КОМП’ЮТЕРНІ ТЕХНОЛОГІЇ — ШЛЯХ ДО ІНФОРМАЦІЙНОГО СУСПІЛЬСТВА

В грудні 1951 року державна комісія на чолі з академіком Мстиславом Келдишем прийняла в експлуатацію першу в Радянському Союзі та континентальній Європі електронно-обчислювальну машину, розроблену під керівництвом академіка Сергія Лебедєва в Києві в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки Академії наук України. З того часу минуло п’ятдесят років, і тепер ми вже точно знаємо, що це була епохальна подія. Вона ознаменувала собою початок нового етапу в розвитку науково-технічного прогресу суспільства.

Машину назвали МЭСМ (малая электронно-счетная машина), і першими на ній розв’язували свої задачі всесвітньо відомі математики та механіки — академіки Лаврентьєв, Келдиш, Дородніцин, Зельдович, Ішлінський, Гнєденко, Савін та багато молодих спеціалістів, які згодом стали відомими вченими.

Не варто порівнювати з МЭСМ сучасні комп’ютери — ні за надійністю, ні за пам’яттю, на за здатністю працювати в різноманітних технічних комплексах і мережах. Головне значення тієї першої машини полягає в тому, що при її розробці були закладені основоположні структурно-алгоритмічні принципи організації обчислень, присутні у всіх поколіннях обчислювальних машин. Крім того, МЭСМ можна розглядати як макет машин серії БЭСМ (большая электронно-счетная машина), створених колективом С.Лебедєва, які впродовж десятків років були основою парку ЕОМ великої продуктивності.

В середині дев’яностих років на базі Інституту кібернетики ім. В.Глушкова був створений Кібернетичний центр (Кібцентр НАН України), до складу якого ввійшли також Інститут математичних машин та систем, Інститут програмних систем, Інститут космічних досліджень, Інститут прикладного системного аналізу, Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем. Сьогодні в Кібцентрі НАН України працює близько 2500 співробітників, серед них — 135 докторів і близько 500 кандидатів наук. За своїм потенціалом ця наукова організація є однією з найпотужніших у галузі інформатики в світі. Інститути Кібцентру роблять вагомий внесок в розробку нових інтелектуальних інформаційних технологій (ІТ), здійснюють широке міжнародне співробітництво із закордонними фірмами та організаціями, які займаються розробкою та координацією робіт даного наукового напряму.

У сучасному суспільстві інформація є важливим і цінним ресурсом, а рівень розвитку країни оцінюється рівнем її інформатизації. Тому всі країни світу докладають чималих зусиль для забезпечення розвитку інформаційної сфери, створення відповідного комп’ютерного середовища. Зусиллями багатьох організацій, насамперед Кібернетичного центру НАН України, інших колективів учених і фахівців в Україні, створена платформа розвитку інформаційного суспільства. Її конструктивною відмінністю є створення високоорганізованої інфраструктури.

У системах підтримки прийняття рішень у складі інформаційно-аналітичних центрів (ІАЦ) нам необхідно оперувати з інформаційними моделями складних об’єктів. Розвиваючи систему взаємодіючих ІАЦ, проблемно орієнтованих інформаційних просторів у глобальній моделі інформатизації України, ми працюємо на майбутнє, створюємо основи інформаційного суспільства, в якому будуть вирішені стратегічно важливі задачі: доступу до інформації всіх верств суспільства і забезпечення належного державного управління. В комплексі це дозволяє з високим ступенем ефективності використовувати, крім звичайних традиційних ресурсів, нові потужні інтелектуальні ресурси суспільства.

До речі, світова індустрія інформаційних і комунікаційних комп’ютерних технологій, за оцінками Світового банку, становить близько 1000 млрд. дол., і хоча темпи її розвитку найвищі на світовому ринку (11% щорічно), попит на засоби інформатизації залишається далеко незадоволеним і зростає ще більшими темпами. Така тенденція прогнозується і на наступні десятиріччя.

США явно випереджають інші промислово розвинені країни світу за темпами комп’ютеризації усіх сфер господарювання. Вони контролюють понад 65% світового комп’ютерного ринку, 63% ринку програмного забезпечення Західної Європи, 54% аналогічного ринку Японії. З десяти найбільших у світі фірм, що розробляють програмне забезпечення, шість — американські. Американським фірмам і університетам належить більша частина світових патентів у галузі інформаційних технологій.

Серед нових індустріальних країн за рівнем використання ІТ виділяється Сингапур. Комп’ютеризація сфери управління в цій країні дозволила значно підвищити ефективність роботи державних установ і, відповідно, значно знизити витрати на управління. Економія від впровадження ІТ і створення розвинутої інформаційної бази майже в 1,7 раза перевищила витрати на комп’ютеризацію.

У сфері розробки та використання ІТ справжньою революцією стало створення системи Інтернет. У цій специфічній галузі світової економіки з річним обігом більш як 500 млн. доларів уже нині зайнято понад 3 млн. людей. В США наприкінці 90-х років системою Інтернет користувалося 70 млн. людей, а у 2002 році число користувачів виросте до 120 млн. Обсяг світової торгівлі через систему Інтернет на початок 2001 року досяг 100 млрд. доларів.

Отже, рівень розвитку комп’ютерних технологій стає складовою «невагомої економіки» — тобто «економіки знань».

Варто зазначити, що досягнення українських учених в галузі оптимізації, математичного моделювання, системного аналізу — світового рівня. Саме цим пояснюється той факт, що в складній конкурентній боротьбі за місце на світовому ринку комп’ютерних технологій нашим фахівцям нерідко вдається знайти свою нішу і здобути визнання. Неможливо досягти успіхів у побудові складних ІТ, не грунтуючись на результатах фундаментальних досліджень.

В Україні, за різними експертними оцінками, протягом останніх років спостерігається постійне зростання ринку комп’ютерних засобів (на 15—20 % щорічно). Ринок комп’ютерного обладнання, програмних засобів (ПЗ) і різноманітних послуг тільки у кризовому 1998 р. у нашій країні можна оцінити не менш як у 500 млн. дол. США.

В інститутах відділення інформатики НАН України отримано фундаментальні результати світового рівня в теорії побудови нових інтелектуальних ІТ і систем, у розробці принципів розумної поведінки кібернетичних пристроїв, у теорії створення складних людино-машинних комплексів.

Прикладами найважливіших досліджень в економіці є комплексна технологія економічної безпеки (система «Екобезпека»), моделююча система «Бюджет України», система середньострокового прогнозування основних макроекономічних показників «Прогноз ВВП», комплексна автоматизована система підтримки і супроводу інвестиційного процесу та управління діяльністю державного інвестиційного закладу, система інформаційного супроводу пенсійної реформи в Україні. Важливу роль в розробці ІТ відіграє програмний інструментарій загального призначення. За допомогою систем, які працюють у відповідних програмних середовищах, вдається в десятки разів швидше і з меншими витратами розробити програмне забезпечення важливих ІТ.

Науковці Інституту кібернетики на основі ймовірносно-статистичного підходу розробили теорію процедур розпізнавання. Створені ефективні методи, які використовувалися для розв’язання різних задач розпізнавання образів і прогнозування в прикладних областях. Зокрема, ці роботи привели до створення експертних систем комп’ютерної селекції та спеціальної ІТ для комп’ютерного матеріалознавства. Вказана експертна система дозволила цілеспрямовано планувати селекційний процес сортів пшениці нового покоління з комплексною стійкістю, скоротити селекційний процес з 11 до 7 років, знизити витрати на новий сорт пшениці з 200 тис. до 30 тис. доларів. Ця система впроваджена в Миронівському інституті пшениці та Інституті захисту рослин.

Розроблені також програмні засоби адаптації Європейської системи підтримки прийняття рішень з наслідків радіаційних аварій РОДОС, які забезпечують функціонування системи в інформаційних центрах для он-лайн аналізу наслідків аварійних ситуацій на АЕС і для розробки контрзаходів на основі моделювання можливих аварійних ситуацій. Система апробована на Запорізькій АЕС і АЕС Богуніце (Словаччина).

Державний НДІ інформатизації та моделювання економіки систематично здійснює інформаційно-аналітичну та інформаційно-обчислювальну підтримку діяльності Мінекономіки України. Розрахунки виконуються як на макрорівні, так і на мікрорівні, як для України в цілому, так і для окремих регіонів, галузей та секторів економіки.

Інститут космічних досліджень бере участь у створенні сучасних космічних інформаційних технологій (проекти: «Морський старт», комп’ютерні технології для супроводу експериментів на борту МКС та обробки їх результатів; комп’ютерні технології обробки результатів експериментів у програмі «Інтертал — Прогноз», що планується спільно з Російською Федерацією).

В Міжнародному науково-навчальному центрі інформаційних технологій та систем розроблена оригінальна інформаційна технологія побудови комп’ютерної моделі рельєфу місцевості на основі обробки аерофотознімків. Технологія включена до складу першої вітчизняної фотограмметричної конкурентоспроможної станції «Дельта». В цій же науковій установі створена інформаційна технологія розпізнавання та синтезу усного мовлення. Створені комп’ютерні системи розпізнавання усної мови і багатомовна (7 мов) система усного діалогу та перекладу. Розроблені та апробовані засоби усномовного введення-виведення даних для перспективних ЕОМ з технологіями мультимедіа.

Останнім часом значна увага приділяється розробці якісно нових типів роботів з елементами штучного інтелекту, орієнтованих на роботу в особливо складних та агресивних середовищах.

Актуальним є впровадження інформаційних технологій в освіті, культурі, в засобах масової інформації. Головними розробниками цих систем є НТУУ «КПІ», Інститут проблем штучного інтелекту (м. Донецьк), Інститут проблем реєстрації інформації, Міжнародний науково-навчальний центр з інформаційних технологій.

Яскравим прикладом застосування інформаційних технологій у сфері культури є також створення Інститутом проблем реєстрації інформації НАН України баз даних культурної спадщини народів Європи.

Однією з наймасштабніших розробок за останні роки є комп’ютерна мережа закладів освіти і науки України (УРАН). Вона розроблена НТУУ «КПІ» в основному за рахунок міжнародних грантів і широко використовується в освітніх та наукових закладах. Система УРАН надає можливості своїм користувачам швидко і надійно обмінюватися різноманітними даними, за необхідності користуватися можливостями системи Інтернет. В НТУУ «КПІ» розроблена також оригінальна система МІТРІС, яка є значним досягненням українських вчених в області мікрохвильових технологій та комунікаційних систем.

Автоматизована система ідентифікації особи у суспільстві та державі стала неодмінним атрибутом не тільки цивилізованих країн, а й країн, що розвиваються. Базовою інформацією про людину в будь-якій системі ідентифікації є персональна інформація: прізвище, ім’я, по батькові, дата і місце народження, фотографія. НДІ прикладних інформаційних технологій за активної участі Міністерства науки і освіти розроблена та введена в експлуатацію інформаційно-виробнича система «Освіта», яка дає можливість здійснювати інформаційний та документальний супровід навчального процесу. Вперше ця система використана для ведення поточної бази даних учнів та студентів, виготовлення учнівських та студентських квитків, впорядкування надання пільг студентам. Можливість підробки документів чи не санкціонованого доступу до інформації виключаються завдяки унікальним матеріалам та найсучаснішим технологіям і криптографічним засобам, що використовуються для їх виготовлення.

Оскільки персональні дані людини, що містить cистема «Освіта», і надалі можуть бути використані, система може стати ядром загальнодержавної автоматизованої системи ідентифікації людини, основою системи обліку документів та їх аутентифікації.

В Інституті програмних систем за рахунок залучення позабюджетних коштів забезпечено розробку за державним замовленням низки інформаційних технологій та автоматизованих комп’ютерних систем в інтересах Міноборони та Держкомкордону України, а також комп’ютерних систем для різних органів державного управління.

Окремо слід зупинитися на проблемі фінансування Національної програми інформатизації. Кошти, які в Україні виділяються на комп’ютеризацію, незначні. І це в той час, коли в промислово розвинутих країнах вже зараз настає нова епоха — епоха мережевої комп’ютеризації. В цю сферу людської діяльності США, Японія, Великобританія, Франція, Німеччина та інші країни вкладають величезні кошти, які дуже швидко повертаються до їх бюджетів.

Найтривожнішою рисою комп’ютерного ринку і всього процесу інформатизації в Україні є стан індустрії програмного забезпечення (софтверної індустрії). Протягом останніх років частка цього сектора ринку у нас зменшується. Така ситуація негативно впливає на процес інформатизації. Річ у тому, що створення конкретних комп’ютерних систем значною мірою (за деякими оцінками — більш ніж на 80%) зводиться до розробки прикладного програмного забезпечення. Тобто успіх інформатизації значною мірою залежить від потужності індустрії ПЗ, від програмістів. Тому частка ПЗ на світовому ринку постійно зростає. Попит на програмістів на світовому ринку дуже високий. Скажімо, в США, де армія програмістів налічує близько 1 млн. 900 тис. чол., дефіцит таких спеціалістів останніми роками становив 138 тис. щорічно. Показовим у вирішенні багатьох із зазначених питань є досвід Індії, Бразилії. Зосередивши зусилля на розвитку індустрії ПЗ, Індія впродовж останніх десяти років досягла неабияких успіхів. Щорічні темпи росту виробництва програмного забезпечення становлять там понад 42%, в тому числі на експорт — понад 54%.

Нещодавно Верховною Радою України прийнято принципове рішення про необхідність організації технопарку «Кібцентр», що здійснюватиме розробку нових ІТ на основі результатів фундаментальних досліджень.

Щорічно майже на 10 тисяч осіб збільшується кількість тих, хто безпосередньо вивчає інформаційні технології. В кожному технічному університеті працює система післядипломної освіти і перепідготовки кадрів. Ця система дає змогу отримати другу освіту або додаткову підготовку з інформаційних технологій ще майже 2000 людей.

Відповідно до угоди між університетами, зокрема, НТУУ «КПІ» та Кібернетичним центром НАН України, відкривається мережа філій кафедр в установах НАН України. Це певною мірою має задовольнити потребу у фахівцях з інформаційних технологій.

Індустрія інформаційних технологій в Україні набирає обертів. Враховуючи досвід і потужність наявного науково-технічного потенціалу, є підстави сподіватися на збільшення темпів її розвитку, конкурентоспроможності на ринку з тим, щоб у наступні п’ять років перетворити її на ефективну та прибуткову галузь.