Информационные технологии управления / Учебные пособия / ИТУ_Мастеров А.Г., Орлова

Таблица 5.9.1 Эксперт №1, Ситуация № 1

В.\К.	1	2	3	4
1	3	2	2	1
2	2	1	3	2
3	5	4	5	5
4	4	3	4	4
5	1	5	1	3

Таблица 5.9.2 Эксперт №2, Ситуация № 1

В.\К.	1	2	3	4
1	4	3	2	1
2	2	1	3	2
3	3	4	5	5
4	5	2	4	4
5	1	5	1	3

Таблица 5.9.3 Эксперт №1, Ситуация № 2

В.\К.	1	2	3	4
1	3	2	2	1
2	1	1	3	2
3	5	5	4	5
4	4	3	5	4
5	2	4	1	3

Таблица 5.9.4 Эксперт №2, Ситуация № 2

В.\К.	1	2	3	4
1	1	2	2	1
2	2	1	3	2
3	3	3	5	5
4	5	4	1	4
5	4	5	4	3

Таблица 5.9.5 Эксперт №1, Ситуация № 3

	В.\К	1	2	3		4
	.
	1	1	1	2		2
	2	2	2	3		1
	3	3	5	5		4
	4	4	4	4		3
	5	5	3	1		5
Таблица 5.9.6
Эксперт №2, Ситуация № 3
	В.\К	1	2	3		4
	.
	1	1	2	2		1
	2	2	1	3		2
	3	3	4	5		4
	4	4	5	4		5
	5	5	3	1		3
Таблица 5.9.7
Эксперт №1, Ситуация № 4
	В.\К	1	2	3		4
	.
	1	1	5	2		1
	2	2	3	4		2
	3	5	4	5		3
	4	4	2	3		2
	5	3	1	1		2
Таблица 5.9.8
Эксперт №2, Ситуация № 4
	В.\К	1	2	3		4
	.
	1	1	5	2		1
	2	2	3	4		2
	3	3	4	5		3
	4	4	2	3		2
	5	5	1	1		2

21

Таким образом, с учетом прогнозов Мирового Банка на 2001 год и мнений двух экспертов можно сказать, что по установленному критерию эффективности на первом месте — Швеция, на втором — Нидерланды, на третьем — Германия, на четвертом — Франция, и на пятом — Великобритания.

Этап 5. На пятом этапе проводимого исследования необходимо оценить эффективность каждого варианта в каждой проблемной ситуации. Для чего, используя данные табл. 5.9.1—5.9.8, получаем следующие результаты с помощью программы PURЗ (в экспертной программе нужно выбрать метод PUR3 и далее данные для этапов 5.1; 5.2; 5.3; 5.4):

Этап 5.1. Ситуация S1: оба прогноза являются состоятельными, тогда

X5 > X2 > X1 > X4 > X3 1 = 0,200

2 = 0,267

3 = 0,067

4 = 0,133

5 = 0,333

Этап 5.2. Ситуация S2: первый прогноз сбывается, второй нет, тогда

X1 > X2 > X5 > X4 > X3

1 = 0,333

2 = 0,267

3 = 0,067

4 = 0,133

5 = 0,200

Этап 5.3. Ситуация S3: второй прогноз сбывается, первый нет, тогда

X1 > X2 > X3 > X4 > X5

1 = 0,333

2 = 0,267

3 = 0,200

4 = 0,133

5 = 0,067

Этап 5.4. Ситуация S4: ни один прогноз не сбывается, тогда

X1 > X2 = X5 > X4 > X3

1 = 0,294

2 = 0,235

3 = 0,059

4 = 0,176

5 = 0,235

Используя полученные на этапе 5 ранги и коэффициенты можно составить следующую задачу (табл. 5.10, 5.11) и решить ее несколькими методами.

Таблица 5.10Количественные характеристики

Ситуации
	S1	S2	S3	S4
Варианты
X1	0,200	0,333	0,333	0,294
X2	0,267	0,267	0,267	0,235
X3	0,067	0,067	0,200	0,059
X4	0,133	0,133	0,133	0,176
X5	0,333	0,200	0,067	0,235
Таблица 5.11Порядковые характеристики
Ситуации
	S1	S2	S3	S4
Варианты
X1	3	1	1	1
X2	2	2	2	2
X3	5	5	3	4
X4	4	4	4	3
X5	1	3	5	2

Количественные оценки послужат данными для методов BRAUN, HURWICZ, WALD, OPTIMIST и SAVAGE; порядковые будут применяться в WALDPOR, OPTIMPOR и HURWPOR.

Этап 6. Метод оптимизма.

Этап 6.1. OPTIMIST (табл. 5.10). Результат решения задачи:

X1 = X5 > X2 > X3 > X4

1 = 0,333

2 = 0,267

3 = 0,200

4 = 0,176

5 = 0,333

Этап 6.2. OPTIMPOR (табл. 5.11). Результат решения задачи:

X1 = X5 > X2 > X3 > X4

1 = 0,333

2 = 0,267

3 = 0,200

4 = 0,133

5 = 0,333

Этап 7. Метод пессимизма.

Этап 7.1. WALD (табл. 5.10). Результат решения задачи:

X2 > X1 > X4 > X5 > X3

1 = 0,200

2 = 0,235

3 = 0,059

23

4 = 0,133

5 = 0,067

Этап 7.2. WALDPOR (табл. 5.11). Результат решения задачи:

X2 > X1 > X4 > X5 > X3

1 = 0,200

2 = 0,250

3 = 0,062

4 = 0,125

5 = 0,067

Этап 8. Метод Гурвица. В качестве критерия Гурвица возьмем 0,5 — как среднее значение между пессимистом и оптимистом.

Этап 8.1. HURWICZ (табл. 5.10). Результат решения задачи:

X1 > X2 > X5 > X4 > X3

1 = 0,267

2 = 0,251

3 = 0,130

4 = 0,154

5 = 0,200

Этап 8.2. HURWPOR (табл. 8.11). Результат решения задачи:

X1 > X2 > X5 > X3 > X4

1 = 0,267

2 = 0,258

3 = 0,131

4 = 0,129

5 = 0,200

Этап 9. Метод Брауна (табл. 5.10). Точность расчетов зададим как

0,01.

BRAUN Результат решения задачи:

Оптимальные доли для вариантов:

Швеция	0,67
Нидерланды	0,00
Великобритания	0,00
Франция	0,00
Германия	0,33

При самом неблагоприятном распределении событий:

Оба прогнозы верны	0,33
1-й верен, 2-й — нет	0,00
2-й верен, 1-й — нет	0,67
Оба прогноза не верны	0,00

24

Этап 10. Метод Сэвиджа (метод сожалений). SAVAGE (табл. 5.10). Результат решения задачи:

X1 > X2 > X4 > X3 = X5

1 = 0,000

2 = 0,066

3 = 0,266

4 = 0,200

5 = 0,266

Этап 11. Метод Парето №9.

PRT9 (табл. 5.9.1—5.9.8). Результат решения задачи:

X1 X2 X4 X5

Этап 12. Метод Байеса.

BAJES (табл. 5.10 (значения со знаком «–», для того, чтобы получить матрицу потерь из матрицы полезности), 5.8, 5.12).

Таблица 5.12 Порядковые характеристики

	События							Увеличение числа
					Обострение мирового			людей,
Ситуации					терроризма			употребляющих
								наркотики
Оба прогноза верны					50			50
Верен только 1-ый					40			60
Верен только 2-ой					30			70
Оба не верны					80			20
Результат решения задачи:
Байесовский риск — 0,2814;
Оптимальный номер стратегии: 1;
При появления события №1, выбрать решение №1;
При появления события №2, выбрать решение №1.
Таблица 5.13 Итоги по всем этапам
Этап		Метод			Ответ			Примечание
		решения
Этап 1		PUR1		X1 > X2 = X4 = X5 > X3
Этап 2		PRT1			X1 X2 X4 X5	В данном списке отсутствует
							худший вариант (X3)
						В качестве вариантов взяты
Этап 3		PUR2		X1 > X4 > X2 > X3		признаки, чтобы определить их
						значимость для последующих
								задач.
Этап 4		PUR9		X1 > X2 > X5 > X4 > X3
Этап 5.1		PUR3		X5 > X2 > X1 > X4 > X3
Этап 5.2		PUR3		X1 > X2 > X5 > X4 > X3

Этап 5.3	PUR3	X1 > X2 > X3 > X4 > X5
Этап 5.4	PUR3	X1 > X2 = X5 > X4 > X3
Этап 6.1	OPTIMIS	X1 = X5 > X2 > X3 > X4
	T
Этап 6.2	OPTIMP	X1 = X5 > X2 > X3 > X4
	OR
Этап 7.1	WALD	X2 > X1 > X4 > X5 > X3
Этап 7.2	WALDPO	X2 > X1 > X4 > X5 > X3
	R
Этап 8.1	HURWIC	X1 > X2 > X5 > X4 > X3
	Z
Этап 8.2	HURWPO	X1 > X2 > X5 > X3 > X4
	R
			На самом деле метод показывает, в
			каких пропорциях необходимо
Этап 9	BRAUN	X1 > X5 > X2 = X3 = X4	брать варианты, на основе этих
			пропорций и построены эти
			отношения
Этап 10	SAVAGE	X1 > X2 > X4 > X3 = X5
Этап 11	PRT9	X1 X2 X4 X5	В данном списке отсутствует
			худший вариант (X3)
Этап 12	BAJES	X1	Одинаковый вариант для двух
			наблюдаемых событий
Таким образом, наиболее эффективна система здравоохранения
Швеции.

4. Материалы для самостоятельного изучения

4.1. Итоги тысячелетия, столетия, года...

Александр Прохоров, Компьютер-Пресс

Этот номер журнала и, соответственно, статья готовилась на пороге символического рубежа — человечество переходит в новый год, новый век и новое тысячелетие. Это исторический момент, и в это время многие задумываются об итогах упомянутых вех и строят прогнозы на будущее...

Несомненно, одним из наиболее значимых для нашей цивилизации (прежде всего в техническом плане) свершений явилось изобретение и совершенствование компьютерной техники. Подобно тому, как человек является венцом творения живой природы, компьютер являет собой вершину развития техники. Поэтому на рубеже уходящей эпохи полезно оглянуться и вспомнить наиболее важные открытия, которые привели к созданию современного компьютера и нашего информационного общества. В широком понимании компьютер представляет собой результат большинства научных открытий – теоретических и прикладных. Действительно, даже изготовление пластикового корпуса компьютера базируется на десятках современнейших

26

технологий, не говоря уже о производстве сложной «начинки». Однако, чтобы не писать трактат об истории развития науки и техники, рассмотрим вопрос в узкой трактовке, остановившись лишь на наиболее важных открытиях, непосредственно связанных с вычислительной техникой и информатикой, и попытаемся дать оценку этим событиям в масштабах уходящих тысячелетия, столетия и года.

Итоги тысячелетия

Принято считать, что за последнее тысячелетие человечество пережило три информационные революции, которые кардинально повлияли на развитие общества и цивилизации в целом. Первое технологическое достижение в этом ряду — изобретение в середине XV века Иоганном Гутенбергом печатного станка, в результате чего человечество получило возможность накапливать и распространять информацию в компактной и надежной форме. Вторая революция заключалась в появлении в конце XIX века телефона и радиосвязи, позволивших осуществлять коммуникации в реальном времени. Третья связана с изобретением в XX веке компьютера, который, появившись как средство вычисления, впоследствии добавил к своим возможностям функции предшествующих средств коммуникации и превратился в главное орудие построения современного информационного общества. Сегодня уже невозможно назвать все сферы применения компьютера и даже точно определить область его назначения. По всей видимости, наиболее остроумным определением является такое: «Компьютер есть средство решения тех задач, которые человек в состоянии ему поручить на данном уровне развития техники». При этом, если рассматривать цепь научно-технических открытий, приведших к появлению компьютера, начать необходимо именно со средств вычисления.

Считается, что история механических счетных устройств выходит далеко за рамки тысячелетия. По-видимому, первым вычислительным средством были счеты (абак) — устройство, которое возникло примерно за 2,5 тысячи лет до нашей эры. Однако именно в последнем тысячелетии механические устройства трансформировались в цифровые, потом в электрические, а затем в электронные, что и привело к появлению современного компьютера. Какова же ретроспектива этих событий?

Именно в начале Х века в Европе началось распространение арабских цифр, которые впоследствии составили основу для автоматических вычислений. В начале XVII века римские цифры в Европе были вытеснены арабскими, и в 1612 году появилось понятие «десятичная запятая» — ее в своих работах применил шотландский барон Джон Нейпер, который знаменит тем, что ввел понятие логарифма. Десятью годами позже в Англии на базе работ Нейпера появилось первое счетное логарифмическое устройство — логарифмическая линейка. Она дожила до наших дней и использовалась (по крайней мере, в СССР) до конца семидесятых годов. В 1642 году Блез Паскаль построил первую числовую вычислительную машину. Но лишь в начале XIX века появилось понятие программируемых

27

машин. По-видимому, первая программируемая машина, управляемая перфокартами, появилась в 1804 году — это был ткацкий станок Джозефа Джаккарда. Тогда трудно было оценить вклад данного изобретения ткача для дальнейшего развития техники. По сути дела это был одновременно и первый вид внешней памяти, которая использовалась для запоминания узоров ткани в жаккардовых ткацких станках. Через тридцать лет после этого события появилась первая программируемая вычислительная машина — широко известная машина Чарльза Бэббиджа. Разработана она была в 1830 году, однако в работу так и не была запущена. Интересно, что данная машина все же увидела свет — появилась она спустя 140 лет и была выполнена в точности по чертежам Бэббиджа сотрудниками музея Науки в Лондоне. Эта огромная машина (3,4 х 2,1 х 0,5 м) состояла из более чем четырех тысяч частей, изготовленных из бронзы и стали. Машина производила вычисления до 31-й значащей цифры, однако, чтобы получить один результат, приходилось производить тысячи оборотов рукоятки, приводящей трехтонный механизм в движение.

Первая программа была написана для машины Чарльза Бэббиджа в 1842 году Адой Лавлейс1 — дочерью лорда Байрона.

Детище Чарльза Бэббиджа оказало огромное влияние на развитие вычислительной техники. В 1855 году, используя его работы, братья Джорж и Эдвард Шутц из Стокгольма построили первый механический компьютер. Следующим событием, которое нельзя не отметить в ряду изобретений, повлиявших на уровень информатизации нашего общества, стало изобретение телефона. Обычно это событие датируют 1876 годом и приписывают всю славу Александру Грэхему Беллу, хотя он был не единственным, кто предложил подобное устройство. Например, еще в 1861 году школьный учитель Филипп Рейс изобрел аппарат (кстати, названный телефоном), передающий звуки, однако так и не довел его до устройства, передающего речь. В 1876 году Элиша Грей и Грэхем Белл в один и тот же день подали патент на изобретение века. Грэхем Белл опередил соперника всего на несколько часов. Открытие Белла дало толчок рождению его компании (впоследствии знаменитая AT&T), которая внесла огромный вклад в развитие компьютерной техники2 и стала крупнейшей телекоммуникационной компанией в мире (более миллиона служащих!).

Конец XIX века ознаменовался зарождением и другой компании, которая ныне стала мировым центром развития вычислительной техники. В 1896 году Герман Холлерит основал фирму Tabulating Machine Company (будущую IBM).

XIX век принес массу революционных Открытий, и все же до начала XX века вычислительные машины, как и тысячу лет назад, оставались механическими. Первый аналоговый компьютер был изобретен только в 1927 году в Массачусетском технологическом институте (MIT). С тех пор

1Имя этой женщины было увековечено в названии языка программирования Ада.

2Транзистор, изменивший облик компьютеров в начале 50-х, был изобретен именно в лаборатории Bell Labs

(AT&T) в 1947 году.

28

поколения компьютеров менялись вслед за открытиями, изменявшими их элементную базу. Вначале ламповые компьютеры — с конца сороковых годов (так называемые компьютеры первого поколения), затем полупроводниковые — с конца пятидесятых (компьютеры второго поколения).

В начале шестидесятых появились компьютеры, элементной базой которых были интегральные схемы (компьютеры третьего поколения). Компьютеры четвертого поколения (середина семидесятых) строились на основе микропроцессоров. Появление больших интегральных схем, внедрение сетевых технологий обозначило переход к современным компьютерам пятого поколения.

Наиболее важные открытия, определяющие этапы развития компьютерной техники, сведены в табл. 1. Конечно, последнее столетие в данной таблице включает куда больше событий, чем предыдущие девять, и требует более пристального внимания; о нем и стоит поговорить с позиций оценки уходящего XX века.

Итоги уходящего века

В начале века разработка компьютеров оставалась основным направлением данной области знания, однако постепенно стали выделяться такие важные самостоятельные направления, как создание программного обеспечения, развитие периферийных устройств, развитие сетевых технологий; предметом отдельного пристального изучения стал компьютерный бизнес. Поэтому в дальнейшем, говоря о наиболее важных событиях в компьютеризации, мы рассмотрим каждое из этих направлений в отдельности.

Развитие элементной базы компьютеров

Как было отмечено выше, история современных компьютеров насчитывает пять поколений. Условно выделяют, соответственно, и пять периодов развития компьютерной техники. Интересно посмотреть, какие же ключевые события происходили в эти периоды и какие открытия приводили

ксмене компьютерных поколений.

1.Начало пятидесятых — конец пятидесятых — появление и расцвет компьютеров первого поколения (элементная база: электронные лампы), программирование в кодах. Именно в этот период был изобретен транзистор.

Считается, что прародителями первого современного компьютера были Джон Атанасофф (автор проекта) и Клиффорд Берри (конструктор первого компьютера). Компьютер был назван АВС, разработка проекта началась в 1939-м, а закончилась созданием опытного образца в 1942 году. Компьютер АВС содержал 1,5 тысячи электронных ламп. Однако многие эксперты датой рождения компьютеров первого поколения считают 1944 год, когда был построен компьютер МАРК I, получивший широкую известность. Это была машина внушительных размеров — около 17 метров в длину, содержащая 75 000 электронных ламп и 3000 механических реле. Данный компьютер

29

производил вычисления с точностью до 23 значащих цифр и при этом выполнял операцию сложения за 3 секунды, а деления — за 12 секунд. Таким образом (имея в виду, что мы привыкли считать вычислительную мощность в количествах вычислений в секунду), у этого компьютера данный показатель был меньше единицы!

Таблица 1. Наиболее значимые открытия тысячелетия, определившие развитие информатики

1457	Изобретение		книгопечатного		Иоганн Гутенберг
	станка
1642	Первая		цифровая		Блез Паскаль
	вычислительная машина
1801	Первая	перфокарта		для	Джозеф Джаккарт
	управления станком
1830	Первый		программируемый		Чарльз Бэббидж
	компьютер
1842	Первая	программа для		счетной	Ада Лавлейс
	машины
1876	Изобретение телефона				Александр Белл
1927	Первый аналоговый компьютер				MIT
1939	Первый ламповый компьютер				Джон Атанасофф
1940	Передача данных между двумя				Джордж	Стибиц	(Bell
	компьютерами				Labs/AT&T)
1945	Магнитная цифровая запись				IBM
1947	Изобретение транзистора				Уильям	Бедфорд Шокли	(Bell
					Labs/AT&T)
1958	Первая интегральная схема				Джек Килби (Texas Instruments)
1964	Первая локальная сеть				Ливерморская лаборатория, США
1969	Изобретение микропроцессора				Тед Хофф (Intel)
1974	Первый микрокомпьютер				Лес Солмен
1981	Первый		персональный		IBM
	компьютер

Вскоре появился еще один компьютер, который завоевал широкую известность, — ENIAC (авторы проекта Джон Мочли и Проспер Эккерт). К началу пятидесятых ламповые компьютеры получили широкое распространение. Они потребляли большое количество энергии, программировались в кодах и с современных позиций были крайне несовершенны, однако факт их появления трудно переоценить с точки зрения развития всех последующих поколений ЭВМ.

Практическое применение изобретенного в 1947 году транзистора с конца пятидесятых оказало решающее воздействие на развитие вычислительной техники. Это открытие определило сущность второго

30