Диплом. ЕФИМОВ ДИПЛОМ. Нфедеральное агентство железнодорожного транспорта
 Скачать 0.76 Mb.
|
1.2 Основные технологии цифровой экономикиТехнологии больших данных. Большие данные (англ. big data) – обозначение структурированных и неструктурированных данных огромных объёмов, эффективно обрабатываемых горизонтально масштабируемыми программными инструментами, появившимися в конце 2000-х годов и альтернативных традиционным системам управления базами данных и решениям класса Business Intelligence. Различают структурированные и неструктурированные данные. Структурированные данныеупорядочены и поступают из определенных источников в единообразном виде. Для их обработки не требуется дополнительных усилий. Неструктурированные данные – неупорядоченные данные, поступающие из различных источников, не всегда заведомо известных, в разных форматах, что усложняет процесс их сбора, обработки, анализа и структуризации[4]. Технология больших данных используется не только для анализа и структуризации больших объемов информации, но и для более сложных процессов. Трудностью является то, что объемы информации хозяйствующих субъектов представлены в формате, плохо соответствующем традиционному структурированному формату больших данных, – это веб-журналы, видеозаписи, текстовые документы, машинный код или, например, геопространственные данные. Всё это хранится в разнообразных хранилищах, иногда даже за пределами организации. В результате корпорации могут иметь доступ к огромному объему своих данных и не иметь необходимых инструментов, чтобы установить взаимосвязи между этими данными и сделать на их основе значимые выводы. Нейротехнологии. По тексту ниже представлены несколько подходов к определению понятия «нейротехнологии»: некое множество технологий, основанное на принципах функционирования нервной системы человека; база для создания нового типа технологий, необходимых для создания и развития новых рынков, продуктов, услуг, в числе – социально направленных (оказывающих воздействие на увеличение продолжительности жизни населения и повышения качества жизни). Нейротехнологии рассматривают мозг человека как нейросеть, т.е. совокупность соединенных между собой нейронов. Нейронные сети можно разделить на два типа: «мокрые» и «сухие». «Мокрые» – природные нейронные сети, а «сухие» представляют собой математические модели, построенные по принципу биологических нейронных сетей, способных решать довольно сложные задачи, также они имеют способность к самообучению. Сегодня существует множество направлений для применения нейротехнологий. Некоторые из данных отраслей, использующих нейротехнологии представлены в таблице ниже. Таблица 1.2 – Наиболее перспективные отрасли нейротехнологий[12].
Искусственный интеллект. Существуют несколько подходов к определению понятия «искусственный интеллект». С одной стороны, искусственный интеллект представляет собой область научного знания, а также совокупность технологий для создания интеллектуальных машин, в особенности интеллектуальных компьютерных программ. С другой стороны, искусственный интеллект – это свойство интеллектуальных систем к выполнению творческих функций, которые традиционно считаются способностью человека. К искусственному интеллекту относят ряд алгоритмов и механизмов, характерным свойством которых является способность решать некоторые задачи так, как это смог бы сделать человек. К основным свойствам искусственного интеллекта можно отнести: распознавание языка, способность к мыслительному процессу, способность к образовательному процессу, а также способность к совершению действий. AI – комплекс технологий и процессов, которые сегодня стремительно приобретают качественные улучшения. В данный комплекс могут входить такие функции, как: обработка текста на естественном языке; машинное обучение; экспертные системы; виртуальные агенты; системы рекомендаций. Данный набор операций позволяет построить качественно новый, отличный от предыдущего, клиентский опыт и процесс взаимодействия с ним. В теории выделяют два направления дальнейшего развития технологии искусственного интеллекта: решение проблем, связанных с приближением специализированных систем искусственного интеллекта к возможностям человека и их интеграции; создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем искусственного интеллекта в единую систему, способную решать проблемы глобальные проблемы. Блокчейн. Технология блокчейна – это технология, внедрение которой оказало серьезное воздействие на мировую экономическую систему в целом, а также привело к серьезным последствиям, которые затронули не только экономическую сферу, но и остальные сферы жизни человека (политическую, социальную, культурную). Блокчейн (в дословном переводе как «цепочка блоков») – это распределенная база данных, чьи устройства хранения данных не имеют общего сервера. Данная база данных хранит постоянно увеличивающийся список упорядоченных записей, которые обычно называют блоками. Каждый блок содержит метку времени и ссылку на предыдущий блок[25]. Шифрование цепочки блоков заключается в том, что пользователи могут изменять только те части цепочки блоков, которыми они «владеют» в том смысле, что у них есть закрытые ключи, без которых запись в файл невозможна. Кроме того, шифрование гарантирует синхронизацию копий распределенной цепочки блоков у всех пользователей. Безопасность в данной технологии обеспечивается через децентрализованный сервер, проставляющий метки времени. В результате чего формируется автономная база данных, то есть база данных, без единого центра. Это делает цепочки блоков очень удобными для регистрации событий и операций с данными, управления идентификацией и подтверждения подлинности источника. Каждый человек может разместить Информацию в интернете, а затем другие люди могут получить к ней доступ из любой точка мира. Цепочки блоков могут позволить вам отправлять в любую точку мира, где будет доступен файл блокчейна, любую информацию, данные. Для этого необходимо иметь определенный ключ, который предоставляет доступ только к принадлежащим блокам. Предоставление закрытого ключа третьему лицу осуществляет передачу этому лицу денежной суммы, которая хранится в соответствующем разделе цепочки блоков. Технология блокчейн предлагает привлекательную возможность, которая позволяет отказаться от посредников (третьих лиц). Она может взять на себя все три важные роли, которые традиционно играет сектор финансовых услуг: регистрация сделок; подтверждение подлинности личности; заключение контрактов [25]. Квантовые технологии. Квантовая технология – одна из предметных областей физики, в которой используются специфические особенности квантовой механики, прежде всего квантовая запутанность. Цель развития квантовой технологии заключается в стремлении создать системы и устройства, основанные на квантовых принципах. К подобным квантовым принципам можно отнести: дискретность (квантованность) уровней энергии (квантово- размерный эффект, квантовый эффект Холла) принцип неопределённости Гейзенберга; квантовая суперпозиция чистых состояний систем; квантовое туннелирование через потенциальные барьеры; квантовую сцепленность состояний. К предполагаемым реальным реализациям применения квантовых технологий можно отнести: квантовые вычисления и квантовый компьютер, квантовую криптографию, квантовую телепортацию, квантовую метрологию, квантовые сенсоры, и квантовые изображения. Новые производственные технологии. Новые производственные технологии – это комплекс процессов проектирования и изготовления на современном технологическом уровне индивидуализированных (субъективных) материальных продуктов различной сложности, стоимость которых сопоставима со стоимостью товаров массового производства. Новые производственные технологии включают в себя: новые материалы; цифровое проектирование и моделирование, включая бионический дизайн; суперкомпьютерный инжиниринг; аддитивные и гибридные технологии. Интернет вещей. Интернет может представлять собой индустриальный интернет вещей. Данная концепция заключается в построение информационно-коммуникационной структуры, которая подразумевается подключение к сети Интернет любого устройства, а также взаимодействие данных устройств между собой, что приводит к созданию бизнес-модели создания продукта и оказания услуг нового типа[26]. Основным драйвером реализации концепции промышленного интернета является способность к повышению эффективности существующих производственных и технологических процессов, а также снижение необходимости и потребности бизнеса в осуществлении капитальных затрат, что в свою очередь приводит к снижению объема затрат и повышению прибыльности. В систему интернета вещей сегодня включаются все необходимые для его функционирования структуры: производители датчиков, сенсоров, робототехники и других устройств, программного обеспечения, системные интеграторы и организации-заказчики, операторы связи. Внедрение интернета вещей может оказывать колоссальное влияние на экономику отдельных хозяйствующих субъектов и государства в целом, способствует повышению производительности труда и росту валового национального продукта, положительным образом сказывается на повышении качества условий труда. Создаваемая в процессе данного перехода сервисная модель экономики основывается на цифровизации производства, внедрении информационно-коммуникационных технологий и иных традиционных отраслей экономики, обмене данными между различными субъектами производственного процесса и анализу больших объемов информации[26]. Робототехника. Робототехника является прикладной наукой, занимающейся разработкой автоматизированных систем. Робототехника – важная техническая основа повешения эффективности производственного процесса. Робот представляет собой механическое устройство, которое запрограммировано на выполнение конкретных задач и взаимодействие с внешней средой без прямого участия человека. Робототехника в своей основе имеет следующие дисциплины: электроника, механика, телемеханика, механотроника, информатика, радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, медицинскую, авиационную и экстремальную робототехнику. Сенсорика. Сенсорика роботов (система чувствительных датчиков) обычно копирует функции органов чувств человека: зрение, слух, обоняние, осязание и вкус. Чувство равновесия и положения тела в пространстве, как функция внутреннего уха, иногда считаются шестым чувством. Функционирование биологических органов чувств базируется на принципе нейронной активности, в то время как чувствительные органы роботов имеют техническую и технологическую природу. Принято выделять классы сенсорных устройств по типу воздействия, на которое данный сенсор реагирует: свет, звук, тепло и т. д. Типы сенсоров, встроенных в робота, определяются целями и местом его применения. Сенсором может называться чувствительный элемент датчика. Подобные датчики сегодня применяют во многих отраслях экономики – отраслях добывающей и обрабатывающей промышленности, транспортной и торговой отраслях, информационно-коммуникационной секторе, в социальных отраслях экономики (образование, медицина, наука) и прочих отраслях Датчики являются неотъемлемой частью технической составляющей экономической системы. В последнее время в связи с удешевлением электронных систем всё чаще применяются датчики со сложной обработкой сигналов, возможностями настройки и регулирования параметров и стандартным интерфейсом системы управления. Имеется определённая тенденция расширительной трактовки и перенесения этого термина на измерительные приборы, появившиеся значительно ранее массового использования датчиков, а также по аналогии – на объекты иной природы, например, биологические. В автоматизированных системах управления датчики могут выступать в роли инициирующих устройств, приводя в действие оборудование, арматуру и программное обеспечение. Показания датчиков в таких системах, как правило, записываются на запоминающее устройство для контроля, обработки, анализа и вывода на дисплей или печатающее устройство. Особое влияние датчики оказывают в робототехнике, где они выступают в роли рецепторов, посредством которых роботы и другие автоматические устройства получают информацию из внешней среды [7]. Беспроводная связь. Беспроводная связь (беспроводная передача данных) – связь, которая осуществляется без применения проводного оборудования или других физических способов передачи сигналов. Сотовая связь, Bluetooth, Wi-Fi – одни из самых распространённых способов передачи данных сегодня. Технологии беспроводной связи ежегодно улучшаются, но по своим основным показателям и скорости передачи они все еще уступают проводной связи. Потенциал к развитию сегодня имеет так называемая сеть LTE и её новейшие версии. Развитие технологий виртуальной реальности (virtual reality, VR) и дополненной реальности (augmented reality, AR)– это также тренд будущего, который все больше отражается на производственной сфере. Технологии виртуальной реальности. Виртуальная реальность (ВР, англ. virtual reality) – созданный техническими средствами и технологиями мир (некое пространство), передаваемый человеку через его органы чувств. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для более убедительного ощущения «новой» реальности проводится объединение свойств и реакций виртуальной реальности в реальном времени[5]. Поведение объектов виртуальной реальности обычно схоже с поведением подобных объектов настоящей, материальной реальности. Пользователь технологий виртуальной реальности может оказывать воздействие на виртуальные объекты в соответствии с реальными законами физики (гравитация, свойства воды, столкновение с предметами, отражение и т. п.). Однако зачастую в развлекательных целях пользователям виртуальных миров предоставляется больше возможностей и способностей, которые могут быть нереальны в настоящей действительности (способность к полету, способность к созданию предметов и пр.). Системами «виртуальной реальности» называются устройства, которые более полно по сравнению с обычными компьютерными системами имитируют взаимодействие с виртуальной средой, путём воздействия на все органы чувств человека [5]. Дополненная реальность. Дополненная реальность (англ. augmented reality, AR – «дополненная реальность») – результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия имеющейся информации. Дополненная реальность представляет собой воспринимаемую смешанную реальность (англ. mixed reality), которая создается с использованием «дополненных» с помощью компьютера элементов настоящей действительности (реальные объекты монтируются в условия виртуального мира) [5]. Среди наиболее распространенных примеров дополнения воспринимаемой реальности – параллельная лицевой цветная линия, показывающая нахождение ближайшего полевого игрока к воротам при телевизионном показе футбольных матчей, стрелки с указанием расстояния от места штрафного удара до ворот, «нарисованная» траектория полета шайбы во время хоккейного матча, смешение реальных и вымышленных объектов в кинофильмах и компьютерных или гаджетных играх и т. п. Существует несколько определений дополненной реальности: исследователь Рональд Азума в 1997 году определил её как систему, которая: совмещает виртуальное и реальное; взаимодействует в реальном времени; работает в 3D. Технологии дополнительной реальности применяются в различных сферах: кинематография, телевидение, мобильные технологии, медицина, военная техника, компьютерные игры, полиграфия. Чаще всего данные технологии используются в сфере развлечений. | ||||||||||||||||