ЦЭ_ мифы, реальность, перспективы (2). В. В. Иванов, Г. Г. МалинецкийЦифровая экономика мифы, реальность, перспектива
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива назвала ее Enigma (загадка). Этот электромагнитный аппарат, похожий на пишущую машинку, менял положение роторов при каждом нажатии клавиши. Поэтому даже когда вводилось одна и та же буква текста, которую следовало зашифровать, она ко- дировалась по-другому. В результате такой многоуровневой конструкции с роторами и коммутаторами «Энигма» могла ге- нерировать более 10 16 шифров. Это создавало иллюзию абсо- лютной защищенности информации. Именно поэтому «Эниг- ма» использовалась как основной криптографический инстру- мент немцами и их союзниками во Второй мировой войне. Аланом Тьюрингом и его коллегами-математиками, при- званными в Школу шифровальщиков правительственной свя- зи, были поняты принципы кодирования «Энигмы» и созданы дешифровальные аппараты «Бомба» и «Колосс». Это дало воз- можность читать приказы и донесения в вооруженных сил Гер- мании и позволило Британии сохранить сотни тысяч жизней. Оставался один шаг от электромеханических к электронным вычислительным машинам. И этот шаг был сделан в связи с другой военной задачей – моделированием физических процес- сов при ядерном взрыве. В США, в Манхэттенском проекте, направленном на создание атомной бомбы, огромный круг вы- числительных задач был решен целым коллективом талантли- вых ученых и выдающимся математиком XX века Джоном фон Нейманом. Именно с ним связана архитектура компьютеров, воплощенная в большинстве современных вычислительных машин, и имитационное моделирование, появившееся в связи с необходимостью рассчитать динамику потока нейтронов в ходе цепной реакции. Развитие этого подхода привело к системам, моделирующим транспортные потоки в современных мегаполисах (вспомним про «умные города», «города без светофоров»). Нейман считал, что компьютеры позволят моделировать социально-экономиче- ские процессы. Он стал одним из создателей теории игр – осно- вы такого моделирования. В те времена компьютеры, собранные на электронных лам- пах, были громоздкими сооружениями, занимавшими целые залы. Несмотря на их малое быстродействие, невысокую на- дежность, трудность программирования именно с их помощью были решены главные задачи компьютерной эпохи, во многом изменившие историю. 23 Схожие научно-технические пробле- мы, решавшиеся сверхдержавами, при- водили к тому, что исследователи, не знавшие друг друга, получали одни и те же результаты. Большие задачи, имею- щие государственное значение, форми- ровали выдающихся учёных и научные коллективы, способные «уйти в отрыв» от остального научного сообщества. Н. Винер (1894–1964) (рис.8) сформу- лировал основные требования к вычис- лительным системам, которые в совре- менной интерпретации выглядят следу- ющим образом. 1. Системы должны быть цифровыми, а не аналоговыми. 2. Их элементная база должна состо- ять из электронных элементов. 3. Должна использоваться двоичная система счисления. 4. Последовательность действий долж- на планироваться самой машиной таким образом, чтобы исключить вмешатель- ство человека в процесс решения задачи до получения конечного результата. 5. Машина должна иметь систему хранения информации, выдачи ее поль- зователю и стиранию при определенных условиях. Эти требования определяют техниче- скую основу формируемого информаци- онного пространства. В СССР применение компьютеров для решения государственных стратегических задач, было связано, прежде всего, с Ин- ститутом прикладной математики Акаде- мии наук (ИПM), созданным в 1953 году, и с его первым директором, академиком Мстиславом Всеволодовичем Келдышем (см. рис. 9). Выдающийся математик, ме- Рис. 8. Норберт Винер – американский учёный, выдающийся матема- тик и философ, осно- воположник киберне- тики и теории искус- ственного интеллекта сформулировал основ- ные требования к циф- ровым вычислительным системам. Рис. 9. Академик М.В. Келдыш – выда- ющийся математик, механик и организа- тор науки, президент Академии наук СССР, первый директор Ин- ститута прикладной математики АН СССР, который сыграл важ- ную роль в советском атомном и космиче- ском проектах. Предпосылки цифровой реальности 24 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива ханик, организатор науки в полной мере оценил возможности компьютеров для моделирования сложных физических систем и решения задач управления. Первая атомная бомба рассчитывалась на логарифмических линейках. Выдающиеся физики-теоретики, участвовавшие в атомном проекте, настолько хорошо понимали моделируемые процессы, что смогли свести необходимую вычислительную работу к минимуму. Следующие изделия рассчитывались бри- гадами девушек-расчетчиц на арифмометрах. Судя по воспоми- наниям Нобелевского лауреата по физике Ричарда Фейнмана, точно так же обстояло дело в начале американского атомного проекта, и он сам руководил рядом таких расчетов. Естествен- но, модели и в этом случае были достаточно простыми. Когда на одном из совещаний работавший в ИПМ академик А.Н.Тихонов предложил с помощью компьютеров рассчитать более полные и сложные модели, то выдающийся физик, лауре- ат Нобелевской премии Л.Д. Ландау, сомневаясь в возможности таких расчетов, сказал, что, если они всё же будут проведены, то это станет «научным подвигом». Эта работа была выполнена под руководством академика А.Н. Тихонова и А.А. Самарского в удивительно короткие сроки. Необходимость создания отрасли промышленности, про- изводящей вычислительную технику, стала понятна в связи с созданием межконтинентальных баллистических ракет и осво- ением космоса. Здесь нужно было считать не только много, но и очень быстро. Компьютеры в считаные годы преобразили и саму матема- тику – появилось новое поколение вычислительных методов, были созданы системное программирование и автоматизиро- ванные системы управления, робототехника и компьютерная графика. Сотрудником ИПМ М.Р.Шурой-Бурой была выдви- нута революционная идея «программирующих программ» – того, что впоследствии стало называться трансляторами. Поя- вились языки программирования высокого уровня и другие ин- струменты, позволившие исследователям вести диалог с ЭВМ. В ходе работы над космическим и ядерным проектами выяс- нилась еще одна особенность математического моделирования, проявляющаяся при решении больших задач. Организации, за- нимающиеся таким моделированием, становятся системным интеграторами таких проектов. 25 Во-первых, для того, чтобы что-то строить, испытывать, производить, надо вначале оценить шансы на успех задуманно- го, а это позволяют сделать математические модели. Во-вторых, при построении модели становится ясно, каких данных и знаний не хватает. В-третьих, при оценке, принятии решения, конструировании руководитель или инженер может учесть только 5–7 параме- тров или переменных, всего несколько критериев, по которым следует оценивать изделие. Модели часто позволяют увидеть, какие из множества величин, описывающих систему, в конкрет- ном случае являются наиболее важными. В-четвертых, модели дают возможность более быстро, точ- но и эффективно управлять объектами, реализуя программы, задаваемые руководителями и разработчиками. После того как неотложные стратегические задачи были ре- шены, возникло военно-стратегическое равновесие между со- циалистической и капиталистической системами. На повестку дня встали другие задачи и, в частности, цифровая экономика. Экономической основой социализма является плановая си- стема, и компьютеры открыли возможность планировать на новом, гораздо более высоком уровне. При этом возникло множество новых глубоких задач. Сколько и каких эконо- мических показателей следует планиро- вать? Как сочетать централизованное и децентрализованное планирование? На какой срок следует планировать, чтобы, с одной стороны, не упустить откры- вающиеся возможности, а с другой – при необходимости направлять ресурсы на стратегические долговременные про- екты? Каковы должны быть оптималь- ные планы, чтобы эффективно достигать целей, поставленных обществом? Глубокие содержательные ответы на эти вопросы были получены академи- ком Л.В.Канторовичем (см. рис. 10) и его коллективом в предположении о линей- ности зависимостей, возникающих при планировании. Рис. 10. Академик Л.В. Канторович – выдающийся математик и экономист, лауреат Нобелевской премии по экономике, заложив- ший математические основы плановой эко- номики. Предпосылки цифровой реальности 26 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива Простейшая задача, дающая представление об этом подхо- де, – проблема разрезания листа фанеры на заготовки, необ- ходимые для производства мебели. Нужно, с одной стороны, чтобы все части оказались в наличии, а с другой, чтобы пи- лить пришлось поменьше и объем отходов был минимальным. В конечном итоге, задача сводится к анализу множества, опре- деляемого набором линейных неравенств. Эти задачи получи- ли название проблем линейного программирования. Для их решения Л.В. Канторовичем были предложены эффективные компьютерные методы. Эти работы были высоко оценены ми- ровым научным сообществом и удостоены в 1975 году Нобе- левской премии по экономике. Экспертное и научное сообще- ство рассматривали экономическое планирование как важное и перспективное направление. Результат этой работы и возникающие трудности Л.В. Кан- торович в нобелевской лекции характеризует так: «Примерно за 15 лет развития и распространения методов линейного про- граммирования мы достигли немалого. Тем не менее уровень достигнутый (в особенности в области применения) может, на первый взгляд, вызвать чувство неудовлетворённости. Решение многих проблем пока не получило завершенности. Многие при- менения пока носят эпизодический характер, они не стали ре- гулярными и не объединились в систему. В наиболее сложных и перспективных проблемах, таких, как народнохозяйственное планирование, еще не найдены достаточно осуществимые и об- щеприемлемые формы реализации этих методов. На примере этих методов можно выделить общее правило восприятия мно- гих новшеств: неверие и сопротивление часто сменяются увле- чением, а преувеличенные надежды – неудовлетворённостью и разочарованием... Расчётные методы, основанные на математических моделях, автоматизация расчетов и обработки информации есть лишь часть механизма управления, другую часть составляют управ- ленческие решения вне моделей. Поэтому успешность управ- ления зависит от того, насколько в системе обеспечена возмож- ность и заинтересованность в выдаче правильной и полной информации (о производственных мощностях, эффективности различных видов ресурсов и т.д.), в реализации полученных ре- 27 шений. Создание такой заинтересованности, а также системы контроля этих действий представляет нелегкую задачу» 18 Академик подчеркивает очевидное и, вместе с тем, самое важное – эффективность любого инструмента, в том числе и информационных технологий, зависит от умения людей им пользоваться и от желания делать это в благих целях. Еще более радикальный проект в 1970-х годах был предло- жен академиком В.М. Глушковым (см. рис. 11). Учитывая успе- хи в автоматизации производственных процессов, он выдвинул идею создания Общегосударственной автоматизиро- ванной системы (ОГАС). Для того, чтобы такая система успешно работала, нужно, чтобы люди, с одной стороны, регулярно давали своевременную, точную и объек- тивную информацию о запрашиваемых системой параметрах, а с другой – вы- полняли точно и в срок получаемые ре- комендации. Это-то и оказалась непрео- долимым препятствием. В самом деле, у человека есть личные, семейные, корпо- ративные и множество других интересов, да и свое понимание того «как надо». От- влечься от всего этого ради общегосудар- ственных целей в надежде, что в моделях учтено всё необходимое, что «ОГАСу виднее» удавалось немногим. Кроме того, В.М. Глушков в те же годы предлагал отказать- ся от бумажного документооборота и перейти к «безбумажной информатике». Сделать это тоже не удалось в силу недостаточ- ной культуры управления и неочевидности плюсов всего этого мероприятия. Бюрократия устойчива относительно перехода от гусиных перьев к авторучкам, улучшения качества бумаги, появления в кабинетах телефонов, компьютеров и широкопо- 18 Канторович Л. Математика в экономике: достижения, трудности, перспективы / Но- белевские лауреаты по экономике: взгляд из России. СПб.: Изд-во «Гуманистика», 2003, с. 210, 212, 213. Рис. 11. Академик В.М. Глушков, успешно занимавшийся автомати- зацией производствен- ных процессов и выдви- нувший идею Общего- сударственной автома- тизированной системы и безбумажной инфор- матики Предпосылки цифровой реальности 28 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива лосного Интернета. Наверно, почти все сталкивались с клас- сической бюрократической трехходовкой и умоляли: «Пошлите запрос в организацию N, что мне нужна справка из организации N для предъявления в организацию M и получения там соответ- ствующей справки». А если, к тому же, документ не выдают на руки… И если в этой цепочке появится мудрый и осторожный визирь, который ясно понимает, что в его интересах ничего не визировать... Тут никакие телекоммуникации не помогут. Причем при социалистическом строе бороться с бюрократи- ей, волокитой и очковтирательством было значительно проще, чем при капиталистическом. В последнем случае мы сплошь и рядом сталкиваемся со «спорами хозяйствующих субъектов», недобросовестной конкуренцией, «правовой диссимметрией» и неизбежным спутником всего этого – коррупцией. Оглядываясь в компьютерное про- шлое нашего отечества, нельзя не об- ратить внимание на масштабную фи- гуру выдающегося математика, фило- софа, мыслителя академика Никиты Николаевича Моисеева (см. рис. 12), которому в 2017 году исполнилось бы 100 лет. Большая часть его творческой жизни прошла в Вычислительном центре Академии наук СССР (ВЦ). Этот инсти- тут выделился из ИПМ, поскольку коли- чество крупных проблем, требующих ма- тематического моделирования, оказалось очень большим. Вычислительным цен- тром много лет руководил выдающийся математик, академик А.А. Дородницын. В его бытность ВЦ успешно решал зада- чи синтеза систем управления самолета СУ-27 и других боевых машин, планиро- вания освоения нефтяной провинции Западной Сибири, ком- пьютерного поиска сверхкрупных месторождений полезных ископаемых, разработки асимметричного ответа на стратегиче- скую оборонную инициативу США. Наука является неотъемлемой частью общей культуры. Вычислительный центр был важной частью научной культу- ры нашего Отечества. В последние годы своего существова- Рис. 12. Академик Н.Н. Моисеев, выдви- нувший идею полно- масштабного модели- рования социально- экономических и эко- логических процессов, которая опередила свое время 29 ния он носил имя А.А. Дородницына. К сожалению, писать об этом приходится в прошлом времени. Сейчас Вычислительный центр слили с несколькими другими научными организациями. На просьбу сотрудников ВЦ сохранить имя А.А. Дородницы- на у вновь возникшей структуры чиновники ответили, что, ко- нечно, А.А. Дородницын был выдающимся ученым, но другой эпохи, поэтому сохранить его имя в названии организации «не- целесообразно». Академик Н.Н.Моисеев начинал с оборонных задач, перехо- дя от артиллерии к авиации и от неё к космосу, двигаясь ко всё более масштабным проблемам. И в науке, и в технологиях 1970-х годов произошла «тихая революция» – от исследования и проектирования отдельных объектов к сложным целостным системам. Если в 1950-х годах обладание отдельными объектами – атомными бомбами или баллистическими ракетами давало решающее преимущество, то с 1970-х годов мощь и возможности страны начали во все большей степени определяться организационными структура- ми, используемыми в экономике механизмами, компьютерными сетями. Принципиальное значение этой революции одним из первых осознал Н.Н. Моисеев: «Существует иллюзия, что ис- следователь сам выбирает предмет исследования. В реальности всё обстоит, наверное, наоборот. Логика развития дисциплины настолько властно диктует свои законы, что не исследователь отыскивает свои задачи, а скорее задачи находят своих иссле- дователей. Я это очень четко понял за четверть века работы в области прикладной математики и использования вычислитель- ной техники» 19 , – писал Н.Н. Моисеев. Его коллектив «нашли» задачи компьютерного моделирования экономических систем. Одной из первых проблем такого типа была оптимизация деятельности конкретной автобазы. Одним из критериев дея- тельности этой организации был объем перевозок, измеряемый в тонно-километрах. С другой стороны, важно было перевезти конкретные грузы тех предприятий, которые обслуживала база. Учёные показали, что сделать это можно, сократив показатель тонно-километров... на 30%. Но ведь тогда план по тонно-ки- лометрам не будет выполнен! Шоферы не получат премии, со 19 Моисеев Н.Н. Математика ставит эксперимент. М.: Наука. 1979, с. 170. Предпосылки цифровой реальности 30 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива временем число автомобилей придется уменьшать, руковод- ство базы, скорее всего, уволят и т.д. Предложенное решение не устроило заказчиков. «Мы поняли на этой задаче, что нельзя заниматься экономи- кой из общих соображений. Незнание и неучет реальных меха- низмов может зачеркнуть любые усилия. Итак, задача о пере- возках нам показала: 1. Составить целевую функцию даже для такого относитель- но небольшого производственного организма, как автобаза, от- нюдь непросто. 2. Экономикой управляют не только планы, но и механизмы – система обратных связей, которая никем и нигде не описана. И экономисты очень часто делают вид, что этих механиз- мов нет, а они тем не менее не только вторгаются в любую хо- зяйственную деятельность, но подчас именно они определяют ее» 20 , – подводил итог этой работы Никита Николаевич. И здесь возникает сущность, которая и определит науку XXI века – междисциплинарность. Механизмы, о которых пишет академик, сплошь и рядом выходят за рамки, собствен- но, экономики и затрагивает социальную структуру, социаль- но-психологические установки населения, организационные ресурсы, властные структуры и т.д. И задача ученых и состоит в том, чтобы разобраться, что следует учесть при решении кон- кретной задачи, а чем можно пренебречь. Будущее этого направления Н.Н. Моисеев видел следующим образом. При назначении на руководящую должность человек (а иногда вместе с его командой) получает компьютерную мо- дель того, чем ему предстоит управлять (города, региона, от- расли и т.д.), учится на этой модели, делая «виртуальные», а не реальные ошибки, осваивая объект управления, осознавая свои ограничения и возможности, и только потом берется за реаль- ное дело. «Полная нелепость браться за управление большой, сложной системой, не научившись по-настоящему делать это, не почувствовав объект управления. Людей долго и серьезно учат управлять автомобилем, но не учат работать со сложными системами, где ответственность, масштаб и цена ошибок не- сравненно выше», – любил говорить он, рассказывая об этих проблемах. Естественно, команда специалистов по моделирова- 20 Там же, с. 140. 31 нию и экспертов может сопровождать и учебу с помощью ком- пьютерных моделей, и дальнейшую работу. Это совершенно другой уровень поддержки принятия управленческих решений. Именно это и можно было бы назвать цифровой или компью- терной экономикой. На наш взгляд, работы научной школы Н.Н. Моисеева были недооценены и научным сообществом, и руководителями стра- ны. Возможности построить «цифровую экономику» и совер- шить на этой основе рывок и в реальной экономике, и во мно- жестве других областей полвека назад были упущены... Конечно, всегда есть опасность принять локальные перемен- ные за глобальный тренд, увидеть будущий лес за сегодняшни- ми деревьями. Выдающийся футуролог и фантаст Станислав Лем полагал, что в том будущем, до которого мы дожили в XXI веке, большинство людей станут учеными, что будет построена настоящая «экономика знаний», и наука будет непосредственной производительной силой. Нынешнее падение престижа науки в мире, ее влияния на общественные дела, изменение отношения к будущему, видимо, были бы для него неприятным сюрпризом. Академик А.П. Ершов (см. рис. 13), основатель Новосибир- ской школы программирования, полагал, что именно программи- рование станет массовой профессией. Поэтому и элементарные навыки, и стиль мышления, характер- ные для программистов, понадобятся каждому. Он приложил большие уси- лия, чтобы убедить в этом коллег, пе- дагогическое сообщество, руководство страны. Результатом этой деятельности стало включение предмета «информа- тика» в школьную программу. Развитие компьютерных техно- логий пошло по другому пути. Ока- залось, что проще приспосабливать компьютеры под потребности и спо- собности человека, а не людям «вхо- дить в положение» компьютеров. Разу- меется, программировать приходится, но весьма немногим. «Информатика» осталась в школе, хотя, на наш взгляд, приобретаемые на этих уроках знания Рис. 13. Академик А.П. Ершов, выдающийся специалист в области про- граммирования, считав- ший, что вскоре програм- мирование станет массо- вой профессией и что ин- форматика должна быть необходимым предметом не только в высшей, но и в средней школе Предпосылки цифровой реальности |