулирование В целом информационное общество отличается мобильностью и ориентировано на стреми- тельный рост информационных ресурсов. Информатизация изменяет все сферы жизни человека: в технической сфере – из-за повсеместного внедрения цифровых информационных технологий; в экономике – благодаря превращению информации в товар; в социальной сфере – так как информация стала главным измерителем качества жизни; в политической сфере – благодаря свободным доступу к информации и обмену мнениями; в культурной сфере – из-за изменения форм, норм и ценностей общественной жизни.

ТЕНДЕНЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕНИИ РАБОЧЕЙ СИЛЫ МЕЖДУ ОТРАСЛЯМИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ - Мировой доход инфокоммуникационных компаний приближается к 1, 5 трл. $/год, а вклад информационного сектора в ВВП развитых стран – к 40%; - 60 -70% новых рабочих мест в развитых странах связаны сегодня с той или иной формой обработки информации.

СРАВНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНДУСТРИАЛЬНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВ Характеристики Индустриальное Информационное технологии общество Компьютер + 1. Инструментальный Паровая машина инфокоммуникационные компонент сети и системы 2. Основные функции и цели Замена и усиление физического труда интеллектуального труда 3. Характер производитель- Материальные Информационные ных сил производительные силы Переход к информационному обществу обеспечивается новой технологией, в основе которой лежат революционные достижения в области электроники, фотоники и радиотехники.

ЭЛЕКТРОНИКА обеспечивает аппаратную платформу для решения задач хранения и обработки информации Важный технологический принцип сформулировал Гордон Мур (1964 г. ): «Производительность кремниевых интегральных микросхем и количество тран- зисторов на одном кремниевом кристалле будут удваиваться каждые 18 месяцев, а их стоимость при этом будет уменьшаться на 50%» . Закон Мура будет справедлив примерно до 2015 года. Это означает следующее: станет возможна реализация персонального компьютера, телекамеры, мобильного телефона, ядра АТМ-коммутатора и других микроэлектронных изделий на одной микросхеме; емкость оперативной памяти компьютера достигнет нескольких террабит при соответствующей вычислительной мощности процессора; существенно уменьшится мощность, потребляемая микроэлектронными устройствами, и их стоимость. Кристалл микропроцессора POWER 5: Планы IBM - Суперкомпьютер Blue 276 млн транзисторов на площади 389 кв. мм, Gene/L: 128 стоек, 130 тысяч процес- изготовляется по проектным нормам 0, 13 мкм соров, 360 трил. операций/с, 267 млн. $. НАНОЭЛЕКТРОНИКА–область электроники, где создают интегральные электронные схемы с топологическими размерами элементов менее 0, 1 мкм (100 нм). В перспективе технология перекроет весь диапазон размеров вплоть до атомарного (примерно 0. 1 нм)

ФОТОНИКА объединяет разнообразные технологии создания волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) от изготовления лазера до производства оптического волокна • пропускная способность коммерческих ВОЛС удваивается каждые 12 месяцев; • образцы ВОЛС обеспечивают скорость свыше 10 Тбит/с по одному волокну.

РАДИОТЕХНИКА Ее достижения привели к появлению мобильных сетей, которые становятся универсальным средством доступа пользователей к глобальным транспортным сетям и через них к информационным услугам и контенту Основная проблема технологии радиодоступа – увеличение спектральной эффек- тивности, т. е. числа информационных бит, которое можно передать в спектре 1 Гц. Спектральная эффективность определяется формулой Шеннона C/W = log 2(1+S/N), где C (бит/с) - максимальная пропускная способность канала; W (Гц) - ширина спектра сигнала, которая ограничивает скорость модуляции, т. е. количество дискретных состояний (символов), передаваемых в единицу времени; S/N - отношение мощности сигнала к мощности шума, которое задает максимально возможное число различимых уровней квантования в амплитудной модуляции (или объем алфавита символов); log 2(1+S/N) - число бит, передаваемых одним символом. Благодаря современным методам сжатия сигналов, «умной» обработки сигна- лов и построения множественных приемопередающих антенн спектраль- ную эффективность удается приблизить к теоретически возможным значениям.

ИННОВАЦИОННЫЕ ЦИКЛЫ РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА (по Н. Д. Кондратьеву (1892 -1938) и Йозефу Шумпетеру (1883– 1950)) Развитие мировой экономики, начиная с конца XYIII века, описывается большими волнами, связанными с открытием принципиально новой технологии. Нарастающий фронт каждой большой волны укладывается в 20 -30 лет и включает более короткие промышленные инновационные циклы, объединяющие значительное количество открытий и изобретений. Стремительный рост объема информационного ресурса, на котором базируется интеллектуальный потенциал общества, требует для своего освоения и распростране- ния разработки и внедрения новой информационной и коммуникационной технологии – целого комплекса принципиально новых взаимосвязанных научных, технологических и инженерных методов и средств, основанных на использовании вычислительной техники и электросвязи.