Базовые информационные технологии

     Этими CASE-технологиями выполняются автоматизированное проектирование спецификаций программ (задание основных характеристик  для разработки программ) и ведение  словаря данных.

     Другой  класс CASE-технологий поддерживает только разработку программ, включая:

автоматическую  генерацию кодов программ на основании  их спецификаций;

проверку  корректности описания моделей данных и схем потоков данных;

документирование  программ согласно принятым стандартам и актуальному состоянию проекта;

- тестирование и отладку программ.

     Кодогенерация программ выполняется двумя способами: создание каркаса программ и создание полного продукта. Каркас программы  служит для последующего ручного  варианта редактирования исходных текстов, обеспечивая возможность вмешательства программиста; полный продукт не редактируется вручную.

     В рамках CASE-технологий проект сопровождается целиком, а не только его программные  коды. Проектные материалы, подготовленные в CASE-технологии, служат заданием программистам, а само программирование скорее сводится к кодированию - переводу на определенный язык структур данных и методов их обработки, если не предусмотрена автоматическая кодогенерация. 
 
 
 

2.5. Технологии искусственного интеллекта 

     Искусственный интеллект (ИИ, Искин) — это экспериментальная научная дисциплина, задача которой — воссоздание с помощью искусственных устройств разумных рассуждений и действий. Прикладной аспект ИИ включает решение компьютером задач, не имеющих явного алгоритмического решения, порой — с нечёткими целями. При этом часто используются «человеческие» способы решения таких задач. Научный аспект ИИ касается объяснения работы естественного интеллекта и имитации решения задач человеком.

     Область ИИ стала развиваться после возникновения  компьютеров. Сегодня элементы ИИ используются во множестве областей, от бытовой техники до управления атомными станциями. Развитие ИИ идёт параллельно с ускорением компьютеров и прогрессом в области когнитивной науки. Ожидается, что через несколько десятков лет ИИ достигнет уровня человека, а затем и превзойдёт его.

Сегодня технологии искусственного интеллекта включают в себя множество различных  подходов. Среди них:

- нейронные сети, работающие на принципах, схожих с работой мозга. Они используются для распознавания речи и рукописного текста, для постановки диагнозов, в финансовых программах и т. п.

- эволюционные алгоритмы — предполагают создание популяции программ, их мутации, скрещивание (обмен частями программ) и тестирование на выполнении целевой задачи. Программы, работающие лучше всего, выживают и после множества поколений получается наиболее эффективная программа.

     Нечёткая логика — позволяет компьютеру работать с объектами из реального мира и их взаимоотношениями. С помощью нечёткой логики компьютер может понять такие термины как «близко», «теплее», «почти» и т. д. Поэтому нечёткая логика активно используется в бытовой технике, такой, как кондиционеры и стиральные машины.

     Значительная  часть используемых сегодня роботов  обладает зачатками искусственного интеллекта. Они могут немного ориентироваться в окружающей обстановке, распознавать нужные им объекты. В 2005 году четыре управляемых ИИ автомобиля успешно преодолели путь в 200 км по сложнейщей трассе в пустыне Мохаве со средней скоростью 30 км/ч. Самолёты уже могут выполнить весь рейс, от взлёта и до посадки, полностью на автопилоте. В Японии, Франции и других странах работают автоматические поезда, использующие ИИ, чтобы сделать поездку максимально комфортной для пассажиров. Искусственный интеллект используется в современных бионических протезах, таких, как протез ноги от Ossur. Технологии машинного зрения и распознавания образов применяются в камерах слежения и системах безопасности. Экспертные системы используются для поиска полезных ископаемых, диагностики заболеваний. Юридические программы выносят решения по мелким правонарушениям и дают консультации по сложным законам. Технологии искусственного интеллекта используются для перевода текстов, распознавания речи. Системы на основе ИИ управляют промышленными объектами — заводами, атомными станциями, транспортом. Крупнейшие финансовые организации используют ИИ для сверхбыстрого принятия эффективных решений на фондовых и валютных рынках.

Каждый  из компьютерных бойцов в батальных  сценах «Властелина Колец» обладал  искусственным интеллектом.

     Искусственный интеллект широко используется в  компьютерных играх, чтобы населить виртуальные миры персонажами с  реалистичным и разумным поведением. Компьютерные актёры с искусственным  интеллектом используются для съёмок батальных сцен в таких фильмах, как «Властелин колец» или «Хроники Нарнии».  

     Не  все компьютерные системы можно  охарактеризовать как искусственный  интеллект, более простые, скорее, напоминают искусственную нервную систему. Например, в современных автомобилях  множество умных элементов, контролирующих разные аспекты работы машины. Более сложный ИИ напоминает отдельные элементы интеллекта животных. Сегодня по уровню сложности используемых систем мы находимся примерно на уровне насекомых, в чём-то (в том, что можно алгоритмизировать) — выше. По количеству элементов и скорости вычислений человеческий мозг ещё впереди, но если будет действовать закон Мура, то не долго осталось до того времени, когда способности ИИ сравняются с нашими.

     В разработке ИИ всё больше используются знания по психофизиологии, полученные с помощью наблюдения за поведением животных и человека. В соответствии с этими представлениями формирование поведенческого акта осуществляется параллельной работой функциональных систем, каждая из которых соответствует некоторому поведенческому акту, сформированному при научении и включенному в структуру индивидуального опыта.

     Уже начаты первые проекты по моделированию  на компьютере человеческого мозга. Так, проект IBM Blue Brain ставит цель научиться  к 2007-2009 гг. точно симулировать работу колонн неокортекса, той части мозга, которая в человеке отвечает за восприятие, моторные функции, пространственное воображение, язык и сознание.

     Мы  находимся в самом начале революции  в ИИ и когнитивной науке. Но мы уже примерно понимаем, как устроены человеческое сознание и интеллект. Сканирование мозга во множестве экспериментов показало, что у любых мыслей и чувств есть совершенно реальное физическое выражение. Нет оснований полагать, что человеческий мозг содержит что-то загадочное — души, квантовых эффектов или ещё чего-нибудь подобного там нет. Любая мысль — это процесс последовательной активации цепи нейронов в человеческом мозгу. Такой процесс можно изучать, им можно управлять и его можно вопроизводить в компьютерной симуляции. Уже существуют точные компьютерные модели нейронов животных и человека. Удалось описать работу нервной системы простых животных, таких как кальмары. Сегодня существуют первые примеры соединения нейронных систем и кремниевой электроники в единые системы. Некоторые протезы получают команды от мозга, кохлеарные имплантанты, наоборот, передают информацию в мозг. Подобная киборгизация будет развиваться.

     Искусственный интеллект не долго будет «заперт» в компьютерах и роботах. По мере увеличения вычислительной мощности, искусственным интеллектом будут наделены практически все устройства, создаваемые человеком (и ИИ). А с развитием нанотехнологий станет возможно использование ИИ в нанокомпьютерных комплексах. Это будет означать, что каждая частичка материи, превращенная в сложную наносистему, будет разумна. Различие между материей и сознанием будет практически стёрто. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.6. Телекоммуникационные технологии 

     Телекоммуникационные  технологии построения сетей передачи информации как самостоятельное  понятие возникли лишь в середине XX в., а уже к его концу мы наблюдаем проникновение их во все сферы человеческой деятельности. К факторам, оказавшим определяющее воздействие на их развитие, в первую очередь следует отнести успехи микроэлектронной индустрии, связанное с ними совершенствование вычислительной техники и достижения последнего времени в технологии световодных систем.

     Телекоммуникационные  технологии развивались параллельно  и взаимоувязанно с расширением  возможностей каналов связи: от аналоговых к высокоскоростным цифровым волоконно-оптическим линиям связи, а затем – к всеобщей компьютеризации общества. Сети передачи информации совершили колоссальный скачок от телеграфных и телефонных сетей первой трети XX в. к интегральным цифровым сетям передачи всех видов информации, таких как речь, данные и видео.

     Телекоммуникационные  технологии включают в себя:

    - автоматизированная информационная система - система сбора, обработки, хранения и/или передачи информации с использованием электронных вычислительных машин, для функционирования которой не требуется физическое вмешательство человека; 

-        адрес в глобальной компьютерной  сети (сетевой адрес) -уникальное  символьное представление места  расположения автоматизированной  информационной системы в глобальной  компьютерной сети; 

-        вещание эфирное - распространение массовой информации с использованием технологии распространения электромагнитных волн в безграничном пространстве, при котором клиентское приемное устройство получает информацию непосредственно через эфирную антенну; 

-        вещание кабельное - распространение  массовой информации с использованием  технологии проводного подключения,  при котором клиентское приемное  устройство имеет непосредственное  подключение к передающему устройству; 

-        вещание аналоговое - распространение массовой информации с использованием технологий эфирного или кабельного вещания через радиосигнал, аналогичный исходному; 

-        вещание цифровое - распространение  массовой информации с использованием  технологий эфирного или кабельного  вещания через радиосигнал, передающий кодовую (цифровую) информацию об исходном сигнале для возможности его последующего восстановления; 

-        вещание дополнительной информации  — распространение с использованием  электромагнитных волн буквенной,  цифровой, графической или иной информации, содержание которой не связано с содержанием основных теле- и радиопрограмм, и предназначенной для индивидуального приема неограниченным кругом лиц; 

-        вещатель информации - лицо, осуществляющее  телевизионное и радиовещание, а также любое распространение массовой информации с использованием новейших телекоммуникационных технологий, зарегистрированное в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации, или имеющее оформленную в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации лицензию; 

-        глобальная общедоступная информационно-телекоммуникационная  компьютерная сеть (далее - глобальная  компьютерная сеть) - средство массовых  коммуникаций, представляющее собой  совокупность взаимодействующих между собой общедоступных автоматизированных информационных систем, связанных единой трансграничной телекоммуникационной сетью; 

-        информационная услуга - услуга по  предоставлению пользователю доступа  к информационным ресурсам с  использованием глобальной компьютерной сети, а также любые услуги по предоставлению доступа к информации с использованием новейших телекоммуникационных технологий; 

-        информационный ресурс глобальной  компьютерной сети -структурированный  набор информации в автоматизированной информационной системе, имеющий уникальный сетевой адрес и доступный с использованием глобальной компьютерной сети; 

-        новейшие телекоммуникационные  технологии, используемые для телевизионного  и радиовещания (далее - новейшие  телекоммуникационные технологии) - современные применяемые, внедряемые либо разрабатываемые технологии, используемые для целей телевизионного и/или радиовещания, а также иного способа распространения массовой информации (глобальная компьютерная сеть Интернет, цифровое, аналоговое, кабельное вещание, телетекст и др.); 

-        оператор связи - лицо, предоставляющее  телекоммуникационную услугу; 

        оператором связи также является  владелец информационного ресурса  глобальной сети, предлагающий к  нему доступ в целях оказания информационных услуг, или лицо, предоставляющее услуги по поддержанию информационного ресурса глобальной компьютерной сети на принадлежащих ему технических средствах, или лицо, предоставляющее услуги по постоянному хранению информации, предназначенной для передачи посредством использования глобальной компьютерной сети, с использованием принадлежащих ему технических средств;