6.7. Приклади застосувань

Як вже вказувалось, комп'ютерні технології потрібні скрізь і завжди. Але все ж хотілося б дати перелік деяких перспективних напрямків як для суто технічної, так і для науково-дослідної роботи.

Офіси державних і приватних уста­нов, банків, підприємств, фірм, військо­вих та правоохоронних організацій, медицини, сфери обслуговування, осві­ти, науки, торгівлі .ін.: створення та експлуатація розподільних систем, баз даних, прикладних програм, веб-сайтів.

Дистанційна комп'ютерна освіта вважається прогресивною формою на­вчання, що розвивається в усьому світі, зокрема в нашому університеті (авто­ру відомо понад 40 навчальних систем).

Комп'ютеризоване навчання перед­бачає використання різноформатної інформації з широкого кола джерел, представленої через необмежені бази даних, віртуальні лабораторії з можли­вістю моделювання процесів і пристро­їв, через забезпечення інноваційними дидактичними матеріалами і підтримкою досвідчених тьюторів [2].

Дистанційне навчання за веб-технологією не означає видачу навчального матеріалу тільки через Інтернет. Пара­лельне використання друкованих мате­ріалів чи мультимедійних курсів на ком­пакт-дисках також є ефективним, зруч­ним і доступним способом для сту­дентів. Електронні курси повинні бути не просто лінійними копіями паперових дидактичних матеріалів, а оживленими текстом, звуком, графікою, образами, об'єктами і явищами. Наприклад, студенти медики на електронній лекції мо­жуть спостерігати за функціонуванням системи кровообігу і бачити, як вона пов'язана з кров'яним тиском. Багато суперечок викликають існуючі методи контролю знань. Звичайні тести (одна правильна відповідь з кількох варіантів) не розкривають логіки мислення, вик­лючають творчий підхід, наявність ва­ріантів. Усе це потребує подальшого вивчення і вдосконалення, так само, як і більш чітке визначення ролі виклада­ча в нових освітніх технологіях. Ясно одне, що тут існує ще великий проша­рок трудомістких, але більш-менш зро­зумілих завдань (створення мультиме­дійних дидактичних засобів) і поряд з ними ряд важливих проблемних питань (способи подання освітніх послуг і кон­троль знань).

Автоматизація проектування (САПР) та виробництва є основним важелем підвищення конкурентоспро­можності вітчизняної промисловості. Цикл створення будь-якого виробу складається з кількох етапів: технічне завдання, аванпроект, технічний про­ект, експериментальний зразок, випро­бування зразка, робоча документація, технологічна підготовка виробництва, перша пробна партія, серійне вироб­ництво, гарантійний супровід. Сучасні САПР передбачають наскрізну автома­тизацію всіх етапів для того, щоб забез­печити цілісність (несуперечність) інфор­маційної бази. Передача проектної інформації з попереднього етапу на наступний повинна здійснюватись авто­матично з мінімальним втручанням руч­ного введення, завжди більш помилко­вого. Наприклад, при проектуванні циф­рового пристрою спочатку розроб­ляється алгоритм (функціональна мо­дель), потім — електронна схема (логіч­на модель), далі — конструкція друко­ваної плати (конструкторська модель), фотошаблони для виготовлення друкованої плати (технологічна модель), те­сти для контролю (програмна модель), заявки на комплектацію (модель матеріального забезпечення), розрахунок трудових витрат (економічна модель). У разі будь-яких змін у проекті цілісна база даних уможливлює автоматичне коригування в моделях усіх етапів проектування. Це дуже важливо адже кожен етап обслуговується різними творчими колективами і при ручних технологіях безпомилкова "стиковка моделей неможлива. Звідси як результат —скорочення термінів і підвищення якості.

Кожний етап може обслуговуватись . своєю робочою станцією (АРМ —автоматизоване робоче місце), підключеною до локальної мережі. На кожному ро­бочому місці свої моделі, свої про­грами — залежно від об'єкта проекту­вання і етапу проектування. Зрозуміло, що для деяких об'єктів зазначену по­слідовність може бути змінено. Так, у процесі проектування якоїсь великої споруди, наприклад, хмарочоса, не може йтися про виготовлення експе­риментального зразка, всі досліджен­ня його міцності відбуваються тільки на математичних моделях.

В українській промисловості чима­лий відсоток належить так званим без­перервним виробництвам: хімічна про­мисловість, металургія, нафтопере­робка, електроенергетика, транспортні системи нафти і газу. В цих підприєм­ствах визначальну роль відіграють мо­делі процесів. Відповідні системи уп­равління технологічними процесами (АСУТП) призначені для збирання ін­формації з великої кількості вимірю­вальних датчиків (іноді сотні і тисячі), обробки цієї інформації і забезпечен­ня оптимальних за якимись критеріями режимів роботи.

Якщо підрахувати обсяги виробни­цтва в Україні та постійне оновлення продукції, то стане ясно, яким безмеж­ним є поле діяльності для ІТ-фахівців у цій сфері.

Автоматизація наукових експери­ментальних досліджень також базу­ється на створенні та випробуванні моделей. З погляду прискорення до­сліджень велике значення має інфор­маційний пошук (публікації, патенти), планування та керування експери­ментом, обробка результатів. Неоцінен­ні переваги несе автоматизація через можливість перебирання великої кількості варіантів, наприклад, при син­тезі полімерних матеріалів, коли випро­бовується безліч комбінацій на молеку­лярному і структурному рівнях.

З появою Інтернет-технологій з'яви­лася якісно нова можливість співробіт­ництва творчих колективів, розташованих у різних місцях і в різних держа­вах: оперативний обмін інформацією, Інтернет-конференції, спільні дослід­ження на базі віртуальних лабораторій.

Штучний інтелект розглядається як здатність до розпізнавання образів (зорових, слухових), завдань навчання і накопичування знань, здатність роби­ти логічні висновки та розмовляти на природних мовах. Уже досягненні вра­жаючі результати в окремих напрям­ках розв'язання цієї проблеми. Наприк­лад, шахова програма Friz-V1I — гідний суперник Каспарова. Японці оголоси­ли, що через 50 років (2050 р.) вони створять команду інтелектуальних ро-ботів-футболістів, які переможуть збірну світу. Американці вважають, що це станеться вже через 25 років.

Відомо, що обробка інформації в мозку людини проходить зовсім не так, як в сучасних комп'ютерах (не двійко­ве кодування, не фон Неймановська архітектура), а на основі нейронних структур. Цей напрям у кібернетиці ак­тивно розвивається і спонукує до та­ких фантазій, як введення чіпів у мо­зок людини чи перезапис інформації з одного мозку в інший, якій міг би вирі­шити проблему безсмертя. Передбачи­ти майбутнє цього напряму важко, але необхідно зауважити, що жодних апрі­орних обмежень штучної інтелектуалі­зації не існує.

Розроблення нових комп'ютерних засобів безперервно продовжується. За останніх п'ятдесят років змінилося шість поколінь обчислювальних машин, і кожне покоління несе нові принципові ідеї і тисячі нових пристроїв і програм­них продуктів. Постійно йде робота над збільшенням швидкодії машин та сту­пеня інтеграції інтегральних схем. Ро­сійський академік К. Валієв вважає ре­альним створення квантового комп'ю­тера, в якому носієм інформації буде магнітний момент ядра — спін, а швид­кодія сягне 10¹² (!) операцій в секунду. Знаменитий англійський фізик і мате­матик Пенроуз загалом вважає, що в основі свідомості людини лежать кван­тові закони.

Проводяться роботи зі створення оптичних, кріогенних, біотехнічних ком­п'ютерів. Велика увага приділяється розробленню нетрадиційних архітектур з паралельними обчислюваннями, ке­рованими не потоком програм, а пото­ком даних. Розширюється парк спе­ціальних мікроЕОМ і контролерів для керування окремими агрегатами і про­цесами з метою досягнення високої ефективності та зниження вартості.

Особливої уваги заслуговують пер­спективи розвитку інтелектуальних ма­шин з "дружніми" інтерфейсами, набли­женими до людської мови та графіч­них образів. У цьому напрямі постає проблема створення "небуллєвих" ком­п'ютерів, що працюють за законами не­чіткої логіки, здатних, ж і людина, ро­бити висновки на основі неточних і су­перечливих даних.

І безумовно, залишається величез­ний простір для розроблення й модер­нізації різноманітних периферійних при­строїв і засобів адаптації в локальні та глобальні комп'ютерні мережі. Гадаю, що, враховуючи сучасний технічний по­тенціал України, саме останній вид роз­робок і експлуатація вже існуючих си­стем (технічних і програмних) станови­тимуть переважний обсяг робіт у га­лузі обчислювальної техніки.

Маркетинг. Як відомо, в умовах розвиненої ринкової економіки виго­товити товар — це ще пів справи, не менш важливо донести товар до по­купця, а послуги до клієнта. На це спря­мована діяльність гігантської сучасної індустрії маркетингу і торгівлі, яка шукає все нові й нові засоби презентувати товар на ринку і спрощувати процес купівлі як такий. Розвиток Інтернету втягує у свої тенета мільйони потенцій­них покупців. Це і реклама, нерідко анімована, і останнє досягнення — Інтернет-торгівля. В Україні і той, і інший напрями роблять тільки перші кроки і лише у великих містах. Цей ринок праці чекає ініціативних ІТ-маркетологів, які можуть запозичити надзвичайно успіш­ний досвід західних колег.

Охорона здоров'я. Одна зі складових цього напряму — телемедицина. Йдеться про можливість одержання по Інтернету консультацій у режимі оn-Lіnе у провідних спеціалістів, що перебува­ють на відстані тисяч кілометрів від ліжка хворого, тобто мова йде про створення деякої віртуальної лікарні. Спе­ціалісти вважають такий підхід надзви­чайно перспективним. Відомі також без­перечні досягнення ІТ-технологій у діаг­ностиці захворювань, яскравим прикла­дом яких може служити томографія.

Сільське господарство. Україна і за своєю історією і за своєю суттю — хліборобна держава. Нам належить третина світових чорноземних земель найвищої якості. Нині сільське госпо­дарство тримається на працелюбності селян і нагромадженому за століття досвіді поколінь. Перехід до власного господарювання в умовах ринкової еко­номіки неодмінно вимагатиме від фер­мерів застосування новітніх технологій, урахування світових стандартів на про­дукцію та прогресивних методів веден­ня господарства. Нині американський фермер, користуючись комп'ютером, може аналізувати такі показники, як собівартість продукції, передпосівна підготовка ґрунту, вибір гібридного на­сіння, заходи боротьби зі шкідниками та бур'янами, захворювання тварин, прогноз урожаю та багато інших пара­метрів. Ця сфера інформатизації на­самперед потребує створення необхідної інфраструктури, комунікацій, консультативних пунктів, проблемно-орієнтованого програмного забезпечення.

Практично це неоране поле для роботи.

Екологія. Україна через високий рівень концентрації промислового ви­робництва та сільського господарства, внаслідок хижацького використання природних ресурсів упродовж десяти­річ перетворилася на одну з найнебезпечніших в екологічному розумінні країн. Їй притаманні такі екологічні проблеми, як забруднення ґрунтів, води, атмосфери, радіоактивне та хімічне забруднення, проблеми урбані­зації, демографічний спад.

Найбільше природне багатство України — чорноземи, але майже 50% урожаю сільськогосподарських культур вирощується на ґрунтах, оброблених отрутохімікатами, у Дніпро щорічно скидається 370 млн. кубометрів забруд­нених стоків, на терені Україні функ­ціонує 1500 підприємств, що викидають в атмосферу шкідливі речовини (підприємства чорної металургії, енер­гетика, вугільної, хімічної та нафтової промисловості). Понад третину загаль­ного обсягу шкідливих викидів в атмос­феру дає транспорт.

Комп'ютерний еколого-економічний моніторинг - це система спостережен­ня контролю, прогнозу та управління екологічними процесами. Моніторинг дає змогу виявити екстремальні ситу­ації, здійснювати оцінювання стану об'єктів, модулювати і прогнозувати екологічний стан екосистеми. Націо­нальні моніторингові системи обов'яз­ково повинні інтегруватись у міжна­родні, оскільки екологічні процеси всіх країн пов'язані між собою.

Правові аспекти охорони навко­лишнього природного середовища ре­гулюються цілою низкою відповідних законів і кодексів. Природозахисні за­ходи здебільшого вимагають великих капітальних витрат. Ось чому ІТ-екологи повинні мати спеціальну підготов­ку в юридичних і економічних питаннях свого професійного спрямування.

Інформаційні екологічні системи можна уподібнити до розподільних тех­нологічних систем у тій частині, яка зай­мається збиранням та обробкою ін­формації. Це також велика мережа дат­чиків або пунктів ручного введення да­них, які дають вхідну інформацію для екологічної моделі досліджуваного об'єкта. Такі системи повинні бути у кожній області, районі, на підприємстві, у місцях екологічної напруження. В Ук­раїні — це непочате поле роботи.

Ми розглянули приклади лише дея­ких напрямків використання ІТ-технологій. Поза нашою увагою незаслужено залишилось ще багато інформацій­но насичених галузей, приміром, транс­порт, сфера обслуговування, бізнес, поліграфія, кінематограф, спорт і т. ін. Видається, що загалом цей перелік є переконливим аргументом на користь попиту на ІТ-спеціалістів.