Основы безбумажной информатики. Введение ( Теория трех информационных барьеров)
Глушков В.М.
Основы безбумажной информатики.
Введение.
(Теория трех информационных барьеров).
В. М. Глушков
ВВЕДЕНИЕ
Задача накопления, обработки и распространения (обмена) информации стояла перед человечеством на всех этапах его развития. В течение долгого времени основными инструментами для ее решения были мозг, язык и слух человека. Первое кардинальное изменение произошло в связи с приходом письменности, а затем изобретения книгопечатания. Эти два этапа создали принципиально новую технологию накопления и распространения информации, избавившую человечество от необходимости всецело полагаться на такой зыбкий и ненадежный инструмент, каким является человеческая память. Поскольку в эпоху книгопечатания основным носителем накапливаемой информации стала бумага, технологию накопления и распространения информации естественно называть бумажной информатикой.
Следует подчеркнуть, что революция в информатике, связанная со становлением письменности и книгопечатания, практически не затронула область переработки информации. Здесь основным и практически единственным рабочим инструментом продолжал оставаться человеческий мозг. Механизация отдельных операций по переработке информации (прежде всего вычислительных) с помощью тех или иных технических средств (логарифмическая линейка, арифмометр и т. п.) по существу ничего кардинально не меняла. Во-первых, при их использовании в бумажной форме представлялась не только исходная и заключительная информация, но и большинство промежуточных результатов, а во-вторых, каждый шаг по преобразованию информации контролировался и направлялся человеком. По существу все эти средства оставались лишь инструментами, а не подлинными машинами. О комплексной механизации и тем более автоматизации переработки информации на основе этих средств не могло быть и речи.
Положение в корне изменилось с появлением электронных вычислительных машин (ЭВМ). Подобно тому как изобретение механического двигателя открыло эру комплексной механизации и автоматизации физического труда, изобретение ЭВМ сделала то же самое в отношении труда умственного. Правда, первые ЭВМ исполь-
10
ВВЕДЕНИЕ
зовались в основном как большие автоматические арифмометры. Но уже тогда от обычных арифмометров их выгодно отличало отсутствие необходимости вмешательства человека в управление вычислительным процессом и запоминание промежуточных результатов.
Принципиально новый шаг был совершен, когда от применения ЭВМ для решения отдельных задач перешли к их использованию для комплексной автоматизации тех или иных законченных участков деятельности человека по переработке информации. Одними из первых примеров подобного системного применения ЭВМ в мировой практике были так называемые административные системы обработки данных: автоматизация банковских операций, бухгалтерского учета, материально-технического снабжения, резервирования и оформления билетов и т. п.
Решающее значение для эффективности систем подобного рода имеет то обстоятельство, что они опираются на автоматизированные информационные базы. Это означает, что в памяти ЭВМ постоянно сохраняется информация, нужная для решения тех задач, на которые рассчитана система. Например, для резервирования и продажи авиационных билетов системе постоянно требуется информация о расписании движения' самолетов, о ценах на билеты и о проданных уже или заказанных билетах. Она и составляет содержание информационной базы соответствующей системы. При решении каждой очередной задачи (оформления заказа на билет) система нуждается во вводе только одной небольшой порции дополнительной информации (содержания заказа) — остальное берется из информационной базы.
Заметим, что каждая порция вновь вводимой информации, вообще говоря, изменяет информационную базу системы. Эта база находится, таким образом, в состоянии непрерывного обновления, отражая все изменения, происходящие в реальном объекте, с которым имеет дело система. Создание и поддержание подобного рода информационных баз, называемых обычно базами данных, представляют собой первый шаг на пути перехода к безбумажной информатике.
Заметим, что хранение информации в памяти ЭВМ придает ей принципиально новое качество динамичности, т. е. способности к быстрой перестройке и непосредственному оперативному ее использованию в решаемых на ЭВМ задачах (без кропотливой работы по ее вводу в ЭВМ). Устройства автоматической печати, которыми снабжаются практически все современные ЭВМ, позволяют в случае необходимости быстро представлять любую выборку из этой информации в привычной бумажной форме. Важно, что при этом отпадает необходимость в хранении и переписывании бесчисленных документов, являющихся непременными атрибутами любой административной системы, работающей на основе старой «бумажной» (безмашин-ной) технологии. –
ВВЕДЕНИЕ
11
По мере своего дальнейшего развития административные системы обработки данных перерастают в автоматизированные системы управления (АСУ) соответствующими объектами. Вначале эти объекты были в основном локальными (завод, аэропорт и т. п.). Крупным шагом вперед было объединение ЭВМ и ВЦ в сети с помощью телефонно-телеграфных каналов связи. В результате возникла возможность безбумажного обмена информацией между удаленными ЭВМ. Впрочем, еще до создания сетей ЭВМ подобный обмен уже осуществлялся путем пересылки информации на машинных носителях, прежде всего на магнитных лентах. Дополняя друг друга, эти два способа информационного обмена создали прочную основу для перестройки управления социально-экономическими процессами на основе безбумажной технологии в масштабах целой отрасли, крупного региона и даже целой страны.
Необходимость такой перестройки обуславливается тем, что в эпоху научно-технической революции резко усложнились задачи социально-экономического управления. Темпы роста сложности управления экономикой, особенно в эпоху НТР, значительно превосходят темпы роста любых других показателей экономического развития. В результате в развитии каждой страны неизбежно наступает момент, когда резервы традиционных приемов совершенствования управления экономикой — организация и социально-экономические механизмы — оказываются исчерпанными (второй информационный барьер).
Причина подобного явления заключается в том, что все традиционные организационные и социально-экономические механизмы реализуются непосредственно через людей, точнее — через их мыслительный аппарат — мозг. Пропускная же способность мозга как преобразователя информации хотя и велика, но тем не менее ограниченна. То же самое имеет место и для совокупности всех людей в любой данной социально-экономической системе. Момент, когда сложность задач управления системой превосходит этот порог, и есть второй информационный барьер *).
С этого момента дальнейшее увеличение мощности управленческого аппарата возможно лишь на основе непрерывного повышения производительности труда всех занятых в управлении людей. Такого повышения нельзя достичь в рамках традиционной (бумажной) технологии за счет оснащения людей теми или иными инструментами, действующими «россыпью», т. е. тогда, когда все информационные потоки замыкаются в 'конечном счете через людей. Резервы роста производительности труда в такой технологии быстро исчерпываются за счет наличия в ней узких мест, определяемых пропускной способностью человеческого звена. Необходима комплексная
-----------------------------------------
*) Первым информационным барьером называется порог сложности управления экономической системой, превосходящей возможности одного человека.
12
ВВЕДЕНИЕ
автоматизация управленческого труда, при которой все большая и большая часть информационных потоков замыкается вне человека.
В этом и состоит сущность безбумажной технологии. Следует особо подчеркнуть, что она никоим образом не устраняет человека из системы управления, а лишь передвигает его усилия от рутинной работы в более творческие области. В конечном счете обязанности человека в системе управления сведутся к постановке задач, выбору окончательных вариантов управленческих решений (приданию им юридической силы) и к неформализуемой работе с людьми. Точно так же не следует впадать в вульгаризацию, считая, что новая технология устраняет абсолютно все бумажные документы. Различного рода обобщенные показатели, наиболее важные решения, равным образом как и различного рода неформальные заявления, письма и другая информация, ориентированная на человека, могут оставаться в бумажной форме даже на высших стадиях развития безбумажной технологии.
К высказанным здесь мыслям, из которых, в частности, следует историческая неизбежность безбумажной технологии организационного управления, автор пришел в основном еще в начале 60-х годов. К середине 1964 г. под руководством автора был разработан первый эскизный проект Единой Государственной сети вычислительных центров (ЕГСВЦ), предназначенной для перестройки на основе безбумажной технологии организационно-экономического управления на всех уровнях (от отдельных предприятий и учреждений до Госплана СССР).
В 1965 — 1970 гг. в нашей стране был выполнен определенный объем работ по созданию автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП) и отраслевых автоматизированных систем управления (ОАСУ) в отдельных министерствах. Опыт, полученный в процессе этой работы, позволил в последующих пятилетках выйти на новые рубежи. Резко увеличив задание по автоматизации управления, 24-й съезд КПСС в директивах по 9-й пятилетке поставил задачу создания Государственной сети вычислительных центров (ГСВЦ) как технической базы Общегосударственной автоматизированной системы (ОГАС) сбора и обработки информации для нужд учета планирования и управления. Эта грандиозная задача, для решения которой потребуется несколько пятилеток, подверглась дальнейшему уточнению и развитию в решениях 25-го и 26-го съездов КПСС.
Мы остановились столь подробно на задачах автоматизации организационного управления потому, что именно здесь в первую очередь концентрируются основные проблемы становления безбумажной информатики. Однако этими задачами рамки безбумажной информатики отнюдь не ограничиваются.
Интенсивно развиваются системные применения ЭВМ для автоматизации сложных технологических процессов — автоматизиро-
ВВЕДЕНИЕ
13
ванные системы управления технологическими процессами (АСУТП), для испытаний сложных объектов, экспериментальных исследований, проектно-конструкторских работ и др. Успехи числового программного управления позволили поставить и решить задачу создания полностью автоматизированных, гибко перестраиваемых технологических линий, участков и даже целых цехов.
Наряду со станками с числовым программным управлением на этих линиях и участках успешно работают роботы первого поколения. Происходит слияние АСУТП и АСУП в единые (интегрированные) системы управления производством. При этом все новые и новые информационные потоки замыкаются через ЭВМ, минуя людей.
Успехи автоматизации экспериментальных исследований и испытаний приводят к тому, что данные непосредственно от измерительных приборов через соответствующие системы сопряжения попадают в память ЭВМ и накапливаются на машинных носителях. Это позволяет не только резко убыстрить последующую обработку полученных данных, но и организовать в случае необходимости длительное их хранение для возможного использования в будущем (например, при появлении новых улучшенных методов их обработки или изменении характера обработки при постановке новых целей перед исследователями). Тем самым создаются центры накопления экспериментальной научной информации в безбумажном виде. Наряду с ними возникают ВЦ, в которых накапливаются рефераты книг, научных статей и докладов. Эти ВЦ объединяются в сети. Сидя за терминалом подобной сети, научный работник может получать любую интересующую его информацию на экране терминального дисплея (а в случае необходимости — и бумажную копию этой информации). По мере удешевления памяти ЭВМ в подобной безбумажной форме будут представляться полные тексты книг, статей и отчетов.