/
Автор: Громов Г.Р.
Теги: компьютерные технологии программирование информатика компьютерные науки
ISBN: 5-87278-003-6
Год: 1993
Текст
1 ■
Г.РГромов
ОЧЕРКИ
ТЕХНОЛОГИИ
i
ИНФСИРТ
EFH 'ромов
ОЧЕРКИ
информационной
ТЕХНОЛОГИИ
ИНФО4РТ
ББК 32.973
Г87
УДК 681.3.338.45
Научный редактор доктор физ.-мат. наук С. В. Клименко
Громов Г.Р.
Г87 Очерки информационной технологии. - М.:
ИнфоАрт. 1993 - 336 с.
В середине 80-х издательство ’’Наука” выпустило в свет
первую на русском языке монографию по информационным тех¬
нологиям - книгу Г.Р. Громова ’’Национальные информационные
ресурсы: проблемы промышленной эксплуатации”. Два стерео¬
типных издания этой книги опубликованные в 1984 и 1985 годах
вызвали волну острых профессиональных дискуссий, мгновенно
разошлись, и стали библиографической редкостью.
’’Очерки информационной технологии” - следующая допол¬
ненная авторская редакция той книги, включает также более
поздние дискуссионные статьи и лекции автора, посвященные
наиболее острым ’’болевым точкам” в развитии информационной
технологии (с особым акцентом на проблемы информационной
технологии в сфере ’’малого бизнеса”).
Предназначена для профессионалов и предпринимателей,
занятых в мире программ и компьютеров, а также студентам и
преподавателям информатики.
2405000000
Г ; без объявл.
1041-91
ISBN 5-87278-003-6
© Г. Р. Громов, 1993
ОТ АВТОРА
Лет 15 назад попалась мне однажды на глаза заметка из амери¬
канского журнала ’’Электроника” с фрагментами дискуссионных выс¬
туплений представителей администрации американских университетов
и профсоюзных лидеров из Союза инженеров-электриков, электрон¬
щиков,... (IEEE). Стороны энергично, полемически ярко спорили.
Университетское руководство, как водится, убедительно обосновывало
необходимость расширения федеральных льгот высшим учебным заве¬
дениям, что позволит им готовить больше столь необходимых стране
инженеров по электронике. С другой стороны, лидеры профсоюза, как
обычно, стремились защитить интересы инженеров от растущей кон¬
куренции на рынке труда и соответственно доказывали, что инжене¬
ров этих специальностей и так готовят в университетах США предос¬
таточно. Что же касается их постоянного дефицита в промышленнос¬
ти, то объясняли они это совсем иными существенно более сложными,
чем кажущийся недостаток численности выпускников, причинами.
’’Обратите внимание, - пояснял один из сторонников позиции
профсоюза IEEE, - где работают все наши инженеры-электронщики
уже через 5-8 лет после окончания университета? И вообще, - обра¬
щался он к залу, - встречали ли, вы, хоть где-нибудь инженеров-элек¬
тронщиков старше 40 лет?” В зале тишина... Никто, видимо, из ауди¬
тории такого не припомнит. ’’Так вот, - продолжал оратор, - к этому
возрасту последние из них уходят в начальники или... таксисты”. Да¬
лее он разъяснил свою мысль: говорил о необходимости направленно
влиять федеральными средствами не на начальную численность, а на
социальный статус инженеров-электронщиков. По его мнению, это
снизит дефицит таких специалистов заметно более эффективно, чем
меры по дополнительному увеличению численности выпускников уни¬
верситетов.
А ведь, кажется, это действительно так, - удивился я, пытаясь
вспомнить профессиональную судьбу выпускников своей студенческой
группы, других групп нашего потока, состав региональных и общесо¬
юзных конференций и семинаров, в которых мне доводилось тогда
принимать участие. Давно уже в свом возрастном слое я неизменно
оказывался единственным ’’паяющим старшим инженером” среди ру¬
ководителей самых разных рангов (от завлаба до зампреда). Иными
словами, у нас, как и в США и, видимо, в других странах к 40 годам
последние из ’’паяющих инженеров” неотвратимо уходили ”в началь¬
ники или таксисты”.
Внезапно ”переоткрытый” факт этот послужил для меня чем-то
вроде сигнального звонка, заставив может быть впервые более внима¬
тельно осмотреться в своей профессиональной колее после 20 лет про¬
веденных в инструментальном пространстве между паяльником и ос¬
циллографом...
Начинал с ламповой техники, затем, в начале 60-х первая боль¬
шая ломка стереотипов проектирования - полупроводники. Только-
АД¬
ТОЛЬКО разобрались, построили новую ’’систему мира” для работы с
дискретными полупроводниковыми приборами и тут же очередной
резкий скачок - интегральные микросхемы. Между ними, правда, бы¬
ла и короткая 1 - 2 года промежуточная стадия - ’’этажерочные мик¬
ромодули”. Затем БИС, микропроцессоры, первые советские малые
ЭВМ типа ”МИР - 2”, микро-ЭВМ ”Электроника-60”, настольные
двк...
Для большинства из моих коллег инженеров-электронщиков впол¬
не хватало одного, реже двух из этих этапов, и, соответственно, не бо¬
лее одной ”ломки”, чтобы перейти от непосредственной практики ин¬
женерного ремесла к иным ’’следующего уровня” видам деятельности:
”защититься”, уйти в начальникй-ученые-организаторы или в... стро¬
ительные артели, в таксисты и т. д.
У меня же так сложилось, что постоянно оказывалось что-то
азартно интересное, что следовало обязательно допаять, допрограмми-
ровать... довести до результата, а затем опять заманчивый блеск оче¬
редной технической идеи и т. д. Пока, наконец, после сигнала точно¬
го времени из упомянутой выше заметки журнала ’’Электроника” ин¬
женерный азарт не то, чтобы поутих, но появилось вдруг желание по¬
нять на этот раз уже не схему очередного каскада или блока, прибора,
аппаратно-программного комплекса, а сам по себе пройденный с ними
путь... Куда все это катится? Можно ли систематизировать все эти
столь разнородные на ощупь приобретенные субъективные впечатле¬
ния?
После первых же попыток их систематизации в виде подготовлен¬
ных к печати текстов о событиях из ряда пережитого за минувшие 20-
25 лет технологических ’’ломок” появились первые очевидные трудно¬
сти. Было ясно, что размышлять в открытой печати о сколько-нибудь
дискуссионном предмете в области информационной технологии на
фактическом материале внутрисоюзных научно-технических тенден¬
ций практически невозможно (конец 70-х...).
В то же время рассматривать техноряд изолированно от его соци¬
ально-экономического фона - занятие столь же явно беспредметное.
Как вариант решения этого противоречия возникла попытка анализи¬
ровать наблюдения и опыт, приобретенный внутри советской техноси¬
стемы в "отраженном свете” - на фактическом и цифровом материа¬
ле, опубликованном за этот же период времени за рубежом. Завер¬
шенная работа была оформлена в виде книги ’’Национальные инфор¬
мационные ресурсы”, которая вышла в издательстве ’’Наука” двумя
стереотипными изданиями в 1984 и 1985 гг. Книга быстро разошлась,
вызвала в профессиональной прессе на конференциях и семинарах
много острых дискуссий...
Спустя два-три года по итогам всех этих обсуждений возникла по¬
требность что-то изменить, от чего-то отказаться в книге, ввести но¬
вый материал. В ходе редакционной подготовки второго издания ока¬
залось целесообразным для отслеживания исторической логики анали¬
за включить также и некоторые статьи и лекции автора из шлейфа
тематических дискуссий, которые состоялись после выхода книги.
Так складывались эти ’’Очерки...” Основная их цель представить
читателю по возможности логически упорядоченный фактический ма¬
териал, чтобы помочь ему, таким образом, самостоятельно проанали¬
зировать свой собственный техноопыт, вскрыть ведущие закономер¬
ности минувших этапов развития информационной технологии, в ос¬
новном, под углом зрения практических потребностей экономики дня
нынешнего, где в центре внимания оказываются задачи информацион¬
ного обеспечения малого бизнеса, инновационных процессов, вновь
создаваемых элементов рыночных структур.
Автор будет благодарен читателям, которые сообщат в редакцию
"ИнфоАрт" свое мнение о книге и критические замечания.
1 НАЦИОНАЛЬНЫЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
РЕСУРСЫ
Дать вещи название - это начало ее познания.
Г.Нейгауз. Об искусстве фортепьянной игры. 1958 г.
Введение
Голая рука и предоставленный самому себе разум не
имеют большой силы. Дело совершается орудиями и
вспоможениями, которые нужны не меньше разуму,
чем руке.
Фрэнсис Бэкон (1561-1626)
За точку отсчета развития человеческой цивилиза¬
ции обычно принимают время, когда люди начали со¬
здавать орудия труда и охоты.
Как известно, многие хищники в состоянии прогно¬
зировать поведение жертвы и выбирать близкую к опти¬
мальной траекторию преследования; некоторые из них
умеют использовать рельеф местности и ’’прижимать” в
преследовании жертву, например, к обрыву. Человек
научился сначала создавать ’’обрывы”, а затем для по¬
вышения эффективности охоты и маскировать их (’’вол¬
чьи ямы”). Привязав камень к палке, он создал первый
универсальный инструмент для труда и охоты - молот-
топор. Затем он заострил палку и научился точно ме¬
тать ее в цель. Так возникло первое специализирован¬
ное орудие для поражения на расстоянии - копье.
Тайна ’’похищения огня” теряется в веках. Но вся
последующая история технического прогресса от овладе¬
ния огнем до открытия ядерной энергии - это история
исследования подчинения человеку все более могущест¬
венных сил природы: тягловые животные, ветряные и
водяные двигатели, тепловые двигатели, атомная энер¬
- 6 -
гетика. Одна задача, решаемая на протяжении тысяче¬
летий, - все больше умножать различными инструмен¬
тами и машинами мускульную силу человека.
В то же время попытки создания инструментов,
усиливающих природные возможности человека по об¬
работке информации, начиная от камешков абака и до
механического прототипа современной ЭВМ - машины
Беббиджа, лишь тонкой струйкой человеческих судеб,
фактов, музейных механизмов и устройств отмечают
трассу накопления идей в общем потоке развития науч¬
но-технического прогресса.
Например, в книге ”От абака до компьютера” гла¬
ва, посвященная исследованиям английского математи¬
ка Ч. Беббиджа, заканчивается следующим выводом,
характерным для значительной части работ по истории
ЭВМ: ’’Научный экстремизм ’’вспыльчивого гения” по
крайней мере на столетие задержал осуществление его
замечательных идей” [1, с.162].
ЭВМ действительно так и не появились вплоть до
второй половины XX в. Представляет не только истори¬
ческий интерес попытка ответить на вопрос: а могли ли
они появиться раньше, не будь гений столь ’’вспыльчи¬
вым”?
|—_ эра ЭВМ
Рис. 1.1. Вековой процесс перераспределения трудовых ресурсов из
сферы материального производства и обслуживания в информацион¬
ную сферу народного хозяйства США.
По данным: Science.- 1980. - Vol.209, July 4. - P.I95 (на интервале 1880 - 1980 гг.); ТИИЭР.
- 1983. - Т.71, №4. - С.71; Industry Week. - 1983. - №5. - Р.2, (на интервале 1980 - 2000 гг.)
- 7 -
Утверждают, что для реализации научно-техниче¬
ской идеи требуется выполнение по крайней мере трех
основных* условий:
1) идея не должна противоречить известным зако¬
нам природы;
2) в ее реализации должна быть остро заинтересо¬
вана значительная часть общества (иными словами,
должен ’’дозреть” социальный заказ);
3) должен быть достигнут тот уровень технологии
общественного производства, который обеспечивает эф¬
фективную реализацию заложенных в идею техниче¬
ских принципов.
Первое из трех перечисленных выше условий, как
мы знаем, для машины Ч. Беббиджа выполнялось. Что¬
бы ответить на вопрос, вытекающий из второго условия,
дозрел ли к середине XIX в. социальный заказ на ин¬
формационную машину, достаточно взглянуть на
рис. 1.1, где показана профессиональная структура рабо¬
тающих по найму в США. Из рисунка видно, что до
конца XIX в. свыше 95% трудоспособного населения
страны были заняты физическим трудом и только менее
5% - работой с информацией. Понятно, что в этих ус¬
ловиях основные производственные усилия общества на¬
правлялись на совершенствование инструментов и ма¬
шин, облегчающих работу с материальными объектами,
а ’’химера” информации могла подождать. И она ждала
еще около 100 лет, как ждала те многие тысячелетия, в
которые человек учился преобразовывать энергию и ма¬
териальные объекты.
Истоки информационной технологии
На ранних этапах развития цивилизации професси¬
ональные навыки передавались в основном личным при¬
мером исполнения производственных действий (новых
приемов охоты, обработки шкуры, костей животных и
т.д.). Рациональные способы организации коллективных
действий, синхронизация производственных усилий за¬
креплялись для передачи из поколения в поколение ри¬
*Первые два условия сформулированы в 1853 г. американским
физиком Дж. Генри в рамках созданной им ’’теории технического
прогресса”.
- 8 -
туальными танцами, обрядовыми песнями, устными
преданиями и т.д.
’’Помехоустойчивость” социально-исторического ка¬
нала передачи профессиональных знаний заметно воз¬
росла с открытием человеком элементов технологии
длительного хранения на материальном носителе от¬
дельных, наиболее характерных зрительных образов,
связанных с накопленными знаниями. Так начинался
исторически первый этап развития информационной
технологии. Истоки этого этапа исследованы почти на
30 тыс. лет в глубь человеческой истории: пещерная
живопись - выполненные 25 - 30 тыс. лет назад на¬
скальные изображения людей и животных; лунный ка¬
лендарь, выгравированный на кости более чем 20 тыс.
лет назад; специальным образом обработанные кости с
числовыми нарезками, которые 26 тыс. лет назад ’’дол¬
жны были служить инструментами для измерения”
[2, с. 18], и т.д.
По мнению известного советского археолога Б.А.
Фролова, ’’истоки искусства в палеолите неотделимы от
истоков техники и естествознания” [2, с.20]. Этот вы¬
вод*, основанный на изучении огромного материала, за¬
тем аргументировано развивается им в работе ’’Число в
графике палеолита” [3].
Книгопечатание, фото- и киноискусство, радиове¬
щание, телевидение и, наконец, уже в наши дни фено¬
мен персональных компьютеров дают достаточно убеди¬
тельные свидетельства, что это единство не стало слабее
за пределами палеолита. Как отмечал еще П.Б. Шелли:
’’Поэзия всегда оказывается современницей других ис¬
кусств, способствующих счастью и совершенствованию
людей”** [4].
По современным археологическим данным [3], ди¬
станция в шкале времени между первыми инструмента¬
ми для работы с материальными объектами (топор, ло¬
вушка и др.) и инструментами для регистрации инфор¬
мационных образов (на камне, кости и т.д.) около мил¬
лиона лет. Иными словами, почти 99% своего историче¬
ского пути люди имели дело только с материальными
*Филип Сидни, один из основателей английской теории литерату¬
ры, отмечал, что ’’поэзия - самая древняя часть человеческого позна¬
ния, отцовское начало, которое дало жизнь всем прочим наукам” [5].
**3десь и далее в книге везде, где не оговаривается иначе,
полужирным и курсивом в цитатах выделено мною. Г. Громов.
- 9 -
объектами. Весь отрезок времени, в течение которого
люди начали регистрировать информационные образы, а
затем и обрабатывать их, не составляет и 1% от возра¬
ста человеческой цивилизации.
Таким образом, исторический опыт и, следователь¬
но, глубина творческой интуиции человека на несколь¬
ко порядков слабее в исторически новой информацион¬
ной сфере человеческой деятельности, чем в сфере тра¬
диционного материального производства.
Этот исторический факт в значительной степени
объясняет, в частности, и убедительный выигрыш в эф¬
фективности решения абстрактных информационных за¬
дач, который дают в настоящее время средства машин¬
ной графики. Графический дисплей по существу ”мате¬
риализует” абстрактные информационные образы и по¬
зволяет, таким образом, включать в процесс решения
задачи те наиболее мощные области человеческой инту¬
иции, которые были развиты за первые 99% времени
развития человеческого интеллекта. Диалоговые систе¬
мы машинной графики понижают субъективную слож¬
ность решаемой задачи, переводя ее из абстрактного
мира информационных образов в конкретный, осязае¬
мый мир материальных объектов. На экране дисплея
исследователь имеет возможность видеть пространствен¬
ное расположение отдельных компонентов исследуемого
образа, причем эти компоненты могут дополнительно
различаться по яркости, цвету и т.д. Для процессов, ис¬
следуемых в динамике, дополнительные возможности
интуитивного анализа появляются от ’’звукового сопро¬
вождения” пространственных эволюций графической
модели. В связи с этим значительная часть известных
типов компьютеров имеет встроенные средства или воз¬
можности для подключения программно-управляемых
звуковых синтезаторов.
В настоящее время нередко к процессу решения за¬
дачи подключается также й тактильный анализатор вы¬
даваемой ЭВМ информации, а в скором будущем ожи¬
дается включение непосредственно в процесс человеко-
машинной обработки информации и других каналов:
теплового, обоняния,... То есть создаются условия, ког¬
да человек ’’входит” в мир решаемой задачи и ’’живет”
в нем некоторое время, как Алиса в ’’Зазеркалье”, воз¬
вращаясь оттуда в реальный мир с ’’трофеями” вновь
найденных знаний.
- 10
Шесть тысяч лет назад технология регистрации на
материальном носителе символьно кодированной инфор¬
мации о накопленных знаниях достигла того уровня, с
которого ведут отсчет эры письменности. Таким обра¬
зом, за каких-нибудь 20 тыс. лет человеком был прой¬
ден путь от наскальных рисунков до первых глиняных
табличек с текстами. Это был путь поиска все более со¬
вершенных способов кодирования и расшифровки фик¬
сируемых для длительного хранения на материальном
носителе элементов знаний.
Начатый тогда процесс совершенствования носите¬
лей информации и инструментов для ее регистрации
продолжается до сих пор: камень, кость, дерево, глина,
папирус, шелк, бумага, люминофор, жидкие кристаллы,
магнитные и оптические носители, полупроводники, ци¬
линдрические магнитные домены и т.д.
Однако накапливаемые в виде отдельных записей
или книг профессиональные знания не могли непосред¬
ственно влиять на производственный процесс. Чтобы по¬
лучить шанс ’’прорасти” новым знанием или повлиять
на характер выполняемого другими людьми трудового
процесса, книга должна попасть ”на благодатную по¬
чву” - на нее должен был ’’наткнуться” читатель, кото¬
рый в силу редчайшего стечения обстоятельств оказался
уже подготовлен собственной биографией к свершению
’’таинства зачатия” новой идеи именно в данной про¬
фессиональной области знаний. Иными словами, только
в том до невероятного редком случае, когда у автора
книги и одного из немногочисленных читателей дорого¬
го рукописного фолианта оказывается ’’резонанс” конст¬
руктивных идей, книга может способствовать акту рож¬
дения нового знания. Понятно, какое воздействие на
темпы развития технологической цивилизации должно
было в этих условиях оказать изобретение печатного
станка - машины для массового тиражирования зафик¬
сированных на материальном носителе знаний.
Одновременно с развитием процесса накопления
знаний в человеческом обществе шел процесс формиро¬
вания обособленной профессиональной группы, для ко¬
торой сначала основным, а затем и единственным ’’слу¬
жебным занятием” становится работа с информацией.
Жрецы - сначала хранители устных сокровищниц
знаний, а затем переписчики и толкователи книг - ты¬
сячелетиями сохраняли за собой исключительную
власть, основанную на монопольном доступе к растуще¬
- 11
му фонду человеческого опыта; оставались посредника¬
ми между накопленными знаниями и заинтересованны¬
ми в этих знаниях людьми. Этот живой барьер начал
разрушаться только после изобретения книгопечатания.
Книгопечатание - первая
информационная революция
Книгопечатание выполняло для роста накапливае¬
мых человечеством профессиональных знаний ту же
роль, какую играет, например, для растений рассеяние
семян. Массовое тиражирование для последующего
’’рассеяния” на больших пространствах зафиксирован¬
ной на материальном носителе информации о новых
знаниях значительно повышало вероятность событий,
что хотя бы одно ’’семя знания попадет на благодатную
почву”, прозреет и в свою очередь даст ’’массовым ти¬
ражом” обогащенное новым знанием свое собственное
’’послание в будущее”.
Стимулируемое книгопечатанием развитие наук ус¬
коряло темпы накопления систематизированных по от¬
раслям знаний. Эти знания можно было быстро тиражи¬
ровать, и они становились доступными для многих, не¬
редко далеко удаленных друг от друга территориально и
во времени, участников внутриотраслевого процесса.
Например, при создании паровой машины основные ре¬
шения были получены врачом Д. Папеном (1690 г.),
шихтмейстером Колывано-Вознесенских заводов И.
Ползуновым (1763 г.), лаборантом университета в Глаз¬
го Дж. Уаттом (1769 г.). ’’Паровая машина была пер¬
вым действительно интернациональным изобретени¬
ем...”, - отмечал Ф. Энгельс [6].
За три столетия после изобретения в 1445 г. печат¬
ного станка оказалось возможным накопить ту ’’крити¬
ческую массу” социально доступных знаний, при кото¬
рой начался лавинообразный процесс развития промыш¬
ленной революции.
Знания, овеществленные через трудовой процесс в
станки, машины, новые технологические процессы и
другие организационно-технические новшества, стано¬
вились источником новых идей и плодотворных науч¬
ных направлений. Регенеративный цикл: знания - обще¬
ственное производство - знания, оказался замкнут, и
12 -
спираль технологической цивилизации начала раскру¬
чиваться с нарастающей скоростью. Печатный станок
сыграл при запуске этого процесса роль информацион¬
ного ключа, резко повысив пропускную способность со¬
циального канала обмена знаниями.
С этого момента - после изобретения книгопечата¬
ния - началось необратимо поступательное движение
технологической цивилизации. Взлеты высокого куль¬
турного и технического развития были в отдельных
странах и ранее, но за ними нередко наступал период
упадка и полного забвенья. ’’Таковы были превратности
дел людских, - отмечал в этой связи Пьер Симон Лап¬
лас, - что то из искусств, которое только могло надолго
сохранить и передать потомству события протекших ве¬
ков, - книгопечатание, будучи новейшим изобретением,
не оставило нам памяти о первых открывателях, и она
полностью утратилась. Великие народы исчезали, не ос¬
тавив никаких следов своего существования. Большин¬
ство наиболее знаменитых городов древности погибли
вместе со своими летописями и даже языком, на кото¬
ром говорили их обитатели. С трудом находим мы мес¬
то, где был Вавилон. Из стольких памятников искусства
и мастерства, украшавших эти города и считавшихся
мировыми чудесами, осталось не больше, чем смутное
предание и разрозненные обломки, происхождение ко¬
торых по большей части недостоверно, но величие кото¬
рых свидетельствует о могуществе народов, воздвигших
эти монументы” [7]. .
Колесо - общепринятый сегодня символ техниче¬
ской цивилизации - было изобретено, как полагают, в
Шумере, на древнем Востоке, за 4 тыс. лет до н.э., а
тысячу лет спустя там же создается и древнейший писа¬
ный свод законов - первый из дошедших до нас памят¬
ников письменности. Но прошло еще около 4 тыс. лет,
прежде чем в середине XV в. ритмичное постукивание
созданного в Европе первого печатного станка возвести¬
ло миру о приближении эры ’’тиражируемых знаний”.
Через 150 лет после изобретения* Иоганном Гутенбер¬
*3десь мы, увы, лишь следуем общепринятой до самого последнего
времени в европейской историографии технического прогресса версии,
по которой факт появления за много столетий до Гутенберга печатных
станков на Дальнем Востоке (например, в Корее) никак не влиял на
последующие много более поздние их ’переоткрытия” в странах Запа¬
да.
- 13
гом печатного станка Фрэнсис Бэкон (которого
К. Маркс и Ф. Энгельс называли родоначальником анг¬
лийского материализма и вообще опытных наук нового
времени) сформулировал в 1597 г. тезис, ставший с тех
пор крылатым: ’’знание - сила”.
Так, резко увеличив тираж пассивных носителей
информации - книг, книгопечатание впервые создало
информационные предпосылки ускоренного роста произ¬
водительных сил. За последовавшие затем три столетия
интенсивного роста производительных сил был подго¬
товлен тот основной научно-технический задел, кото¬
рый привел к первой промышленной революции.
’’Печатный станок изменил мир даже для тех мил¬
лионов людей, кто, например, во времена Мартина Лю¬
тера оставался неграмотным и, быть может, никогда ре¬
ально не имел дела с книгой”, - отмечает американский
ученый Дж. Вейценбаум в книге ’’Возможности вычис¬
лительных машин и человеческий разум” и поясняет, -
а какая часть той огромной массы людей во всем мире,
чья жизнь самым непосредственным и драматическим
образом изменилась в результате промышленной рево¬
люции, практически соприкасалась с паровой машиной?
Точно так же, - продолжает он, - и современное обще¬
ство не избавлено от гигантских потрясений*, возника¬
ющих как побочный эффект при внедрении новых ма¬
шин” [8, с.48].
Эти ’’новые машины” - машины для обработки ин¬
формации - появились лишь в середине XX в., когда
растущее бремя информационных задач стало уже од¬
ним из наиболее заметных факторов, тормозящих эко¬
номический рост промышленно развитых стран/ Как
видно из рис. 1.1, к 1946 г., когда в Пенсильванском
университете была пущена в эксплуатацию первая ЭВМ
типа ENIAC, общая численность занятых в информаци¬
онной сфере США приближалась к 30% от численности
всего трудоспособного населения страны.
*В качестве одной из иллюстраций к этому общему замечанию
можно сослаться, в частности, на некоторые социальные последствия
развития микроэлектроники, скажем, начало массового производства
электронных часов. Так, в середине 70-х годов, когда цены на элект¬
ронные часы упали ниже 10 долларов за экземпляр, это заметно уда¬
рило по всей экономике Швейцарии, а вскоре разрушительная волна
от этого ’’удара” докатилась и до Италии, которая должна была ре¬
шать вопросы ’’реабсорбции” итальянцев, многие годы работавших на
заводах Швейцарии [9].
- 14 -
Информация - новый предмет труда
В течение всей предшествующей XX в. истории раз¬
вития человеческой цивилизации основным предметом
труда оставались материальные объекты. Деятельность
за пределами материального производства и обслужива¬
ния, как правило, относилась к категории ’’непроизво¬
дительные затраты”. Экономическая мощь государства
измерялась материальными ресурсами, которые оно
контролировало.
В конце XX в. впервые в человеческой истории ос¬
новным предметом труда в общественном производстве
промышленно развитых стран становится информация.
Постоянная тенденция перекачивания трудовых ресур¬
сов из сферы материального производства в информаци¬
онную сферу (рис. 1.1) является сейчас наиболее замет¬
ным, но далеко не единственным симптомом приближа¬
ющихся ’’гигантских потрясений”, которые получили
пока общее и несколько туманное название ’’информа¬
ционный кризис”.
Информационный кризис
скажите, отчего разбрелись все ученые в разные
стороны и каждый говорит языком, которого дру¬
гой не понимает? Отчего мы все изучили, все опи¬
сали и почти ничего не знаем?
- Извините, это не мой предмет, я только соби¬
раю факты - я статистик.
В.Ф. Одоевский. Русские ночи. 1836 г.
В чем проявляется информационный кризис? Суще¬
ствуют ли какие-либо простые и наглядные количест¬
венные оценки этого сложного социально-экономическо¬
го процесса?
Известный советский ученый-астрофизик И.
Шкловский отмечал, что ’’хорошей характеристикой
уровня развития технологической цивилизации может
служить уровень производства энергии. Для земной ци¬
вилизации этот уровень скоро достигнет 1020эрг/с. Заме¬
тим, что мощность падающего на нашу планету потока
солнечного излучения порядка 1024эрг/с” [10, с. 170].
Таким образом, в интегральных энергетических по¬
казателях за последние 300 лет интенсивного роста про¬
изводства и потребления энергии человечество все еще
- 15
не вышло на уровень сотых долей процента от солнеч¬
ного фона на планете Земля. С другой стороны, как от¬
мечает И. Шкловский, ’’учитывая количество имею¬
щихся на Земле телепередатчиков, их мощность и отно¬
сительную длительность передач, можно показать, что
Земля излучает на метровых волнах примерно в милли¬
он раз большую мощность, чем если бы она излучала
естественным путем, просто как тело, нагретое до ЗООК.
Над этим примером стоит задуматься. За какие-нибудь
2-3 десятилетия из-за деятельности развивающейся
земной цивилизации такое важное глобальное свойство
нашей планеты, как мощность ее радиоизлучения, вы¬
росло в огромной степени. Благодаря деятельности ра¬
зумных существ Земля по мощности своего радиоизлу¬
чения на метровом диапазоне стала на первом месте
среди планет, обогнав планеты-гиганты Юпитер и Са¬
турн и уступая (пока!) только Солнцу!”.
Итак, ’’информационный взрыв” для наблюдателя
из далекого космоса выглядит вспышкой (в метровом
диапазоне) новой ’’звезды”, по яркости приближающей¬
ся к Солнцу, на месте холодной миллиарды лет плане¬
ты Земля.
Джеймс Мартин, ветеран фирмы IBM, а ныне член
совета директоров ряда крупных компьютерных фирм,
известный автор книг по вычислительной технике, счи¬
тает, что:
”... сейчас мы достигли такого уровня познания,
когда количество информации, поступающей в промыш¬
ленность, управление и научный мир, доходит до тре¬
вожных пропорций. Печать весьма мягко и неудачно
(по мнению автора) называет это ’’информационным
взрывом”, так как взрыв быстро прекращает свой бур¬
ный рост. Рост же информации в перспективе не имеет
конца, а только все больше увеличивается.
Общая сумма человеческих знаний изменялась
раньше очень медленно ... к 1800 г. она удваивалась
каждые 50 лет, к 1950 г. удваивалась каждые 10 лет, а
к 1970 г. - каждые 5 лет” [11, с.20].
Когда появились первые симптомы
информационного кризиса?
Английский историк и философ Р. Коллингвуд око¬
ло 50 лет назад следующим образом объяснял, как он
-16 -
представляет характер назревающей проблемы: ’’Спо¬
собность европейца управлять силами природы являлась
плодом трех столетий научных исследований в тех на¬
правлениях, которые были намечены в начале семнад¬
цатого века. Расширение научного кругозора и ускоре¬
ние научного прогресса во времена Галилея привели нас
от водяных и ветряных мельниц средних веков к почти
невероятной силе и тонкости современной машины”
[12, с.374].
Иногда заметно упрощая некоторые исторические
события начала XX в.*, Р. Коллингвуд приводит приме¬
ры, когда, по его мнению, ’’ситуация вышла из-под кон¬
троля”, так как ’’гигантское усиление с 1600 г. контро¬
ля человека над природой не сопровождалось соответст¬
вующим усилением его контроля над людскими де¬
лами”.
”По мере того, как естественные науки идут от
триумфа к триумфу, любая ошибка в управлении люд¬
скими делами, - предупреждал Р. Коллингвуд, - может
стать фатальной”. ’’Мне казалось, - написал он в своей
’’Автобиографии”, впервые опубликованной в 1939 г., -
что я вижу, как царствование естественных наук в
кратчайший срок может превратить Европу в пусты¬
ню, населенную йеху” [12, с.374].**
18 февраля того же года в журнале ’’Nature” была
опубликована заметка О. Фриш и Л. Мейтнер ’’Распад
урана под действием нейтронов: новый вид ядерной ре¬
акции”. 24 апреля профессор Гамбургского университе¬
та П. Харпека отправил в высшие военные инстанции
Германии письмо, в котором обращал внимание руково¬
дителей военной машины третьего рейха на принципи¬
альную возможность создания нового вида оружия чудо¬
вищной силы. ”Та страна, которая первой сумеет прак¬
тически овладеть достижениями ядерной физики, - то¬
ропил П. Харпека, - приобретает абсолютное превосход¬
ство над другими”. 2 августа, по другую сторону Атлан¬
тики, А. Эйнштейн поставил свою подпись под адресо¬
ванным президенту США письмом с предупреждением о
реальной возможности для нацистов овладения ядерным
*Сам Р. Коллингвуд отмечал: ’’Это, смею думать, преувеличение”.
**Приводя в первом издании книги (1984 г.) эту пророческую ци¬
тату из Коллингвуда, мы, конечно же, не предполагали, что первая
историческая веха на этом трагическом пути будет проставлена имен¬
но в нашей стране и так скоро... в 1986 г.
- 17
оружием и его ожидаемой разрушительной мощи [13,
с.27]. Часы, отсчитывающие секунды до первого в исто¬
рии ядерного взрыва, были включены.
Возможность утраты контроля над силами невидан¬
ной мощи становилась все более реальной еще в процес¬
се разработки нового источника энергии. Поэтому нель¬
зя, видимо, считать случайным тот факт, что ЭВМ - ос¬
новной инструмент еще не родившейся к тому времени
науки об управлении информационными потоками - со¬
здавалась одновременно с ’’урановым проектом” и в
значительной степени стимулировалась им.
Полвека спустя после пророческого ’’видения” Кол¬
лингвуда (’’Мне казалось, что я вижу...”), обрушилась
на Европу первая континентальных масштабов ’’руко¬
творная катастрофа” - авария на Чернобыльской АЭС.
С точки зрения экспертов, профессионально анализиро¬
вавших социально-экономический, психологический и
технический ’’фон”, на котором стала возможной ава¬
рия масштабов ЧАЭС, истоки ее лежат, в том числе, и
в заметно большей пока скорости овладения нашей
страной новыми могущественными силами природы по
сравнению с темпом инструментального усиления спо¬
собности к управлению ими.
Как отметил президент АН СССР Г.И. Марчук в
своем выступлении на заседании Верховного Совета
СССР, ’’масштабы развития компьютеризации, инфор¬
матизации в нашей стране у нас сейчас не соответству¬
ют темпам развития промышленности и народного хо¬
зяйства в целом” (Известия, 29 октября 1988 г., №203).
Иными словами, за многократно уже обсуждавшимся
комплексом субъективных причин аварии необходимо
разглядеть и более объективные причины, среди кото¬
рых, видимо, одна из основных - быстро растущие
’’ножницы” в относительных темпах развития отечест¬
венной атомной энергетики и информационной техноло¬
гии. По мнению такого авторитетного эксперта, рассле¬
довавшего причины аварии, как В. А. Жильцов, ”...мы
сейчас досконально разобрались во всем, что произошло
в реакторе, только благодаря наличию вычислительной
техники, которой мы сейчас располагаем. Но на уровне
того времени, когда создавался реактор РБМК-1000,
разработчики не располагали такими мощными ЭВМ,
трехмерными программами..., которые позволили бы со¬
здать полную математическую модель реактора и ”про-
2 — Г. Громов
- 18
игрывать” на ней все возможные и невозможные ситуа¬
ции и находить оптимальные решения по их преодоле¬
нию. Поэтому до аварии на четвертом блоке ЧАЭС
многое оставалось непознанным, конструктивные недо¬
статки неустраненными...
’’Надо честно признать, - подводит итог В.А. Жиль¬
цов, - что сложнейшая техническая система, созданная
человеком, в чем-то оказалась еще непознанной, не¬
предсказуемой. Эта непредсказуемость как раз и про¬
явилась в сочетании с нарушениями ’’Регламента” и
ошибками персонала. В другой ситуации это бы не про¬
явилось...
Один из недостатков реактора РБМК, - подчеркива¬
ет он, - отсутствие достаточной информации об опера¬
тивном состоянии активной зоны. С точки зрения физи¬
ки реактора, сложнейших процессов, происходящих в
нем, недостаточным оказалось и количество существую¬
щих датчиков, их чувствительность. Информация о них
существенно отстает от развития событий в реакторе”.
Об этом же, по существу, говорил и начальник сме¬
ны ’’четвертого блока” И.И. Казачков: ’’Если совсем
точно сформулировать, то персонал ЧАЭС стал жертвой
как своих ошибок, так и недостаточно устойчивой рабо¬
ты реактора. И недостаточной информации. Система
СКАЛА (компьютерная система контроля состояния ре¬
актора), установленная там, выдавала информацию че¬
рез определенные промежутки времени. Она постоянной
информации не выдает. А бывает, ломается, происходит
сбой программы, и мы остаемся без информации” [14].
Что же касается активно обсуждавшегося ’’челове¬
ческого фактора” аварии, то, как и предупреждал в год
старта ’’атомного марафона” Р. Коллингвуд, ’’...дурные
последствия слабого контроля над человеческой ситуа¬
цией стали сейчас более серьезными, чем когда-либо
раньше, находясь в прямой зависимости от тех новых
сил, которые с божественным безразличием вложили ес¬
тественные науки в руки злых и добрых, глупых и муд¬
рых людей” [12].
В 1948 г., спустя 2-3 года после начала эксплуата¬
ции первой ЭВМ, ’’отец кибернетики” Н. Винер пытал¬
ся пояснить сложившуюся в середине XX в. ситуацию
кратким историческим экскурсом:
’’Идеи каждой эпохи отражаются в ее технике. Ин¬
женерами древности были землемеры, астрономы и мо¬
реплаватели; инженерами XVII и начала XVIII были
- 19
часовщики и шлифовальщики линз... Основным практи¬
ческим результатом этой техники, основанной на идеях
Гюйгенса и Ньютона, была эпоха мореплавания, когда
впервые стало возможным вычислять долготу”* с при¬
емлемой точностью и когда торговля с заокеанскими
странами, бывшая чем-то случайным и рискованным,
превратилась в правильно поставленное предприятие.
Это была техника коммерсантов.
Купца сменил фабрикант, а место хронометра заня¬
ла паровая машина. От машины Ньюкомена почти до
настоящего времени основной областью техники было
исследование первичных двигателей... Тепло было пре¬
вращено в полезную энергию вращения и поступатель¬
ного движения, и физика Ньютона была дополнена фи¬
зикой Румфорда, Карно и Джоуля...
Если XVII столетие и начало XVIII столетия - век
часов, а конец XVIII и все XIX столетие - век паровых
машин, то настоящее время есть век связи и управле¬
ния. В электротехнике существует разделение на обла¬
сти, называемые в Германии техникой сильных токов и
техникой слабых токов, а в США и Англии - энергети¬
кой и техникой связи. Это и есть та граница, которая
отделяет прошедший век от того, в котором мы сейчас
живем” [15, с.56].
Как показывают приводимые в [16] оценки, расхо¬
ды большей части промышленно развитых стран на
’’технику слабых токов” - электронику и связь, как
ожидается, превысят (там, где они еще не превысили)
расходы на ’’технику сильных токов” - энергетику. Та¬
ким образом, этими странами будет пройдена указанная
Н. Винером граница, отделяющая век энергетики от ве¬
ка информации.
Итак, в настоящее время можно указать, по край¬
ней мере, три различных симптома, каждый из которых
убедительно свидетельствует о начале перехода передо¬
вых стран на качественно новый этап технологического
развития, который принято называть веком информа¬
ции:
♦Чтобы оценить уровень сложности важнейшей навигационной за¬
дачи - определения долготы в XVIII в., достаточно вспомнить, как
Джонатан Свифт иронизировал в ’’Путешествии в Лапуту ...” над не¬
вероятными открытиями, которых его современники тщетно ждут от
науки будущего: ”А каких великих открытий вы бы непременно до¬
ждались: perpetuum mobile, открытия универсального лекарства от
всех болезней или способов определения долготы!”.
2
- 20
1) быстрое сокращение времени удвоения объема
накопленных научных* знаний;
2) материальные затраты на хранение, передачу и
переработку информации начинают превышать анало¬
гичные расходы на энергетику;
3) человечество впервые в истории становится ре¬
ально наблюдаемым на астрономических расстояниях
’’космическим фактором” - уровень радиоизлучения
планеты Земля на отдельных участках радиодиапазона
приближается по яркости к уровню радиоизлучения
Солнца.
Информационные ресурсы
Человек, слуга и истолкователь Природы, ровно
столько совершает и понимает, сколько он охва¬
тывает в порядке Природы; свыше этого он не зна¬
ет и не может ничего.
Ф. Бэкон. Новый Органон. 1620 г.
Растущая зависимость промышленно развитых
стран от источников информации (технической, эконо¬
мической, политической, военной и т.д.), а также от
уровня развития и эффективности использования
средств передачи и переработки информации, привела к
формированию на рубеже 80-х годов принципиально но¬
вого понятия - национальные информационные ресурсы.
Политические и военные аспекты. Исторически ин¬
формационные ресурсы были в центре внимания правя¬
щего истэблишмента любого государства, в первую оче¬
редь, как политический или военный фактор.
Герберт Шиллер, профессор факультета средств ин¬
формации Калифорнийского университета (Сан-Диего),
объяснял это тем, что (как обычно понимает любой по-
♦Научная. информация в современном нам мирю относится к числу
важнейших и быстро нарастающих по темпу удвоения накопленного
объема, однако общий вес ее в информационных потоках, циркулиру¬
ющих в хозяйственном механизме, пока относительно невелик. Основ¬
ные прюблемы управления современным промышленно развитым госу¬
дарством заключаются в том, что вместе с ростом его сложности неу¬
молимо растет общий объем информации, требующий переработки.
Поэтому-то в информационный сектор народного хозяйства и "прихо¬
дится нанимать все увеличивающееся число людей для переработки
постоянно возрастающего объема информации, который, - по данным,
напримеу, фирмы Rank Xerox (Англия), - удвоился за последние 20
- 21
литический деятель) ”информационный аппарат - наи¬
более дееспособный рычаг управления государственной
системой...” [18, с.43]. Чтобы отметить характерный
масштаб информационных потоков в правительстве, он
отмечал, в частности, что, к примеру, правительствен¬
ная типография США - это ’’крупнейший в мире изда¬
тель, который ежедневно (!) получает двадцать желез¬
нодорожных вагонов бумаги” [18, с.50].
При упоминании военных аспектов в первую оче¬
редь отмечается, как правило, разведывательная дея¬
тельность правительственных организаций, которая, по
определению специалиста по истории разведывательных
учреждений США Г. Рэкса, представляет собой ’’поиск
информации, необходимой для принятия решений и
действий. Полученная информация - продукт - и есть
разведывательные данные” [18, с.58].
О масштабах такого рода ’’поиска” говорят следую¬
щие цифры. Ежегодные расходы правительства США на
разведывательную деятельность превышают 10 млрд,
долл. При этом только за первые десятилетия после 2-й
мировой войны было накоплено 300 млн. страниц сек¬
ретных документов [18, с.60].
Однако сами по себе, разумеется, достаточно важ¬
ные политические и военные факторы все-таки относят¬
ся к числу традиционно наиболее понятных тысячелети¬
ями развиваемых аспектов использования информаци¬
онных ресурсов. Исторически новым оказался наблюда¬
емый за последние десятилетия в промышленно разви¬
тых странах стремительный рост экономической значи¬
мости народнохозяйственных аспектов национальных
информационных ресурсов.
Народнохозяйственные аспекты. Председатель аме¬
риканской программы по формированию политики в об¬
ласти информационных ресурсов профессор Гарвардско¬
го университета А. Оеттингер (Кембридж, шт. Массачу¬
сетс) считает, что наступает время, когда ’’информация
становится таким же основным ресурсом, как материа¬
лы и энергия, и, следовательно, по отношению к этому
ресурсу должны быть сформулированы те же критиче¬
ские вопросы: кто им владеет, кто в нем заинтересован,
насколько он доступен, возможно ли его коммерческое
использование?” [19, с.191].
Национальные информационные ресурсы - новая
экономическая категория. Корректная постановка воп¬
роса о количественной оценке этих ресурсов и их связи
- 22
с другими экономическими категориями все еще ожида¬
ют* крупномасштабных организационных мер для их
разработки и потребуют длительных усилий специали¬
стов и ученых самых разных областей знаний.
Рассмотрим поэтому лишь некоторые из частных
тенденций, которые являются отражением общего рас¬
тущего влияния национальных информационных ресур¬
сов на важнейшие показатели экономического развития.
Реальная угроза исторически близкого истощения
природных запасов сырьевых ресурсов еще несколько
десятилетий назад поставила перед США проблему пе¬
реориентации экономики на использование главным об¬
разом воспроизводимых ресурсов. В 1971 г. Президент
Национальной Академии наук США Ф. Хендлер форму¬
лировал эту мысль следующим образом: ’’Наша эконо¬
мика основана не на естественных ресурсах, а на умах
и на применении научного знания” [20, с. 19].
Наукоемкие изделия. Как и сельскохозяйственные,
информационные ресурсы относятся к весьма ограни¬
ченному числу экономически значимых воспроизводи¬
мых ресурсов. Подобно тому, как продуктом эксплуата¬
ции сельскохозяйственных ресурсов являются, в первую
очередь, поставляемые на внутренний и внешний рынки
предметы питания, так и, вероятно, наиболее очевид¬
ным продуктом промышленной эксплуатации нацио¬
нальных информационных ресурсов оказываются, в пер¬
вую очередь, так называемые наукоемкие изделия обра¬
батывающей промышленности.
Какие отрасли промышленности относят к наукоем¬
ким? Высокотехнологичной (high technology), наукоем¬
кой в 80-е годы считали продукцию, в стоимости кото¬
рой расходы на научно-исследовательские и опытно¬
конструкторские работы (НИОКР) занимают 3,5% и
более [21]. В 70-е годы эта ’’отметка” была существен¬
но ниже. Рост ’’средней наукоемкое™” изделий про¬
мышленности продолжается, и в 90-е годы нижняя
’’грань наукоемкости”, видимо, будет оцениваться в
5%. В то же время рост этот заметно различен по от¬
раслям. Для индустрии ЭВМ, например, относительный
уровень затрат на НИОКР почти вдвое превышает сред¬
ний в обрабатывающей промышленности.
♦Эта дословная цитата из первого издания книги, к сожалению,
так и не устарела: ”... все еще ожидают”.
- 23
Если сравнивать .структуру затрат в наукоемких от¬
раслях промышленности со структурой сельскохозяйст¬
венного сектора экономики, то расходы на работы
НИОКР являются, в известном смысле, аналогами за¬
трат на семенной фонд и обработку земли. Продолжая
эту аналогию, можно рассматривать функции изделий и
услуг информационных отраслей - индустрии ЭВМ и от¬
раслей связи как функции, выполняемые механизмами
по переработке сельскохозяйственного сырья, а также
транспортными средствами, элеваторами и распредели¬
тельной сетью.
Отметим некоторые характерные для эксплуатации
этих воспроизводимых ресурсов пропорции. В общей
структуре американского продовольственного комплекса
затраты на собственно сельское хозяйство, т.е. на при¬
обретение сельхозорудий, обработку земли, содержание
скота и т.д., не превышают 30%. Остальные более 70%
составляют затраты на выработку из уже полученного
сельхозсырья готовых потребительских продуктов и их
сбыт [22]. Близкие пропорции можно различить и в вы¬
сокотехнологичном промышленном производстве: сум¬
марные затраты на НИОКР и средства информационной
технологии, т.е. на ’’посев и культивирование” знаний,
составляют для наукоемких отраслей 10 - 20% от сто¬
имости промышленной продукции.
Понятно, что в рамках избранных критериев оцен¬
ки ’’информационной нагруженности” изготовления из¬
делий обрабатывающей промышленности относительно
новые и более традиционные отрасли различаются весь¬
ма заметно. Так, например, в заводской себестоимости
полупроводниковой микросхемы примерно 70% прихо¬
дится на ’’знания”, т.е. НИОКР и испытания, и не бо¬
лее 12% - непосредственно на рабочую силу. С другой
стороны, даже на самом технологически передовом,
’’полностью автоматизированном” автомобильном заво¬
де на долю рабочей силы все еще приходится от 20 до
25% себестоимости [23].
На рис. 1.2 показано, как изменялась на вековом
интервале доля расходов на НИОКР в валовом нацио¬
нальном продукте (ВНП) ведущих в промышленном от¬
ношении капиталистических стран. Затраты американ¬
ской частной промышленности на НИОКР последние
десятилетия были устойчиво структуризованы, в сред¬
нем, следующим образом: фундаментальные научные
- 24
исследования - 3%, прикладные исследования (НИР) -
20%, разработки (ОКР) -77% [24].
Рис. 1.2. Динамика расходов на НИОКР по отношению к стоимости
ВНП в ведущих капиталистических странах.
По данным: Налимов В.В., Мульченков З.М. Наукометрия. - М.: Наука, 1969. - С. 37 - 38;
"США: экономика, политика, идеология”. - 1981. - №10. - С.ПО; "Электроника”. - 1980. -
№23. - С.112; "Индикатор науки... - 1987”, табл. 4-2
Следует отметить, что затраты частной промышлен¬
ности покрывают лишь половину всех расходов на
НИОКР в США. Другую половину берет на себя госу¬
дарство. Именно государственные ассигнования и обес¬
печивают, в основном, расходы на фундаментальные ис¬
следования, которые, как известно, если и окупаются,
то очень нескоро и поэтому не могут быть привлека¬
тельным объектом для капиталовложений частной про¬
мышленности. С учетом расходов правительства в це¬
лом по США расходы на НИОКР оказываются структу-
ризованы существенно иначе, чем приведенные выше
затраты частной промышленности: фундаментальные
исследования - 14%, НИР - 22% и ОКР - 64% [24]
(см. рис. 1.3). Отметим, что это оценки структуры
НИОКР по статистическим данным 70-х годов, однако с
- 25 -
тех пор заметных изменений в относительном распреде¬
лении расходов не наблюдалось, если не считать неко¬
торого снижения доли ассигнований, выделяемых на
фундаментальные исследования: от 14% в 1970 г. до
12% к середине 80-х [25].
Рис. 1.3. Структура общих расходов на НИОКР.
По данным'. "США: экономика, политика, идеология”. - 1981. - №8. - С.121; 1986. - №2. -
С.41.
Постоянное внимание на всех уровнях социально-
экономической структуры управления к опережающему
развитию высокотехнологичных отраслей привело к то¬
му, что доля наукоемкого оборудования в общей сумме
капиталовложений в производственное оборудование
США увеличилась за период с 1972 г. по 1982 г. почти
вдвое: от 27 до 50% [26]. Эта сама по себе достаточно
характерная тенденция получила дополнительное, еще
более форсированное развитие в середине 80-х годов
[27]. В результате доля наукоемкой продукции в экс¬
порте США росла от 42% в 1983 г. до 48% к 1990 г. и,
как ожидают, достигнет 64% к 2000 г. [28].
Соответственно меняется и качественный состав за¬
нятых в обрабатывающей промышленности - неуклонно
растет уровень образования трудящихся США в целом.
В 1985 г. он оценивался в среднем в 13,1 лет обучения.
Считается, что средний американский трудящийся по
уровню образования приближается ныне к среднеспеци¬
альному, включающему полную школьную подготовку
и двухлетний колледж [29].
- 26
Столь же серьезное внимание уделяется уровню на¬
сыщенности учеными хозяйственного механизма США,
который остается наивысшим по отношению к осталь¬
ным странам Запада. По состоянию на начало 80-х го¬
дов в США было 65 ученых на 10 тыс. человек, в Япо¬
нии - 56, Англии - 33, Франции - 32.
В®обрабатывающей промышленности США ныне в
среднем 7 инженеров приходится на 100 рабочих [30].
Однако при этом необходимо ясно понимать, что
2,1 млн. американских инженеров - это, как правило,
высококомпетентные профессионалы, выполняющие
сложные функции связующего звена между наукой и
производством:
”В соответствии с классификацией Бюро трудовой
статистики США к инженерам относятся работники,
применяющие научные принципы, теории и математи¬
ческие методы в решении практических проблем произ¬
водства и техники” [31].
Понятно, что в целом задача обеспечить необходи¬
мый для вступления страны в ”век информации” уро¬
вень образования трудящихся не является ни простой,
ни дешевой. Достаточно сказать, что расходы на сферу
образования в США находятся в пределах 6 - 7% от
ВНП, т.е. приблизительно соответствуют уровню расхо¬
дов на оборону. Затраты эти неуклонно растут по совер¬
шенно ясным экономическим мотивам - научно-техни¬
ческий прогресс обеспечивает ныне 40 - 65% от общего
прироста ВНП в США [32].
В заключение отметим важнейшее обстоятельство -
темпы роста производительности труда в наукоемких
отраслях промышленности резко выделяются на фоне
всех остальных секторов экономики. Так, согласно про¬
гнозу бюро статистики труда США, к 1995 г. доля заня¬
тых в наукоемких отраслях практически не изменится
по сравнению с 1986 г. (увеличится на 6,4 - 7% от об¬
щей численности трудящихся в несельскохозяйственных
секторах экономики), тогда как темпы прироста произ¬
водимой ими условно чистой продукции будут, как по¬
казывают оценки, в 2 - 3 раза опережать темпы приро¬
ста ВНП [33]. Соответственно будет расти общий
удельный вес наукоемкой продукции в ВНП.
Таким образом, долговременная стратегическая
ориентация экономики США на промышленную эксплу¬
- 27
атацию, в первую очередь воспроизводимых ресурсов,
обрела за последнюю четверть века четкие контуры по¬
следовательно реализуемой политики. На мировом рын¬
ке это, видимо, наиболее заметно проявляется в том,
что вот уже много лет около 50% мирового экспорта
зерна и 80% экспорта соевых бобов принадлежит. США,
так же как, к примеру, 80 - 90% используемых в стра¬
нах Западной Европы и Японии изделий вычислитель¬
ной техники (независимо от укрепленной на их лицевой
панели торговой марки изготовителя) разработаны аме¬
риканскими фирмами или их зарубежными филиалами
[34].
В то же время за последние годы все громче разда¬
ются голоса критиков этой политики. ”Мы решительно
не согласны с теми, кто считает, что можно сосредото¬
чить внимание главным образом на развитии сельского
хозяйства и отраслей промышленности, непосредственно
связанных с информационной технологией, и оставаться
при этом главной экономической силой мира”, - сфор¬
мулировал точку зрения растущего круга влиятельных
оппонентов стратегии преимущественного развития
средств эксплуатации воспроизводимых ресурсов руко¬
водитель одной из крупных американских промышлен¬
ных корпораций О. Роурк [42]. Тональность такого ти¬
па высказываний становится все более категоричной по
мере того, как заметно ухудшаются внешнеэкономиче¬
ские показатели развития США. Наряду с растущим об¬
щим дефицитом внешнеторгового баланса, начиная с
1986 г. впервые стал для США отрицательным также и
баланс сектора наукоемкой продукции. Это не означает,
что уменьшается объем экспорта наукоемких секторов
промышленности. Наоборот, экспорт из Америки науко¬
емкой продукции продолжал расти, однако импорт ее за
последнее время растет заметно быстрее...
Означает ли этот, сам по себе достаточно красноре¬
чивый, факт, что США готовы уступить (или уже усту¬
пили) кому бы то ни было, например Японии, место на¬
учно-технического лидера стран Запада, а их долгосроч¬
ная экономическая стратегия с явным акцентом на по¬
стоянное расширение промышленной эксплуатации на¬
циональных информационных ресурсов оказалась оши¬
бочной?
Попытка ответить на этот вопрос требует более де¬
тального анализа понятия ’’технологический отрыв”.
- 28
’’Технологический отрыв”
Научение не обязательно создает эволюционное
преимущество.
Д. Мак-Фарлендер. Поведение животных. 1985
Четверть века назад Г. Поллак, в то время руково¬
дитель отдела научно-технических проблем Госдепарта¬
мента США, сформулировал критерий для сопоставле¬
ния реальной мощи стран, соперничающих с США на
политической арене:
’’Понимание того обстоятельства, что жизнеспособ¬
ность национальной экономики теперь в значительной
степени зависит от качества и масштабов использования
ею науки и техники, вызвало к жизни сопоставление
технологических потенциалов и, соответственно, про¬
блему ’’технологического отрыва”. Этот отрыв сегодня
имеет для дипломата такое же значение, какое несколь¬
ко поколений назад имело сопоставление численности
армий” [43, с.4].
В 1972 г. Национальное управление наукой впервые
представило президенту США специальный документ,
содержащий развернутый сопоставительный анализ по¬
зиций Америки и ее ближайших конкурентов в различ¬
ных областях науки.
С тех пор такие ’’Индикаторы науки” (специально
подготовленные в форме таблиц диаграмм и графиков
для лучшего их понимания политиками) регулярно с
интервалом не реже одного раза в два года ложатся на
рабочие столы руководителей ведомств правительства
США. Начиная с 1987 г. документ был дополнительно
расширен и включает теперь, наряду с разделами нау¬
ки, специальные главы, посвященные сопоставительно¬
му анализу в технике.
Вот как объясняют авторы ’’Индикатора науки и
техники - 1987” назначение подготовленного ими доку¬
мента:
’’Эта серия отчетов обеспечивает широкую базу ко¬
личественной информации по структуре и функциям
американской науки и технологии с целью снабдить не¬
обходимыми данными тех лиц, которые отвечают за
распределение ресурсов в конкретных областях деятель¬
ности.
Говоря точнее, нашим лидерам и лицам, принима¬
ющим решения в области политики, нужно знать, какие
- 29
именно, на каком уровне и в каких направлениях необ¬
ходимо приложить усилия в области научно-технологи¬
ческих исследований и образования, чтобы:
- получить значимые достижения по широкому
фронту понимания природных и социальных явлений
(фундаментальные исследования);
- способствовать энергичной изобретательской дея¬
тельности для непрерывного продвижения вперед в об¬
ласти технологии (прикладные исследования и разра¬
ботки) ;
- объединить эти понимания и изобретательность в
форме социально полезных и доступных продуктов и
процессов (инноваций);
- обеспечить адекватное пополнение штата сотруд¬
ников фирм, учебных заведений и правительственных
органов хорошо подготовленными учеными и инженера¬
ми (образование)” [35].
Отметим по крайней мере одно, на наш взгляд,
критически важное качественное отличие такого типа
информационных материалов от аналогичного назначе¬
ния документов, эпизодически подготавливаемых у нас,
например, академиями наук и ведомствами ”для инфор¬
мирования руководства”. Основное их различие заклю¬
чается в степени открытости, а значит, и надежности
предоставляемой информации. ’’Индикатор науки”
(формально адресуемый президенту США, а через него
- Конгрессу) немедленно становится широко доступным
любому заинтересованному лицу или организации как в
Америке, так и в любой другой стране мира. Это озна¬
чает, в частности, что документ, таким образом, много¬
кратно верифицируется, поскольку сам по себе факт его
ничем не ограниченной доступности широкому кругу
специалистов различных областей знаний практически
исключает возможность оставить в нем незамеченной
любую сколько-нибудь существенную погрешность (в
отдельных цифрах, выводах и т.д.).
Того же назначения документы в нашей стране, как
правило, сразу же ’’закрываются”, даже в самом без¬
обидном случае, грифом ’’ДСП” (для служебного поль¬
зования), а то и более серьезным ’’покрывалом секрет¬
ности”. Соответственно, рассылаются они лишь ограни¬
ченному кругу адресатов (’’нумерованные экземпля¬
ры”), а это, в частности, означает, что перед их соста¬
- 30
вителями открываются поистине безграничные возмож¬
ности ’’лукавой цифры”.
В начале 80-х годов автору этих строк было поруче¬
но дать письменный комментарий к одному из прогноз¬
ных двухтомников в области информационной техноло¬
гии, который был посвящен планам развития отрасли
до... 2005 г.. Документ отличался настолько высоким
уровнем концентрации наукообразной халтуры на стра¬
ницу печатного текста, что рецензия была ограничена
короткой цитатой из записных книжек Ильфа: ”Мы
ваш творческий метод будем изучать в нарсуде...”. Ра¬
зумеется, это никак не повлияло на дальнейшее торже¬
ственное шествие ’’двухтомника” по высоким кабине¬
там: броня грифа ’’ДСП” надежно защищала (и защи¬
щает до сих пор) такого типа ученые муляжи от любой
критики.
На основании наглухо закрытых от широкого круга
специалистов, а поэтому заведомо сомнительного каче¬
ства прогнозов принимаются анонимные ’’кабинетные
решения” о распределении многомиллиардных ресурсов.
Несметные финансовые средства и трудовые ресурсы
’’вмораживаются” таким ’’плановым образом” в очеред¬
ные тупики, чтобы начать затем готовить точно так же
очередное закрытое ’’научное обоснование” следующего
витка спирали отставания и т.д... *
Ниже приводятся некоторые оценки, подготовлен¬
ные по материалам ’’Индикатора...- 87”, затрагивающие
в рамках обсуждаемого понятия ’’технологический от¬
рыв” характерные аспекты развития информационной
технологии.
Внешнеторговый баланс по наукоемкой
продукции
Как видно из рис. 1.4, вплоть до начала 80-х годов
положительное сальдо в торговле наукоемкой продук¬
цией в значительной степени восполняло потери, вы¬
званные отрицательным внешнеторговым балансом в
традиционных отраслях промышленности. С начала
80-х годов ряд социально-экономических и политиче¬
ских факторов (см., например, [36-38]), обсуждение ко¬
торых выходит за рамки настоящей книги, привел к
- 31 -
резкой неустойчивости внешнеэкономических показате¬
лей хозяйственного механизма США, быстрому росту
дефицита торгового баланса. Начиная со второй полови¬
ны 80-х годов, впервые за многие десятилетия для США
становится отрицательным баланс в торговле наукоем¬
кой продукцией.
Рис. 1.^. Динамика внешнеторгового баланса США (в постоянных
долларах 1982 г.)
В этой динамично развивающейся ситуации пред¬
ставляет интерес сопоставить оценки относительной
прочности позиции на мировом рынке отдельно взятых
отраслей наукоемкой промышленности США. Согласно
данным табл. 1.1 можно, в частности, заключить, что за
минувшие годы экспорт наукоемкой продукции из США
продолжал увеличиваться и за период с середины 70-х
до середины 80-х годов вырос почти втрое: от
23 млрд. долл, в 19/5 г. до 66 млрд. долл, в 1984 г. Од¬
нако японский экспорт наукоемкой продукции рос еще
более быстрыми темпами и увеличился за тот же пери¬
од времени пятикратно*.
♦С 1988 г. общая доля Японии на мировом рынке наукоемкой про¬
дукции превышает долю США.
- 32 -
Таблица 1.1
Изменение структуры экспорта наукоемкой
продукции (1975/1984 гг.)
США
Япония
ФРГ
Франция
Англия
Суммарный объем экс¬
порта наукоемкой про¬
дукции, млрд. долл.
23/66
11/55
14/34
7/18
9/21
Доля мирового экс¬
порта, %:
всех типов науко¬
емкой продукции
26/26
12/22
17/14
8/7
10/8
оборудования
средств связи и
электронных
компонентов
19/21
24/37
16/12
6/5
7/6
вычислительной и
другой оргтехники
30/37
11/18
17/12
8/6
11/9
По данным'. "Индикатор науки... - 87’’, табл. 7-12.
Выводы:
- относительная доля США на мировом рынке нау¬
коемкой продукции за период с середины 70-х до сере¬
дины 80-х годов оставалась стабильно на одном уровне
около четверти всего мирового рынка изделий ’’высокой
технологии”;
- доля Японии быстро растет и с 1988 г. превысила
долю США. Впервые, оттеснив Америку с первого мес¬
та, отныне уже не США, а Япония - крупнейший в ми¬
ре экспортер изделий ’’высокой технологии”;
- доля Японии на рынке связного оборудования и
электронных компонентов превысила долю США еще в
начале 70-х годов, а в конце 80-х Япония обошла США
на мировом рынке по этому показателю уже почти
вдвое;
- в то же время доля США на мировом рынке ЭВМ
и средств оргтехники продолжает расти и почти ВДВОЕ
- 33 -
превышает долю Японии (однако следует иметь в виду,
что в 70~х годах доля США была втрое больше, так что
и здесь Япония сокращает разрыв, хотя и заметно мед¬
леннее, чем в других отраслях высокой технологии).
По отдельным отраслям продукции высокой техно¬
логии эта тенденция обозначилась еще 20 лет назад. К
примеру, в секторе электронных компонентов и аппара¬
туры связи товарный экспорт из Японии превысил экс¬
порт из США уже в начале 70-х годов, а к концу 80-х
Япония превосходила Америку по этому показателю
почти вдвое. В то же время не только устойчиво сохра¬
няется исторически сложившееся практически безраз¬
дельное господство США на мировом рынке вычисли¬
тельной техники, но и, более того, относительный вес
доли . американского оборудования и программных
средств продолжает увеличиваться. Прирост же доли
Японии в этом секторе шел, как видно из табл. 1.1,
главным образом за счет вытеснения западно-европей¬
ских компаний.
Из табл. 1.2 видно, как распределяются по отдель¬
ным регионам экспортно-импортные товарные потоки.
Устойчиво сохраняется общее положительное сальдо (в
пределах 14-12 млрд, долл.) в торговле США наукоем¬
кой продукцией со странами Западной Европы и Кана¬
дой. В то же время отрицательное сальдо в торговле с
Японией выросло за период с 1978 по 1986 гг. более чем
Таблица 1.2
Структура внешнеторгового баланса США в
наукоемкой продукции (экспорт/импорт),
млрд. долл. 1982 г.
1978
1982
1986
Суммарный
48/28
58/34
63/66
По регионам
Япония
3,3/9.9
6,2/11,2
8,0/29,4
Восточно-Азиатские
новые пром. разе,
страны (Ю.Корея и др.)
3,3/4,8
4,5/5,9
6,6/13,6
Другие пром. разе, стра¬
ны (Зап. Европа, Канада)24,3/10,6 27,5/12,4
33,0/21,1
Остальные страны
44,9/23,3
53,6/28,6
57,5/53,6
По данным: ’’Индикатор науки... -
87”, табл. 7-11,
3 — Г. Громов
- 34
втрое - с 6 до 21 млрд, долл., а в торговле с так называ¬
емыми ’’новыми, промышленно развитыми странами”
Восточно-Азиатского региона (американская пресса
иногда объединяет их образным названием ’’регион че¬
тырех драконов”: Ю. Корея, Тайвань, Сингапур и Гон¬
конг) - с 1,5 до 7 млрд. долл.
Однако самый большой вклад в изменение ’’знака”
внешнеторгового баланса США в секторе наукоемкой
продукции внесли, как ясно видно из таблицы, отнюдь
не наиболее развитые в промышленном отношении ре¬
гионы мира, а... ’’остальные страны”, импорт из кото¬
рых в США вырос за первую половину 80-х годов более
чем на 20 млрд. долл, и уже к 1986 г. практически
сравнялся с американским экспортом в эти страны, до¬
стигнув внушительной суммы в 53,6 млрд. долл.
Последнее обстоятельство позволяет более реали¬
стически оценивать внешне трудно объяснимый факт:
историческое, казалось бы, для США событие - впервые
зарегистрированное отрицательное сальдо в торговле
Америки наукоемкой продукцией - вызвало заметно
больше комментариев за пределами США, чем внутри
страны. Дело, видимо, в том, что, как видно из
табл. 1.2, в секторе наукоемкой продукции отрицатель¬
ный внешнеторговый баланс является для США величи¬
ной, в значительной степени ’’формальной”, и отража¬
ет, в частности, не в последнюю очередь увеличение
суммарной продукции филиалов американских предпри¬
ятий за рубежом, бурный рост вновь создаваемых там
высокотехнологичных предприятий со смешанным капи¬
талом (нередко по различным, как правило политиче¬
ским, мотивам, прозрачно камуфлируемых под ’’мест¬
ные компании”) и т.д.
Иначе пришлось бы предположить, что все эти мно¬
гочисленные ’’остальные страны” внезапным ’’техноло¬
гическим рывком” обошли по научно-техническому
уровню своей продукции страны Западной Европы, ста¬
бильно сохраняющие заметный отрицательный баланс в
торговле с США наукоемкой продукцией.
Согласно известным оценкам (см., например, ’’Эко¬
номическая газета” (ЭГ). - 1987. - №37. - С.23), все
вместе взятые зарубежные предприятия американских
транснациональных компаний (ТНК) заметно превосхо¬
дят по суммарному объему выпускаемой ими продукции
любую из стран - конкурентов США на мировом рынке
включая Японию.
- 35
Как отмечал в этой связи Н.П. Шмелев, ’’современ¬
ный американский импорт в значительной своей части
превратился из импорта в строго экономическом смысле
слова в материализованные связи между ’’первой” и
’’второй” экономиками США. На внутрифирменные по¬
ставки американских ТНК приходится не менее 40%
всего импорта США, в том числе автомобилей и элект¬
ронных компонентов, т. е. товарных групп, которые на¬
ряду с нефтью образуют основную часть пассива тор¬
гового баланса” [39].
Кроме того, необходимо учитывать, что в разряд
’’наукоемкие товары”, согласно принятой на междуна¬
родном рынке весьма укрупненной классификации, по¬
падают разнородные продукты как высокотехнологич¬
ные потребительские товары (скажем, видеотехника),
так и инвестиционные (суперЭВМ, средства спутнико¬
вой связи, научный инструментарий и т.д.). Первые со¬
ставляют заметную часть импорта США (особенно из
’’региона четырех драконов”), а вторые доминируют в
экспорте из США. К примеру, по ЭВМ и конторскому
оборудованию доля импорта составила 20% общих про¬
даж на американском рынке, а по бытовой радио- и те¬
леаппаратуре (относимой согласно международной тор¬
говой классификации к тем же изделиям ’’высокой тех¬
нологии”, что и самолеты, ЭВМ и т.д.) - 95% [40,
с. 104]. Иными словами, если складывать в одну ’’корзи¬
ну товаров” транзисторные приемники, ЭВМ, космиче¬
скую технику и многие другие столь же несопоставимо
разнородные изделия, а затем, определив их единым
термином ’’наукоемкие”, взвесить на ’’долларовых ве¬
сах” соответствующий суммарный ’’экспорт-импорт”, то
в этом случае как раз и получается верхняя кривая на
диаграмме рис. 1.4. ’’Вычисленный” таким образом в
1986 г. ’’дефицит” внешнеторгового баланса США по
’’наукоемким” товарам с тех пор служит основным пер¬
воисточником для многочисленных сенсационных ком¬
ментариев в прессе о том, что Америка теряет позиции
мирового научно-технического лидера. В то же время
сами США по вполне понятной не только для торговых
войн логике заинтересованы, чтобы эта статистическая
’’дымовая завеса” продержалась возможно дольше.
з
- 36
Глобализация информационно¬
ориентированной экономики
Преимущества территориально распределенного
промышленного производства, каждое подразделение
которого находится в экономически наиболее благопри¬
ятных для его конкретной специализации условиях, бы¬
ло известно давно, однако впервые возможность практи¬
ческой реализации этих преимуществ появилась лишь
относительно недавно - лет 20 - 25 назад, с началом
широкого внедрения в хозяйственный механизм про¬
мышленно развитых стран средств информационной
технологии: сетей ЭВМ, спутниковой связи и т.д. В этих
условиях для руководителя современного промышленно¬
го предприятия и его ’’команды управления” производ¬
ством оказывается с точки зрения эффективности орга¬
низации информационного контакта в широких преде¬
лах безразлично расстояние, на которое удален тот или
иной цех от заводоуправления: сто метров или сто ки¬
лометров, расположен он в соседнем городе или на дру¬
гом континенте.
Разумеется, при этом возникает огромное число но¬
вых ранее неизвестных проблем (что стоят одни лишь
задачи технологически синхронного материально-техни¬
ческого снабжения на таких расстояниях), среди кото¬
рых и необходимость постоянного учета в процессах
оперативного принятия управленческих решений ’’меж¬
цеховой разницы” поясного времени, и много иных бо¬
лее сложных проблем организации ’’межконтиненталь¬
ного производства”: политических, социальных, куль¬
турных... И тем не менее, сама по себе возможность
планетарно распределенного промышленного производ¬
ства оказалась, благодаря стремительному развитию
средств информационной технологии, ’’эксперименталь¬
но доказуемой”, а ее экономическая эффективность бес¬
страстно зарегистрирована мировым промышленным
рынком.
На уровне объективных экономических показателей
общая тенденция к глобализации современного про¬
мышленного производства выражается, в частности, в
существенно разной скорости роста производства ’’мате¬
- 37
ринских” (расположенных в метрополии) и ’’дочерних”*
(зарубежных) предприятий ТНК.
Так, за период с 60-х годов до начала 80-х сто¬
имость продукции, созданной на зарубежных филиалах
ТНК, выросла более чем в 10 раз. В 1971 г. впервые в
истории суммарный объем заграничного производства
ТНК превысил величину их экспорта из метрополии.
Мировой капиталистический экспорт составил тогда
310 млрд, долл., а промышленное производство зару¬
бежных филиалов ТНК - 330 млрд. долл. [44]. За ми¬
нувшие 20 лет эта тенденция стала доминирующей. На¬
пример, с 1974 по 1979 гг. среднегодовой прирост про¬
мышленного производства развитых капиталистических
стран составил около 2,1%, тогда как прямое загранич¬
ное инвестирование ТНК возрастало ежегодно на 17-
18%. К настоящему времени внутрифирменный товаро¬
оборот ТНК уже многократно превышает мировой то¬
варный экспорт.
При этом в поле зрения исследователей попадает
внешне противоречивое явление, во всяком случае, если
анализировать его лишь с одной из видимых сторон, от¬
ражаемых сводками официальной статистики: чем ак¬
тивнее экспансия ТНК, тем больше они строят за рубе¬
жом дочерних предприятий, успешно конкурирующих с
продукцией... материнских компаний метрополии. Этот
процесс ярко иллюстрирует, в том числе, и рис. 1.4. Од¬
нако правильно оценить это явление можно лишь в том
случае, если заглянуть в иные, более сложные социаль¬
но-экономические ’’измерения”, далеко не всегда отра¬
жаемые в официальных сводках внешнеторгового ба¬
ланса.
За счет общественного капитала и иного обще¬
ственного богатства принимающих стран ТНК-инвести-
торы получают дополнительную возможность ’’усиле¬
ния” своего контроля, нередко далеко выходящего за
пределы официально регистрируемых масштабов их ин¬
вестиции. К примеру, вложив 5 - 7% от общей суммы
инвестированных в канадскую экономику средств, ТНК
(в основном американские) контролируют 50 - 60%
экономики страны; в Бельгии под иностранным контро¬
лем таким образом оказалось каждое третье предприя¬
тие [44, с.8 - 13].
•Дочерними предприятиями называют фирмы, в которых амери¬
канские компании имеют долю участия не менее 10% [51].
- 38
На рубеже 80-х годов резко вырос также и встреч¬
ный поток инвестиции ’’заморских” ТНК в США. В
первой половине 80-х этот ’’встречный поток” сравнял¬
ся, а затем и превзошел в суммарном выражении замор¬
ские инвестиции американских ТНК. Скажем, если в
1983 г. заграничные капиталовложения составляли
834 млрд, долл., а иностранные в Америке
711 млрд, долл., то в 1985 г. - уже, соответственно, 840
и 980 млрд. долл. По сути, одновременно произошли
два исторических масштабов события: впервые в после¬
военной американской истории был зарегистрирован от¬
рицательный внешнеторговый баланс в секторе науко¬
емкой продукции; США превратились из крупнейшего в
мире кредитора в чистого должника.
Однако так же как и анализ реальной структуры
внешнеторгового баланса, анализ конкретных объектов
приложений для встречных потоков инвестиций позво¬
ляет вскрыть все ту же важнейшую закономерность - их
качественную ’’асимметрию”. ”В то время как амери¬
канские капиталовложения в обрабатывающую про¬
мышленность Западной Европы почти наполовину со¬
стоят из прямых инвестиций в машиностроение, запад¬
но-европейские капиталовложения в эту же отрасль в
США составляют менее 1/5. Значительная их часть на¬
правляется в торговлю, страхование, другие сферы об¬
служивания” [37]. Аналогичная закономерность просле¬
живается и по другим регионам. Инвестиции американ¬
ских ТНК направлены, в первую очередь, на создание
за рубежом филиалов своих высокотехнологичных пред¬
приятий, а иностранные инвестиции в США - в более
традиционные отрасли американской промышленности,
сферу обслуживания и т.д. Иными словами, здесь так
же, как и в случае анализа товарных потоков, вскрыва¬
ется все тот же хорошо знакомый экономический прием
- ’’хвост ящерицы” [41]. Вложения иностранных инве¬
ститоров в развитие традиционных отраслей экономики
США позволяет американским предпринимателям со¬
средоточить свои активы на избранных ’’горячих точ¬
ках” науки и технологии для форсированного развития
наиболее передовых отраслей.
Вместе с тем, за последнее десятилетие иностран¬
ные инвеститоры проявляют повышенное внимание так¬
же и к наукоемким отраслям обрабатывающей промыш¬
ленности США. Однако и здесь, как и в секторе науко¬
емкой продукции мирового рынка, происходит, по суще¬
- 39
ству, замещение иностранным капиталом американского
с высвобождением последнего в более передовые области
приложений. ’’Опыт последнего десятилетия свидетель¬
ствует так же и о том, что иностранный капитал там,
где он применяется, практически замещает американ¬
ский. Иностранцы содействовали развитию наукоемких
отраслей преимущественно в штатах с преобладающей
долей традиционного производства, в то время как аме¬
риканцы предпочитали вкладывать свои финансовые
средства в новые промышленные комплексы...
В настоящее время, когда процесс науконасыщения
традиционных отраслей американской экономики толь¬
ко приобретает массовые масштабы, особенно важным
становится высвобождение в результате поступления
иностранных прямых инвестиций американского капи¬
тала для использования его в новых сферах предприни¬
мательства” [56].
По существу, к таким же выводам приходят и авто¬
ры упоминавшегося выше доклада о состоянии амери¬
канской науки и технологии: ’’иностранные прямые ин¬
вестиции в Соединенных Штатах больше направляются
в те отрасли, которые, по крайней мере в США, уже не
являются наукоемкими. В отличие от этого, общая мо¬
дель, по которой осуществляются прямые инвестиции
США за границей, теснейшим образом связана с техно¬
логическими преимуществами или, во всяком случае, с
научно-исследовательскими работами. Упомянутое соот¬
ношение не является чем-то неожиданным, поскольку в
отраслях, в которых американские корпорации наиболее
усиленно занимаются вопросами развития технологии,
возможности иностранных фирм в получении доходов от
прямых инвестиций в американские производственные
мощности значительно меньше” [35].
Достигнутый уровень ’’технологического отрыва”, а
также особенности функционирования американского
инновационного механизма создают те условия, при ко¬
торых натиск конкурентов вытесняет наукоемкие пред¬
приятия США из ранее освоенных ими секторов про¬
мышленного рынка в области более передовой техноло¬
гии. Понятно, что в условиях менее жесткой конкурен¬
ции они имели бы больше времени, чтобы снять ком¬
мерческий урожай с ранее освоенных технологий, одна¬
ко вместе с ростом конкуренции на мировом рынке ока¬
зываются вынужденными постоянно ускорять темп гон¬
ки за ’’технологическим прогрессом”, поскольку из лю¬
- 40
бой только что ими освоенной области их немедленно
вытесняют все более сноровистые на этапе промышлен¬
ного освоения рыночных новинок конкуренты.
Наконец, следует отметить и, видимо, политически
самое важное для США обстоятельство, которое заклю¬
чается в том, что ’’львиную долю их активов за грани¬
цей составляют долгосрочные прямые капиталовложе¬
ния в экономику, позволяющие американским монопо¬
лиям не только получать высокую, устойчивую при¬
быль, но и оказывать влияние, а иногда и контролиро¬
вать экономическое и политическое развитие других
стран. Иностранные же активы в США в значительной
мере состоят из краткосрочных вложений капитала в
ценные бумаги казначейства и частнокапиталистиче¬
ских компаний. Хотя эти ценные бумаги и приносят
США высокий доход, никакого реального контроля над
экономикой США их владельцы не имеют” [37, с.26].
Что же касается стремительного падения нижней
кривой на диаграмме рис. 1.4, отражающей резкий рост,
начиная с 1983 г., импорта продукции традиционных
отраслей, то он был обусловлен в значительной степени
ростом импорта стали и стального проката... Иными
словами, ’’нынешний импортный бум несомненно пол¬
ностью вписывается, - считает Н. Шмелев, - в давнюю
американскую традицию расплачиваться своими ’’зеле¬
ными бумажками” за вполне реальные материальные
ценности” [39].
Причем следует подчеркнуть, что реально доступ¬
ные для крупномасштабных внешнеэкономических ма¬
невров стратегические резервы ’’зеленых бумажек” все
еще остаются для США практически бездонными. Что¬
бы дополнительно проиллюстрировать, как реально свя¬
зана динамика экономической мощи с формально реги¬
стрируемым сальдо внешнеторгового баланса США, от¬
метим, что, например, в 70-х годах на фоне в целом
благоприятного внешнеторгового баланса общие пози¬
ции США в валютно-финансовой сфере относительно
слабели. В то же время к середине 80-х годов вместе с
рекордным дефицитом внешнеторгового баланса и
внешним долгом США ’’десять крупнейших американ¬
ских банков снова вернули себе первое место в мире по
размерам активов, которое они уступили в 70-х годах
западно-европейским и японским банкам. Около 80%
всех международных кредитных операций совершается
ныне банками США. Инвалютные резервы центральных
- 41 -
банков капиталистических государств на 75% состоят
из американских долларов, 55% всех расчетов по меж¬
дународной торговле осуществляется в американской
валюте, мировые цены на нефть также устанавливаются
в долларах” [37, с.21].
Потребляя в растущем объеме из-за рубежа невос¬
полнимые природные богатства других стран, а также
продукцию экономически вредных или энергоемких
производств, США предпочитают расплачиваться за них
главным образом продуктами эксплуатации своих восп¬
роизводимых ресурсов: сельского хозяйства, информа¬
ционной технологии, научно-техническими знаниями, а
в экономически наиболее сложных ситуациях... - ’’зеле¬
ными бумажками”. Последний ’’продукт” и преобладает
обычно в период структурной перестройки американ¬
ской экономики что, по существу, и отражает диаграм¬
ма на рис. 1.4.
Патентно-лицензионный баланс
Экспорт наукоемкой продукции - лишь один из за¬
вершающих этапов в сложной социально-экономической
цепи преобразований (информационных и материаль¬
ных) совокупности накопленных в стране профессио¬
нальных знаний, а также потока новых научно-техни¬
ческих решений, которые на своем изначальном участке
развития в значительной доле практически интересных
случаев защищаются патентами. Поэтому распределе¬
ние лицензионных платежей и структура патентных по¬
токов, так же как и структура наукоемкого экспорта,
позволяет в известных пределах оценить ожидаемые от¬
раслевые сдвиги, подготавливающие очередной ’’техно¬
логический рывок”.
Как видно из рис. 1.5, в США уже длительное время
сохраняется характерная для упомянутой выше страте¬
гии ’’глобализации” современного производства тенден¬
ция постоянного увеличения доли иностранных заявите¬
лей среди общего числа ежегодно выдаваемых в США
патентов. Если к началу 70-х годов суммарная доля
иностранцев среди получателей патентов в США не со¬
ставляла и трети, то к середине 90-х годов они, видимо,
будут получать патентов по количеству уже больше,
чем общее число соответствующих охранных докумен¬
- 42 -
тов, выдаваемых в США самим американцам. Наряду с
тенденцией глобализации хозяйственного механизма
США диаграмма эта отражает также постоянное усиле¬
ние научно-технической конкуренции среди ведущих
промышленно развитых стран за получение коммерче¬
ских ’’привилегий” на самом крупном секторе мирового
рынка наукоемкой продукции, которым являются США.
Разделить относительные веса этих двух взаимосвязан¬
ных факторов, суммарный результат которых и отража¬
ет рис. 1.5, трудно.
Рис. 1.5. Динамика потока заявок на выдачу патентов в США: 1 - па¬
тенты иностранных заявителей; 2 - все выдаваемые в США патенты;
3 - патенты американских заявителей.
Источник: "Индикатор науки... - 87, рис. 6-5
К примеру, на рис. 1.6 показано, как постоянно
растет взаимовлияние ученых США и их коллег из раз¬
личных стран, измеряемое по относительной доле ста¬
тей американских авторов, имеющих соавторов за рубе¬
жом, по отношению ко всем публикациям, имеющим
соавторов из разных учреждений. Составители доклада
’’Индикатор науки... - 87” не только считают этот рост
крайне желательным, но и с сожалением констатируют,
что уровень международного сотрудничества американ¬
ских ученых все еще относительно низок. Отмечается в
этой связи, что в ФРГ, Великобритании, Франции и
Канаде от трети до половины статей, имеющих авторов
из разных учреждений, написаны совместно с исследо¬
- 43
вателями из других стран. Иными словами, несмотря на
то, что, как известно, около трети общего числа всех
статей в ведущих научно-технических изданиях мира
уже много десятилетий устойчиво принадлежит ученым
и инженерам из США, руководителям страны следует
(по мнению авторитетных американских ученых - со¬
ставителей ’’Индикатора науки... - 87”) принять специ¬
альные меры, которые могли бы стимулировать более
тесное международное сотрудничество ученых США,
чтобы повысить указанный на рис. 1.6 показатель от
уровня в 20% до 30 - 50%, характерных для стран За¬
падной Европы.
°/
/о
Рис. 1.6. Статьи, имеющие соавторов из разных стран, как процент от
всех статей, имеющих соавторов из разных учреждений.
Источник: '’Индикатор науки... - 87”, рис.5-12
В то время как рис. 1.6 иллюстрирует главным обра¬
зом темпы расширения общемировых научных связей
сообщества американских ученых, табл. 1.3 отражает,
по-видимому, в первую очередь профиль соперничества
США и Японии по ведущим отраслям ’’высокой техно¬
логии”. Так, из таблицы можно заключить, что около
половины всех иностранцев, получающих в США па¬
тенты, составляют японские заяЬители, причем их доля
быстро растет (с темпом 50% за каждые 5 лет). В то же
время относительная доля изобретений, предлагаемых к
регистрации в США из других стран за период 1979 -
1985 гг., почти не изменяется.
- 44 -
Таблица 1.3
Патенты, выданные в США, тыс. шт.
Страна проживания
заявителей
1970
1975
1980
1985
США
46
42
39
37
Япония
4
6
10
15
ФРГ
5
6
6
6
Англия
3
3
2
2
Франция
2
2
2
2
Остальные страны
6
7
7
6
Всего:
66
66
66
69
По данным'. ’’Индикатор науки
... - 87”,
табл. 6-8.
Таблица 1.4 позволяет оценить относительную ре¬
гионально-отраслевую динамику развития некоторых
важнейших групп наукоемкой продукции. Согласно
приводимым в таблице укрупненным данным, могло бы
Таблица 1.4
Доля патентов, выданных в США заявителям
различных стран (1975/1986), %
Область приложения
США
Япония
ФРГ
Англия
Франция
Италия
Машиностроение
63/50
7/15
10/14
4/3
4/3
1/2
ЭВМ и средства
оргтехники
65/46
13/33
8/6
4/2
3/2
1/2
Электротехнические
и электронные ма¬
шины и устройства
64/53
10/21
10/9
4/3
3/4
1/2
Связное оборудова¬
ние и электронные
компьютеры
67/54
13/26
6/6
4/4
3/4
1/1
Изделия научного
приборостроения
66/53
12/23
7/8
3/4
2/3
1/1
По данным'. ’’Индикатор науки... - 87”,
табл. 6-10.
- 45 -
показаться, что японские заявители продолжают тес¬
нить своих американских конкурентов практически по
всему фронту передовой технологии, и, более того, на¬
чинают оказывать весьма заметный нажим даже в обла¬
сти вычислительной техники. Именно в секторе ’’вычис¬
лительной техники и конторского оборудования” япон¬
цы начинают обходить американских заявителей по
числу выдаваемых в США патентов.
Выводы: США наращивают ’’патентную экспансию” в передовых
отраслях технологии и постепенно ослабляют свою защищенную па¬
тентами ’’зону влияния” на традиционные секторы техники. В то же
время достаточно сопоставить число патентов, выданных в 1986 г. зая¬
вителям из США и Японии, в передовых отраслях технологии, чтобы
развить миф о надвигающейся на Америку японской ’’технологиче¬
ской тени”. Япония становится сопоставимым (в пределах одного по¬
рядка, хотя разница в несколько раз остается) с США по доле защи¬
щенных новых технологических решений партнером, но даже при со¬
хранении Японией нынешних темпов ’’догоняния” обойти США в
этом тысячелетии по этому показателю вряд ли представляется для
японских лидеров реальной целью.
Таблица 1.5
Патенты, выданные в США по конкретным видам
технологии и оборудования (1975/1986 гг.)
Область приложения
Всего
По странам-заявителям
США
Япония
ФРГ
Франция
Англия
Механизмы и металло¬
обрабатывающее
оборудование
1121/1178
724/598
87/200
116/162
27/24
39/37
593/469
287/178
104/137
54/50
17/19
12/14
Черная металлургия
Средства связи
электронные
2532/3904
1665/2043
346/1028
133/207
91/161
120/167
оптического диа¬
пазона
307/497
209/257
47/118
15/40
10/30
19/26
Полу п роводн и ковые
приборы и технологии
1082/1586
739/908
141/458
87/81
24/41
38/35
ЭВМ
146/353
113/243
7/68
8/12
2/9
8/7
Роботы
49/214
31/106
10/63
0/16
1/10
0/3
Генная инженерия
11/116
3/91
3/13
1/4
0/0
0/4
Поданным: ’’Индикатор науки... - 87”, табл. 6-11.
Однако более детальный анализ данных, приводи¬
мых в табл. 1.5, показывает, что основное давление, ко¬
торое оказывают японцы, например в секторе ’’ЭВМ и
- 46 -
конторское оборудование” приходится главным образом
на конторское оборудование, а не на ЭВМ. В области же
собственно вычислительной техники дистанция между
двумя странами (если оценивать ее числом защищен¬
ных патентами технических решений) все еще остается
огромной - общее число выдаваемых японцам в США
патентов на элементы, узлы, системы и комплексы
средств вычислительной техники не составляет пока и
трети от числа этого класса патентов, выдаваемых аме¬
риканцам. Таким образом, данные из табл. 1.5 убеди¬
тельно иллюстрируют ранее уже неоднократно отмечав¬
шуюся нами [41, с. 15] долговременную американскую
стратегию, согласно которой США применяют по отно¬
шению к своим ближайшим соперникам по многолетней
научно-технической гонке испытанный прием, извест¬
ный как ’’хвост ящерицы”. Они год за годом поэтапно
уступают свои позиции научно-технического лидера
сначала в традиционных отраслях (так называемой
’’дымной индустрии”), а теперь и в областях, отходя¬
щих со временем в зону ’’традиционной технологии”, но
формально еще сохраняющих по международной тор¬
говой классификации ранг наукоемких изделий, и одно¬
временно наращивают разрыв в отраслях науки и тех¬
ники, революционизирующих современное производство
(вычислительная техника), закладывающих основы тех¬
нологии будущего (генная инженерия). Как видно из
табл. 1.5, технологический отрыв США от Японии в об¬
ласти генной инженерии (измеряемый по числу выдава¬
емых патентов) многократно вырос за 80-е годы и в на¬
стоящее время продолжает быстро расти.
’’Сфера” технологии
Одним из важнейших показателей научно-техниче¬
ской мощи оказывается ныне внешнеторговый баланс
профессиональных знаний. Мировой рынок лицензий,
специальных ’’комплектов знаний” о производственных
процессах (’’ноу-хау”), так же как и различного рода
консультационные услуги в административно-управлен¬
ческой области, технике маркетинга и другие способы
коммерческой реализации непосредственно самих зна¬
ний (еще до их материального воплощения в соответст¬
- 47
вующем товаре), становится заметно растущей отрас¬
лью экономики.
Хотя, как известно, основная часть лицензионных
поступлений и платежей между странами осуществляет¬
ся по внутрифирменным каналам обмена технологией
ТНК (так передаются до 80% всех нововведений), изу¬
чение доступной анализу ’’извне” части мирового пото¬
ка коммерчески реализуемых технологических знаний
позволяет сделать вывод о том, что позиции США оста¬
ются здесь достаточно прочными. Сопоставляя много¬
кратный технологический перевес США над их ближай¬
шими конкурентами по мировому рынку, исчисляемый
более чем пятикратным превышением поступлений, на¬
пример из Японии, над выплатами американских фирм
за импорт японской технологии [35,40], со все более
удручающе пассивным для американцев балансом в об¬
ласти товарного обмена, авторы ’’Индикатора науки и
технологии - 1987” пытаются, объективности ради,
взвесить самые разные факторы, которые могли бы объ¬
яснить такого типа парадоксальный внешнеторговый
феномен.
’’Возможно, японские производители более успешно
справляются с практическим воплощением идей и изо¬
бретений, или же американские фирмы успешнее дела¬
ют изобретения, чем осуществляют нововведения, или
же имеются правовые, политические и другие препятст¬
вия, не позволяющие американским производителям
воплотить свои изобретения на практике и делающие
необходимым участие японских лицензиатов” [35]. Од¬
нако после углубленного анализа данных о динамике
лицензионного баланса Японии отмечается столь же яв¬
ное несоответствие, но уже обратного знака - растущий
актив внешнеторгового оборота товарами и устойчивый
во времени пассив ее лицензионной торговли. ’’Улучше¬
ние технологической базы Японии должно привести, -
размышляют авторы отчета, - к сокращению закупок и
увеличить количество продаж технологии Японией по
сравнению с исторически сложившимся уровнем. В дей¬
ствительности же, хотя и наблюдается значительное ко¬
лебание из года в год доли денежных поступлений и вы¬
плат Японии, связанных с технологией и относимых за
счет новых сделок, все-таки похоже, что тенденция
имеет противоположную направленность... Таким обра¬
зом, отсутствуют какие-либо доказательства того, что
высоким показателям в коммерческой реализации тех¬
- 48
нических достижений в Японии соответствует уровень
выдачи лицензий на эту технологию за рубежом пред¬
приятиям, не принадлежащим Японии, или же соответ¬
ствует уровень сокращения закупок лицензий на техно¬
логию иностранных изобретателей” [351 •
В заключение анализа противоречивых тенденций
движения мировых потоков ’’товар - лицензия” совре¬
менного мирового рынка отмечается необходимость
’’при оценке сильных и слабых сторон конкурентоспо¬
собности продукции науки и техники, используемой в
коммерческих целях, отделять изменения в конкуренто¬
способности собственно технологии (понимаемой в ши¬
роком смысле слова) от изменений в распределении на
мировом рынке каналов реализации технологических
преимуществ... Уменьшение контролируемой фирмами
США части мирового рынка, в какой-либо его ассорти¬
ментной группе, может в действительности отражать
лишь увеличение объема технически менее сложных то¬
варов в данной группе, которые поэтому могут все бо¬
лее усиленно производиться в других странах. Это мо¬
жет также означать широкое развертывание производст¬
ва товаров, которые когда-то принадлежали к новейшей
технологии, однако их производство было со временем
стандартизовано и может теперь осуществляться за гра¬
ницей” [35].
В целом же, как подчеркивают авторы отчета, ’’ни¬
где не наблюдается явной потери лидерства США в об¬
ласти технологии, но можно говорить, и это, видимо,
было бы более точно, об усилении конкуренции” [35].
Конкуренция эта принимает все более жесткие ры¬
ночные формы, однако основная специфика ее нынеш¬
него этапа заключается в том, что наиболее заметным
образом проявляется она лишь в секторе материального
производства. В секторе промышленной эксплуатации
информационных ресурсов исторически сложившиеся
ведущие позиции США остаются прочными. Поясним
суть некоторых возникающих при этом внешне пара¬
доксальных явлений. За послевоенные десятилетия в
США утвердилась коммерчески устойчивая концепция
’’технологического цикла”, в рамках которой почти все
нововведения, изначально разработанные в метрополии
и доказавшие на внутреннем рынке свою жизнеспособ¬
ность, передавались затем для производства на дочерние
предприятия ТНК. ”В среднем за 1945 - 1975 годы свы¬
ше 81% нововведений, разработанных в материнских
- 49
компаниях ТНК США, передавались их зарубежным
филиалам” [40, с. 110]. К моменту, когда зарубежные
конкуренты осваивали соответствующую технологию
настолько, чтобы попытаться выйти с аналогичными из¬
делиями на американский рынок, там уже, как прави¬
ло, оказывались более конкурентоспособные изделия
местных фирм (следующего технологического поколе¬
ния) и т.д. Этот опережающий ’’технологический цикл”
длительное время защищал американский рынок от
вторжения заморских конкурентов много надежнее, чем
любые протекционистские меры.
Однако такое ’’динамическое равновесие” могло со¬
храняться лишь в условиях относительно медленной
смены номенклатуры массово выпускаемых товаров,
предназначенных для мирового рынка. С началом ин¬
формационной революции ситуация резко меняется. Ви¬
димым проявлением этих изменений становится посто¬
янно растущее богатство разнообразия поступающей на
мировой промышленный рынок продукции и, соответст¬
венно, используемых для его производства технологиче¬
ских решений. Разумеется, развивается также и встреч¬
ный процесс ускоренного вымывания раннее созданных
изделий (жизненный цикл - время от создания до мо¬
рального старения товаров - постоянно сокращается).
Однако их номенклатура растет все-таки заметно быст¬
рее*. При этом оказывается, что в любой отдельно взя¬
тый момент времени общее число производимых това¬
ров, имеющих спрос на мировом рынке, оказывается за¬
метно большим, чем в любой предшествующий отрезок
времени.
В той же степени, как первая промышленная рево¬
люция означала появление технической возможности
для организации массового производства стандартизуе¬
мых изделий относительно медленно изменяемой но¬
менклатуры, информационная революция впервые со¬
здала технические предпосылки для более быстрой ре¬
акции производителя на быстро изменяющиеся запросы
потребителя. Соответственно, появилась и новая кон¬
цепция промышленного производства - ’’индустрия, уп¬
равляемая рынком” (’’market driven industry”), принци¬
пиально отличающаяся от ранее существовавшей кон¬
цепции, согласно которой пути будущего развития ин¬
*Темп обновления промышленной продукции в середине 80-х го¬
дов был в 1,5 раза выше, чем в 70-х [37, с. 14].
4 — Г. Громов
- 50 -
дустрии определялись, главным образом, исходя из про¬
гноза ожидаемых возможностей технологии (’’technology
driven industry”).
Иными словами, если ранее вероятность успеха на
мировом промышленном рынке предопределял ’’техно-
центрический” подход, то ныне оказывается коммерче¬
ски более эффективным ’’антропоцентрический” подход.
Происходит поворот от традиционной, годами выверен¬
ной промышленной стратегии, согласно которой наибо¬
лее успешно реализуемые направления развития техно¬
логии и формируют, в конечном счете, потенциальные
запросы потребителя к стратегии принципиально нового
типа, в основе которой лежит все более точное отслежи¬
вание промышленностью самых разнообразных, быстро
изменяющихся запросов миллионов потребителей на
всех континентах, охваченных потоками товарообмена
мирового промышленного рынка. В ряде, пока еще наи¬
более простых, ситуаций потребитель при этом получа¬
ет реальную возможность сам непосредственно вмеши¬
ваться в процесс изготовления интересующего его изде¬
лия для наиболее точного отражения в заказываемой
конструкции индивидуально ему необходимых потреби¬
тельских характеристик.
Так происходит, в частности, когда потребитель вы¬
бирает марку, цвет и конкретную конфигурацию прибо¬
ров салона, а также иных характеристик автомобиля в
конторе ’’дилера”, оснащенной экранным пультом ЭВМ,
связанным каналами телеобработки с компьютерной си¬
стемой управления комплектацией на одной из ниток
сборочного конвейера, одного из многих десятков раз¬
бросанных по всему миру автозаводов.
Десятки тысяч потребителей по случайному поводу
ежедневно заходят в сотни разбросанных по всему миру
дилерских контор и, если сделка покупки машины со¬
стоялась, их индивидуальные вкусы немедленно отра¬
жаются на режиме работы сборочного конвейера так,
что каждый покупатель приобретает именно то изделие,
которое соответствует его индивидуальным запросам.
Такого же типа растущее разнообразие выбора пре¬
доставляется потребителю и по многим другим видам
массово выпускаемой продукции машиностроения. На¬
пример, на заводе компании Dir/Deev в городе Ватер¬
лоо, штат Айова, на системах сборки, контролируемых
ЭВМ, производятся 20 различных моделей тракторов с
- 51
тысячами изменяемых по желанию заказчика характе¬
ристик [53].
Совершенно аналогичным образом та же, по суще¬
ству, техника ’’интеллектуализации” конвейера обеспе¬
чивает ныне поточное изготовление одежды с возможно¬
стью индивидуализированных отклонений от стандарт¬
ного сочетания размеров, а также выбором предпочти¬
тельной комбинации из предлагаемого набора декора¬
тивных элементов; немедленную реакцию на индивиду¬
ально назначаемую пациенту ’’пропись” приборов уп¬
равления линией по расфасовке лекарств на фармацев¬
тической фабрике и т.д.
Этот, по-видимому, наиболее простой пример, ил¬
люстрирующий эффект функционального сопряжения
одной из первых жестко структурированных и потому
концептуально наиболее простых из числа массовых за¬
дач информационной технологии - типа задач ’’резерви¬
рования авиабилетов”, с одной стороны, и классическо¬
го ’’конвейера”, концептуально полностью идентичного
своему известному прародителю эпохи Ford-T, с другой,
относится к промежуточной ситуации, когда поточное
производство, оставаясь по функциональной сути своей
точно таким же, как и сто лет назад, способом массово¬
го выпуска по единой технологии стандартизируемых
изделий, лишь оснащается некоторыми внешними, не
затрагивающими основного принципа конвейерного про¬
изводства, средствами оперативной реакции на индиви¬
дуальные запросы миллионов потребителей.
Однако даже в этом концептуально паллиативном
варианте социальный эффект внедрения средств инфор¬
мационной технологии оказывается нередко весьма за¬
метным, так как стремительно растет общее богатство
многообразия промышленно выпускаемых изделий: каж¬
дый из десятков миллионов потребителей массово выпу¬
скаемой продукции впервые приобретает возможность
получать, к примеру, непосредственно с заводского кон¬
вейера автомобиль ”по индивидуальному заказу” (вари¬
ант типа двигателя, оформление салона, приборный
комплект и т.д.) - все носит тот неповторимый индиви¬
дуально вкусовой отпечаток, который ранее был досту¬
пен лишь представителям немногочисленной социальной
группы ’’избранных” - кому была доступна ’’машина на
заказ”. И тем не менее, необходимо еще подчеркнуть,
что не этот пример характеризует концептуальную суть
революционных изменений в характере взаимовлияния
4
- 52
двух ведущих экономических компонентов промышлен¬
но развитого общества - ’’рынок и технология”.
Ситуация качественно изменилась не тогда, когда у
массового потребителя появилась возможность непосред¬
ственно влиять на процесс сборки отдельных товарных
единиц поточного производства, выпускаемых в рамках
единой, пусть даже и достаточно гибкой технологии, а
тогда, когда оказалось возможным создать социально-
экономические условия, позволяющие начать столь быс¬
тро увеличивать число вновь создаваемых различных
технологий, чтобы успевать динамично отслеживать все
многообразие запросов мирового рынка. Конвейер, даже
оснащенный ЭВМ и средствами телеобработки для пря¬
мой связи с потребителями, является ныне лишь своего
рода ’’действующим памятником” минувших этапов
промышленной революции. В среднем уже свыше 75%
всего промышленного производства передовых в техни¬
ческом отношении стран мира относится к мелкосерий¬
ному, и тенденция эта продолжает набирать силу.
Относительный вес массового конвейерного произ¬
водства в этих условиях постоянно уменьшается. При¬
чем это происходит не потому, что конвейеры останав¬
ливаются за ненадобностью. Как правило, однажды за¬
пущенный заводской конвейер постоянно совершенству¬
ется и служит неопределенно долго, так как создается
обычно для решения социально наиболее устойчивых,
мало подверженных резким изменениям во времени че¬
ловеческих потребностей. Однако вне зоны применимо¬
сти конвейера - исторического ядра современной про¬
мышленности - возникает ежегодно, слой за слоем, все
более широкая сфера самых разнообразных технологи¬
ческих решений, ориентированных на тот или, иной
обычно территориально локальный и резко изменчивый
во времени круг задач той или иной конкретной группы
потребителей. Огромное и постоянно растущее многооб¬
разие таких технологий питается, как правило, научно-
техническими идеями относительно небольшого числа
так называемых базовых технологий. Поэтому страна,
которая длительное время контролирует процесс созда¬
ния таких базовых технологий, обладает критически
важным для современной экономики научно-техниче¬
ским потенциалом (независимо от данных официальной
статистики внешнеторгового баланса, в большинстве
случаев все еще измеряемого по устаревшим и давно
- 53
утратившим в новых условиях свою информативность
показателям).
Более того, дальнейшее развитие информационной
революции неотвратимо создает ту парадоксальную си¬
туацию, при которой хронически растущий дефицит
внешнеторгового баланса по товарам, создаваемым в
рамках ’’локальных технологий”, является, по сущест¬
ву, ценой, которую государство - мировой научно-тех¬
нический лидер - платит за историческую возможность
сохранять контроль над ’’базовыми технологиями”.
Попытаемся пояснить это предположение ’’геомет¬
рической метафорой”. Можно представить, что в каж¬
дый отдельно взятый момент времени наиболее передо¬
вые научно-технические решения располагаются на
внешней поверхности многомерной ’’сферы технологий”
- поверхности, которая отделяет мир освоенных про¬
мышленным производством научных законов и профес¬
сиональных знаний от всей остальной технологически
еще непознанной части мира. Весь внутренний объем
этой быстро расширяющейся ’’сферы” составляют ранее
освоенные и, соответственно, нисходящие по высоте к
историческому центру уровни технологии. Наблюдаемое
ныне быстрое расширение ’’сферы технологий” означа¬
ет, в частности, что все большая часть совокупного ком¬
мерческого веса товаров мирового рынка будет выпу¬
скаться на предприятиях, владеющих технологией
’’внутреннего слоя”, тогда как относительный вес на
мировом рынке предприятий, владеющих передовыми
технологиями ’’внешнего слоя”, будет постоянно сни¬
жаться. Это, по существу, и регистрируют принятые
ныне показатели внешнеторгового баланса (в том числе
и по наукоемким товарам).
Именно потому, что ” современный научно-техни¬
ческий прогресс в США базируется в основном на собст¬
венных ’’пионерских” исследованиях и конструкторских
разработках практически во всех областях ’’высокой
технологии”..., - подчеркивает Н.П. Шмелев, - никому
из конкурентов США пока не удалось превзойти амери¬
канский уровень по наиболее перспективным направле¬
ниям НИОКР, создающим экономику XXI в. Наводне¬
ние внутреннего американского рынка импортной нау¬
коемкой продукцией (особенно потребительского назна¬
чения) и все более широкое использование американ¬
скими корпорациями изделий, узлов компонентов и
- 54
технологических решений, имеющих иностранное про¬
исхождение, не должно вводить в заблуждение.
Интернационализация производства (может быть,
наиболее характерная мирохозяйственная тенденция на¬
шего времени) именно в том и выражается, что привле¬
чение иностранных материальных ресурсов для удовлет¬
ворения внутренних потребностей становится повседнев¬
ным, обычным явлением, или, другими словами, посто¬
янным и совершенно естественным фактором нацио¬
нального процесса воспроизводства. В современных ус¬
ловиях экономическая и научно-техническая взаимоза¬
висимость не только не исключает, а, наоборот, предпо¬
лагает рост взаимозависимости по многим, в том числе
и ключевым, направлениям. Весь вопрос в том, на¬
сколько такая взаимозависимость симметрична, а если
она асимметрична, то в чью сторону направлена подо¬
бная асимметрия..., - резюмирует суть кажущихся ’’па¬
радоксов” внешнеторгового баланса США Н.П. Шмелев
и поясняет, - в противоположность США, научно-тех¬
нический прогресс Японии в 60-70% годах носил пре¬
имущественно ’’имитационный характер” [52].
В 80-е годы Японией был предпринят ряд энергич¬
ных попыток выйти из ’’имитационной колеи”, в том
числе и по некоторым критически важным направлени¬
ям развития информационной технологии (видимо, наи¬
большее внимание средств массовой информации вызвал
при этом японский ’’проект ЭВМ 5-го поколения”).
Нельзя, однако, сказать, чтобы результаты как
этих, так и многих иных такого же типа амбициозных
’’рывков” заметно изменили общее распределение науч¬
но-технической продукции стран-соперниц по слоям
’’сферы технологии”. (Во всяком случае, если судить об
этом по приводившимся выше данным табл. 1.4 и 1.5).
Таким образом, на современном этапе качественной
эволюции мирового промышленного рынка основной по
значимости продукцией ведущей группы наиболее пере¬
довых в научно-техническом отношении предприятий,
контролирующих ПОВЕРХНОСТЬ ’’сферы технологии”,
оказываются уже не столько выпускаемые ими матери¬
альные товары, непосредственно реализуемые на миро¬
вом рынке, сколько генерируемые при этом профессио¬
нальные знания, многократно используемые затем по¬
этапно во всех нижележащих слоях ’’сферы” десятками,
сотнями и тысячами различных предприятий для созда¬
- 55
ния постоянно растущего числа новых локальных техно¬
логий.
В то же время основной продукцией предприятий,
владеющих базовыми технологиями (контролирующих
тот или иной участок поверхности ’’сферы техноло¬
гии”), оказывается уже не столько непосредственно вы¬
пускаемая ими материальная продукция, сколько гене¬
рируемые на поверхности этой ’’сферы” профессиональ¬
ные знания, требуемые для постоянного обновления
принципов создания стремительно растущего числа ло¬
кальных технологий. Выпускаемая же при этом товар¬
ная продукция (ЭВМ, научные приборы, космические
аппараты, штаммы микроорганизмов в биотехнических
системах и т.д.) независимо от того, выпускается она
массово или мелкосерийно, представляет собой, по су¬
ществу, всего лишь ’’рыночный сертификат”, прилагае¬
мый к основному и наиболее ценному их продукту, -
базовой технологии, а также тем новым управленче¬
ским стратегиям, которые позволяют длительное время
сохранять эффективный контроль над мировым иннова¬
ционным процессом в целом.
Рынок ’’деловых услуг”
Все эти понятия столь скупо раскрыты, что воз¬
никает богатая почва для сомнений и предположе¬
ний относительно их смысла.
Франсуа Д. Обиньяк. Практика театра. 1657 г.
На рубеже 80-х годов дефицит внешнеторгового ба¬
ланса США в области изделий традиционных секторов
промышленности еще оказывалось возможным компен¬
сировать за счет заметного положительного сальдо в
торговле наукоемкими товарами. Однако к середине
80-х возможности товарной стабилизации внешнеторго¬
вого баланса США были в значительной степени утра¬
чены и все более важное в этом отношении значение
начинает приобретать торговля ’’невидимым продуктом”
- знаниенасыщенными услугами.
К этому времени ”в хозяйственной структуре США
сформировался целый комплекс отраслей специализиро¬
ванных услуг, ориентированных на обслуживание сфе¬
ры материального производства и поступающих не в ко¬
- 56
нечное, а в промежуточное потребление. Эти отрасли,
производящие так называемые ’’деловые услуги”, наря¬
ду с наукоемкими отраслями промышленности, счита¬
ются некими ’’островками стабильности и роста”, выде¬
ляющимися на фоне колеблющейся экономической
конъюнктуры...” [40, с.114 - 115].
Среди выполняемых на контрактной основе деловых
услуг резко выделяется класс работ, целью которых яв¬
ляется повышение эффективности административно-уп¬
равленческой деятельности.
Управленческий отрыв
Повышение сложности хозяйственного механизма
выдвинуло в число важнейших факторов экономическо¬
го развития уровень организационной культуры и каче¬
ство управления профессиональной деятельностью лю¬
дей. ”К термину ’’технологический разрыв” прибавился
’’управленческий разрыв”, возникла проблема сравни¬
тельной эффективности управления...”, - отмечает
Э.В. Кириченко [48, с.57]. Искусство, методы и техно¬
логию практического решения управленческих задач
объединяют понятием менеджмент.
Управленческое консультирование как новый тип
профессиональной деятельности возникло в начале на¬
шего века. ”В США появились тогда первые фирмы,
оказывающие платную помощь в рационализации про¬
изводства и управления. В 1910 г. их насчитывалось
всего 15... Например, Artur D.Little, которая была созда¬
на в 1886 г. как химическая лаборатория, в 1910 -
1920 гг. стала осваивать проблемы управления и затем
перешла к консультированию по этим вопросам. Сегод¬
ня она, помимо всего прочего, крупнейшая* консульта¬
тивная фирма: на управленческое консультирование
приходится около трети объема всех ее услуг” [49,
с. 103].
В середине 50-х годов в секторе профессионального
менеджмента индустрии консультативных услуг начали
выполняться первые заказные исследования по внедре¬
нию машинных методов управления. Первоначально эти
*На этой фирме занято свыше 1000 профессиональных консуль¬
тантов, годовой оборот консультационных услуг превышает
100 млн. долл.
- 51 -
работы выполнялись только лидером сектора - фирмой
Arthur D.Little, однако уже ”в конце 60-х годов в США
появились сотни организаций, занятых разработкой но¬
вой методологии исследования проблем и методов при¬
нятия решений. К числу таких ’’математизированных”
исследовательских организаций, или ’’фабрик мысли”,
относятся хорошо известные фирмы Rand Corp, и BDM”
[49, с. 104].
Всего в США функционирует ”от 2 до 3 тыс. кон¬
сультативных фирм**, причем 100 из них - весьма
крупные организации широкого профиля, оказывающие
разнообразные услуги в решении управленческих про¬
блем, в использовании новейших методов и техники пе¬
реработки информации. Например, Artur D.Little при¬
мерно четверть общего объема работ выполняет по
контрактам с зарубежными клиентами (частными ком¬
паниями и правительственными организациями). Эта
корпорация содействовала Индии в совершенствовании
оборонной промышленности, Чили - химической, Гре¬
ции - пищевой, в Колумбии был разработан долгосроч¬
ный план рассредоточения городского населения и про¬
мышленности; десяткам стран эта фирма содействовала
в организации иностранного туризма и т.д. Например,
она регулярно организует у себя стажировку для менед¬
жеров высшего и среднего звена из развитых и развива¬
ющихся стран” [43, с.13].
Информационные услуги
К ’’наукоемким” относятся деловые услуги, которые
реализуются, в значительной степени, на основе пере¬
довой технологии (в частности, ’’ноу-хау” исследова¬
тельского и консультативного характера), а также не¬
посредственно связанные с растущим уровнем компью¬
теризации всех сфер производства и общественной жиз¬
ни [40, с. 116].
За последние два десятилетия растущее значение в
секторе наукоемких услуг приобретают информацион
**Общая численность занятых в этой отрасли экономики США,
непосредственно связанной с промышленной эксплуатацией нацио¬
нальных ресурсов, превышает полмиллиона человек; объем продаж
консультативных услуг измеряется миллиардами долларов и растет с
темпом 15% в год.
- 58 -
ные услуги. Эта быстро развивающаяся подотрасль в
секторе наукоемких услуг уходит своими истоками к
специализированным консультативно-исследовательским
фирмам, изначально ориентированным, в основном, на
юридическое и бухгалтерское обслуживание американ¬
ских предприятий, устоявших после разрушительного
кризиса 1929 г.. Цель у большинства предприятий-кли¬
ентов такого рода консультативных фирм в то время
была самая очевидная - минимизация всех производст¬
венных издержек, чтобы продержаться, выжить до мо¬
мента наступления экономического подъема.
Многие предприятия при этом были вынуждены от¬
казываться от услуг своих собственных специалистов и
обращаться в наиболее острых ситуациях за деловыми
консультациями к компаниям, узкоспециализирован¬
ным на информационных услугах. Так начала разви¬
ваться новая область деловой активности. Информация,
различные аспекты которой оказывались необходимы
многим организациям, скапливалась в небольшом числе
специализированных учреждений. Некоторые из таких
учреждений, как например Anderson или Dan &
Bradstreet, в этих условиях начали быстро расти и до¬
стигли размеров мирового масштаба. В ходе своего раз¬
вития они приобрели исторически новый для человече¬
ства опыт самой разнообразной работы со знанием как
товаром, а также накопили богатейшие хранилища от¬
раслевой документации.
Однако лишь с появлением первых ЭВМ процесс
развития информационных услуг получил необходимую
технологическую поддержку. В 1947 г. сотрудниками
Комиссии по атомной энергии США была создана пер¬
вая информационная программа. Библиографические
описания наносились на IBM-перфокарты, и поисковую
работу в некоторых случаях заметно облегчила маши¬
на...
В 1960 г. Национальная ассоциация космических
исследований США создала экспериментальную систему
микрофишей, в которой поиск по ключевым словам ве¬
ла ЭВМ. Спустя четыре года администрация службы
аэрокосмических исследований использует в своей прак¬
тической деятельности уже свыше трех тысяч "библиог¬
рафических профилей" и выдает задание фирме
Lockheed на исследование и разработку логического уст¬
ройства Recol, предназначенного для автоматизации
процессов сортировки документации.
- 59 -
В этот же период времени аналогичными разработ¬
ками активно интересуется американская армия. В
1961 г. военными США был составлен специальный
прогностический перечень из 89 предметных областей -
наиболее перспективных, с их точки зренйя, объектов
для будущих информационных исследований: от элект¬
роники до экологии. В 1965 г. в военном ведомстве
США практически использовались уже около 80 про¬
грамм обработки документов.
Вместе с началом широкого использования ЭВМ
третьего поколения в конце 60-х годов появляются и
первые территориально распределенные системы авто¬
матизированного сбора, хранения и обработки данных.
Первоначально они, так же как и более ранние системы
централизованного типа, использовались в основном для
военных целей. Например, Агентство национальной без¬
опасности США с тех пор ведет таким образом постоян¬
ное наблюдение за сообщениями и радарными сигнала¬
ми со всей Земли.
Как правило, почти все сколько-нибудь крупномас¬
штабные разработки в области создания автоматизиро¬
ванных средств хранения больших объемов данных, их
обработки и передачи на большие расстояния вплоть до
конца 60-х годов осуществлялись, главным образом, за
счет военного бюджета или иных государственных ас¬
сигнований. На рубеже 70-х годов их результаты начи¬
нают во все более заметных масштабах проникать в
гражданский сектор хозяйственного механизма США и
в ряде случаев служат привлекательным объектом для
вложения средств частных фирм.
Картотеки, созданные крупными федеральными
агентствами, Департаментом по вопросам энергетики,
Библиотекой Конгресса и др., начинают широко исполь¬
зоваться частными фирмами в коммерческих целях. На¬
пример, Национальная служба технической информа¬
ции с 1970 г. ведет активную эксплуатацию созданного
ею банка научно-технических данных, в том числе све¬
дений об отчетах по НИР. Аналогичным образом идет
процесс структурирования и накопления на машинном
носителе электронных данных по основным разделам
отраслевых фондов документации и в других правитель¬
ственных организациях.
При этом всякий раз прослеживается одна и та же,
судя по всему, достаточно характерная в США тенден¬
ция - начальные производственные и финансовые уси¬
- 60 -
лия для реализации такого типа больших проектов обес¬
печиваются государством, тогда как коммерческая экс¬
плуатация полученных результатов, нередко весьма
прибыльная, предоставляется частному сектору. Так,
для создания необходимой ”инерции разгона” в инфор¬
мационных разработках ежегодные федеральные креди¬
ты в эту область возрастали в течение первого десятиле¬
тия формирования индустрии информационных услуг от
76 млн. долл, в 1964 г. до 440 млн. долл, в 1974 г..
Необходимо сразу же оговориться, что было бы
серьезным заблуждением связывать быстрый рост инду¬
стрии информационных услуг в США только лишь с от¬
меченным выше фактом их регулярной государственной
поддержки, щедрым государственным стимулированием
процессов создания общенациональной сети банков дан¬
ных. К примеру, попытки некоторых европейских
стран, например Франции (особенно в период правле¬
ния там социалистической партии), решить таким обра¬
зом задачу форсированного развития своей собственной
сети информационных услуг не дали ожидаемого ре¬
зультата:
’’При открытии состоявшегося в 1985 г. шестого на¬
ционального конгресса по информации и документации
Жорж Адерля выступил с тревожным сообщением: по
имеющимся у него данным, вмешательство государства
в область информатики и информации ’’привело Фран¬
цию к значительному отставанию”. Действительно, по
сравнению с 1,7 млрд, долл., реализованными амери¬
канскими банками данных, французский оборот отнюдь
не выглядит блестяще...”, - не скрывал своего разочаро¬
вания, комментируя этот факт, французский эксперт-
аналитик Эрве Ле Телье (предпослав на этот раз своему
обзору достаточно красноречивый заголовок ’’Француз¬
ские банки данных: все еще малоизученный инстру¬
мент, недостаточно совершенный, слабоиспользуемый”)
и пояснял: ”Во Франции недостаток нефти, увы, все
еще не всегда компенсируется выдвижением идей. Бан¬
ки данных - эта французская ’’серая нефть” - так и не
получили пока обещанного развития” [50].
Как видно из рис. 1.7, среди большого числа самых
разнообразных областей приложения информационных
услуг наиболее активно развивались до сих пор банки
финансовых и экономических данных, тогда как относи¬
тельный вес банков научно-технической информации
все еще остается весьма небольшим. Не в последнюю
- 61 -
очередь это, видимо, объясняется и тем обстоятельст¬
вом, что разработки, которые инициируют собственны¬
ми нуждами финансовые учреждения, ныне уже мало
зависят от государственных субсидий, тогда как при со¬
здании банков научно-технической информации поддер¬
жка государства по-прежнему остается важным факто¬
ром. Например, фирма Chemical Abstracts Services, об¬
ладающая документацией Американского химического
общества, получила 45 млн. долл, от Национального на¬
учного фонда (для сравнения, в 1984 г. все американ¬
ские банки научных и технических данных едва достиг¬
ли ежегодного оборота, равного 100 млн. долл.). В ре¬
зультате массированной государственной помощи, пре¬
доставленной разработчикам на критически важном эта¬
пе "разгона”, фирма Chemical Abstracts Services в исто¬
рически короткий срок стала обладателем электронной
документации, охватывающей свыше J5 млн. различных
соединений, что позволило ей, в частности, успешно на¬
чать информационную экспансию в Западную Европу.
В качестве одного из первых шагов на этом пути фирма
заключила договор с ФРГ на развертывание сети банков
научных и технических данных...
В середине 80-х годов американские банки данных
реализовали в Европе около 15% своего оборота. Следу¬
- 62 -
ет подчеркнуть, что эта относительно небольшая доля в
большей степени характеризует разницу в масштабах
соответствующих секторов рынка информационных ус¬
луг двух указанных регионов, чем уровень ’’информа-
ционного суверенитета” стран Западной Европы. Как
заметил об этом Э. Телье, ’’конкурирующим с амери¬
канскими банками данных фирмам приходится приспо¬
сабливаться или они... исчезают. Они нуждаются в ин¬
формации, уже зарегистрированной существующими
банками, и ВЫНУЖДЕНЫ заключать соглашения о со¬
трудничестве...” [50].
В 70-е годы случалось, что европейские военные и
ученые еще выражали иногда беспокойство (в весьма,
впрочем, вялой форме) в связи со стремительным рыв¬
ком в развитии американских банков данных и неотвра¬
тимо надвигающейся в связи с этим мировой ’’монопо¬
лией” США в области информации. Однако реакция ев¬
ропейских промышленных кругов оставалась и тогда
вполне прагматичной. Они, по-видимому, достаточно
быстро осознали, что получают в свои руки весьма вы¬
сокопродуктивный инструмент, и решили, что в сло¬
жившихся условиях им уже нет смысла размышлять об
’’информационном суверенитете”. Тем более, что аме¬
риканские информационные фирмы, такие как Dan &
Bradstreet, успели к этому времени стать для них про¬
сто необходимыми. К примеру, именно у этой фирмы
британский финансовый еженедельник заимствует дан¬
ные о тысяче первых французских предприятий, кото¬
рые ему не удается получить независимым путем. Ши¬
рокие же круги общественности стран Западной Европы
вопрос, казавшийся абстрактно политическим, о миро¬
вой монополии США на источники информации тем бо¬
лее не волновал (хватает вполне земных забот...).
Скандал разразился лишь несколько лет назад, ког¬
да во Франции стало известно, что многие годы и Па¬
рижский национальный банк, и даже информационная
служба французского парламента пользуются статисти¬
ческими данными, поступающими через посредство аме¬
риканской специализированной фирмы информационно¬
го обслуживания Data Resources Inc. [50].
К середине 80-х годов на мировом рынке информа¬
ции были коммерчески доступны услуги (по различным
оценкам) от 2 до 3 тыс. банков данных. Их общий тор¬
говый оборот оценивался к этому времени в пределах 2
- 3 млрд.долл., из которых, как полагают, 80% прихо¬
- 63 -
дилось на американские фирмы, около 15% мирового
коммерческого оборота банка данных - на информаци¬
онные услуги специализированных фирм Западной Ев¬
ропы, деятельность которых с 1981 г. координируется
ассоциацией западно-европейских стран в области ин¬
формации. В США большая часть такого типа специа¬
лизированных фирм, ориентированных на мировой ры¬
нок информационных услуг, объединена в Ассоциацию
информационной индустрии.
Таблица 1.6
Распределение банков данных
по социально-экономическому статусу
организаций, которым они
не принадлежат (%)
Статус организации
Регион
США
Зап. Европа
Правительственные органы
28
40
Бесприбыльные организации
19
32
Коммерческие фирмы
52
28
Общее число
обследованных банков данных
800
450
Заметные различия в социально-экономическом
статусе организаций, владеющих банками данных в
США и Западной Европе, показаны в табл. 1.6. Струк¬
тура распределения банков данных США по типу пре-
Таблица 1.7
Распределение банков данных США
по типу хранимой информации
Тип информации
Относительная доля типа
банков данных, %
Данные:
библ иографи ческие
46
цифровые
34
комбинированные, текстуаль¬
но-цифровые и др.
20
- 64 -
имущественно накапливаемых ими данных приводится в
табл Л .7.
В начале 80-х годов взрывной процесс формирова¬
ния тематически-ориентированных банков данных - ба¬
зовой технологии индустрии информационных услуг - в
основном завершается. Значительная часть быстрорасту¬
щего потока запросов потребителей из самых различных
областей профессиональной человеческой деятельности
оказывается к этому времени перекрыта возможностями
информационных фондов свыше тысячи организованных
по отраслевому принципу автоматизированных ’’храни¬
лищ” оперативно обновляемой информации. Процесс
совершенствования аппаратно-программных аспектов
технологии информационных услуг по-прежнему разви¬
вается с весьма высокой скоростью, однако основной ак¬
цент в концепции их разработки и использования за¬
метно переместился: наиболее приоритетными оказыва¬
ются уже не столько научно-технические задачи хране¬
ния и автоматизированной обработки данных, сколько
’’человеческой природы” проблемы содержательного ос¬
мысления быстро растущего обмена накапливаемой ин¬
формации.
Ведущие информационные центры интенсивно на¬
ращивали в 80-е годы, в первую очередь, ’’аналитиче¬
ский потенциал” своих предприятий. Несмотря на про¬
должающийся быстрый рост абонентской сети и, соот¬
ветственно, общего числа поступающих в банки данных
внешних запросов, начиная с середины 80-х годов, мог¬
ло сложиться парадоксальное впечатление, что круп¬
нейшие в мире банки данных начинают все больше ра¬
ботать по замкнутому циклу - ’’сами на себя”. Напри¬
мер, в таких фирмах, как Data Resources Inc. или
Chase, объем внутренних запросов оказался пример¬
но равным объему запросов со стороны внешней кли¬
ентуры.
Около двух третей от общей численности персонала
таких организаций в действительности являются эконо¬
мистами и экспертами-консультантами в других обла¬
стях. По существу, многие американские банки данных
ныне представляют собой лишь ’’верхушку айсберга” -
видимую и наиболее простую, с точки зрения коммер¬
ческого доступа, часть высокоавтоматизированных инс¬
титутов конъюнктуры и прогнозов [50].
Понятно, что столь явно обозначившийся крен в
сторону развития преимущественно исследовательской и
- 65 -
обзорно-аналитической деятельности крупнейших ин¬
формационных фирм, располагающих собственными,
органично встроенными в структуру организации миро¬
вого уровня банками данных, отнюдь не случаен. Раз¬
ница между конечной экономической эффективностью в
деятельности банков образца 70-х годов, торгующих в
основном ’’сырой” информацией, и тем высокоавтомати¬
зированным аналитическим комплексом, который начал
складываться на их базе к концу 80-х годов, приблизи¬
тельно такая же, как и между нефтяными компаниями
развивающихся стран, занятыми добычей и продажей
на мировом рынке в основном сырой нефти, и нефтяны¬
ми гигантами, реализующими главным образом продук¬
ты многоуровневой нефтепереработки: бензин, пласт¬
массы и т.д.
В заключение этого раздела отметим, что упомяну¬
тые выше несколько миллиардов долларов общей суммы
годового торгового оборота всех коммерчески доступных
банков данных мира - ничтожно малая, по существу ед¬
ва различимая (на уровне погрешности измерений),
часть от более чем 2 трлн, долл., в которые оценивается
ныне годовой товарооборот мирового рынка. Могут ли
хоть на что-то реально влиять (в экономическом смыс¬
ле!) эти исчезающе малые ’’доли процента”? Наконец,
стоило ли вообще останавливать внимание читателя на
такого масштаба ’’коммерческих операциях” в сфере
информационных услуг, во всяком случае, в экономиче¬
ском аспекте развития современного этапа промышлен¬
ной революции?
Джон Нейсбит и Патриция Эбедин (авторы книги
’’Megatrends”, в середине 80-х годов весьма широко и
заинтересованно обсуждавшейся в промышленных и
академических кругах) в 1985 г. опубликовали вторую
свою работу ’’Перестройка корпорации”, которая также
со временем оказалась среди долгоживущих ’’деловых
бестселлеров”. Авторы вынесли на обложку этой книги
развернутый подзаголовок ” И свою собственную работу
и деятельность своего предприятия надо преобразовы¬
вать в соответствии с требованиями нового информаци¬
онного общества”.
В начале книги Д. Нейсбит и П. Эбедин формули¬
руют 10 важнейших условий, которые, по их мнению,
определяют и необходимость, и, соответственно, основ¬
ные направления такой перестройки. Вот первое из них:
5 — Г. Громов
- 66 -
”1. В индустриальном обществе стратегическим ре¬
сурсом является капитал. В новом информационном об¬
ществе этим ключевым ресурсом становится информа¬
ция, знание, творчество...” [ 54 ]. Одна из многочис¬
ленных трудностей, которые встают на пути исследова¬
теля, предпринимающего попытки анализа ”в реальном
времени” переживаемого ныне переходного этапа между
индустриальным и информационным обществом, заклю¬
чается, кроме прочего, также и в том, что одни и те же
социально-экономические процессы требуют принципи¬
ально иных критериев для взвешенной оценки значимо¬
сти факторов, управляющих их развитием, в зависимо¬
сти от того, в ’’системе координат” технологически ка¬
кого типа общества они оцениваются: уходящего - инду¬
стриального или вновь формирующегося - информаци¬
онного.
Оценивать социально-экономический вес много¬
кратного преобладания потока лицензий из США, ска¬
жем в Японию, над обратным потоком можно, по-види¬
мому, и в долларовом эквиваленте. Например, как это
обычно делается, измерив в годовом исчислении итог
соответствующих сделок на продажу технологий между
двумя странами. Совершенно аналогичным образом
можно попытаться оценить экономические, политиче¬
ские, технологические и иные аспекты контроля США
над тысячами коммерчески доступных банков данных, а
также иных сегментов мирового рынка информацион¬
ных услуг, указав финансовый итог выполненных ими
за год заказов ’’сторонних организаций”. В обоих случа¬
ях общий результат выражается, казалось бы, относи¬
тельно небольшой суммой в несколько миллиардов дол¬
ларов.
Упомянутый выше ’’пункт первый” условий ’’ин¬
формационной перестройки”, по Д. Нейсбит и П. Эбе-
дин, по-видимому, как раз и призван, кроме прочего,
обратить внимание на недопустимость именно такого
типа смещения критериев, предупредить опасность пе¬
репутывания размерностей из двух принципиально раз¬
личных ’’систем координат”. Оценивать социально-эко¬
номический вес завоеванного технологическим рывком
права на контроль над значительной частью мировых
потоков информации только лишь долларовым эквива¬
лентом коммерчески реализуемой части этой информа¬
ции - это, по существу, то же самое, что оценивать эф¬
фект массового внедрения ЭВМ, к примеру, теплом, ко¬
- 67 -
торое они выделяют в помещениях, сопоставляя его с
суммарными энергозатратами на обогрев помещений
иными приборами. В то же время необходимо признать,
что все еще в основном размыто-интуитивному понима¬
нию, какие критерии уходящего этапа промышленной
революции уже не работают в новом контексте, не всег¬
да сопутствует понимание качественной природы новых
критериев. Более того, далеко не выяснена пока гносео¬
логическая основа ожидаемой ’’системы координат”.
Можно лишь предполагать, что основные ее ’’оси” будут
носить существенно гуманитарный характер, отнюдь не
обязательно допускающий столь привычное, казавшееся
до сих пор ” научно обязательным” цифровое их выра¬
жение...
’’Иная простота,...”
На рис. 1.8 показана динамика соотношения расхо¬
дов на НИОКР у ’’первой пятерки” крупнейших про¬
мышленно развитых стран Запада на десятилетнем ин¬
тервале (до середины 80-х годов).
Из этого рисунка можно заключить, что США
вкладывают в НИОКР средств больше, чем их ближай¬
шие конкуренты по мировому рынку (Англия, Франция,
ФРГ и Япония), вместе взятые. Относительная доля
расходов США на НИОКР среди стран ’’пятерки”, как
видно из рисунка, на указанном десятилетнем интерва¬
ле не изменилась. Некоторое увеличение относительной
доли Японии в суммарных расходах этих стран на
НИОКР происходит только за счет снижения соответст¬
вующей доли стран Западной Европы.
Почти очевидный вывод, который мог бы быть сде¬
лан из всего вышесказанного, а также цифровых дан¬
ных, иллюстрируемых на рис.1.8, заключается, как это
могло бы на первый взгляд показаться, в том, что вели¬
кой державе для приобретения и удержания статуса ми¬
рового научно-технического лидера требуется выполне¬
ние двух простых условий:
- длительное время выделять относительно боль¬
шую, чем страны-соперники, долю из своего националь¬
ного богатства на развитие НИОКР;
5
- 68 -
- концентрировать значительную часть средств, вы¬
деляемых на НИОКР, в наиболее передовых областях
науки и технологии.
а) Обилие расходы на НИОКР
105млрд.долл
9
Англия
7
8
Франция
7
11
ФРГ
9
16
7.
Япония
20
7.
56
7.
США
56
7.
1975
1985
5) Небоенная часть расходоЬ на НИОКР
86млрд. 142 млрд.
8
Англия
6
8
Франция
7
14
ФРГ
11
20
7©
Япония
25
7.
51
США
51
7.
7.
1975 1985
Рис. 1.8 Изменение относительной доли общих расходов на НИОКР
пяти ведущих промышленно развитых стран Запада
- 69 -
Между тем, социальная тяжесть последствий такого
типа ’’логических выводов” (как, впрочем, и многих
иных из того же ряда ’’простых” решений) слишком,
увы, хорошо известна.
К примеру, понятно, что продуктивность всех от¬
раслей народного хозяйства, включая и сельское хозяй¬
ство, в значительной степени определяется общей инст-
рументооснащенностью и удельной энерговооруженно¬
стью занятых в данном секторе хозяйственного меха¬
низма работников. Последовательно реализуя этот во
многих странах неоднократно выверенный и безупречно
верный сам по себе принцип, в СССР было развернуто
производство такого количества комбайнов и тракторов,
что их общее число давно уже многократно превысило
аналогичные показатели для всех остальных стран ми¬
ра, в том числе для США. На эти цели были израсходо¬
ваны огромные средства. Как все это отразилось на об¬
щем выходе сельскохозяйственной продукции?
Согласно данным ряда независимых международных
организаций, межправительственных комиссий и иных
источников (см., например, уже упоминавшийся ’’Инди¬
катор науки...-87”, табл.3-2), в СССР относительные
расходы на НИОКР, измеряемые в долях ВНП, значи¬
тельно превышают аналогичные расходы любой из про¬
мышленно развитых стран мира, включая США [55].
Такого же типа ’’мировые рекорды” были последова¬
тельно поставлены в нашей стране и по всем остальным
косвенным показателям научно-технического развития.
Достаточно сказать, что в СССР ныне проживает зна¬
чительно больше, чем во всех остальных промышление
развитых странах мира (вместе взятых!):
- академиков;
- кандидатов и докторов наук (в области техниче¬
ских и сельскохозяйственных наук);
- инженеров (всех специальностей!).
Понятно, что если многолетнее многократное пре¬
обладание в области производства тракторов и комбай¬
нов само по себе не привело к соответствующему ’’сель¬
скохозяйственному отрыву”, то тем более трудно ожи¬
дать, чтобы достигнутое ’’преимущество” в общем числе
отпечатанных в стране дипломов академиков, докторо!
и инженеров создало бы ожидаемый ’’технологический
отрыв”. Даже если в очередной раз удастся заставит!
население страны ’’проявить сознательность” и потуже
’’затянуть пояса”, чтобы экономически подкрепить эт}
- 70 -
’’ученую численность” еще более убедительным процен¬
том расходов на НИОКР...
Путь каждой отдельно взятой страны к избранным
секторам мирового рынка наукоемкой продукции исто¬
рически неповторим и уникален. Трудно сопоставлять
между собой, например, путь, пройденный за последние
два десятилетия в таких двух регионах, выдвинувших
свои собственные ’’новые промышленно развитые стра¬
ны”, как Латиноамериканский (Мексика, Бразилия) и
Юго-Восточной Азии (Сингапур, Тайвань, Корея). Вряд
ли имело бы смысл переносить ныне на их неповтори¬
мый социально-культурный базис многовековой опыт
формирования научных центров Западной Европы
(Кембридж, Сорбонна, Геттинген) или США (Гарвард,
Принстон, Массачусетсский технологический институт).
В то же время представляется целесообразным попы¬
таться выделить в рамках поставленной задачи некото¬
рые более общие опорные элементы сложного социаль¬
но-экономического понятия, которое получило пока не¬
сколько туманное определение ’’инновационный кли¬
мат”.
Ниже рассматриваются некоторые элементы инно¬
вационного механизма США. Причем в ряде случаев
делаются попытки сопоставить между собой в рамках
анализируемых инновационных структур социально-
экономические прототипы технологического развития
стран с заметно отличным от США социально-культур¬
ным фоном.
Как отмечал в этой связи профессор Токийского
университета Кумон, ’’окончательное и великое соци¬
альное влияние информационной революции будет за¬
ключаться в синтезе западной и восточной мысли...”
[47].
Что такое инновация? Согласно одному из первых
(принятых в США в 1973 г.) определений этого до сих
пор весьма размытого понятия, инновация - ”это сово¬
купность различных видов деятельности, начинающаяся
с появления концепции, которая, проходя взаимосвя¬
занные ступени исследований, разработок, инженерного
проектирования, рыночного анализа, управленческих
решений, заканчивается созданием нового промышлен¬
ного продукта, вещи, технологии, процессов, успешно
принимаемых рынком” [46, с.38].
Десять лет спустя, в 1982 г. П.Лемерль, в то время
помощник генерального секретаря западно-европейской
- 71 -
Организации экономического сотрудничества и развития
(ОЭСР), определял инновацию как ’’новый продукт или
услугу, способ их производства, новшество в организа¬
ционной, финансовой, научно-исследовательской и дру¬
гих сферах, любое усовершенствование, обеспечиваю¬
щее экономию затрат или дополнительный элемент для
такой экономии” [40, с. 106].
Инновационный механизм: динамика,
факторы роста
...Таланты создавать нельзя, но можно создавать куль¬
туру, то есть почву, на которой растут и процветают
таланты. Чем больше, шире и демократичнее культура,
тем чаще появление таланта и гения. Один ученый на¬
звал живопись Ренессанса эпидемией гениальности.
Г\ Нейгауз. Об искусстве фортепьянной игры. 1958 г.
Вековая тенденция к централизации производства,
характерная для индустриального общества, была связа¬
на с доминирующим на первом этапе промышленной
революции организационным принципом - ’’экономия
на масштабах”. Термин этот отражал тот хорошо изве¬
стный факт, что при массовом производстве стандарти¬
зованной продукции ее себестоимость заметно падает с
ростом масштабов предприятия.
Между тем, увеличение разнообразия обществен¬
ных запросов, вызванное повышением уровня жизни,
культурно-образовательного ценза населения* и, соот¬
ветственно, ростом числа существенных показателей
’’качества жизни”, вело к неуклонному расширению
обязательного минимума номенклатуры вновь создавае¬
мых изделий и услуг.
В условиях неуклонного роста требований мирового
рынка по расширению номенклатуры продукции и тем¬
пов ее обновления радикально меняется доминирующий
тип общественного производства. Неотвратимо сокраща¬
ется доля массового производства стандартизованных
изделий, где упомянутая ’’экономия на масштабах” еще
имела бы смысл, и одновременно растет общий объем
♦Если в 1900 г. не больше 3% американцев 25 лет и старше за¬
канчивали колледж, то к 1980 г. число взрослых американцев с вы¬
сшим образованием составляло уже почти 50% [56, с.74].
- 72 -
имела бы смысл, и Одновременно растет общий объем
самых разнообразных товаров и услуг, производимых
большим числом средних, относительно небольших и со¬
всем мелких предприятий, способных с требуемой опе¬
ративностью реагировать на изменения запросов рынка.
Английский экономист Е.Ф. Шумахер опубликовал
в 1973 г. книгу ’’Малое - это прекрасно”, название ко¬
торой вскоре обрело самостоятельный смысл в качестве
одной из центральных парадигм экономики постиндуст¬
риального общества [57].
Среди обсуждаемых в книге базовых концепций
’’экономики, основанной на человеческих ресурсах”
(так звучит подзаголовок книги Е.Ф. Шумахера) автор
особо выделяет революционные изменения в организа¬
ционной структуре промышленного производства: от
’’массового производства” к ’’производству массами”.
Под последним понимается растущее число малых
фирм, быстро увеличивающаяся масса индивидуально
практикующих ремесленников, специалистов высшей
квалификации, ученых, ..., иными словами, всех тех,
для кого творческая работа и досуг в принципе не могут
быть разделены во времени.
Американский футуролог О.Тофлер, автор широко
известных книг ’’Футурошок” и ’’Третья волна” [61],
исследует происходящий ныне процесс, по его выраже¬
нию, ’’демассофикации” и определяет его как ’’третью
волну”- цивилизации. Десять тысяч лет назад началась
’’первая волна” - сельскохозяйственная революция, ко¬
торая превратила племенных кочевников в оседлых кре¬
стьян. Несколько столетий назад промышленная рево¬
люция -’’вторая волна”- начала процесс преобразования
тысячелетних традиций аграрного общества в общество
индустриальное, крестьян - в рабочих, независимых ре¬
месленников - в заводских специалистов и т.д.
Что оказалось наиболее характерным для общества
’’второй волны”? Массовое производство, массовое рас¬
пределение, массовый отдых, массовое образование...
Основные принципы функционирования такого обще¬
ства - стандартизация, синхронизация, централизация,
гигантомания.
”До промышленной революции,- поясняет О. Тоф-
лер,- производство не было массовым. Затем наступил
период массового производства предметов потребления,
а теперь мы начинаем двигаться обратно - к индивиду¬
-73 -
ализированным заказам, но на основе высокой техноло¬
гии. Это спираль” [59].
К настоящему времени уже свыше 97% всех пред¬
приятий в США - это небольшие организации с числом
занятых менее 20 человек. В совокупности эти крохот¬
ные фирмы создают свыше 40% ВНП страны.
Общее число ’’деловых единиц” в экономике США
оценивается в 16 млн. Среди них различают три вида
собственности: единоличную; партнерства; корпоратив¬
ную (акционерную).
Единоличных (в иной терминологии это, вероятно,
называлось бы ’’индивидуальной трудовой деятельно¬
стью”) в США было около 12 млн. Среди них - принад¬
лежащие одному лицу небольшие мастерские, лаборато¬
рии, сельскохозяйственные фермы. Сюда же относятся
индивидуально практикующие врачи, адвокаты, вла¬
дельцы небольших контор, пансионатов, мелких лавок и
т.д. Нередко собственник такого ’’небольшого дела” за¬
нят им лишь в свободное от работы по найму время.
Партнерства (если не уточнять детали, то можно,
видимо, употребить и ныне более нам привычное ’’коо¬
перативы”) - это также, как правило, небольшие пред¬
приятия, которыми на паях владеют двое или более
лиц. Таких организаций в США насчитывается около
1,5 млн.
Корпорации - это предприятия самых различных
размеров и хозяйственной направленности: от совсем
крохотных до международных гигантов - ТНК, действу¬
ющие в рамках акционерной формы собственности. Та¬
кого типа ’’акционерных обществ” насчитывалось в
США 2,5 млн.
Таким образом, ныне уже более 20 млн. человек в
США - владельцы и фактические совладельцы неболь¬
ших предприятий, которые они создали, чтобы на свой
риск лично проверить возможность экономически эф¬
фективной реализации какой-либо обнаруженной ими
общественной потребности. Следует отметить, что за¬
метно растущая последние десятилетия и социально все
более активная общественная группа такого типа, как
их все чаще называют ’’антрепренеров”, составляет ны¬
не заметную часть от всего самодеятельного населения
США.
Для оценки ведущих факторов социальной мотива¬
ции, которые обуславливают исторически беспрецедент¬
ный численный рост этой общественной группы, небе¬
- 74 -
зынтересно, видимо, отметить, что в среднем их доход
оказывается заметно ниже (для мужчин разница превы¬
шает 20%, а для женщин еще более разительна) сред¬
него дохода работающих по найму. Более того, свыше
14% из миллионов такого типа антрепренеров вообще
зарабатывают меньше официально установленного уров¬
ня минимальной заработной платы, хотя работают, как
правило, много больше. ’’Это заставляет многих эконо¬
мистов и социологов делать вывод о возрастающем
стремлении людей получать иные выгоды, нежели толь¬
ко денежные доходы” [58].
Таблица 1.8
Структура занятости в США для работающих
по найму (в зависимости от размеров фирм)
Относительная доля (%) работающих
Год в фирмах с числом сотрудников Всего заня-
- ■■ ■ тых,млн.чел.
менее 20 20 - 99 100 - 499 более 500
1975
27
27
23
23
60,6
1984
27
29
23
21
78,0
По данным; "Индикатор науки..
.-87”, табл. 6-13.
Общая структура занятости для работающих iio
найму самодеятельного населения США приводится в
табл. 1.8, из которой можно заключить, что за период
середины 70-х - 80-х годов продолжалось снижение от¬
носительной численности занятых на крупных предпри¬
ятиях. Причем среди малых предприятий наиболее быс¬
тро росли фирмы с численностью занятых от 20 до 100
человек.
В целом же за двадцать лет с 1965 по 1985 гг. в
США малыми предприятиями было создано 35 млн. но¬
вых рабочих мест. За то же время большие фирмы со¬
кратили свою общую численность на 6 млн.
Необходимо подчеркнуть, что взаимодействующая
через рыночный механизм социально-экономическая си¬
стема из многих миллионов совсем крохотных, малых,
средних и более крупных предприятий, образующая хо¬
зяйственный механизм США, представляет собой не
статичное, плавно деформирующееся во времени соору¬
жение пирамидальной структуры, а скорее остро на
-75 -
правленную "струю течения". Причем общий темп
”протока", а точнее, "обмена веществ” в этом хозяйст¬
венном механизме постоянно увеличивается вместе с
ростом общественной потребности в расширении богат¬
ства разнообразия вновь создаваемой продукции. Для
характеристики общей интенсивности такого "протока”
достаточно сказать, что из каждых десяти вновь созда¬
ваемых предприятий восемь распадаются (по экономи¬
ческим, организационным, технологическим и иным
причинам) менее чем за три года после своего основа¬
ния. Однако каждая такая "неудачная попытка” - это,
как правило, исследованный и отброшенный "тупико¬
вый путь” - элементарный шаг процесса многомерного
сканирования хозяйственным механизмом вновь возни¬
кающих рыночных возможностей, самостоятельно реа¬
лизуемых все более заметной частью трудоспособного
населения (миллионами "антрепренеров”) методом ин¬
дивидуально мотивированных "проб и ошибок”.
Еще раз отметим в этом контексте, что переход об¬
щества от "индустриального” к "информационному”
технологическому базису проявляется пока, видимо,
наиболее заметно стремительным расширением богатст¬
ва разнообразия, предлагаемых рынком изделий и ус¬
луг. В то же время, чтобы обеспечить такой скачок тех¬
нологического разнообразия, потребовалось резко увели¬
чить темп "обмена веществ” в хозяйственном механиз¬
ме. Если в 1950 г. в США было создано 93 тыс. новых
"деловых единиц”, то в 80-х годах ежегодно создавалось
уже свыше полумиллиона новых предприятий [56]. По¬
нятно, что одновременно почти столько же их "уходило
в проток”: разорялось, свертывало свою активность для
оценки причин неудачного старта и подготовки нового и
т.д. Согласно статистическим данным, четыре из каж¬
дых пяти новых продуктов терпят неудачу, причем
главным образом из-за плохого анализа рынка й недо¬
работки продукта по отношению к требованиям того
круга потребителей, на который он был изначально
ориентирован [60].
Более полумиллиона новых предприятий в стране
за один год! Понятно, что большая их часть создавалась
в рамках уже существующих фирм для практической
реализации, а затем и рыночного тестирования новых
технологий, маркетинговых решений и т.д. Однако весь¬
ма заметную часть составляли вновь создаваемые пол¬
ностью независимые предприятия. Из табл. 1.9 видно,
- 76 -
что за первые пять лет декады 80-х общее число еже¬
годно вновь создаваемых фирм увеличилось в США бо¬
лее чем на четверть. Иными словами, скорость "обмена
веществ” хозяйственного механизма США все еще про¬
должает расти, причем весьма заметными темпами.
Таблица 1.9
Рост числа вновь создаваемых предприятий в США
Год
Новые предприятия, созданные в
рамках уже действующих компаний
Вновь созданные фирмы
1980
534 000
91 000
1981
582 000
92 000
1982
567 000
91 000
1983
600 000
101 000
1984
635 000
102 000
1985
670 000
120 000
Общий прирост
1980/1985 гг. (%)
25
32
По данным: [58, с.6]
Среди миллионов действующих в США малых
фирм несколько десятков тысяч представляют собой
предприятия особого рода - малые инновационные ком¬
пании. Их продукция формирует почти половину общей
площади поверхности внешнего слоя быстро расширяю¬
щейся ’’сферы технологий”. Согласно известным оцен¬
кам, независимые малые исследовательские коллективы
дали от 40 до 46% всех крупных научно-технических
нововведений, освоенных американской промышленно¬
стью: инсулин, стрептомицин, титан, хлопкоуборочную
машину, каталитический крекинг, гидроусилитель руле¬
вого управления, автоматическую трансмиссию, гиро¬
компас, частотную модуляцию, гетеродин, ксерогра¬
фию, персональные компьютеры и т.д.
В среднем, по сравнению с крупными компаниями с
численностью занятых более 10 тыс. человек, малые
фирмы численностью в десятки или, много реже, сотни
служащих внедряют в 17 раз больше нововведений на
доллар затрат. Вот лишь некоторые характерные приме¬
ры из отдельных отраслей промышленности:
- из 13 главных нововведений в сталелитейной про¬
мышленности семь было создано независимыми изобре¬
тателями, а все остальные - малыми фирмами и ни од¬
ного - крупнейшими сталелитейными фирмами;
- 'll -
- из почти полутора сотен важнейших изобретений
в алюминиевой промышленности малыми фирмами и
независимыми изобретателями было создано более ста.
По мнению американских экспертов, исторически
свыше 90% средств новой технологии создавалось до
сих пор в США мелкими фирмами или независимыми
изобретателями. Причем процесс этот имеет последние
десятилетия явно выраженную тенденцию к усилению:
- если за период 1953 - 1959 гг. фирмы с числом за¬
нятых менее тысячи человек зарегистрировали в три ра¬
за больше изобретений, чем предприятия, на которых
работало более тысячи человек, то спустя 20 лет разни¬
ца в эффективности поиска, измеренная на отрезке
1974 - 1977 гг., оценивалась уже более чем в восемь
раз;
- за четверть века с 1953 по 1977 гг. исследователь¬
ская результативность малых фирм выросла в среднем в
1,7 раза, а крупных - упала в 1,5 раза.
На долю большого числа малых фирм в США при¬
ходится около 4% общих расходов промышленности на
НИОКР и, как отмечалось выше, более 40% всех вы¬
державших реальные испытания рынком ново¬
введений. Столь заметно большая эффективность
организационно и экономически нестабильных малых
поисковых коллективов по сравнению с жестко встроен¬
ными в структуру больших фирм (планово управляемы¬
ми) исследовательскими подразделениями давно уже
стала предметом исследований, а также жарких дискус¬
сий, в том числе и во всех эшелонах власти монополи¬
стических корпораций. За последние десятилетия было
предпринято немало организационных усилий, чтобы
отыскать рациональные способы сопряжения планово
управляемого ’’большого” и принципиально неуправляе¬
мого проточного ’’малого” секторов НИОКР.
В частности, для освоения новой потенциально пло¬
дотворной области нередко практикуется так называе¬
мая техника ’’абордажных крючьев”. Исследовательский
комплекс большой корпорации ’’выбрасывает” в избран¬
ную зону поиска несколько административно автоном¬
ных творчески мобильных групп, гарантируя им на ус¬
тановленный отрезок времени полную самостоятель¬
ность в выборе ’’жизненного пути”. Если ожидаемая, но
чаще все-таки. неожиданная технологическая находка
состоялась и одна из таких групп сумела создать новый
продукт, который получил коммерческое ’’сцепление” с
- 78 -
перспективным сектором промышленного рынка, то та¬
кой ’’зацепившийся крюк” подтягивают в администра¬
тивное тело корпорации для развития успеха. Группа-
победитель становится ядром вновь создаваемого по от¬
крытому ей направлению исследовательского подразде¬
ления и в дальнейшем уже регулярно опирается в своем
развитии на всю ’’плановую мощь” корпорации.
Однако несмотря на известные преимущества, кото¬
рые иногда (далеко не всегда!) дает большой фирме ис¬
пользование таких или иных способов децентрализации
управления НИОКР, изменить в корне общую ситуа¬
цию, как правило, не удастся. Не ведет к успеху и об¬
ратный процесс - попытки большого предприятия ком¬
мерчески ’’заарканить” и подчинить затем администра¬
тивно какую-либо процветающую малую фирму. Во
всяком случае, весьма редко сообщается об удачных та¬
кого рода попытках ’’разводить золотых рыбок в аква¬
риуме”: при утрате независимости, например в случае
административного подчинения более крупной организа¬
ции (приобретение малой фирмы монополией, слияния
и т.д.), малые фирмы обычно резко снижают свою эф¬
фективность. Производительность труда при этом пада¬
ет на 20 - 30%, а общая экономическая эффективность
- в среднем в 1,5 раза.
’’Поэтому прямое поглощение малых и средних
фирм как способ организации производства уступает
формально равноправному контрактно-договорному со¬
трудничеству и инвестированию, а административно¬
бюджетные формы управления постепенно заменяются
программно-целевым финансированием подрядчиков.
Крупная корпорация - лидер - становится ядром
комплекса, вокруг которого группируется большое чис¬
ло отдельных малых и средних фирм (или их группы),
выполняющих значительный объем необходимых науч¬
но-технических и производственно-сбытовых работ в
порядке научно-производственной кооперации. Несмот¬
ря на юридическую самостоятельность входящих в по¬
добные комплексы компаний, они составляют единое
целое финансово-экономической и технологической то¬
чек зрения.
Таким образом крупные, средние и малые фирмы
взаимно дополняют друг друга, что позволяет оптими¬
зировать весь цикл ’’идея - рынок”...” [621. В складыва¬
ющемся органически неразрывном инновационном ком¬
плексе организационно наиболее устойчивые крупные и
- 79 -
средние компании играют роль формообразующего си¬
лового каркаса ("скелета"), а масса вновь возникающих
и быстро распадающихся мелких фирм образуют по¬
движную интенсивно обменивающуюся часть ("мышеч¬
ную ткань").
Поэтому в одинаковой степени ошибочной была бы
недооценка каждого из компонентов динамично разви¬
вающейся инновационной структуры. Крупные фирмы
несут основное бремя финансовой нагрузки (примерно
95% всего объема научно-технического потенциала
США сосредоточено в крупных корпорациях), малые -
прокладывают им путь, исследуя наиболее рискованные
и в технико-экономическом отношении, и с точки зре¬
ния маркетинга пути научно-технического прогресса
(уровень риска, который может себе позволить малая
фирма, естественно, несопоставимо выше того, который
считается допустимым в крупной корпорации).
С точки зрения динамики развития национальной
экономики оба этих сектора инновационного механизма
неразрывно связаны, причем не только упомянутыми
выше административными или бюджетно-контрактными
узами. Скажем, массированные вложения больших ком¬
паний в НИОКР питают (косвенно!) в том числе и все
те формально от них, казалось бы, полностью независи¬
мые малые фирмы, которые организуют специалисты,
ранее работающие на больших предприятиях. Понятно,
что начинают они "свое дело" нередко "с нуля" и, ра¬
зумеется, в первую очередь, на свои средства, однако не
следует забывать, что "критическую массу" профессио¬
нальных знаний, которая, собственно, и дает им воз¬
можность самостоятельно начать процесс независимого
поиска, специалисты эти предварительно "нагуляли" на
многомиллионном оборудовании высокотехнологичных
лабораторий "большого бизнеса"!
Иными словами, создать условия для отслеживания
мирового научно-технического уровня по широкому
кругу перспективных направлений современной техно¬
логии может только достаточно мощная, а значит, и
централизованно управляемая организация, которой в
нынешних условиях только и может быть по средствам
необходимое для этого дорогостоящее оборудование. В
то же время бюрократическая структура администра¬
тивного управления такой достаточно крупной органи¬
зации в принципе не может обладать необходимой ин¬
новационной чувствительностью для достаточно быстрой
- 80 -
реакции на ’’запах новрй идеи”. Поэтому общая народ¬
нохозяйственная отдача для национальной экономики в
целом от массированных вложений в НИОКР определя¬
ется ныне уже не только (и даже не столько!) непосред¬
ственной отдачей тех больших предприятий, где эти
средства в основном и могут рационально расходовать¬
ся, но и тем, насколько эффективно действует общий
’’обмен веществ” в инновационном механизме страны.
Основное его назначение - создавать необходимые соци¬
ально-экономические условия, при которых наиболее
’’сумасбродные” (а значит, и потенциально наиболее
перспективные!) научно-технические идеи, вполне ре¬
зонно отвергаемые с позиций безупречно здравого смыс¬
ла руководством крупной организации, могут сравни¬
тельно безболезненно покидать стены того предприятия,
где их отвергли, чтобы в кратчайший срок пройти объ¬
ективную проверку рыночной жизнеспособности в неза¬
висимой специально для этого автором созданной малой
фирме.
При этом нередко оказывается, что если такая ма¬
лая фирма начинает вдруг быстро расти, например
вследствие заметного успеха процесса внедрения базо¬
вой технической идеи, то связанный с этим неизбежный
рост административного аппарата новой коммерчески
удачливой организации ’’автоматически” приводит к
вытеснению ”отца-основателя” из созданной им фирмы.
Вместе с успехом предприятия неотвратимо надвигается
на него момент, когда вновь приходится уходить, на
этот раз уже из своей собственной фирмы, чтобы начать
основывать еще одну ’’малую фирму” для реализации
очередной своей идеи и т.д.
’’Трудно найти в одном человеке такую комбина¬
цию талантов, чтобы основать компанию на определен¬
ной идее и ею же успешно управлять. Вот почему начи¬
нающие компании перед тем, как стать публичными,
т.е. продавать акции, меняют в среднем 2,7 раза своих
главных руководителей” [56].
По существу, процесс этот напоминает нерест неко¬
торых видов морских рыб. Чтобы особь вызрела, ей не¬
обходимы просторы й биологические ресурсы ’’большой
воды”, однако метать икру она может только в особых
условиях мелководья. При нарушении любого из этих
условий: нет необходимых ресурсов ’’большой воды”
или нет свободного доступа к мелководью для нереста, -
- 81 -
цепь естественного воспроизводства рвется. Аналогично
и в инновационном механизме: нет "больших фирм"
или питающих их НИОКР (структуры массированных
вложений) или же нет условий для расширенного восп¬
роизводства выношенных в больших организациях на¬
учно-технических идей на "мелководье" малых фирм -
цепь регенерирования поколений высокой технологии
рвется....
Первая из описанных выше органически порочных
ситуаций "некомплекта условий регенерации техноло¬
гических поколений" - недостаток средств на НИОКР -
характерен для развивающихся стран, второй - крайне
низкая эффективность массированных вложений в
НИОКР из-за отсутствия необходимых условий для ес¬
тественного "нереста" научно-технических идей (отла¬
женного социально-экономического механизма форми¬
рования "протока" малых фирм) для СССР.
Асимметрия риска
"Пусть проигравший плачет!", - бескомпромиссно
жестко формулируется основное правило "игры" в ма¬
лый бизнес, игры с самым высоким в промышленности
уровнем коммерческого риска. В этих условиях специ¬
ально для стимулирования разработок с трудно предска¬
зуемым результатом был создан и вот уже ряд лет эф¬
фективно действует особый инструмент финансовой
поддержки их участников - "venture (рисковый) капи¬
тал". Механизм "venture" предназначен для кредитова¬
ния исследовательских предприятий с недопустимо вы¬
соким для более традиционных банковских операций
уровнем коммерческого риска. При этом, однако, важно
учитывать, что в любом случае, при любом способе кре¬
дитования (или без него) основное бремя финансового
риска, связанного с попыткой "реализации в металле"
собственной "голубой мечты", несет лично сам инициа¬
тор нового дела - антрепренер. Вступая в "эту игру",
создатель поисковой фирмы хорошо знает, что, согласно
многолетней статистике, шансов на выигрыш у него,
увы, совсем мало (1:10). Однако психологический фено¬
мен изобретателя именно в том и заключается, что он
редко сомневается в своей исключительности, а невесе-
6 — Г. Громов
- 82 -
лая судьба большинства предшественников только под¬
стегивает его воображение, так как они - предшествен¬
ники - были, конечно же, несопоставимо менее талант¬
ливы и энергичны. Поэтому-то он без колебаний всажи¬
вает в реализацию своей технической идеи личное со¬
стояние, а при возможности и средства своих едино¬
мышленников - людей, которые, к несчастью для них
самих и их близких, попали в интеллектуальное сило¬
вое поле его идеи.
Дж. Стьютвилл, долгое время работавший экспер¬
том-консультантом по "малым фирмам”, пишет об од¬
ном из такого типа американских антрепренеров, лично
ему известном, который к 50 годам основал три фирмы
и все неудачно. Прогорал. Лишь на четвертый раз он
добился успеха и заработал свои миллионы. Он говорил:
’’Любая регламентация - и я не могу успешно работать”
[56].
Те немногие, кто в конце концов выходят из оче¬
редного испытания рыночным ’’тиглем” с инновацион¬
ным трофеем ранее неизвестного технического решения,
имеют определенный шанс снять урожай коммерческого
успеха своей разработки. Происходит это по-разному.
Одних дорого ’’купит” вместе с их творческим трофеем
могущественный лидер отрасли, другие подобно, напри¬
мер, ставшим в США хрестоматийными героями нацио¬
нальной легенды -’’американской мечты”, основателям
фирм Hewlett-Packard или Apple computer самостоятель¬
но поднимаются по виткам спирали успеха вместе со
своими предприятиями. При этом важно понимать, что
итоговая для национальной экономики народнохозяйст¬
венная эффективность поиска непредсказуемых техни¬
ческих решений определяется, в первую очередь, тем,
что каждый ’’проигравший плачет”, увы, в одиночестве,
тогда как тот, кто испытал радость победы, обязан де¬
лить ее финансовые итоги (с помощью аппарата налого¬
вого ведомства) со страной в целом. Каждый волен рис¬
ковать своими средствами (и только своими!), так как
общая цена исследования тупиковых пока ветвей техно¬
логического прогресса - неотвратимое разорение боль¬
шинства участников ’’игры”, а вот выигрыш немногих
избранных поднимает на очередную ступеньку техниче¬
ский потенциал страны в целом и одновременно попол¬
няет ее казну. Мы вынуждены специально подчеркивать
здесь это, казалось бы, очевидное обстоятельство, пото¬
- 83 -
му что в ряде появившихся за последнее время в нашей
печати статей, посвященных проектам создания некото¬
рого аналога исследовательского сектора ’’малых фирм”
в СССР, вольно или невольно, но упускается из виду
именно это крайне важное для понимания ситуации об¬
стоятельство - принципиальная несимметрия отношений
’’государство - изобретатель”. Отметим поэтому еще
раз: государство делит с познавшим радость победы изо¬
бретателем только плоды его победы, рискует же он,
как правило, своим личным состоянием. Поэтому-то (и
только поэтому!) обществу в целом экономически вы¬
годно всячески поддерживать тех, кто готов ради собст¬
венного честолюбия (или иных мотивов!) рискнуть сво¬
им ранее заработанным состоянием ради проверки оче¬
редной технической идеи. Большинство из тех, кто про¬
горел, чаще всего через год-два, едва встав на ноги, по¬
вторяют попытку и т.д.
Согласно данным мировой статистики, на пути от
НИОКР до рыночного изделия выживают менее 10%
технически вполне обоснованных и весьма многообеща¬
ющих разработок. Однако более чем 90%-ный фактор
коммерческого риска разработки там берет на свои пле¬
чи сам автор технической идеи, а здесь любой коллек¬
тив спокойно жил за счет ожидаемой ’’условной эконо¬
мии”, а платило по всем счетам за статистически неотв¬
ратимые 90% не оправдавших надежды разработок го¬
сударство. Иными словами, в СССР также имела место
асимметрия риска, но только, наоборот, за все кругом
платило и, значит, неотвратимо прогорало государство.
Несмотря на любые, пусть даже самые впечатляю¬
щие, отдельные находки и открытия, в целом макроэко¬
номический эффект сектора ’’малых фирм” инноваци¬
онного механизма будет для страны положительным в
том (и только в том!) случае, если окажется возможным
создать систему для свободной организации и распада
при неудаче творческих групп, которые добровольно бе¬
рут на себя большую часть экономической ответствен¬
ности за избранное ими направление поиска.
Государство должно, разумеется, стимулировать
этот процесс, щедро делиться с авторами и их помощни¬
ками плодами реализации их успеха (иначе, кто же бу¬
дет рисковать на первом этапе поиска?), но большая
часть потерь от неправильно избранного пути (или
ошибки в выборе средств) должна, увы, оплачиваться
б
- 84 -
самими энтузиастами тупикового направления (’’проиг¬
равший плачет!”).
Как было до сих пор? Вот ходит по этажам мини¬
стерств, редакций газет и журналов непризнанный ге¬
ний с авторскими свидетельствами на изобретения, че¬
моданом чертежей и фанатическим блеском в глазах.
’’Бюрократы, перестраховщики и консерваторы всех ма¬
стей и оттенков грудью стоят на пути технического про¬
гресса”, - с искренним негодованием подводит итог его
многолетним мытарствам автор ’’забойного” выступле¬
ния по отделу науки популярной газеты. Несмотря на
кажущиеся различия в географии событий, персонажах,
а иногда и сюжетных завязках, почти все такого рода
литературные ’’стенания за прогресс” завершаются од¬
ним и тем же стандартным, подкупающе простым выво¬
дом: ’’Доколе?!”.
Выйдем на мгновение из. раскаленной страстями,
праведными эмоциями и ’’оргвыводами” зоны газетной
публицистики, чтобы, по возможности, спокойно задать
самим себе (и только!) сакраментальный вопрос: может
ли кто-нибудь из экспертов, пусть даже самых светлого¬
ловых и безупречно объективных, определить на стадии
’’чертежей и энергичной жестикуляции” реальную судь¬
бу новой технической идеи? Ответ, к сожалению, хоро¬
шо известен: нет не может! По каждой отдельно взятой
оригинальной научно-технической разработке любая по¬
пытка определить ее будущее столь же бесплодна, как,
например, была бы попытка консилиума самых высоко¬
квалифицированных акушеров и педагогов определить
будущие взлеты или провалы в карьере новорожденного
младенца. До сих пор все опубликованные оценки носят
лишь усредненный на больших интервалах времени ста¬
тистический характер. Причем для решения судьбы лю¬
бой отдельно взятой поисковой работы прогнозы эти
звучат более чем пессимистично: есть лишь менее одно¬
го-двух шансов из десяти за то, что новая многообеща¬
ющая техническая идей, которая прошла все предвари¬
тельные фильтры экспертного отбора, вернет организа¬
ции-разработчику средства, затраченные на ее реализа¬
цию. Поэтому-то никакие публицистические штормы и
даже, увы, официальные ’’постановления о новой тех¬
нике” не смогли сколько-нибудь заметно отразиться на
реальном отношении хозяйственников к беспокойным
носителям идей технического прогресса. Судьбу очеред¬
ной технической новинки, как правило, определяли не
- 85 -
ее конкретные особенности, а индивидуальные чисто ад¬
министративные качества автора.
Если изобретатель недостаточно ” пробив ной”, зна¬
чит, по крайней мере, в одном-двух случаях из десяти
мы в очередной раз упускаем эффект возможного в дан¬
ной области ’’технологического рывка”.
Пробивной изобретатель - идею внедрили и... со¬
гласно все той же статистике мирового рынка научно-
технических разработок, в восьми-девяти случаях из де¬
сяти прогорели.
Понятно, что никакой реальный государственный
бюджет НИОКР не выдержит бремя такой статистиче¬
ски безнадежной ’’эффективности внедрения”, однако
переложить финансовый риск внедрения непосредствен¬
но на плечи тех, кто сам горит желанием ’’сыграть с
природой в рулетку”, - неукротимых энтузиастов, авто¬
ров новых научно-технических идей и их коллег-едино¬
мышленников, до выхода закона о кооперации не счита¬
лось целесообразным. Поэтому за предшествующие де¬
сятилетия сложилась единственно возможная в такой
ситуации пассивно-оборонительная техническая поли¬
тика с ориентацией на зарубежные ’’аналоги” и ’’прото¬
типы”, в которой главное - реакция выжидания: пусть
’’они... там...” рискуют, а мы потом посмотрим, что вы¬
держало испытание ”их рынком” и, возможно, со вре¬
менем будем внедрять. Финансовый риск внедрения при
этом, понятное дело, резко падает до уровня, вполне
приемлемого для ’’планового научно-технического про¬
гресса”, но столь же закономерно возникает принципи¬
ально непреодолимый в рамках такой политики ’’техно¬
логический разрыв” в среднем на пять-десять лет по от¬
ношению к мировому уровню.
Именно в этом и заключается суть роковой для
централизованно планируемой экономики дилеммы на¬
учно-технического прогресса: внедрять ”за казенный
счет” все, что сочтут перспективным лучшие техниче¬
ские умы страны, значит, гарантированно разорить
бюджет НИОКР, так как заведомо известно, что лишь
весьма малая часть даже самых заманчивых на этапе
обсуждения проектов завершится созданием экономиче¬
ски эффективной технологии; внедрять только ’’верняк”
- идеи, которые без нашего участия уже прошли фильт¬
ры мирового рынка (заставляя, таким, образом только
”их” изобретателей оплачивать риск отбора решений),
значит, столь же гарантированно сохранять ’’технологи¬
- 86 -
ческий разрыв” в пять-десять лет, социально-экономи¬
ческая и политическая цена которых быстро растет
(особенно в наиболее развивающихся областях передо¬
вой технологии - вычислительной технике, биотехноло¬
гии и т.д.).
В чем же выход? На наш взгляд, он заключается в
том, чтобы всемерно стимулировать возможность само¬
стоятельного риска, в том числе и финансового, у самих
носителей новых технических идей, которых она гложет
изнутри так, что им от нее все равно не избавиться
иначе, как пройдя с ней весь тернистый путь реализа¬
ции собственного проекта вплоть до горестного, но тем
не менее все-таки освобождающего, наконец-то, от на¬
важдения ”идеи-фикс” тупика или, что, естественно,
бывает много реже, радости победы.
’’Как разжечь светильник?”
Согласно оценкам старейшей в США консультатив¬
но-исследовательской фирмы Arthur D.Little, ’’техниче¬
ское лидерство в США базируется на деятельности ма¬
лого бизнеса в сфере НИОКР” [62]. К аналогичному
выводу приходят и правительственные эксперты США,
которые отмечают, что ’’небольшие фирмы, работающие
в отраслях передовой технологии, обеспечивают боль¬
шинство нововведений в нашей экономике” [63].
Исторически сложившееся во всех, без исключения,
слоях американского общества убеждение о социальных
приоритетах, которые требуют самые мелкие по абсо¬
лютным размерам ячейки хозяйственного механизма
страны, вновь оказалось в последние десятилетия крае¬
угольным камнем экономической политики правитель¬
ства США. Растущее внимание к проблемам стимулиро¬
вания малого бизнеса - это по существу один из немно¬
гих элементов, объединяющих самые разнообразные по¬
литические программы сменяющих друг друга админи¬
страций Белого дома.
В конце 1979 г. администрация Дж. Картера приня¬
ла программу, стимулирующую проведение НИОКР си¬
лами малых компаний. Правительство Р. Рейгана, раз¬
вивая этот курс, приняло в 1981 г. специальное реше¬
ние, по которому малым фирмам предоставлялись за¬
метные налоговые льготы. В 1982 г. был одобрен зако¬
нопроект, предусматривающий размещение среди мел¬
- 87 -
ких фирм более значительной доли правительственных
заказов на НИОКР [64].
С учетом особой роли этого сектора экономики со¬
здано и постоянно расширяет границы своей профессио¬
нальной активности специальное Управление малого
бизнеса (Small Business Administration), которое, в част¬
ности, регулярно готовит для президента страны под¬
робный доклад, поступающий затем в Конгресс. Начи¬
ная с 1982 г. такие доклады, всесторонне отражающие
положение дел в малом бизнесе, составляются еже¬
годно.
’’Акт о гибком регулировании” (The Regulatory
Flexibility Act) открыл малому бизнесу свободный до¬
ступ к прямым правительственным заказам на крупные
работы, в том числе оборонного характера (прежде они
могли выполняться мелкими предприятиями только в
интересах более крупных компаний - по субконтракту).
В рамках того же ’’Акта” определен тщательно проду¬
манный комплекс административных и правовых мер
воздействия для тех случаев, когда то или иное государ¬
ственное учреждение оказывается препятствием на пути
развития мелкого предпринимательства.
Общая цель всех этих общегосударственных мероп¬
риятий была предельно ясно изложена в 1986 г. прези¬
дентом в его предисловии к докладу Управления малого
бизнеса: ”Я призываю все федеральные учреждения
продолжить борьбу за дальнейшее исключение мелоч¬
ной регламентации и с недоверием относиться к попыт¬
кам решать любую проблему с помощью правительст¬
венных предписаний” [58].
Понятно, что само по себе содействие правительст¬
венных учреждений является, безусловно, необходи¬
мым, но всего лишь одним из многих в длинном ряду
условий, требуемых для успешного ’’прорастания” в хо¬
зяйственном механизме страны критически важного для
научно-технического прогресса сектора малых иннова¬
ционных фирм.
Первый из числа вопросов, который возникает пе¬
ред любым антрепренером в момент принятия решения
о создании поисково-исследовательской малой фирмы:
где найти дополнительный, кроме собственных средств,
источник финансирования проекта? В 80-е годы с этой
целью получил широкое развитие механизм кредитова¬
ния вновь создаваемых малых фирм из специализиро¬
ванных ’’венчурных фондов”. В табл. 1.10 приводятся
- 88 -
данные, отражающие заметный рост общих размеров
венчурного капитала за первую половину 80-х годов.
Таблица 1.10
Динамика формирования в США венчурных
фондов для стимулирования развития малых фирм
Размеры венчурного капитала,
млн. долл.
1978 1979 1980 1981 1982
600 300 700 1300 1800
1983
4500
1984 1985
4200 3300
1986
4500
По данным: ’’Индикатор науки... - 87”, табл. 6-14.
Венчурные фирмы - специализированные организа¬
ции, занятые финансированием проектов с высоким
уровнем коммерческого риска - проводят тщательную
экспертизу поступающих предложений, а затем выделя¬
ют необходимые для реализации отобранных на конкур¬
сной основе проектов средства ’’согласно договорам, как
правило, в обмен на солидную долю акций нового пред¬
приятия. Эта доля, по данным американских экспертов,
доходит до 80%, что означает жесткий финансовый
контроль. Весьма серьезна и экспертиза предложений.
Одна из фирм, предоставляющих ’’рисковый” капитал,
Cardinal Capital, сообщила такие данные. Ежегодно к
ней поступает до 1100 проектов. 75% из них отсеивает¬
ся на первом уровне проверки, большинство остальных
проектов - после тщательной экспертизы. К финансиро¬
ванию принимается всего 1% предложений. Только 2 из
20 реализованных проектов приносят крупные прибыли.
Тем не менее, этого достаточно, чтобы сделать ’’риско¬
вое” предпринимательство чрезвычайно выгодным как
для тех, кто предоставляет капитал, так и для тех, кто
реализует свои изобретения и открытия. Минимально
приемлемой считается норма отдачи в 10% на произве¬
денные капиталовложения [65].
Хотя в последние годы государство также создает
свои венчурные фонды в качестве одной из наиболее
эффективных форм субсидирования малых наукоемких
фирм, основным источником ’’рискового” капитала ос¬
таются в США частные средства: независимые предпри¬
ниматели - 40%, инвестиционные компании - 30% и
крупные промышленные корпорации - 30% [67].
- 89 -
Инновационный цикл
’’яблочного компьютера”
Попытаемся проиллюстрировать различные грани
инновационного процесса, его основные этапы на пути
от зарождения идеи до захвата ее авторами ведущего
сектора рынка высокой технологии с одновременным
разрастанием малой фирмы в крупную корпорацию,
причем закономерно завершающемся изгнанием ’’отцов-
основателей” новой фирмы профессиональными менед¬
жерами, т.е. все основные фазы полного оборота ’’махо¬
вика технического прогресса” в конкретной области ин¬
формационной технологии. Рассмотрим в качестве тако¬
го примера одну из наиболее коротких среди огромного
множества самых разноликих историй, которая отлича¬
ется особой наглядностью, так как вся целиком была
’’прокручена” менее чем за 10 лет. Речь идет о фирме
Apple Comp.
Хотя с момента создания первых экземпляров пер¬
сональных компьютеров не прошло еще и 20 лет, исто¬
рия их разработки уже обильно раскрашена яркими ле¬
гендами. В США наиболее популярными героями одной
из таких сравнительно хорошо документированных ле¬
генд оказались двое молодых людей - Стив Джобс и
Стефан Возняк. В середине 70-х годов они создали в то
время один из первых персональных компьютеров и ос¬
новали фирму по его производству. Компьютер ими был
назван Apple - ’’Яблоко”, а фирма, соответственно, -
Apple Comp. Несколько лет на рубеже 80-х годов со¬
зданная юношами фирма ’’яблочных компьютеров” ос¬
тавалась крупнейшим в мире производителем такого ти¬
па ЭВМ и была отодвинута на почетное второе место
лишь после того, как на новый сектор рынка вычисли¬
тельной техники обрушилась всей тяжестью своей фи¬
нансовой мощи транснациональная корпорация IBM -
крупнейший в мире производитель ЭВМ (с ежегодным
оборотом свыше 50 млрд. долл.).
Образ одинокого изобретателя, который начинает
свой путь к вершинам будущих технических достиже¬
ний, революционизирующих промышленность, в тесной,
полутемной каморке-мастерской, заброшенном гараже и
т.д., а затем, проявив находчивость и стойкость, муже¬
ственно проходит испытания жесткой конкурентной
борьбы за выход своего детища на мировой промышлен¬
- 90 -
ный рынок, чтобы, если удача улыбнется, в конце кон¬
цов победить и снять богатый урожай заслуженного
коммерческого успеха изобретения, представляет собой
по сути такой же неотъемлемый элемент национальной
легенды Америки - ’’американской мечты”, как, ска¬
жем, традиционный яблочный пирог в национальной
американской кухне.
Все эти обстоятельства традиционно-мифотворче¬
ского порядка, видимо, в значительной степени повлия¬
ли на выбор средствами массовой информации США со¬
здателей ’’яблочного компьютера” - С. Джобса и
С. Возняка в качестве героев ’’американской мечты” на
очередном, на этот раз компьютерном витке развития
технологической цивилизации. Выбор был сделан среди,
как всегда в таких случаях, плотной группы претенден¬
тов, в той или иной степени участвовавших в начале
70-х годов в становлении нового сектора индустрии
ЭВМ.
Однако решающим все-таки был, видимо, тот неос¬
поримый факт, что среди всех претендентов С. Джобс и
С. Возняк - единственные, кто прошли все этапы ста¬
новления отрасли вместе со своим детищем - компьюте¬
ром Apple. Причем прошли с таким ’’ускорением”, что
созданная ими с ’’нуля” фирма Apple Comp, поставила
абсолютный по историческим меркам рекорд роста про¬
мышленного предприятия - на объем продаж в милли¬
ард долларов фирма вышла менее чем через шесть лет
после своего основания.
В первые годы начала массового производства пер¬
сональных компьютеров в печати неоднократно отмеча¬
лось, что самые крупные из числа мировых светил в об¬
ласти ’’наук об ЭВМ” (Computer Science) поняли суть
’’феномена персонального компьютера”... последними. К
сожалению, этот факт обычно упоминают лишь в каче¬
стве исторического ’’курьеза”, одного из любопытных
парадоксов в развитии вычислительной техники.
Между тем, в нашей стране именно это обстоятель¬
ство оказывается сегодня одним из критически важных
для решения общей задачи создания новой модели ин¬
новационного механизма, обостренно чуткого к нововве¬
дениям, полностью свободного от пут проржавевшей ко¬
мандно-бюрократической системы.
Нередко мы слышим горькие сетования руководите¬
лей отраслевой и академической науки о том, как труд¬
но им преодолевать многочисленные ведомственные
- 91 -
барьеры на пути к внедрению результатов плановых на¬
учных исследований в практику. Ну, а что делать изо¬
бретателю в том ’’неплановом” случае, когда техниче¬
ская идея не только не завоевала еще сторонников в
академических кругах, но и, более того, рассматривает¬
ся многими крупнейшими учеными и специалистами от¬
расли как вредная ересь? Например, один из наиболее
авторитетных в США экспертов в области вычислитель¬
ной техники Ф. Брукс (автор широко известного в том
числе и в нашей стране научного бестселлера ’’Мифиче¬
ский человеко-месяц”) уже в 80-с годы продолжал
энергично доказывать, что ’’влияние персональных ком¬
пьютеров на развитие вычислительной техники будет
нулевым или отрицательным”.
Понятно, что ученые, как и другие профессионалы,
могут заблуждаться, причем, увы, в области своей ос¬
новной профессиональной компетенции тоже. Более то¬
го, не исключено, что заблуждаться могут не только за¬
рубежные ученые... Академик Р. Сагдеев отмечал, что в
США нет ни одного ’’академика от компьютеров”, но
есть компьютеры... В то же время у нас с производством
компьютеров, как принято в таких случаях говорить,
’’есть еще определенные трудности”, хотя и были созда¬
ны кроме ранее существовавших многочисленных ’’раз¬
нокомпьютерных” министерств даже специальный ’’Бес¬
компьютерный Госкомитет”, а также отделение АН
СССР ”по делам компьютеров”...
Создать эффективно действующий хозяйственный
механизм, в котором заблуждения (не важно, добросо¬
вестные или нет) руководителей промышленности и са¬
мых крупных ученых отражаются лишь на их личной
карьере, но не могут затормозить процесс внедрения в
народное хозяйство ценных нововведений - это и значит
принципиально (на уровне социально-экономической
системы, а не индивидуальных качеств отдельных лич¬
ностей) решить задачу ускорения научно-технического
прогресса. Трудно предположить, что мы могли бы вос¬
пользоваться при этом каким-то готовым иноземным ре¬
цептом, однако столь же понятно, что знание деталей
инновационного механизма, характерных для стран с
динамично развивающимися отраслями передовой тех¬
нологии, является одним из необходимых условий раци¬
онального выбора своих собственных ’’эксперименталь¬
ных вариантов” такого механизма.
- 92 -
Именно поэтому, казалось бы, ’’узко биографиче¬
ская информация” о том, как два молодых человека со
средним образованием, о существовании которых не до¬
гадывался ни один американский академик или сколь¬
ко-нибудь заметный руководитель промышленности, су¬
мели без острых газетных дискуссий и вмешательства
директивных органов ДЕЛОМ переубедить скептиков
любого ранга и дать своей стране несколько лет ’’форы”
в стремительной гонке промышленно развитых держав
за овладение экономическими преимуществами исполь¬
зования средств информационной технологии, может,
как мы предполагаем, представлять определенный инте¬
рес и для советского читателя, *
Стефан Возняк родился в 1950 г., Стив Джобс - в
1955 г. В 1973 г. Возняк вынужден был после третьего
курса прервать учебу в университете штата Беркли из-
за острых денежных трудностей. Джобс с 1974 г. бросил
занятия в Орегонском колледже и отправился путешест¬
вовать в Индию, чтобы ’’познать себя”. В 1975 г. жиз¬
ненные пути будущих основателей новой отрасли вы¬
числительной техники пересеклись в одном из городков
Кремниевой долины. Так называется в США густонасе¬
ленный компьютерными и другими наукоемкими фир¬
мами район штата Калифорния, где сосредоточено око¬
ло 40% научно-технического потенциала страны в обла¬
сти передовой технологии. Возняк работал там на одной
из крупнейших компьютерных фирм - Hewlett-Packard,
Джобс - на фирме Atari, которая занимала лидирующие
позиции в производстве электронных игр. Познакоми¬
лись они в одном из компьютерных клубов, который
объединил несколько сотен молодых людей, увлеченных
заманчивыми возможностями микропроцессорной рево¬
люции. Возняк и Джобс независимо пришли к единому
убеждению, что техническое решение, которое обеспе¬
чит эффективный синтез ’’игры и компьютера”, револю¬
ционным образом изменит характер развития средств
вычислительной техники. Джобс попытался заинтересо¬
вать планами создания ориентированного на игры на¬
стольного компьютера своего шефа в фирме Atari, но
тот, как вспоминал потом Стив, ’’лишь снисходительно
улыбался...” Возняк также не нашел понимания своих
’’легкомысленных” проектов игровой компьютерной тех¬
нологии на солидной фирме Hewlett-Packard. Если для
руководства фирмы Atari, выпускавшей конструктивно
простые ’’жестко запаянные” видеоигры, компьютер,
- 93 -
позволяющий пользователю при желании гибко менять
сюжет игры, представлялся совершенно излишними ис¬
кусственно надуманными сложностями, удорожающими
и так хорошо раскупаемые видеоигры, то для мощной
компьютерной фирмы Hewlett-Packard вся эта затея во¬
обще выглядела явно непрестижным отклонением от
стоящих перед ней серьезных задач. Ситуация, как не¬
трудно заметить, в целом достаточно стандартная для
этапа ’’вынашивания” изобретателем нестандартной
технической идеи на большом предприятии в любой
стране.
При этом всегда возникает, в сущности, одна и та
же дилемма: подождать, пока ’’начальство дозреет”, или
решиться делать все самим - на свой страх, риск и ...
наличные деньги. К моменту, когда надо было прини¬
мать это роковое в биографии любого изобретателя ре¬
шение, у двух молодых людей уже был небольшой, но
успешный опыт творческого сотрудничества. Один из
маститых создателей видеоигр на фирме Atari предло¬
жил им как-то попытаться усовершенствовать электрон¬
ную схему популярной игры. Ранее запущенный в про¬
изводство вариант этой видеоигры содержал 150 - 170
микросхем. Задача состояла в том, чтобы изыскать спо¬
соб уменьшить аппаратные затраты в несколько раз и
таким образом резко снизить производственную себесто¬
имость массово выпускаемого фирмой изделия... Работо¬
дателем была специально оговорена шкала оплаты за
выполненную работу: если изобретатели смогут создать
аппаратуру, которая обеспечивает функционирование
той же игры, но реализуемую числом микросхем, мень¬
шим 50 (т.е. втрое снизит структурную сложность уст¬
ройства), то получат за свой труд 700 долл., если же
число необходимых микросхем окажется меньшим 40,
то их гонорар возрастет до 1000 долл. Представленный
через несколько дней на испытание первый вариант
усовершенствованной схемы содержал 42 микросхемы.
Правда, после доработки действующего макета потребо¬
валось ввести в схему дополнительно еще две микросхе¬
мы, но одновременно изобретателям стало ясно, каким
образом можно будет это устройство еще значительно
упростить. ’’Однако, - вспоминает Возняк, - мы так ус¬
тали, что уже не могли продолжать работу в требуемом
темпе. Поэтому получили за работу только 700 долла¬
ров...”
- 94 -
Еще одним этапом на пути к организации фирмы
персональных компьютеров был опыт создания Возня¬
ком одноплатного микрокомпьютера, который содержал
лишь 30 - 40 микросхем, однако мог исполнять про¬
граммы, написанные на языке Бейсик. В клубе, где
Стефан первый раз продемонстрировал свой простейший
’’Бейсик-компьютер”, он вызвал настолько живой инте¬
рес, что Джобс немедленно предложил Возняку органи¬
зовать компанию по его производству. В качестве наи¬
более вероятных первых покупателей будущих компью¬
теров предполагались члены этого же компьютерного
клуба. Стив и Стефан прикинули, что если хотя бы
каждый десятый из членов клуба, в котором состояло
тогда 500 юношей, приобретет их компьютер, то пред¬
приятие уже может оказаться рентабельным. А если
нет? Джобс решительно снял все такого рода и иные (не
менее резонные!) сомнения заявлением: ”По крайней
мерс, хотя бы раз в жизни мы окажемся владельцами
собственного предприятия...”.
Обычно манящий молодых людей шанс ухватить
’’перо жар-птицы”, надежда обрести возможность хоть
ненадолго самим владеть своей творческой судьбой, в
конечном счете, перевесили все сомнения. Возняк про¬
дал свой калькулятор, Джобс - автомобиль, и на все вы¬
рученные таким образом деньги они начали закупать
электронные компоненты для сборки компьютеров. Под
закупку этих деталей удалось получить 30-дневный
кредит поставщиков. 5 тыс. долл, вложил в дело при¬
ятель, которого им удалось заразить лихорадкой ожида¬
емого успеха. Всего для стартового разгона вновь со¬
зданной фирмы ее основателям удалось мобилизовать
20 тыс. долл. Это позволило им собрать 200 компьюте¬
ров и реализовать их затем по тысяче долларов за эк¬
земпляр. Причем 175 компьютеров было продано в те¬
чение первых 10 месяцев. В конце 1976 г. компания по
производству компьютеров Apple Comp, была официаль¬
но зарегистрирована. Вскоре от промежуточной версии
компьютера, которая называлась Арр1е-1, удалось пе¬
рейти к производству функционально более совершен¬
ной модели Apple-II (с цветным дисплеем, дисковыми
накопителями и т.д.), от которого и ведут ныне отсчет
эры персональных ЭВМ. Так, на массовом рынке това¬
ров бытовой электроники появилось принципиально но¬
вое изделие - компьютер, пользователь которого мог на
простом, легко доступном ’’человеку с улицы” языке
- 95 -
Бейсик, самостоятельно изменять характеристики игро¬
вых программ, а затем, преодолев психологический
барьер, пытаться решить на нем и свои профессиональ¬
ные задачи.
Спрос на такие компьютеры в первые три года по¬
сле создания новой фирмы заметно превышал любые
мыслимые масштабы их производства. Поэтому фирма
Apple Comp, год за годом побивала один за другим все
ранее известные рекорды экономического роста, пред¬
приятие быстро нагуливало финансовый вес, обрастало
бюрократической структурой. Техника его администра¬
тивного управления быстро усложнялась. Место двух
юных изобретателей у рычагов власти уже не казалось
окружающим их коллегам столь очевидным... Вовремя
уйти из верхнего эшелона власти своей компании
С. Возняку помогла неприятная случайность - в 1981 г.
он попал в авиационную катастрофу. После выздоров¬
ления Стефан решил завершить прерванное несколько
лет назад образование. Чтобы формальный статус муль¬
тимиллионера и рекламный глянец героя "американ¬
ской мечты" не мешали ему нормальным образом
учиться, он поступил в колледж под выдуманным име¬
нем Роки Кларк.
Никто из его коллег-студентов и преподавателей не
знал, кем именно является новый, студент - один из
многих, кто после вынужденного перерыва, накопив де¬
нег, возвращается на старшие курсы. Как вскоре выяс¬
нилось, накопленный им разносторонний инженерный
опыт в учебе не помогал, даже наоборот... "Это был са¬
мый трудный год в моей жизни", - вспоминает Возняк.
Хотя некоторые разделы теоретического курса по вы¬
числительной технике были ему очень интересны, он с
сожалением отмечал, что в целом курс этот почти ниче¬
го не дает практически работающему инженеру, так как
посвящен только специфическим решениям узкоспеци¬
ального типа проблем. По его мнению, курс наук об
ЭВМ (computer science) не готовит студентов к поиску
путей решения реальных задач во всей непредсказуемой
сложности их формулировок, а лишь натаскивает на
распознавание избранных "формально удобных" про¬
блем, имеющих хорошо отработанные рецепты частных
решений.
Курс экономики в группе, где он учился, вел асси¬
стент, придерживавшийся, по мнению Возняка, "социа¬
листических" взглядов. Например, этот преподаватель
- 96 -
убеждал студентов его группы, что ”компании делают
деньги, обдуривая потребителей”. Возняк считал, что
этот тезис далеко не соответствует известной ему прак¬
тике достижений коммерческого успеха, например ком¬
панией Apple Comp. ’’Поэтому, - вспоминает он, - на
одном из занятий я попытался, насколько мог аргумен¬
тированно, возражать. Однако после короткого обмена
логическими доводами, преподаватель велел мне за¬
ткнуться и предупредил, что выставит из класса, если я
еще позволю себе хоть раз его прервать...”
Как председатель правления быстро растущей ком¬
пании С. Джобс был, естественно, постоянно озабочен
уровнем ее административного управления. Для реше¬
ния накопившихся в этой области серьезных проблем он
пригласил к себе на работу в качестве ведущего адми¬
нистратора президента компании Pepsi-Cola Джона
Скали. Новому главному администратору по настоянию
Джобса был установлен, соответственно рангу решае¬
мых им сложнейших задач, весьма впечатляющий ок¬
лад. В 1984 г. выплаченный Д. Скали на фирме Apple
Comp, заработок был официально зарегистрирован как
наибольший среди всех руководящих сотрудников всех
компаний Кремниевой долины - 2,2 млн. долл. Для
сравнения, за тот же год сам С. Джобс получил в каче¬
стве председателя правления компании 300 тыс. долл,
(следует, однако, учитывать, что для Джобса, у которо¬
го в личной собственности было в то время акций и
других финансовых средств на сумму более
150 млн. долл., номинальный размер его ’’заработной
платы” носил в значительной степени символический
-характер). Спустя год, в мае 1985 г., Д. Скали убеди¬
тельно отработал этот оклад, зачитав правлению до¬
клад, из которого следовало, что самым слабым местом
в структуре руководства компанией Apple Сс пр. явля¬
ется в данный момент ее основатель и председатель
С. Джобс. Д. Скали высококвалифицированно провел и
всю остальную необходимую подготовительную работу,
которая потребовалась для совершения ’’дворцового пе¬
реворота”, как назвал журнал ’’InfoWorld” увольнение
С. Джобса из основанной им легендарной фирмы.
Так, спустя менее 10 лет после основания фирма
Apple Comp, переросла и административно отторгла сво¬
их юных создателей, чтобы продолжать динамично раз¬
виваться в рамках качественно иной организационной
структуры. Что касается С. Джобса и С. Возняка, то
-97 -
они продолжают активно ’’самовыражаться” как инже¬
неры и изобретатели во вновь созданных собственных
небольших фирмах.
Вынужденная отставка Джобса из основанной и вы¬
пестованной им легендарной фирмы вызвала волну ост¬
рых дискуссий специалистов и разноречивых коммента¬
риев в ведущих средствах массовой информации США.
Главный редактор журнала ’’Computer Dealer” писал
тогда в передовой статье, что ’’отставка Джобса (как и
последовавшее за этим решение об основании им новой
фирмы) была, в сущности, ’’неизбежной”. Джобс вновь
занялся тем, что талантливый предприниматель его
творческой формации делает лучше всего, - основывает
новую компанию. С другой стороны, все более громозд¬
кая по своей организационной структуре миллиардная
фирма Apple ныне требует для эффективного управле¬
ния мастерства специалистов совершенно другого типа,
который и олицетворяет профессиональный менеджер
Д. Скали.
Основная черта талантливого предпринимателя -
способность свести воедино необходимые для успеха но¬
вого дела ’’человеческие компоненты” и создать благо¬
приятные условия для работы. Джобс не был первым,
кто вышел на рынок с персональным компьютером, -
подчеркивает журнал ’’Computer Dealer”, - однако он
оказался, безусловно, первым, кто сумел за несколько
лет превратить груду микросхем и транзисторов в новое
компьютерное предприятие с миллиардным экономиче¬
ским весом. Он добился этого, пригласив к себе на рабо¬
ту талантливых экспертов по маркетингу М. Маркуда и
Г. Картера и предоставив С. Возняку возможность пол¬
ностью раскрыть творческий потенциал технического
гения. Именно Джобс сумел превратить их уникальные
человеческие возможности в реальную мощь бурно рас¬
тущей корпорации.”
’’Нью-Йорк Таймс” посвятила отставке Джобса га¬
зетную полосу. Он получил ободряющее послание Ро¬
нальда Рейгана. Портрет Джобса появился на обложке
журнала ’’Тайм”. Что все это значит? Дело в том, что
С. Джобс и созданная им фирма Apple относятся к чис¬
лу самых ярких страниц американской истории. Джобс
- один из творцов микрокомпьютерной революции.
’’Для миллионов простых американцев жизненный путь
безвестного юноши из рядовой американской семьи, ко¬
торый сумел без чьей-либо поддержки только благодаря
7 — Г. ГЬомов
- 98 -
своим выдающимся личным качествам стать создателем
и руководителем гигантской фирмы передовой техноло¬
гии, является живым доказательством реальности их со¬
кровенных идеалов, впечатляющей главой нашей новей¬
шей мифологии”..., - разъясняет в заключение редактор
журнала ’’Computer Dealer” основные социально-психо¬
логические мотивы прижизненной канонизации леген¬
дарного образа С. Джобса.
Информационный пул:
Кремниевая долина
Среди факторов, способствующих формированию
благоприятного для развития технологических иннова¬
ций социально-экономического климата, Дж. Стьют-
вилл особо выделяет так называемый ’’информационный
пул” [56].
Эффект нового ’’информационного пула” возникает,
когда концентрация ярких индивидуальностей ”на квад¬
ратную милю обеспеченной необходимой инфраструкту¬
рой площади” вновь создаваемого промышленного реги¬
она начинает заметно превышать ’’критический уро¬
вень”. Возникающий при этом скачок интенсивности
обмена профессиональными знаниями, поддержанный
благоприятными условиями для немедленной практиче¬
ской их реализации (в рамках инфраструктуры произ¬
водственного сервиса активно развивающегося нового
промышленного региона), ведет к резкому ускорению
характерного для такого региона инновационного цикла
’’идея - технология - продукт”.
В качестве примеров такого типа регионов, где со¬
циально-экономический эффект ’’информационного пу¬
ла” устойчиво наблюдается уже не одно десятилетие и
стал поэтому за последние годы объектом пристального
изучения экспертами многих стран мира, обычно пер¬
выми называют Кремниевую долину в Калифорнии и
’’коридор высокой технологии”, расположенный недале¬
ко от Бостона вдоль ’’дороги 128”. Научной базой Крем¬
ниевой долины является Станфордский университет,
’’дороги 128” - Массачусетсский технологический инсти¬
тут.
К настоящему времени Кремниевая долина (Silicon
Valley) стала уже в мире понятием нарицательным.
Свою собственную Кремниевую долину создают во
- 99 -
франции, Японии и многих других странах. В самих
США районы, имеющие наиболее мощный потенциал в
области высокой технологии и заметный эффект ’’ин¬
формационного пула”, также принято называть по ана¬
логии ’’кремниевыми”, что вовсе не обязательно означа¬
ет в этом контексте их тесную связь с полупроводнико¬
вой технологией.
Название придумал в 1971 г. журналист Д. Хофлер,
в то время главный редактор отраслевой информацион¬
ной службы. В серии статей, опубликованных в 1971 г.
еженедельником ’’Электроник ньюс”, он определил сло¬
восочетанием Кремниевая долина сложным образом вза¬
имодействующий конгломерат из тысяч микроэлектрон¬
ных фирм, которые, как грибы после дождя, возникали
тогда на небольшой территории долины Санта-Клара
(штат Калифорния).
Около трех тысяч предприятий, из которых более
трехсот занимаются выпуском ЭВМ и более тысячи спе¬
циализируются на создании программного обеспечения,
сконцентрированы на небольшой территории южной
оконечности Сан-Франциско между городами Сан-Кар¬
лос и Сан-Хосе. Крупнейший в мире ’’информационный
пул” образуют работающие здесь ведущие специалисты
во всех без исключения областях информационной тех¬
нологии. Чтобы оценить достигнутый здесь уровень кон¬
центрации ’’соцветия умов”, достаточно, видимо, упо¬
мянуть, что почти 40% общего числа инженеров США
в области электроники, информатики и вычислительной
техники работают в Калифорнии.
Предприятия, образующие Калифорнийскую ’’доли¬
ну высокой технологии”, простираются по обе стороны
от петляющей вдоль побережья Тихого океана автостра¬
ды 101 и занимают общую площадь в 350 квадратных
миль (35 миль в длину и 10 в ширину). Первый иници¬
ирующий импульс к началу промышленного развития
долины дал 40 лет назад вице-президент Станфордского
университета Ф. Терман. Университет испытывал тогда
острые денежные трудности, и Терман - электротехник
по профессии - решил сдать в аренду промышленности
на 99 лет часть территории и заранее получить, за это
деньги. Первой откликнулась в 1951 г. фирма Varial
Assoshiatcs. Она арендовала один гектар земельного
участка за 4 тыс. долл, (ныне такой участок стоит здесь
миллионы долларов).
7
- 100 -
Среди тех, кто закладывал ’’первые камни” в фун¬
дамент промышленной инфраструктуры будущей Крем¬
ниевой долины, были два бывших студента Фреда Тер¬
мана - Уильям Хьюлетт и Дэвид Паккард, которые в
1954 г. перебрались со своим предприятием (основан¬
ным в 1938 г. здесь же в Пало-Альто, неподалеку от
университета) на территорию Стэнфордского индустри¬
ального парка.
В 1956 г. Нобелевскую премию за изобретение
транзистора получили три физика из крупнейшего в
США исследовательского комплекса Bell Laboratories.
Один из них - У. Шокли - по приглашению Стэнфорд¬
ского университета прибыл в 1957 г. с небольшой груп¬
пой своих единомышленников в Пало-Альто и основал
здесь фирму Fairchild Camera & Instruments. Историче¬
ская роль первого специализированного на полупровод¬
никовых приборах и технологии предприятия заключа¬
лась не столько в непосредственных результатах его ос¬
новной деятельности (оказавшей значительное влияние
на общемировой процесс массового внедрения первых
поколений транзисторной техники, микросхем и и.д.),
сколько в том, что фирма эта стала интеллектуальным
’’питомником” для целого поколения специалистов -
творцов микропроцессорной революции. В частности,
именно в ее лабораториях начинали свою работу многие
из числа легендарных основателей ныне широко извест¬
ных микропроцессорных фирм: Intel, National
Semiconductor и других, значительно перекрывших за¬
тем масштабы деятельности компании - питомника
Fairchild и по динамике технологического развития и по
общему коммерческому весу выпускаемой продукции.
Считается, что этап взрывного развития нового ин¬
дустриального центра Америки начался в 70-е годы,
когда созданные в наиболее интенсивных точках роста
информационной технологии ’’молодые фирмы”, такие
как Intel (основана в 1968 г.), Apple Comp, и другие,
вскрыли неожиданно плодотворный пласт вычислитель¬
ной техники. Хлынувшие на разработки открытого ими
микропроцессорного компьютерного ’’Эльдорадо” новые
предприятия быстро заняли все рабочее пространство в
Станфордском ’’индустриальном парке” площадью 16
гектаров. Затем Кремниевая долина вышла за универси¬
тетскую ’’ограду” и начала свой стремительный бег
вдоль дороги 101. В ’’парке” - историческом центре
- 101 -
Кремниевой долины - остались 90 фирм, на которых
ныне трудятся 25 тыс. рабочих и служащих.
Кремниевую долину (названия такого, разумеется,
нет ни на одной карте мира) обычно связывают при
различного рода статистических оценках (демографиче¬
ских, экономических и т.д.) с географически вполне ре¬
альной долиной Санта-Клара. Ее административный
центр - город Сан-Хосе. Здесь недавно был основан ги¬
гантский ’’Музей технологии”, создаваемый на целевые
субсидий в 90 млн. долл. В 1950 г. на территории доли¬
ны Санта-Клара проживало около 300 тыс. жителей.
Ныне население долины составляет 1,25 млн. человек.
В университете имени Лиленда Станфорда учится
6 тыс. студентов. С ними занимаются 2 тыс. преподава¬
телей, среди которых 13 лауреатов Нобелевской пре¬
мии. Университет ежегодно регистрирует не менее 150
крупных изобретений (в 1988 г., например, они принес¬
ли ему 8 млн. долл.). Основан он был сто лет назад в
1891 г. Л. Станфордом - первым президентом железно¬
дорожной компании Central Pasific, который прославил¬
ся тем, что забил золотой костыль, символически соеди¬
нивший оба океанских побережья Америки регулярным
железнодорожным сообщением.
В процессе формирования устойчивого ’’информаци¬
онного пула” Кремниевой долины немаловажное значе¬
ние имело то обстоятельство, что многие работающие
там научные работники и инженеры являются недавни¬
ми однокашниками - выходцами из Стэнфордского уни¬
верситета. Хотя они нередко работали на фирмах, остро
конкурирующих между собой, однако корпоративный
дух студенческих аудиторий и спортивных залов, как
правило, оказывался сильнее коммерческого антагониз¬
ма и помогал им сохранить дружеские отношения.
Американский исследователь В. Денис, изучающий
факторы развития малых фирм, исследовал 17 показа¬
телей, имеющих прямое отношение к созданию новых
предприятий. ’’Ученый считает, что ГЛАВНУЮ РОЛЬ
ИГРАЕТ МОБИЛЬНОСТЬ. Интересно отметить, что
мобильность населения прямо связана с развитием лю¬
бой формы антрепренерства, в том числе в промышлен¬
ности. Можно заключить, что общий потенциал в про¬
мышленности более чувствителен к подвижности насе¬
ления, чем думали раньше” [56].
Так, например, в Кремниевой долине как внутри ее
предприятий, так и между фирмами наблюдалась боль¬
- 102 -
шая мобильность рабочей силы - до 30% в год, что, по
мнению Дж. Стьютвилла, определяет и большую по¬
движность новых идей и интенсивность обмена инфор¬
мацией. Фирмы, изолированные, далеко удаленные друг
от друга, лишаются, по его наблюдениям, этого все бо¬
лее важного для ускорения темпа смены технологиче¬
ских поколений преимущества. ” Интересно по ходу от¬
метить, - ссылается он на результаты исследований
В. Дениса, - что КОЛИЧЕСТВО ДОКТОРОВ НАУК на
душу населения штата или домовладельцев имело ОТ¬
РИЦАТЕЛЬНУЮ корреляцию к образованию новых
предприятий” [56].
Отметим в этой связи, что ТЕКУЧЕСТЬ рабочей
силы рассматривалась в СССР до самого последнего
времени как один из наиболее отрицательных социаль¬
ных экономических факторов, в том числе и для науч¬
но-исследовательских учреждений. Постоянно принима¬
ются все мыслимые (и немыслимые тоже) меры для ее
снижения или хотя бы стабилизации. В научных цент¬
рах АН СССР, например в Новосибирском Академго¬
родке или подмосковном Пущино-на-Оке, ” мобиль¬
ность” сотрудников на уровне 30% в год, характерная
для предприятий Кремниевой долины, могла бы в суще¬
ствующих условиях быть зарегистрирована только в
случае какой-либо крупномасштабной катастрофы или
стихийного бедствия. Безупречно отлаженный за многие
годы мощный социальный демпфер ”прописки” принци¬
пиально исключает возможность сколько-нибудь замет¬
ной ’’мобильности” ученых и инженеров.
В то же время по числу докторов и кандидатов наук
в области технических и сельскохозяйственных дисцип¬
лин наша страна давно уже поставила и много лет стой¬
ко удерживает мировой рекорд. Как мы уже отмечали
выше, СССР превзошел по числу выданных своим
гражданам кандидатских и докторских дипломов в обла¬
сти техники и сельского хозяйства все остальные страны
мира, вместе взятые, а общие итоги деятельности ’’ос¬
тепененных” в целом полностью соответствуют полу¬
ченным на ином статистическом материале выводам
В. Дениса.
Вот краткий перечень основных, по Д. Стьюбитцу,
факторов, стимулирующих создание малых инновацион¬
ных фирм: доступность источников финансирования,
высокий уровень миграции населения, высокий уровень
мобильности рабочей силы (’’текучесть кадров”), при¬
- 103 -
сутствие мощного университета прикладной ориента¬
ции, инновационная культура, развитая промышлен¬
ность и, наконец, как он особо отмечает, ’’невыразимое
сумасбродство”.
’’Высокий уровень мобильности рабочей силы явля¬
ется ОСОБЕННО ВАЖНЫМ условием, - подчеркивает
автор, - для создания благоприятной атмосферы антреп¬
ренерства... Когда люди меняют постоянно работу, они
переносят свои знания на новые места. Возможно, еще
более важно, что высокая мобильность часто отражает
стремление достигнуть больших результатов... Человек
готов уйти с прежней работы, совсем не думая о пен¬
сии, сбросить старый груз привычного окружения и дей¬
ствовать интуитивно” [56].
Отметим в заключение характерные личностные ха¬
рактеристики инициатора создания малой инновацион¬
ной фирмы. Типовой возраст основателя такой фирмы -
30 - 45 лет. Это первый ребенок в семье: склонность к
лидерству, готовность принять на себя ответственность
(например, за младших братьев и сестер) проявлялась
еще в детстве. Другие заметные качества: хорошее здо¬
ровье, аналитическое мышление, широкий кругозор, ве¬
ра в свои силы и настойчивость, способность идти на
риск и в то же время развитое чувство реальности, ком¬
муникабельность, эмоциональная устойчивость.
Характерный для Кремниевой долины тип антреп¬
ренера - основателя малой инновационной фирмы - это
’’человек-факел”, который, как правило, создает вокруг
себя настолько высокую температуру творческого горе¬
ния, что непосредственно соприкасающиеся с ним по
работе сотрудники утрачивают со временем традицион¬
ный стереотип ’’здорового образа жизни”. Авторы книги
’’Лихорадка в Кремниевой долине” - экономист из
Станфордского университета Э. Роджерс и сотрудник
инженерно-психологической службы одной из фирм
Кремниевой долины Д. Ларсен - отмечают в этой связи,
что ’’ученые и инженерно-технические работники (они
составляют более половины персонала Кремниевой до¬
лины) не только работают по 10 - 11 часов в сутки, но
и, придя домой, продолжают заниматься конструирова¬
нием процессоров, составлением программ. У этих лю¬
дей нет времени ходить в церковь или развлекаться -
они всегда работают, и в оффисе, и дома, причем рабо¬
тают добровольно” [68]. Можно ли считать эволюцион¬
но устойчивым такого рода стереотип поведения иссле¬
.- 104 -
дователя-предпринимателя или это локальный геогра¬
фически и ограниченный по времени всплеск человече¬
ской энергии.
Кто придет на смену населению первопроходцев
Кремниевой долины? ”В школах Кремниевой долины
процент детей, имеющих высший коэффициент интел¬
лектуальных способностей, принятый в США, почти в
40 раз выше, чем в среднем по стране ... Постоянное
общение школьников с ЭВМ, которыми в изобилии
обеспечены местные школы, в сочетании с общей твор¬
ческой атмосферой уже сформировало целое поколение
’’компьютерных детей” - ту смену, которая должна про¬
должить сегодняшний прогресс долины” [68].
В 40 раз (не на 40 процентных пунктов, а в 40
раз!) более высокая, чем в среднем по стране, концент¬
рация одаренных школьников - это, в конечном счете, и
есть та важнейшая ’’генетическая” характеристика сло¬
жившегося в долине ’’информационного пула”, которая
по существу в значительной степени предопределяет на
ближайшие десятилетия восходящий, ’’регенеративный”
характер его стремительного развития.
Однако необходимо подчеркнуть, что все вышеска¬
занное относится только к узкопрофессиональной сторо¬
не процессов формирования ’’культа информационной
технологии” в долине Санта-Клара. Социальный же
фон, на котором все эти процессы разворачиваются,
увы, далеко не столь однозначен.
Практически полная внутрипрофессиональная ’’за¬
цикленность” значительной части наиболее ценных для
фирм Кремниевой долины сотрудников, в конечном сче¬
те, весомо заметно отражается и на общем культурном
уровне их ’’среды обитания”: процент пожертвований
частных фирм на культурные нужды в Кремниевой до¬
лине почти в два раза ниже, чем в среднем по США
[68], а процент разводов в семьях жителей долины - са¬
мый высокий [69].
Согласно результатам социологических исследова¬
ний (выполненным упомянутой выше Д. Ларсен вместе
с психологом К. Джилл), теневой стороной повышенно¬
го рвения в работе ’’пионеров долины” является труд¬
ность для них в организации по-настоящему гармонич¬
ных отношений между людьми. ”У них нет времени для
семьи, они не способны вызывать длительные социаль¬
ные контакты. А если учесть и то, что почти 80 процен¬
тов всех жителей долины приехали недавно из самых
- 105 -
различных уголков Америки, то становится ясно, что и
свою личную жизнь и социальные отношения они при¬
носят в жертву карьере” [691 •
Ежедневная без заметных релаксаций год за годом
творчески форсированная работа, выполняемая, как
правило, на эмоциональном пределе, делает профессио¬
нальных лидеров Кремниевой долины особенно уязви¬
мыми в тех случаях, когда экономическая почва, на ко¬
торой они увлеченно возводят свои ’’кремниевые хра¬
мы”, вдруг совершенно неожиданно начинает испыты¬
вать мощные подземные толчки промышленного кризи¬
са. Например, в 1985 г., когда электронную промыш¬
ленность США раскачивали волны миллиардных убыт¬
ков от очередного спада производства, специализиро¬
ванная ’’Клиника стресса” при Станфордском универси¬
тете оказалась настолько переполненной, что даже наи¬
более остро нуждающиеся в стационарной помощи вы¬
сокопоставленные менеджеры должны были по шесть
недель дожидаться своей очереди. ’’Клиника стресса”
создавалась в свое время как комплексное медицинское
учреждение особого профиля, куда любой руководитель
подразделения (или всякий иной профессионально под¬
верженный стрессу сотрудник) любого из предприятий
высокой технологии, расположенных в Кремниевой до¬
лине, мог бы в любой момент, что называется, ’’зайти с
улицы”. Общее число пациентов этой клиники в 1985 г.
превысило среднегодовой уровень более чем на 40%
[70].
В книге, изданной под красноречивым заголовком
’’Кремниевая долина - новая техника, старое общество”,
западно-германский социолог В. Рюгемер отмечает, что
’’сообщения о жестоком обращении с детьми, кражах,
проституции и наркомании давно вытеснили сообщения
об успехах компьютерных фирм из заголовков местных
газет” [69].
Как это нередко происходит в любом районе тесно¬
го сосредоточения на небольшой территории большого
числа промышленных предприятий и населения, в
Кремниевой долине за последние годы социальные про¬
блемы все сильнее завязываются в неразрывно тугой
узел с проблемами экологии. Один из первых и наибо¬
лее громких такого рода скандалов был связан с знаме¬
нитой фирмой - ветераном Кремниевой долины -
Fairchild. Фирма в свое время закопала глубоко в землю
склад своих химикалиев на расстоянии всего лишь 500
- 106 -
метров от источников питьевой воды городка Лос-Пасе-
ос. Резервуары эти со временем дали течь, и оказалась
зараженной питьевая вода. 500 владельцев прилегаю¬
щих участков предъявили фирме судебный иск в разме¬
ре 20 млн. долл.
Проблема охраны окружающей среды от техниче¬
ских выбросов предприятий полупроводниковой техно¬
логии становится для Кремниевой долины все более ост¬
рой. Расположенные здесь предприятия вынуждены бы¬
ли уже не один раз расходовать десятки миллионов дол¬
ларов, чтобы герметизировать подтекающие стыки в ре¬
зервуарах для промышленных стоков. Свыше 100 раз
устранялись обнаруженные извне протечки. Однако са¬
мое драматическое для жителей Кремниевой долины об¬
стоятельство заключается в том, что большинство тако¬
го рода утечек, как правило, так и остаются незарегист¬
рированными...
Кадровая политика
инновационной фирмы
Все приведенные выше факторы относились к так
называемым внешним характеристикам инновационного
механизма. На втором симпозиуме ’’Творчество, инно¬
вации и антрепренерство”, проходившем в рамках регу¬
лярно организуемого Управлением малого бизнеса пра¬
вительства США тематического цикла, обсуждались в
том числе и вопросы внутренней политики фирм, заня¬
тых в передовых отраслях высокой технологии. В вы¬
ступлении Ф. Херзберга - профессора менеджмента -
была сделана попытка сформулировать 10 ключевых по¬
веденческих характеристик, понимание которых, с од¬
ной стороны, помогало бы руководителям поисковых
фирм отбирать сотрудников с вероятным инновацион¬
ным потенциалом для комплектования соответствующих
’’рисковых подразделений”, а с другой, подсказывало бы
им общие направления изменения стиля взаимоотноше¬
ний между сотрудниками предприятия, необходимые
для создания особо благоприятных условий работы но¬
ваторам - генераторам нестандартных научно-техниче¬
ских идей.
1. Индекс интеллекта. В США человека постоянно
в течение всей его жизни тарифицируют по различным
- 107 -
тестам, среди которых, по-видимому, наиболее популяр¬
ный - индекс общего умственного развития (I.Q).
ф. Херзберг считает, что высокий балл по этому индек¬
су не только не имеет статистической связи с ожидае¬
мым инновационным потенциалом у испытуемого со¬
трудника, но и, более того, весьма заметное превыше¬
ние (I.Q) по отношению к среднему для данного соци¬
ального слоя уровню заметно снижает вероятность того,
что данный сотрудник обнаружит в будущем ярко выра¬
женные инновационные задатки. Объясняет он этот ста¬
тистически выверенный факт тем, что упомянутый ин¬
декс измеряет главным образом успехи испытуемого в
постижении им стандартных учебных курсов (средней
школы, вуза, факультетов повышения квалификации,
аспирантуры и т.д.). Поэтому этот индекс, как и любая
иная система формального измерения прилежания и
усердия в учебе (средний балл школьного аттестата или
студенческой ’’зачетки” и т.д.), как правило, хорошо
прогнозирует карьеру, оцениваемую в ритуальных ака¬
демических степенях и знаниях, добываемых в тех ус¬
тойчиво сложившихся областях науки и техники, в рус¬
ле которых и строятся обычно почти все традиционные
учебные курсы.
Такого типа прилежные, вдумчиво и размеренно
работающие в рамках утвержденных должностных инст¬
рукций ’’лучшие сотрудники фирмы” вполне заслужен¬
но обрастают со временем престижными академически¬
ми степенями и образуют весьма ценный с точки зрения
устойчивости любой организации слой авторитетных,
высококвалифицированных экспертов. Многолетними
испытаниями доказанная социальная ценность индекса
(I.Q) в значительной степени базируется в том числе и
на том обстоятельстве, что он в значительной степени
помогает отыскивать этих крайне необходимых в любом
деле административно устойчивых ’’лояльных специали¬
стов”. Однако при этом важно не упускать из виду и то
обстоятельство, что специалисты эти, увы, резко отли¬
чаются и по складу ума, и по общему стереотипу пове¬
дения от тех административно ’’слабоупорядоченных”, а
в производственном плане крайне малоэффективных в
работе по утилизации ранее открытых научных методов
и технологических приемов, импульсивных и взбалмош¬
ных сотрудников, для которых главная цель - выйти ”за
черту”: за пределы строго разграфленного на сферы
влияния академических школ и инженерных факульте¬
- 108 -
тов круга ранее освоенных знаний в мир еще нерасчер-
ченных путей и непредсказуемых результатов.
Иными словами, индекс (I.Q) хорошо прогнозирует
профессиональную карьеру научных сотрудников и ин¬
женеров, занятых в огромном большинстве тех НИОКР,
центральная тематика которых ограничена рамками
’’локальных технологий”. В то же время успешная карь¬
ера исследователей, работающих на внешней поверхно¬
сти ’’сферы технологий”, как правило, отрицательно
коррелирует с высоким значением индекса (I.Q).
2. Профессиональная компетентность. Ныне все ре¬
же приходится слышать еще недавно весьма популяр¬
ные в околонаучной литературе легенды о ’’первородной
идее”, до которой никак не могли додуматься специали¬
сты, пока она не пришла в голову случайно забредшему
в их лабораторию смышленому ’’человеку с улицы”.
Глубокое понимание процессов, лежащих в основе
вновь создаваемых технологических решений, достигае¬
мое, как правило, годами напряженной учебы и много¬
трудным личным опытом работы, - одно из необходи¬
мых условий успеха всякой попытки найти нетривиаль¬
ное решение сколько-нибудь сложной проблемы. Однако
и здесь, как и в упомянутом выше случае с оценкой ве¬
роятных инновационных возможностей исследователь¬
ского персонала по их ’’индексу умственного развития”,
существует ясно выраженное ограничение.
Инновационно наиболее перспективный персонал
КБ, НИИ или небольшой лаборатории отличается, кро¬
ме прочего, также и тем, что, несмотря на весьма высо¬
кий уровень профессиональной компетенции, не имеет
(по разным причинам...) соответствующего профессио¬
нального статуса ни за пределами предприятия, ни даже
внутри его - в коллективе ближайших коллег по работе.
Более того, они не имеют каких-либо внутренних осоз¬
наваемых поползновений на такой АВТОРИТЕТ. То
есть они не только не имеют высокого внутрикорпора¬
тивного профессионального статуса, но и не претендуют
на него! Последнее особенно важно для ’’диагностирова¬
ния” инновационного потенциала у исследователя, так
как внутреннее убеждение в высоком собственном АВ¬
ТОРИТЕТЕ в рамках решаемой проблемы порождает
мощный ’’автоиммунитет”, разрушительно реагирую¬
щий на любую достаточно новую идею.
В то же время одним из критически важных факто¬
ров, благоприятствующих созданию на предприятии
- 109 -
’’инновационного климата”, является органично встро¬
енная в производственную деятельность непрерывная
профессиональная учеба персонала. При этом особенно
важно понимать, что реальная эффективность такой
учебы не может быть измерена числом дипломов о при¬
своении различных степеней сотрудникам. Формальные
критерии традиционной педагогики не отражают эффек¬
тивность процесса содержательной ’’подпитки” исследо¬
вательского персонала новыми знаниями. Концепция
непрерывной профессиональной учебы предполагает по¬
этому оценку по ’’конечному результату”. Учеба как
неразрывная часть всей производственной деятельности
предприятия оценивается эффективностью исследова¬
тельского процесса в целом, а центральная ее задача -
создание условий для приобретения сотрудниками уг¬
лубленных профессиональных знаний в уникальных об¬
ластях науки и технологии, на которых базируется тех¬
нологическая мощь фирмы.
3. Нешаблонность. Устойчиво проявляемая в самых
различных производственных ситуациях неспособность
сотрудника ’’сделать это” общепринятым способом -
один из значимых признаков инновационного потенциа¬
ла. Сложившаяся в промышленно развитом обществе
система массового образования формирует людей, чьи
способности ориентированы главным образом на эффек¬
тивное решение задач трафаретного выбора по стандар¬
тизованным правилам в изученном классе ситуаций.
Поэтому особое внимание руководителей инновацион¬
ных фирм должны привлекать те ’’недостаточно испор¬
ченные” стандартным образованием люди, которые по
совершенно непонятным для окружающих причинам
пытаются менять ’’правила игры” там, где остальные
сотрудники напрягают все свои силы, чтобы поставить
очередной рекорд в рамках существующих правил.
И наоборот, успех, достигнутый в той или иной си¬
туации в рамках ’’игры по правилам”, оставляет инно¬
вационного склада сотрудников совершенно равнодуш¬
ными. Этим, по-видимому, в значительной степени объ¬
ясняется и тот общеизвестный факт, что люди с выра¬
женным инновационным потенциалом чаще всего обна¬
руживаются среди ’’аутсайдеров”, прижизненно неспо¬
собных усвоить для всех остальных ”с младых ногтей”
понятное правило, что следование общепринятым в про¬
фессиональной группе стереотипам поведения - первое
условие служебного роста.
- 110 -
4. Эффективность в неопределенности. Культура
поведения в состоянии неопределенности - одно из наи¬
более трудно реализуемых условий инновационного
климата. Создание на предприятии необходимой свобо¬
ды творческого самовыражения, при которой могут про¬
растать семена наиболее перспективных инновационных
идей, - сложнейшая проблема, корни которой уходят к
первым этапам ’’социологизации” человека. С самого
раннего детства, когда процесс ’’социологизации” буду¬
щего члена общества только еще начинается, ему стара¬
тельно внушают самыми различными средствами иллю¬
зию возможно более полной определенности окружаю¬
щего бытия, так как только таким способом можно
обеспечить его будущую социальную ’’подконтроль¬
ность”.
Центральное противоречие, которое необходимо по¬
этому решать руководителю инновационной фирмы, за¬
ключается в следующем. Презумпция исследователя: ”Я
этого не знаю”, - является основной при формировании
культуры поведения персонала инновационного пред¬
приятия, работающего, как правило, в условиях высоко¬
го уровня неопределенности (’’все подвергай сомне¬
нию...”). В то же время любое организованное сообще¬
ство сколько-нибудь длительно эффективно функциони¬
рует только в рамках мифа: ”Мы знаем...”.
5. Самооценка. Большая часть людей постоянно
представляют собой, по существу, конгломерат ролей,
которые они более или менее искренне или искусно ис¬
полняют в течение всей своей жизни. Человек с иннова¬
ционным складом характера, как правило, не играет
’’себя”, а является ’’сам собой”. Он не в состоянии объ¬
яснить, в том числе и самому себе, кем он является, а
потому и ’’играть себя” не сможет. Однако оказываясь
не в состоянии это объяснить на вербальном уровне, он
тем не менее чувствует, кто он такой, и прекрасно осоз¬
нает сильные и слабые грани своей индивидуальности.
Поэтому-то он часто более успешно, чем его коллеги по
работе, противостоит различным проявлениям ’’массо¬
вых психозов”, периодически охватывающих общество,
хотя внешне это обычно выглядит как социальная от¬
чужденность.
6. Приоритет цели перед благополучием. Новатор,
как и любой иной человек, предпочел бы вести здоро¬
вый и размеренный образ жизни, без всех тех крайне
тяжелых, а подчас разрушительных физических и эмо¬
-Ill
циональных стрессов, на которые его всякий раз обрека¬
ет изнурительная погоня за очередным ’’призраком”
технологической революции. Однако после многократ¬
ных творческих взлетов и падений он прекрасно знает,
что не выдержит долго в размеренной атмосфере хоро¬
шо организованного рабочего времени, а личная ответ¬
ственность за результат интересной работы и возмож¬
ность индивидуально-ориентированного творческого по¬
иска много ценнее (по его шкале ценностей!), чем все
известные ему блага регулярной карьеры. Он не хочет
себя сравнивать с коллегами по их шкале профессио¬
нального роста, а постоянно добивается от администра¬
ции одному ему понятных ’’привилегий” в организации
собственной работы. В связи с этим косвенно обознача¬
ется еще одна достаточно характерная черта - большая
терпимость людей, обладающих инновационными
склонностями, к моральным, этическим и иным откло¬
нениям в поведении их коллег. Человек, который посто¬
янно себя чувствует в положении ’’белой вороны”, есте¬
ственно, более склонен проявлять понимание чужих
’’странностей”.
Последующие четыре пункта из тех десяти, кото¬
рые приводит Фредерик Херзберг для описания харак¬
терных особенностей новаторов (innovative person), по¬
священы анализу причин их в среднем более рацио¬
нального, чем у остальных сотрудников, поведения в
экстремальных ситуациях (”7. Активный контроль.”);
выраженной независимости суждений в контактах с ру¬
ководством фирмы (”8. Контроль карьеризма.”); замет¬
ному преобладанию интуитивных решений по отноше¬
нию к формально-логическим процедурам (”9. Интуи¬
ция.”); созидательной силе творческой страсти (”10.
Страсть”). ’’Логика, эмоциональные краски и энергия -
составные компоненты всепроникающей страсти челове¬
ческой интуиции”, - заключает Ф. Херзберг [71].
В завершение раздела ’’Выводы, касающиеся разви¬
тия человеческого мышления в наше время” аналитиче¬
ского доклада, подготовленного известным немецким
ученым В. Гейзенбергом в 1964 г., он отмечал в анало¬
гичном контексте что ’’язык поэтов должен быть здесь
важнее языка науки” [72]. В 1988 г. русский поэт
И. Бродский пояснял в Нобелевской лекции, что есть
’’три метода познания: аналитический, интуитивный и
метод, которым пользовались библейские пророки, - по¬
средством откровения. Отличие поэзии от прочих форм
- 112 -
литературы в том, что она пользуется сразу всеми тре¬
мя...” [73].
В последующих главах мы еще не раз вернемся к
центральному тезису этой книги о быстро набирающей
силу тенденции к широкой демократизации научного
творчества, знаменующей начало исторического процес¬
са информатизации. Поэтому здесь еще раз отметим в
этой связи, что плодотворный рабочий синтез методов
науки, технологии и поэзии, которым этот процесс ны¬
не характеризуется, не является тем не менее ни исто¬
рически новым, ни сколько-нибудь методологически не¬
ожиданным, ’’поскольку поэзия является самой древней
из наук, покровительственно взрастившей все остальные
человеческие знания, взявшие свои начала из ее источ¬
ника...” (Филип Сидни. Защита поэзии. 1595 г. [74]).
Среди наиболее заметных внешних проявлений на¬
чала исторического этапа массированного прорастания
’’поэтической компоненты” в социально-экономическую
структуру информационного общества можно отметить
и быстрый рост относительного числа специалистов с гу¬
манитарным образованием среди руководителей про¬
мышленности и других отраслей экономики.
Как показали итоги исследований, выполненных не¬
зависимо Гарвардским университетом и крупнейшей в
мире связной фирмой Bell, выпускники гуманитарных
факультетов, несмотря на стартовый недостаток техни¬
ческих познаний, из-за чего их на первых этапах слу¬
жебной карьеры без труда обходят коллеги с инженер¬
ными дипломами, резко уходят вперед по лестнице про¬
фессионального роста, так как отличаются заметно
большей гибкостью в принятии сложных решений, боль¬
шей готовностью к заинтересованному восприятию све¬
жих идей, принципиально новых научных методов и
технологических концепций, легче находят контакт с
наиболее ’’трудными” и, соответственно, инновационно
перспективными сотрудниками фирмы. Причем острая
конкуренция, как правило, стимулирует, а не угнетает
их творческий потенциал. В целом, они оказываются
готовы к восприятию принципиально новых социаль¬
ных, экономических, научных и технологических пара¬
дигм ’’века ЭВМ” заметно лучше, чем какая-либо дру¬
гая социальная группа их поколения.
Характерно, что многочисленные японские делега¬
ции с нарастающим интересом изучают постановку гу¬
манитарного образования в США, так как начинают все
-113-
более остро чувствовать ограничивающую жесткость
своей системы образования, трудности ее оперативной
перестройки в соответствии с быстро изменяющимися
требованиями динамического рынка высокой техноло¬
гии.
В то же время сами выпускники гуманитарных фа¬
культетов США начинают проявлять все более явные
признаки ’’взаимности” по отношению к растущим за¬
просам национальной экономики в высококвалифициро¬
ванных руководителях с художественным складом мыш¬
ления. В качестве примера можно привести статистиче¬
ские данные по выпускникам престижного Смитсонов¬
ского колледжа: за двадцать лет исторического периода
вызревания концепции информационного общества доля
выпускников гуманитарных факультетов, избирающих
для себя в качестве первого места работы предприятия
хозяйственного механизма страны, выросла с 10% в
1963 г. (остальные 90% предпочитали тогда заниматься
тем, чему их, собственно, и учили: философией, юрисп¬
руденцией, историей, литературой, искусствоведением и
т.д.) до 55% в 1983 г. [73].
В табл. 1.11 и на рис. 1.9 показана общая структура
подготовки специалистов высшей квалификации в
США, Японии и СССР по трем основным областям зна¬
ний: гуманитарные дисциплины, естественно-научные и
технические. Из рисунка видно, что долговременной ин¬
теллектуальной базой США, как научно-технического
лидера, является в том числе и весьма устойчивый при¬
мат дисциплин ’’художественного” цикла перед так на¬
зываемыми ’’точными науками”, а также и более раци¬
ональное распределение внимания между естественно¬
научными и базирующимися на них техническими дис¬
циплинами.
Таблица 1.11
Общее число специалистов с ученой степенью
(тыс. чел.)
Области знаний
США
Япония
СССР
Гуманитарные
777
275
403
Естественно-научные
120
13
52
Техника и сельское хозяйство
94
84
405
Всего:
991
373
860
По данным: ’’Индикатор науки... - 87”.
табл. 3-23.
8 — Г. Громов
-114-
В то же время уровень внимания к дисциплинам гу¬
манитарного цикла в СССР не может не вызывать обос¬
нованную тревогу. По мнению академика Д.С. Лихаче¬
ва, ”у нас в АН СССР они на самом последнем месте. В
Президиуме АН СССР нет ни одного филолога. В Ака¬
демии наук исчезло искусствознание”. (Известия. -
1989. - 25 марта).
Г уманитарны
дисциплины
»Ю7.
127.
США
Япония
Рис. 1.9 Распределение в США, Японии и СССР общего числа специа¬
листов с ученой степенью по областям знаний
Естественно¬
научные
дисциплины
Техника
Аналогичная ситуация сложилась с иными гумани¬
тарными дисциплинами. К примеру, ”в США психоло¬
гов насчитывается около 150 тыс., в такой маленькой
стране, как Нидерланды, - 11,5 тыс., в то время как в
СССР - немногим более 5 тыс... В Аргентине на психо¬
логический факультет Национального университета
(г. Бугнос-Айры) ежегодно поступает более 8 тыс. сту¬
дентов... Суммарная численность студентов-психологов
на всех факультетах и отделениях в СССР - менее ты¬
сячи” (Правда. - 1989. - 30 марта). Понятно, что наибо¬
лее острые дискуссии вызывает в этих условиях вопрос
о том, как отражается хронический дефицит преподава¬
ния гуманитарных наук на культурном уровне учащих¬
- 115 -
ся*. Однако, оставаясь в рамках темы нашего анализа,
следует ясно понимать, что не менее обоснованные опа¬
сения должен вызывать растущий ’’технологический от¬
рыв”, преодолеть который окажется, видимо, невозмож¬
но без создания необходимой прочности гуманитарного
базиса информационной технологии.
♦Особенно, если принять во внимание, что из учтенных в таблице
1.11 для СССР специалистов с учеными степенями по ’’гуманитарным
наукам” значительную часть составляют эксперты по ’'марксистско-
ленинской философии”, "научному коммунизму” и иным дисципли¬
нам так называемого "шаманского цикла”...
8
-116 -
ЛИТЕРАТУРА
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ
1. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера. - М.: Знание,
1981.- 207 с.
2. Рогинский Я.Я. Об истоках возникновения искусства. - М.: Изд-во
МГУ, 1982. - 32 с.
3. Фролов Б.А. Число в графике палеолита. - Новосибирск: Изд-во
СО АН СССР, 1974. - 123 с.
4. Шелли П.Б. Письма, статьи, фрагменты. - М.: Наука, 1982. -
С.418.
5. Сидни Ф. Астрофил и Стелла. Защита поэзии. - М.: Наука, 1982. -
С.183.
6. Энгельс Ф. Диалектика природы. - М.: Госиздат, 1953. - С.81.
7. Лаплас П. С. Изложение системы мира. - Л.: Наука, 1982. - С.258-
8. Вейценбаум Дж Возможности вычислительных машин и человече¬
ский разум. - М.: Радио и связь, 1982. - 368 с.
9. Infotech State of the Art Report Future Sistems. - Maidenhead,
England, 1977. - P.23.
10. Шкловский И.С. Проблема внеземных цивилизаций и искусствен¬
ная разумная жизнь//Кибернетика. Перспективы развития. - М.:
Наука, 1981. - С.158 - 178.
11. Мартин Дж Телесвязь и ЭВМ. - М.: Машиностроение, 1981. - 687
с.
12. Коллингвуд Р.Дж. Идея истории. Автобиография. - М.: Наука,
1980. - 488 с.
13. Иойрьии и др. А - бомба. - М.: Наука, 1980. - 423 с.
14. Щербак Ю. Чернобыль. //Юность. - 1988. - № 10.
15. Винер Н. Кибернетика. - М.: Сов. радио, 1958. - 215 с.
16. Громов Г.Р. Современная индустрия обработки данных//Изв. АН
СССР. Сер. Техническая кибернетика. - 1982. - № 5. - С. 175.
17. Зарубежная радиоэлектроника. - 1984. - № 8. - С.81.
18. Шиллер Г. Манипуляторы сознанием. - М.: Мысль, 1980. - 326 с.
19. Oettinger A. Information Resources: Knowledge and Power in the 21st
Century//Science. - 1980. - Vol. 209, N 47. - P.191 - 198.
20. Кудров B.M. Научно-технический прогресс и структурные сдвиги
в экономике США//США: ЭПИ. - 1980. - № 11. - С.15 - 28.
21. США: ЭПИ. - 1988. - № 3. - С.26.
22. США: ЭПИ. - 1980. - № 3. - С.77 - 88.
23. Drucker P.F. The Changed World Economy//Foreign Affairs. - 1986.
- Vol.64, N 4. - P.778.
24. Протопопов А.Ю. Концентрация НИОКР в промышленности
США//США: ЭПИ. - 1981. - № 8. - С. 120 - 127.
25. США: ЭПИ. - 1986. - № 2. - С.41.
26. США: ЭПИ. - 1985. - № 11. - С.78.
Т1. США: ЭПИ. - 1985. - № 11. - С.58.
28. США: ЭПИ. - 1987. - № 10. - С.83.
29. США: ЭПИ. - 1988. - № 9. - С.72.
- 117 -
30. США\ ЭПИ. - 1988. - № 2. - С.45.
31. США'. ЭПИ. - 1988. - № 2. - С.42.
32. США: ЭПИ. - 1985. - № 5. - С.51 - 52.
33. США: ЭПИ. - 1987. - № 10. - С.82.
34. США: ЭПИ. - 1986. - № 3. - С.29.
35. Science and Engineering Indicators National Science
Foundation//Wash. - 1987.
36. Изюмов А.И., Попов B.B. К вопросу о ’’длинных волнах” в амери¬
канской экономике//США: ЭПИ. - 1988. - № 4. - С.З - 13.
37. Американский капитализм в 80-е годы: закономерности и тенден¬
ции развития экономики/ Отв. ред. Г.Е.Скорое. - М.: Наука,
1986. - 526 с.
38. Шапиро А.И. Современные проблемы и перспективы мирового ка¬
питалистического хозяйства. - М.: Наука, 1984. - 304 с.
39. Шмелев Н.П. Мир капитализма под бременем долгов//Коммунист.
- 1984. - № 4. - С.116 - 126.
40. Осипов Ю.К США - научно-технический лидер? - М.: Наука. -
158 с.
41. Громов Г.Р. Бесплотные информационные образы? ...//Знание -
сила. - 1985. - № 1. - С.13 - 16.
42. Industry Week. - 1984. - October 15. - Р.6 - 14.
43*. Шейдина И.Л. Новые инструменты внешнеполитической силы в
эпоху НТР//США: ЭПИ. - 1981. - № 8. - С.З - 14.
44. Современные транснациональные корпорации //Экономико-стати¬
стический справочник/ Под ред. Солюс Г.П. - М.: Мысль, 1983. -
248 с.
45. Волков А.М. Иностранный капитал в структурной перестройке
экономики США//США: ЭПИ. - 1988. - № 12. - С.54 - 61.
46. Лебедева Е.А., Недотко П.А. Внедрение изобретений в промыш¬
ленность США. - М.: Наука, 1984. - 192 с.
47. США: ЭПИ. - 1987. - № 3. - С.87.
48. Кириченко Э.В. Корпорации США в борьбе за внешние рынки
сбыта. - М.: Наука, 1981. - 197 с.
49. США: ЭПИ. - 1981. - № 11. - С.103 - 108
50. Le Tellien if Banqaes de dennees francaises: des cutils pen cannus mal
primus, scus-utilises//Ressourcos/ Temps Rai. - 1985. - N 15. - P.30 -
34.
51. V.S.Department of Commerce, Bureau of Economic Analisys,
”V.S.Direct Investment Abroad, 1982 Benchmark Suwwey Data”
(Washington, D.C: Grovernment Printing Office, 1985 a, p.4).
52. Шмелев Н.П. США на мировых рынках наукоемкой продук-
ции//США: ЭПИ. - 1986. - № 3. - С.26 - 38.
53. США: ЭПИ. - 1986. - № 9. - С.75.
54. Нейсбит Д., Эбедин П. Перестройка корпорации (рефе¬
рат)//США: ЭПИ. - 1986. - № 12. - С.71 - 80.
55. Наука и мерки истины//Известия. - 1989. - № 37.
56. Стьютвилл Дж. Новая волна предпринимательства (рефе-
рат)//США: ЭПИ. - 1988. - № 6. - С.71 - 75; № 7. - С.70 - 77.
57. Schumacher E.F. Small is Beautiful. Economic as if People Mattered -
Harpen 8 Row, Publishers. - N.Y. - 1973. - 305 p.
58. Состояние малого бизнеса в США. - М.: ВНТИ Центр ГКНТ
СССР. - 1988. - 20 с.
-118-
59. Тофлер О. ’’Третья волна” - куда идет мир?//Литературная газета.
- 1987. - 29 апреля, № 18. - С. 13.
60. США-. ЭПИ. - 1986. - № 8. - С.87.
61. Toffler A. The Third Wave A. Bantam Book. - N.Y., 1981. - 538 p.
62. Фирсов В.А. Научно-производственная кооперация крупного и ма¬
лого бизнеса//США: ЭПИ. - 1986. - № 8. - С.86 - 93.
63. США-. ЭПИ. - 1983. - №5. - С.89 - 90.
64. США: ЭПИ. - 1984. - № 9. - С. 103.
65. США: ЭПИ. - 1988. - № 11. - С.70.
66. Громов Г.Р. Квота обновления//НТР. - 1987. - № 3.
67. США: ЭПИ. - 1985. - № 10. - С-87.
68. США: ЭПИ. - 1987. - № 2 - С.44 - 95.
69. Wolhen uber Silicon Valley//Chip. - 1985. - N 8. - P.22, 24 - 26.
70. Patterson W. Gloomy daus in silicon valley//Industry Week. - 1985. -
November 25. - P.53.
71. Herzberg F. Where is the passion... and the other elements of
innovation?//Industry Week. - 1985. - November 11. - P.37 - 43.
72. Гейзенберг В. Шаги за горизонт. - М.: Прогресс, 1987. - С. 122.
73. Бродский И. Нобелевская лекция//Книжное обозрение. - 1988. -
10 июля, N 24. - С.8 - 10.
74. Сидни Ф. Защита поэзии//Литературные манифесты западноевро¬
пейских хлассицистов. - М.: МГУ, 1980. - С. 154.
75. Day С. В.A. touted as best for business//Industry Week. - 1984. -
October 15, P.29 - 30.
2 РЕПЕРНЫЕ ТОЧКИ
ИНФОРМАЦИОННОЙ
ТЕХНОЛОГИИ
Глава первая
ЭРА ЭВМ
Профессор объяснил мне, что он работает над. изго¬
товлением особых механических приборов, предназна¬
ченных для открытия отвлеченных истин... Каждый
знает, как трудно изучение наук по общепринятой
методике. Между тем, благодаря его изобретению,
самый невежественный и бездарный человек при не¬
большой затрате средств и физических усилий может
писать книги по философии, поэзии, политике, праву,
математике, богословию.
Дж. Свифт. Путешествие в Лапутию. 1726 г.
Выступая в 1986 г. на ежегодной Общенациональ¬
ной компьютерной конференции (National Computer
Conference - NCC’86), профессор Станфордского уни¬
верситета В. Миллер пояснил суть наблюдаемых ныне
глубинных сдвигов в структуре хозяйственного механиз¬
ма промышленно развитых стран рисунком, на котором
обозначены характерные ’’точки разрыва” траектории
развития технологической цивилизации (рис, 2.1).
Отсчет минувшей индустриальной эры принято вес¬
ти с 1790 г., когда паровая машина начала практически
использоваться в Англии для откачки воды из шахт, а
руководители некоторых в то время технологически са¬
мых передовых в Европе фабрик начинают применять
первые механические ткацкие станки. Спустя 100 лет
после появления этих революционных по своим соци¬
ально-экономическим последствиям технологических
нововведений американский инженер Ф. Тейлор разра¬
ботал типовую систему организации труда людей, эф¬
фективно взаимодействующих между собой в рамках
крупномасштабного индустриального производства. Ус¬
пешная реализация базовых принципов такой системы
- 120
резко повышала эффективность использования машин и
оборудования - наиболее ценного в индустриальную эру
производственного ресурса.
Индустриальная Вех "«Формации
эра 1985^
органи-
Нолая зация
техно- произ-
логия водства
Экономика,обеспе- Экономика,обеспе¬
чивающая рост чивасщая рост
производства разнообразия
предметов перво! выбора производи-
необходимости мо! продукции
Рис. 2.1. Этапы развития промышленной революции.
Источник : W.Miller, SRI International [1, р.24]
Концепция ’’тейлоризма” основана на глубоко эше¬
лонированном пооперационном разделении труда испол¬
нителей различной квалификации. При этом как общий
ритм работы предприятия, так и строго регламентиро¬
ванный (’’технологически расписанный”) характер по-
операционно исполняемой отдельными участниками
трудового процесса производственной деятельности це¬
ликом определялись наиболее эффективным режимом
работы машин и механизмов. Хотя тейлоризм как логи¬
чески обоснованная и практически выверенная произ¬
водственная концепция индустриальной эры сложился
лишь на рубеже XX в., острые дискуссии вокруг основ¬
ных положений такого типа организационных систем
начинались еще на заре промышленной революции.
В частности, серьезные сомнения вызывали нераз¬
решимые, казалось, социальные парадоксы развития та¬
кого типа систем организации производства, в которых
машины, изначально призванные облегчить труд людей,
оказывались наиболее' ценным ресурсом и, следователь¬
но, для повышения эффективности их использования не
только допускалось, но и, как правило, следовало резко
снизить возможности проявлений человеком богатства
разнообразия его творческого потенциала вплоть до вы¬
полнения им нескольких простейших элементов маши¬
ноподобных движений.
- 121
Исторически первые этапы механизации производ¬
ства, связанные с уменьшением физических нагрузок и
одновременным сужением функциональной зоны ответ¬
ственности рядовых исполнителей, вызывали, как это
неоднократно отмечалось, далеко неоднозначную реак-1
цию рабочих. Если снижение требуемых усилий испол¬
нителя обычно рассматривается как положительный
фактор, то последовательное измельчение этапов техно¬
логического цикла и, соответственно, жесткая специа¬
лизация рабочих процедур постепенно оказываются все
более тяжелым эмоциональным бременем, шаг за шагом
ведут к социальной деградации - ’’обесчеловечиванию”
процесса труда.
Еще в XVIII в. А. Смит отмечал, что специализа¬
ция труда неизбежно приводит к снижению интеллекту¬
ального уровня производственных задач за тот недопу¬
стимо низкий предел, когда рабочий оказывается, по
словам А. Смита, ’’тупым и безразличным” исполните¬
лем. И, тем не менее, острая и постоянно растущая со¬
циально-экономическая потребность в удовлетворении
массового спроса населения на предметы первой необхо¬
димости до самого последнего времени не позволяла от¬
клоняться от базовых принципов ’’тейлоризма”.
Не произошло сколько-нибудь заметных в этом от¬
ношении изменений и за первые десятилетия после изо¬
бретения ЭВМ. Научно-технические средства и методы
информационной технологии складывались в течение
первых четырех десятилетий века информации в усло¬
виях практически полного господства ранее сложивших¬
ся организационных принципов тейлоризма. К примеру,
доминирующий в период 60-х - 70-х годов на большин¬
стве крупнейших вычислительных центров мира органи¬
зационно-технический принцип ПАКЕТНОЙ ОБРА¬
БОТКИ представлял собой по существу прямой перенос
на системы промышленной обработки данных базовых
концепций индустриальной эры.
В 1974 г. (за двенадцать лет до упомянутого выше
доклада В. Миллера) на одном из симпозиумов, регу¬
лярно организуемых в США Национальным бюро стан¬
дартов, состоялась дискуссия об ожидаемом влиянии на
общество новой волны автоматизации. Коллега В. Мил¬
лера по Стэнфордскому университету Дж. Мак-Карти -
один из наиболее известных в академическом мире ли¬
деров ’’искусственных интеллектуалов” (термин этот,
отражающий особый стиль полемики, принятый среди
122
апологетов грядущего всемогущества методов ”искусст¬
венного интеллекта”, ’’экспертных систем” и прочих
’’ЭВМ последнего поколения”, был введен в литературу
их многолетним активным оппонентом - профессором
Массачусетсского технологического института Дж. Вей-
ценбаумом)-отмечал тогда, что за первые тридцать лет
эры ЭВМ ’’прямой эффект - влияния технологических
нововведений на повседневную жизнь рядового человека
оказался в целом заметно меньшим, чем это было за
три десятилетия 1890 - 1920 гг. Тогда происходили на¬
много более фундаментальные изменения человеческого
бытия: появились автомобили, холодильники, самолеты,
телефоны, средства радиосвязи и т.д.
Разумеется, произошли определенные изменения и
за последние три десятилетия, но, - заключает это сопо¬
ставление Мак-Карти,- по общему масштабу воздейст¬
вия на человеческое общество они все еще далеко несо¬
поставимы с теми изменениями, которые происходили в
1890 - 1920 гг.” [2].
Рисунок, предложенный В. Миллером, позволяет, в
частности, более ясно понять, в чем именно заключает¬
ся весьма распространенная такого типа методологиче¬
ская ошибка сопоставления периодов технологических
эпох, если сравнение выполняется, как это делал, на¬
пример, Мак-Карти, без учета логической последова¬
тельности развития двух основных фаз (технологиче¬
ской и организационной) сопоставляемых этапов про¬
мышленной революции.
Бурному периоду перемен, характерному для этапа
становления организационной структуры производства
индустриальной эры в 1890 - 1920 гг., ныне на этапе
формирования информационного общества соответству¬
ет, как это видно из рис.2.1, период становления новой
организационной структуры производства эры массовой
компьютеризации. В широком социально значимом мас¬
штабе этот период только начинается на рубеже послед¬
него десятилетия XX в.
Итак, 90-е годы - это время, когда радикально ме¬
няются основные критерии экономической эффективно¬
сти и базовые организационные принципы общественно¬
го производства. Главным стратегическим ресурсом на¬
циональной экономики оказываются не машины (пусть
даже и самые совершенные!) или заключенные в недрах
страны полезные ископаемые, а первичный источник
богатства разнообразия - творческий потенциал людей,
- 123
занятых в производственном процессе. При этом конеч¬
ная экономическая эффективность работы машин и обо¬
рудования определяется в рамках вновь создаваемой ор¬
ганизационной системы в основном тем, в какой степе¬
ни они помогают решать центральную в век информа¬
ции задачу - разносторонне стимулировать многогран¬
ный творческий потенциал работающих.
Но где же тогда ’’очередной Тейлор”, которому, со¬
гласно рис.2.1, уже лет пять как пора бы было объявить
миру новые базовые организационные принципы произ¬
водства в век информации. Все предпринимавшиеся до
сих пор попытки решения задач создания новой базовой
организационной системы наталкиваются на мощный
пласт проблем, как правило, много более сложных, чем
все ранее обсуждавшиеся в контексте промышленной
революции. Как заметил Дж. Мартин, ’’для современно¬
го общества становится все более настоятельной необхо¬
димость развивать человеческий потенциал с той же
скоростью, как развивается потенциал технологический.
Во многих случаях, - осторожно замечает он, - мы все
еще не справляемся с этой задачей...” [3].
Вопросам стратегического планирования и ’’про¬
блемно-ориентированного” развития основного ресурса
современного предприятия - творческого потенциала со¬
трудников - начинает уделяться растущее внимание на
всех уровнях руководства как отдельными фирмами,
так и промышленностью в целом. Среди наиболее труд¬
ных из сложной цепи вопросов этого ряда, как правило,
указывают на необходимость воспитания в самом бли¬
жайшем будущем у значительной части персонала фир¬
мы способности к заметно большей, чем это когда-либо
ранее требовалось, профессиональной мобильности. На¬
пример, А. Виггенхорн, директор центра обучения и пе¬
реподготовки фирмы Motorola - одной из крупнейших в
мире микропроцессорных компаний, предупреждал
вновь принятых в 1988 г. на работу в эту компанию со¬
трудников о необходимости заранее готовить себя к то¬
му, что им придется, по крайней мере, 5 или 6 раз ме¬
нять свою основную профессию в течение трудовой
жизни [5].
Согласно известным оценкам [4,51, суммарные
ежегодные расходы предприятий США на профессио¬
нальное обучение и переподготовку персонала превыси¬
ли во второй половине 80-х годов 200 млрд. долл, и
продолжают быстро расти. По мере дальнейшей все бо-
- 124 -
лее глубокой переориентации экономики промышленно
развитых стран на эксплуатацию главным образом ин¬
формационных ресурсов [6,7] неуклонно растет относи¬
тельная доля той части общих вложений в хозяйствен¬
ный механизм, которая целевым образом направляется
на профессиональную интенсификацию творческого по¬
тенциала основной массы работающих.
Для оценки ’’технического фона”, на котором скла¬
дывается ныне интеллектуальный базис нового типа
’’информационного общества”, кратко проанализируем
ведущие тенденции и основные этапы эволюции инфор¬
мационной технологии за минувшие четыре десятилетия
эры ЭВМ (по фрагментам книги [7]).
- 125
Глава вторая
ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ*
Статистика не должна состоять в одном только за¬
полнении ведомостей размерами с двухспальную про¬
стыню никому не нужными числами, а в сведении
этих чисел на четвертушку бумаги и в их сопостав¬
лении между собой, чтобы по ним не только видеть,
что было, но и предвидеть, что будет...
А. Н. Крылов
Темпы роста индустрии ЭВМ
Первые издания изобретателя книгопечатания
И. Гутенберга ’’Восемь частей речи” (латинская грам¬
матика, Oelius Donatus) и Библия датированы 1445 г.
Спустя полтысячи лет, в 1945 г., была создана пер¬
вая ЭВМ. За точку отсчета эры ЭВМ принимают сеансы
опытной эксплуатации машины ENIAC, которые нача¬
лись в Пенсильванском университете в 1946 г. Приве¬
дем некоторые технические характеристики этой ЭВМ:
общая масса - 30 т, число электронных ламп - 18 тыс.,
производительность - 5 тыс. операций в секунду. Спустя
40 лет после пуска первой ЭВМ ежегодное производство
компонентов вычислительной техники оценивалось к
1985 г. в 1014 активных логических элементов (active
element groups), что эквивалентно одному ENIAC на
каждого жителя Земли. Для сравнения: за 500 лет раз¬
вития книгопечатания к 1962 г. общий тираж всех изда¬
ний достиг уровня 2 книги на каждого жителя Земли
[1].
Первая из изготовленных для коммерческой реали¬
зации ЭВМ UNIVAC-1 была продана бюро переписи на¬
селения США в 1950 г. Спустя 30 лет индустрия ЭВМ
проходит, как видно на рис.2.2, стомиллиардный по об¬
*Необходимо еще раз подчеркнуть, что конкретные количествен¬
ные и качественные оценки устройств ВТ, упоминаемые в этом разде¬
ле, представляют ныне лишь исторический интерес для оценки долго¬
временных тенденций, т.к. материал этого раздела готовился автором
для книги, впервые опубликованной в 1984 г.
- 126
щему финансовому весу рубеж и все еще сохраняет
наиболее высокие темпы роста объема продаж среди
всех отраслей обрабатывающей промышленности США.
Рис. 2.2. Динамика суммарного объема продаж изделий вычисли¬
тельной техники в США (заштрихованная область - периферийное
оборудование).
По данным: "Электроника”, 1962 - 1983 гг. (штриховая линия - оценка журнала "Электро¬
ника")
У. Мак-Каллок, К. Шеннон и другие отмечали в
первые годы компьютерной эры очевидные тогда техно¬
логические границы нового инструмента. В качестве
наиболее убедительного сравнения обычно сопоставля¬
лись некоторые известные в то время цифровые данные
о структуре человеческого мозга и, с другой стороны,
технические характеристики ЭВМ. ’’Мозг содержит 101(^
активных элементов, называемых нейронами”, - отме¬
чал К. Шеннон и продолжал, ссылаясь на Мак-Каллока:
- 127
’’Вычислительная машина, которая имела бы столько
ламп, сколько имеет человеческий мозг, потребовала бы
для своего размещения Эмпайр стейт билдинг, Ниагар¬
ский водопад для обеспечения ее энергией и Ниагару
для охлаждения. Использование полупроводников в та¬
кой машине, - заглядывал в будущее К. Шеннон, - зна¬
чительно уменьшило бы ее размеры, необходимую для
нее энергию и количество воды для ее охлаждения; так,
например, для нее потребовалась бы мощность порядка
нескольких киловатт (мозг потребляет около 25 Вт),
размеры ее уменьшились бы (при условии компактного
монтажа) до размеров обычного дома” [2. с.163].
Сложившиеся тенденции развития современной
электронной промышленности дают основания предпо¬
лагать, что уже полвека спустя после опубликования
приведенных выше выкладок Мак-Каллока и К. Шенно¬
на, к 2001 г., годовой прирост емкости запоминающих
устройств ЭВМ будет равен общему числу нейронов
мозга у всех 5,8 млрд, людей, которые, как ожидают,
будут тогда составлять население земного шара [3,
с.40].
О технологии программирования. В меморандуме
”США - кризис производительности”, представленном в
Белый дом в конце 1980 г., П. Деннинг, президент
АСМ, писал: ”Мы, Соединенные Штаты, теряем наше
место лидера в мировой экономике, так как наша про¬
изводительность падает... Даже в области ЭВМ, где на¬
ши позиции были наиболее сильны, нас серьезно потес¬
нили Япония и ФРГ”. Затем он говорит о роли ЭВМ в
экономике страны и переходит к проблемам технологии
ПОД: ”Самая важная проблема, порождающая все су¬
ществующие сейчас бедствия пользователей, - проблема
программного обеспечения. Как отдельные программы,
так и системы программного обеспечения не являются
ни транспортабельными, ни надежными... Отсутствие
систематических методов программирования приводит к
ситуации, когда нам требуются программисты высокой
квалификации для программирования и сопровождения
простейших программ. Опыт, накапливаемый за долгие
годы в отдельных вычислительных центрах, практиче¬
ски не оказывает влияния на уровень программирова¬
ния где-либо за их пределами. Сфера применения про¬
грамм слишком зависит от талантов небольшой группы
одаренных разработчиков.
- 128
Технология программирования сегодня находится
на уровне технологии автомобилестроения начала века.
Никта не решался тогда водить машину вдали от квали¬
фицированного механика и не смел браться за ее обслу¬
живание без консультаций с конструктором” [4, с.619].
Точки зрения ведущих экспертов ПОД на причины
медленного прогресса в программировании расходятся в
довольно широких пределах, а нередко оказываются и
противоположными. Одни считают, что главная причи¬
на - в недостаточном уровне науки этой отрасли ПОД
по сравнению, например, с уровнем в электронной про¬
мышленности, другие, наоборот, полагают, что именно
неотвратимая тяга лидеров науки об ЭВМ любой ценой
формализовать инженерное (по своему основному пред¬
назначению) искусство программирования и есть глав¬
ный тормоз развития отрасли. Из не утихающих уже 20
лет дискуссий приведем здесь две крайние точки зре¬
ния, принадлежащие представителям крупнейших сек¬
торов ПОД.
Вице-президент по научно-исследовательским рабо¬
там одной из крупнейших в Западной Европе компаний
Philips А. Панненборг причину огромной и все углубля¬
ющейся пропасти между темпами развития технологии
в электронике и программировании видит в существен¬
но различной связи этих двух аспектов развития инду¬
стрии ЭВМ с фундаментальной наукой. ’’Если вы по¬
смотрите на инженерные науки в целом, то увидите,
что только области, исторически возникшие из электро¬
техники, и особенно электроника, являются теми не¬
многими отраслями, которые непосредственно ответви¬
лись от фундаментальной науки. Все остальные отрасли
существовали задолго до того, как они получили совре¬
менное научное обоснование. Инженеры-механики стро¬
или водяные колеса, а строители возводили храмы за¬
долго до того, как наука смогла сказать что-либо полез¬
ное на этот счет. То же и в химии: алхимики достигли
многого задолго до того, как сложилась соответствую¬
щая наука - химия. В то же время в электротехнике
сначала появился Фарадей, потом Максвелл и лишь за¬
тем инженеры-электротехники.
Электроника как отрасль отличается тем, что в ней
в конечном счете все может быть доказано или опровер¬
гнуто на основании законов фундаментальной науки,
которые восходят к законам Максвелла.
- 129
И вот появилось программирование. Здесь вы тщет¬
но будете искать какие-либо аналоги законов Максвел¬
ла. У меня до сих пор нет метода доказательства пра¬
вильности программ. Я не имею даже простейшего сред¬
ства для измерения эффективности конкретной про¬
граммы. Поэтому я работаю как свободный художник.
Другой такой же ’’художник” оценивает мою работу в
подобающих нашим методам терминах: ’’Хороший
стиль! Эти места особенно элегантны” или ’’Вот здесь
несколько рыхловато”.
Как инженер я считаю эту ситуацию весьма стран¬
ной и неудовлетворительной. В программировании нам
еще предстоит разработать основы основ, мы должны
изготовить ’’метр” и создать инженерные методы конт¬
роля, верификации и отладки. Предстоит огромная ра¬
бота” [5, с. 149].
Директор исследовательского центра по проблемам
разработки ЭВМ (лабораторного комплекса американ¬
ской компании Hewlett - Packard) Ж. Бирнбаум высту¬
пил с развернутой аргументацией противоположной
точки зрения: ’’Одна из причин, по которым прогресс в
производительности труда программистов остается мед¬
ленным, заключается в том, что программирование и не
может развиваться по иным законам, чем законы ремес¬
ла (это промышленность*, в которой вещи делают так,
как они могут быть сделаны в конкретных производст¬
венных условиях, причем это делается обычно намного
раньше, чем в данной области начинают появляться
первые признаки какой-либо науки)... Это не означает,
что в программировании как профессиональной деятель¬
ности нет интеллектуальных, творческих аспектов; как
раз наоборот, но необходимо четко различать искусство
и науку... ЭВМ, видимо, представляет собой наиболее
интеллектуальное из всех человеческих изобретений,
*Автор ’’Мифического человеко-месяца” Ф. Брукс (младший) в
своем докладе на конгрессе IFIP-77, озаглавленном ’’Компьютерный
’’ученый” или слесарь-инструментальщик...”, цитирует Земенека, ут¬
верждавшего, что ’’компьютерный ученый является фактически инже¬
нером, конструирующим абстрактные объекты”. ’’Более того, - под¬
черкивает Брукс, - на самом деле мы являемся скорее рабочими инст¬
рументального производства, чем инженерами, так как непосредствен¬
но создаем конкретные рабочие инструменты, используемые затем
другими' специалистами для их производственной деятельности” [6,
с.625], у ,
9 — Г. Громов
- 130
поэтому и ремесло программиста является самым слож¬
ным из всех известных” [7, с.763].
Итак, хотя оба эксперта и рассматривают проблему
с противоположных позиций, в главном их точки зре¬
ния сходятся: научные основы технологии программиро¬
вания им пока неизвестны. Однако из этой единой по¬
сылки они делают принципиально различные выводы.
Панненборг видит основную причину неудовлетвори¬
тельного уровня технологии программирования именно
в разительном отличии науки программирования от
электроники, прикладной физики, биотехнологии и дру¬
гих современных прикладных дисциплин, которые, как
правило, покоятся на солидном научном фундаменте.
Бирнбаум считает, что программирование - это не при¬
кладная наука, а новое техническое ремесло, наиболее
сложное из известных, однако, как и всякое ремесло,
значительно более близкое к искусству, чем к науке. И,
следовательно, утверждает он, законы развития техно¬
логии программирования - это законы развития ремесла
(высокоинтеллектуального ремесла), но отнюдь не зако¬
ны развития науки.
Следует ли в ближайшем будущем ожидать сущест¬
венных перемен? Может ли какое-либо революционное
достижение в области технологии программирования,
эквивалентное, например, изобретению в начале века
конвейерной системы в автомобилестроении, резко из¬
менить ситуацию? Вице-президент фирмы IBM по науч¬
но-исследовательским работам Р. Гомори отвечает на
этот вопрос отрицательно: ’"Программное обеспечение -
это та область, где следует ожидать не прорыва, а ско¬
рее устойчивого, но постепенного прогресса” [8, с.147].
Один из экспертов по программированию аэрокосмиче¬
ской компании Boying Р. Гласс отмечал в этой связи,
что только прогресс, который предполагает эволюцию
уже сложившихся условий программирования, может
влиять на имеющуюся технологию. При этом необходи¬
мо учитывать не только человеческую инерцию, но,
кроме того, целую совокупность технико-экономических
и политических факторов, которые обычно фокусируют¬
ся вокруг одного центрального понятия - ’"риск измене¬
ния”.» Только последовательность решений, в которой
каждый отдельный шаг сопровождается минимальным
производственным риском, может, считает он, реально
продвигать вперед сложившуюся технологию [9].
- 131
Количественные показатели развития
индустрии ЭВМ: погрешность прогнозной
оценки
Анализом текущего состояния индустрии ЭВМ, а
также скрытых, глубинно назревающих тенденций в
промышленности обработки данных в целом профессио¬
нально занимаются в США большое число специализи¬
рованных консультативно-исследовательских фирм. Об¬
щий вес сектора прогнозных исследований индустрии
ЭВМ на американском рынке консультативных услуг* в
80-х годах продолжает увеличиваться, следуя за быст¬
рым ростом веса индустрии ЭВМ в хозяйственном меха¬
низме США. Одним из основных результатов исследова¬
ний, выполняемых этими фирмами, являются оценки
текущей структуры изделий и услуг промышленности
обработки данных, а также ежегодный прогноз ожидае¬
мых структурных сдвигов и темпов развития отрасли на
ближайшие 3,5 и 10 лет.
Оправданны ли такие массированные расходы на
прогнозные исследования для компаний, входящих в
индустрию ЭВМ? Экономическая значимость прогноз¬
ной информации на этапе выбора технической полити¬
ки, формирования общей стратегии производственного
роста компании и т.д. оценивается по ’’обратной шкале”
от стоимости. Что это такое? Для оценки рациональных
затрат на прогнозные исследования измеряется упущен¬
ная прибыль (а в отдельных случаях прямой ущерб) из-
за отсутствия к моменту принятия решения надежной
информации, необходимой для снижения ’’цены риска”
при выборе стратегии роста до экономически приемле¬
мого уровня. Неизвестные до сих пор в истории техники
темпы роста промышленности обработки данных, быст¬
рая смена фундаментальных технологических концеп¬
ций развития отрасли (централизация, а затем резкий
поворот к децентрализации вычислительных ресурсов;
большие, мини- и микроЭВМ; тупики развития глобаль¬
ных и взрывной рост локальных сетей и т.д.) резко по¬
вышают ’’цену риска” стратегического планирования в
♦Общий объем консультативных услуг по рационализации управ¬
ления, научно-техническому и экономическому прогнозированию оце¬
нивался к началу 80-х годов в США на уровне 3 млрд. долл, в год
[10]. Отметим для сравнения, что, например, суммарные расходы на
фундаментальные научные исследования оценивались в США к этому
времени на уровне 6 млрд. долл, в год [11].
9
- 132
индустрии ЭВМ по сравнению с тем контролируемым
уровнем, который исторически сложился в традицион¬
ных отраслях промышленности.
Таким образом, индустрия ЭВМ представляет собой
отрасль, в которой органично сочетаются относительно
высокая (по сравнению с другими отраслями промыш¬
ленности) норма прибыли и существенно более высокий
уровень делового риска. В начале эры ЭВМ на виду был
в основном первый фактор. В 60-х и первой половине
70-х годов индустрия ЭВМ рассматривалась в деловых
кругах как один из наиболее привлекательных для ка¬
питаловложений секторов экономики промышленно раз¬
витых стран.
Конкретные факты, несущие информацию противо¬
положного знака (например, было известно, что лишь
менее трети американских компьютерных компаний,
которые вышли на старт второго десятилетия эры ЭВМ,
остались в списках отрасли к началу 70-х годов), рас¬
сматривались как случайные, вызванные действием по¬
бочных факторов: слабое руководство, недостаточное
финансирование и т.п. И только после драматических
событий конца 70-х годов ситуация начала окончатель¬
но проясняться. Волна микропроцессорной революции
заставила на рубеже 80-х годов ’’черпать бортами” ги¬
гантов отрасли, включая ’’непотопляемый, по определе¬
нию” флагман ”1ВМ”, а затем вышвырнула на берег об¬
ломки многих ’’кораблей” из многомиллиардной эскад¬
ры индустрии ЭВМ. Например, крупнейшая британская
компьютерная корпорация ICL в это время стремитель¬
но шла на дно под грузом убытков в сотни миллионов
долларов, а затем с большим трудом была поднята на
поверхность мировой индустрии ЭВМ огромными спаса¬
тельными ’’понтонами” массированной правительствен¬
ной помощи.
Поясним порядок значения ”цены риска” при выбо¬
ре стратегии развития крупной компьютерной компании
на конкретном примере.
По ком звонит колокол... Ллойда. ’’Фирме Itel не¬
обходимо поставить памятник: общая сумма ее убытков
к моменту объявления банкротства оказалась намного
выше, чем ранее когда-либо было объявлено какой-либо
обанкротившейся компанией за всю историю Америки”,
- зарегистрировал в 1981 г. ’’новый экономический ре¬
корд” США обозреватель X. Винер [12]. Одновременно
стало известно, что старейшая британская страховая
- 133
компания Lloyder, финансовая репутация которой не
оспаривалась несколько столетий, несет катастрофиче¬
ские убытки, общая сумма которых приближается к
400 млн. долл.
Какие общие проблемы могли связать одного из са¬
мых молодых лидеров американской индустрии ЭВМ -
компанию Itel и консервативное по самой природе свое¬
го бизнеса старейшее предприятие Англии - компанию
Lloyder? Прежде чем попытаться ответить на этот воп¬
рос, кратко рассмотрим ситуацию, которая складыва¬
лась в 70-х годах в секторе ’’сервис и программирова¬
ние” промышленности обработки данных, где находи¬
лись основные деловые интересы компании Itel.
Itel - крупная преуспевающая лизинговая компа¬
ния, которая занималась сдачей в аренду IBM-совмести¬
мых машин (поставляемых некоторыми американскими
и японскими фирмами). В эпоху IBM-360 сдача в арен¬
ду больших ЭВМ превратилась в весьма заметный по
общему объему продаж самостоятельный сектор на рын¬
ке услуг вычислительной техники. Цены на ЭВМ в то
время падали относительно медленно, и организациям-
пользователям, особенно новичкам в мире ЭВМ, было
намного выгоднее арендовать ЭВМ, чем покупать. Орга¬
низация таким образом начинала осваивать принципи¬
ально новый производственный инструмент, уплатив
сравнительно небольшую сумму за вход в новый для
нее мир информационной технологии. Постепенно, ког¬
да экономический эффект от арендуемой машины до¬
стигал уровня арендной платы за нее, для руководства
организаций-пользователей становилась более ясной
перспектива приобретения ЭВМ.
При появлении нового поколения ЭВМ, например
IBM-370, лизинговые компании продавали старые ма¬
шины типа IBM-360 в собственность организациям, их
арендующим, как правило, по ценам, которые не остав¬
ляли этим организациям поводов для колебаний. Новые
же типы машины сдавались в аренду новому кругу ор¬
ганизаций-пользователей, которые таким образом выхо¬
дили на ту же спираль врастания в мир больших ЭВМ,
как их предшественники, и т.д.
Лизинговые компании процветали, и фирма Itel 6i>i-
ла одним из лидеров этого наиболее устойчивого секто¬
ра ПОД. Вплоть до начала 80-х годов общие затраты
пользователей на аренду ЭВМ многократно превышали
расходы на их приобретение [12]. Все, в том числе и
- 134
наиболее придирчивые из самых квалифицированных
экономических экспертов, которых могли бы пригласить
для консультаций эксперты компаний Lloyder, дали бы
один и тот же отзыв: ’’Компания Itel имеет устойчивый
экономический базис и прекрасные перспективы роста!”
Страховая компания Lloyder была открыта в 1688 г.
в Лондоне и одной из первых в мире разработала безуп¬
речную стратегию ’’превращения риска в прибыль”
[12]. Спустя 300 лет она страховала корабли, самолеты,
автомобили, промышленные предприятия и т.д.*
В начале 70-х годов, когда компания Lloyder сдела¬
ла роковой в своей 300-летней истории шаг - ’’решила
поставить на технический прогресс”, деловой риск в
этой новой для нее сфере деятельности был, казалось,
даже меньше, чем в любой другой традиционной. Разу¬
меется, конечный финансовый результат, принесет ли
арендная рента доходов больше, чем было истрачено
компанией Itel на покупку ЭВМ, полностью зависит от
воли арендаторов. Однако даже самому осторожному из
экспертов не пришло бы в голову сомневаться в допу¬
стимости такого уровня риска: вероятность, что в преус¬
певающем десятилетиями секторе рынка ПОД внезапно
произойдет нечто такое, что заставит тысячи организа¬
ций-пользователей вдруг одновременно отказаться от
аренды ЭВМ, с очевидностью лежала ниже порога рис¬
ка. Поэтому и ставки компании Lloyder в игре с компа¬
*Широко известны два легендарных атрибута ’’конторы
Ллойда”: ’’Регистр Ллойда” - книга, в которую заносят сведе¬
ния о всех погибших или пропавших без вести в просторах ми¬
ровых океанов кораблях, и колокол с французского фрегата
”Ла Лутайн”, который висит в большом зале конторы, где тор¬
жественно подписывают наиболее важные из деловых опера¬
ций фирмы Lloyder. Фрегат был захвачен англичанами в Туло¬
не в 1793 г. и использовался затем в качестве грузового судна
для транспортировки золота и серебра. В 1799 г. он попал в
шторм и затонул. Компания Lloyder выплатила владельцам
груза огромную страховку и получила таким образом право
собственности на затонувшее судно. После многократных без¬
успешных попыток поднять корабль с его драгоценным грузом
в 1859 г. удалось поднять на поверхность... судовой колокол. С
тех пор по традиции, когда представитель фирмы Lloyder дол¬
жен объявить плохую новость, он бьет в этот колокол один раз,
когда хорошую, - два.
- 135
нией I tel были приняты высокими. И для этого были все
основания.
На ближайшие годы эксперты ’’конторы Ллойда”,
как обычно, не ошиблись в выборе: с 1974 г. валовой
доход Itel вырос в 4 раза и достиг 690 млн. долл., при
этом общие активы компании превысили миллиард дол¬
ларов. В 1978 г. Itel оказалась уже на 8-м месте в спис¬
ке 100 крупнейших компьютерных фирм США, а темпы
ее роста за эти годы позволяли уверенно предполагать,,
что еще до начала 80-х годов Itel войдет в большую се¬
мерку отрасли. ’’Все это, - отмечает X. Винер, - должно
было произвести впечатление на банкиров” [12, с. 212].
Поэтому в июле 1978 г. фирма Itel получила заем на
общую сумму полмиллиарда долларов от 30 крупней¬
ших банков США, Франции, Швеции, Италии и др.
Для чего предназначались эти средства? IBM-совме¬
стимые ЭВМ продавались заметно дешевле машин фир¬
мы IBM, и компания Itel быстро расширяла их закупки
в Японии и США. Приобретались диски и другое пери¬
ферийное оборудование, корабли для доставки партий
ЭВМ и оборудования из Японии, большие реактивные
самолеты и т.д. Маховик деловой активности в секторе
аренды ЭВМ раскручивался все быстрее, доходы фирмы
Itel росли, и, казалось, эта спираль развития преуспева¬
ющей фирмы не имеет видимых границ. Во всяком слу¬
чае, ни один из сотен квалифицированнейших экспер¬
тов 30 крупнейших банков мира, которые самым внима¬
тельным образом исследовали экономическую и про¬
мышленную конъюнктуру ПОД в 1978 г., не заметил
тогда даже легкого облачка на горизонте компании Itel.
Гром грянул среди ясного неба.
В сентябре 1980 г. компания Itel была объявлена
банкротом. Общая сумма задолженности составляла к
этому времени 1,2 млрд. долл. [12, с.212].
Что просмотрели экономические эксперты ’’конторы
Ллойда” и 30 других крупнейших финансовых органи¬
заций ведущих капиталистических стран в тенденциях
развития индустрии ЭВМ? По мнению X. Винера, ос¬
новная причина трагической развязки заключалась в
том, что никто из них не смог тогда предположить воз¬
можности столь быстрого изменения характеристик це¬
на/производительность больших ЭВМ, которое нача¬
лось на рынке ПОД с появлением в 1979 г. нового изде¬
лия фирмы IBM - ’’серии 4300”.
- 136
Действительно, для рентабельной деятельности ли¬
зинговой компании необходимо, чтобы средний срок
аренды ЭВМ был не менее 4 лет, а перепад характери¬
стик цена/производительность последовательно идущих
поколений больших ЭВМ должен быть не слишком
большим, чтобы организация-арендатор соглашалась ку¬
пить по разумно сниженной (в 2 - 3 раза) цене старую
машину даже после появления на рынке ЭВМ новых се¬
рий. Все это отчасти объясняет те проблемы, которые
обрушились на фирму ltel в 1979 г. Например, ЭВМ ти¬
па IBM-4341, объявленная на рынке ПОД в 1979 г., бы¬
ла в 5 - 6 раз дешевле сопоставимой с ней по парамет¬
рам ЭВМ типа IBM-370-58, объявленной в 1972 г.
Падение цен на ЭВМ ’’серии 370” приняло на рубе¬
же 80-х годов катастрофический для лизинговых компа¬
ний характер: например, IBM-370/148, которая стоила в
1977 г. 750 тыс. долл., спустя лишь 2-3 года продава¬
лась за 35 тыс. долл., т.е. меньше чем за 5% начальной
цены [12, с.204].
Было бы ошибкой предполагать, что агрессивная
политика цен фирмы IBM на рубеже 80-х годов вына¬
шивалась специально с единственной целью раздавить
конкурентов, занятых производством и эксплуатацией
IBM-совместимых машин, в частности компанию ltel.
Для фирмы IBM это была в первую очередь борьба за
сохранение своих собственных ускользающих позиций
на рынке ПОД, которые быстро таяли в то время под
натиском фирм-изготовителей мини- и микроЭВМ. IBM
оказалась вынужденной идти на резкое снижение цен
своей основной продукции - больших ЭВМ, чтобы попы¬
таться хотя бы частично компенсировать быстро расту¬
щий зияющий разрыв в характеристиках цена/произво-
дительность средних и малых моделей больших ЭВМ
(mainframe) по отношению к мини-ЭВМ и супер-мини.
Для фирмы IBM это было трудное время. Норма
прибыли снижалась, сначала замедлился, а затем и
приостановился рост валового дохода корпорации (как
видно из рис.2.3, в 1979 г. валовый доход IBM, измеряе¬
мый в постоянных ценах, впервые в истории ПОД
уменьшился по сравнению с предыдущим годом), доля
IBM в общих экономических ресурсах отрасли быстро
падала. Суммарные потери фирмы IBM, вызванные дей¬
ствием тех же факторов, которые привели к падению
фирмы ltel, многократно превышают рекордные убытки
компании ltel и ’’конторы Ллойда”, вместе взятые, хотя
- 137
для флагмана отрасли они измерялись не прямыми
убытками, а лишь упущенной прибылью.
Рис.2.3. Динамика валового дохода на рынке ПОД компаний IBM и
Itel (в ценах 1972 г.).
Рассчитано по'. Datamation. - 1976. - № 6. - Р.52 - 53; - 1977. - № 6. - Р.64 - 65; - 1978. -
№ 6. - Р.88 - 89; - 1980. - № 7. - Р.98 - 99; - 1981. - № 6. - P.J02 - 103; - 1982. - № 6. - Р.124
- 125; - 1983. - № 6. - Р.104 - 105
Потребовалась предельная мобилизация всех произ¬
водственных научно-технических и финансовых ресур¬
сов крупнейшей в мире транснациональной компьютер¬
ной корпорации, прежде чем резким и весьма болезнен¬
ным маневром - снижением цен на основную продук¬
цию, сменой значительной части номенклатуры изделий
и услуг, глубокой внутренней перестройкой структуры
производства удалось преодолеть этот кризис и начать
процесс постепенного возвращения к прежнему (”до¬
кризисному”) уровню контроля фирмы IBM над отрас¬
лью.
Итак, не агрессивная политика цен той или иной
отдельно взятой фирмы, а объективные факторы разви¬
тия информационной технологии, которые вызвали в
конце 70-х годов резкие структурные сдвиги в индуст¬
рии ЭВМ и привели затем к общему замедлению темпов
- 138
роста сектора больших ЭВМ промышленности обработки
данных, оказались фатальными для фирмы Itel.
Сдвиги в структуре индустрии ЭВМ, которые не
смогли прогнозировать ни руководство фирма Itel, ни
тем более международные банки, ’’контора Ллойда” и
другие финансовые партнеры фирмы Itel, для гиганта
отрасли - фирмы IBM означали миллиарды долларов
упущенной прибыли, а для фирмы Itel*, не имевшей той
’’жировой” прослойки толщиной в миллиарды долларов,
на которую могла себе позволить ’’похудеть” фирма
IBM, означали прямые убытки в 1,2 млрд, долл., банк¬
ротство и, как следствие, катастрофический ущерб для
основного ее финансового гаранта - ’’конторы Ллойда”
(рис.2.3).
Динамика индустрии ЭВМ: погрешность прогноза.
Итак, из приведенных выше примеров можно заклю¬
чить, что ’’цена риска” в ошибке прогноза развития
ПОД для ряда ведущих фирм отрасли измерялась на
рубеже 80-х годов сотнями миллионов и миллиардами
долларов. Разумеется, проблемы прогнозирования
структурных сдвигов отрасли не являются специфичны¬
ми лишь для ПОД. ”В 60-х - начале 70-х годов в боль¬
шинстве крупных и ряде средних фирм были созданы
отделы стратегического планирования. Главный упор
они делали на прогноз” [13, с.34]. Вместе с тем ПОД
остается наиболее динамично развивающейся отраслью
народного хозяйства, и требования, которые предъявля¬
ют ведущие компании ПОД к создаваемым системам
стратегического планирования, существенно более высо¬
кими. В частности, некоторые ведущие компании
♦Следует отметить, что аналогичные потрясения пережили (или
”не пережили”) на рубеже 80-х годов многие другие фирмы сектора
больших ЭВМ. Среди тех, кто "пошатнулся, но устоял”, кроме упомя¬
нутой выше фирмы ICL, которую спасали деньги английских налогоп¬
лательщиков, американская фирма Amdahl - ведущий изготовитель
IBM-совместимых ЭВМ. Живучесть этой фирмы также объяснялась в
значительной степени внешними обстоятельствами: в то время амери¬
канская компания Amdahl представляла собой лишь ’’перископ” мощ¬
ной японской фирмы Fudjutsu на американском рынке ЭВМ. Как за¬
метил об этом один из американских обозревателей, ’’лучший способ
для иностранной компании внедриться на американский рынок - стать
’’американской компанией” [14, с.51].
- 139
(Xerox и др.) имеют ’’высокооплачиваемых экспертов,
предназначение которых - быть ’’фабрикой мысли”, т.е.
предугадывать и оценивать будущие перемены, предуп¬
реждать* о них руководство и одновременно выполнять
функции внутренних консультантов” [13, с.35].
Какой информацией располагают консультанты по
прогнозированию средней или малой фирмы, в которой
нет своей независимой информационной сети?
Наряду с заказными отчетами о тенденциях разви¬
тия ПОД, подготавливаемыми на коммерческой основе
консультативно-исследовательскими фирмами**, в аме¬
риканской научно-технической периодике ежегодно
публикуются различные по объему (и достоверности)
данные о состоянии и перспективах развития ПОД.
Наиболее регулярно такие обзоры готовят для своих чи¬
тателей журналы ’’Electronics” (издается в русском пе¬
реводе - ’’Электроника”) и ’’Datamation” (репродуциру¬
ется в СССР). В ’’Электронике” свыше 20 лет ежегодно
публикуются прогнозы мирового рынка электронной
техники (в том числе и вычислительной). С 1976 г. в
журнале ’’Datamation” публикуются ежегодные обзоры
структуры продукции первых 50, а с 1980 г. - первых
100 компаний ПОД под названием ”100 крупнейших
компаний отрасли” (’’The Тор 100”). Такой обзор не
претендует на прогноз, даже краткосрочный, а целиком
посвящен анализу тех изменений в структуре продук¬
ции и экономических ресурсов 100 ведущих компаний
отрасли, которые произошли за год, предшествующий
публикации; как правило, он содержит несколько тысяч
отсчетов по десяткам показателей, т.е. представляет со¬
бой обильный, но сырой материал разного уровня досто¬
верности.
*” Сторожевой гусь” - так иногда кратко определяют основные
профессиональные обязанности такого эксперта: предупреждать об
опасных изменениях внешней обстановки, обращать внимание руко¬
водства на наиболее перспективные из новых направлений производ¬
ственной деятельности.
♦♦Например, в 1983 г. фирма Artur D.Little предлагала отчет о
тенденциях развития сектора персональных ЭВМ и их применениях (в
домашних условиях, в конторах, на производстве и т.д.) по годовой
подписке стоимостью от 30 до 90 тыс. долл. [15].
- 140
Ежегодный технико-экономический обзор журнала
’’Электроника” готовится редакцией осенью и обычно
включает следующие уровни прогнозных оценок: опор¬
ные, фактические данные, полученные редакцией и от¬
ражающие сведения за предшествующий год (лаг про¬
гноза 1); оценку ситуации на текущий год, т.е. год, ког¬
да составляется прогноз (лаг прогноза 0); прогноз на
следующий год, т.е. год публикации, так как номер
журнала с прогнозом обычно выходит 1 января (лаг
прогноза 1); прогноз на 3 года вперед (лаг прогноза 3).
Каждый такой прогноз содержит в исследуемый пе¬
риод значительный объем цифровой информации,
структурированной по номенклатуре изделий вычисли¬
тельной техники и классам ЭВМ. По каждому показате¬
лю приводятся его опорное, фактическое значение за
минувший год и три прогнозные оценки с лагом 0, 1 и
3. Каждая оценка дается с 5 значащими цифрами.
Насколько точны эти оценки? Сколько из приводи¬
мых 5 значащих цифр заслуживают доверия? Получить
ответ на этот вопрос оказывается не просто, так как
сравнить данные прогноза, сделанного, например, 3 года
назад, с фактическими данными за этот год (спустя 3
года), как правило, нельзя: авторы регулярно ’’тасуют”
показатели (т.е. заменяют их другими). В тех редких
случаях, когда сравнение возможно, погрешность про¬
гноза на 3 года вперед оказывается на уровне 480%
(прогноз по малым ЭВМ не дороже 100 тыс. долл., на
1980 г.), а погрешность прогноза на год публикации -
на уровне 200% (микрокомпьютеры как комплектую¬
щие изделия на 1978 г.) и т.д.
На рис. 2.4 приводятся данные расчета относитель¬
ной ошибки текущего прогноза журнала ’’Электроника”
по основному из публикуемых им показателей - сум¬
марный объем продаж всей вычислительной техники на
американском рынке (это сводный показатель, поэтому
его нельзя ’’стасовать”, заменив другими, но и погреш¬
ность его должна быть меньше, чем остальных, так как
в нем суммируются все данные). Из рисунка видно, что
- 141
погрешность прогноза на год публикаций, как правило,
не менее 10%, на 3 года вперед - в пределах 20 - 60%.
Рис.2.4. Относительная ошибка (в %) ежегодного прогноза журнала
’’Электроника” в оценке объема продаж изделий вычислительной тех¬
ники в США.
Штрихпунктирная линия - лаг прогноза 0 - оценка объема продаж в год, предшествующий
году публикации прогноза; непрерывная - лаг прогноза I - оценка на год публикации про¬
гноза; штриховая - лаг прогноза 3 - оценка прогноза на 3 года вперед.
Рассчитано по: ’’Электроника”. - 1962 - 1983. - № 1.
Таким образом, в цифровых данных, приводивших¬
ся в прогнозах журнала ’’Электроника” свыше 20 лет,
из 5 значащих цифр в лучшем случае при оценках мо¬
гут учитываться не более одной - первой цифры.
Здесь уместно сослаться на точку зрения Ф. Джорд¬
жа (автора нашумевшего научного бестселлера 50-х го-
- 142 -
дов ’’Конструкция мозга”): ”Мы вовсе не предполагаем,
что неточное описание следует предпочитать точному,
мы лишь хотим сказать, что если описываемые факты
не точны или наше знание о них не полно, то предпоч¬
тительней иметь точное описание степени их неточно¬
сти” [16, с.120]. Н. Винер высказывался в таких случа¬
ях более резко, считая, что приписывать ’’неопределен¬
ным по самой своей сути величинам какую-то особую
точность бесполезно и нечестно” [17, с.100].
Глава третья
ТЕХНОЛОГИЯ АВТОФОРМАЛИЗАЦИИ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ
Среди всех принципов, которые можно выделить в
мире науки, трудно вообразить более привлекатель¬
ный, чем принцип простоты.
М. Рис, Р. Руффини, Дж. Уилер.
Черные дыры, гравитационные волны и космология
Три этапа информационной технологии:
эволюция критериев
В октябрьском номере ’’Proc. IRE” за 1953 г. созда¬
тель теории информации американский математик Клод
Шеннон писал: ’’Наши вычислительные машины выгля¬
дят как ученые-схоласты. При вычислении длинной це¬
пи арифметических операций ЦВМ очень значительно
обгоняют человека. Когда же пытаются приспособить
ЦВМ для выполнения неарифметических операций, они
оказываются неуклюжими и неприспособленными для
такой работы” [1, с.165].
I этап: машинные ресурсы. Отмеченные Шенноном
функциональные ограничения, а также устрашающая
стоимость первых ЭВМ полностью определяли основную
задачу информационной технологии 50-х - начала 60-х
годов - повышение эффективности обработки данных по
уже формализованным или легко формализуемым алго¬
ритмам.
Машин было мало, а нерешенных актуальных задач
счетного характера - более чем достаточно. Для ускоре¬
ния процесса кодирования машинных задач по ранее
формализованным алгоритмам, в основном математиче¬
ским, были созданы алгоритмические языки программи¬
рования типа Алгол, Фортран и др. Однако общие за¬
траты на программирование составляли в тот период
лишь несколько процентов от стоимости аренды ЭВМ,
поэтому центральной задачей технологии программиро¬
вания на этом этапе оставалась задача экономии ма¬
шинных ресурсов (машинное время и память).
- J 44 -
Основная цель тогда была - снизить общее число
машинных тактов, которых требовала для своего реше¬
ния та или иная программа, а также уменьшить объем
занимаемого ею ОЗУ. Основные затраты на обработку
данных находились тогда в почти прямой зависимости
от затраченного на них машинного времени. Именно
этой основной задаче - загрузить процессор ЭВМ так,
чтобы просчитать возможно больше за единицу машин¬
ного времени, была тогда почти целиком подчинена вся
организация вычислительного процесса. В наибольшей
степени решению поставленной на этом этапе развития
технологии программирования задачи способствовали
операционные системы, ориентированные на пакетный
режим обработки данных, а наиболее эффективным до¬
стижением технологии программирования того времени
явилось создание оптимизирующих трансляторов.
II этап: программирование. С середины 60-х годов
начался второй этап развития информационной техно¬
логии, который продолжался до начала 80-х годов и
впервые потребовал коренного пересмотра сложившихся
критериев функционирования вычислительных средств.
К этому времени относительный вес машинного време¬
ни в общих расходах на обработку данных начал неук¬
лонно снижаться. Машинное время перестало быть ос¬
новным фактором в оценке затрат на обработку данных.
Успехи в развитии электроники (БИС, полупроводнико¬
вая память и т.п.) вели к быстрому снижению удельной
стоимости машинной операции и байта оперативной па¬
мяти, тогда как расходы на разработку и сопровождение
программ почти не снижались, а в ряде случаев имели
тенденцию к росту. От технологии эффективного испол¬
нения программ к технологии эффективного программи¬
рования - так можно было определить общее направле¬
ние смены критериев эффективности в течение этого
этапа. Решению задачи способствовало развитие инте¬
рактивных систем отладки, режим разделения времени
и т.п.
Таким образом, спустя 10 лет после первых успеш¬
ных попыток подчинить ресурсы ЭВМ задаче автомати¬
зации труда программистов (создание трансляторов с
языков высокого уровня) задача экономии человече¬
ских, а не машинных ресурсов стала, наконец, цент¬
ральной для технологии программирования. При этом
одним из основных критериев эффективности информа¬
ционной технологии оказался ’’мифический человеко-
- 145 -
месяц” [2]. В это время считалось, что технология раз¬
работки программ идет в своем развитии по пути от
одиночных малых групп асов-программистов к будущей
’’земле обетованной” автоматизированных фабрик с по¬
точными линиями, выпускающими программы. Вопрос
состоит в том, на каком этапе этого пути мы сейчас на¬
ходимся” [3, с.37]. Большая часть экспертов оценивала
существовавший в 70-х годах уровень как фазу ’’кус¬
тарного производства” с хорошими шансами на медлен¬
ный, но устойчивый прогресс в течение ближайших де¬
сятилетий.
Наиболее известным результатом этого первого ра¬
дикального пересмотра критериев технологии програм¬
мирования стала созданная в начале 70-х годов опера¬
ционная система UNIX. ’’Операционную систему UNIX,
с самого начала ориентированную на повышение эф¬
фективности труда программистов, разработали сотруд¬
ники Bell Labs К. Томпсон и Д. Ритчи, которых совер¬
шенно не удовлетворяли имеющиеся примитивные сред¬
ства проектирования программ, ориентированные на па¬
кетный режим” [4]. На рубеже 80-х годов систе¬
ма UNIX рассматривалась уже как классический обра¬
зец операционной системы не только в университетских
вычислительных центрах США (откуда она начала свое
триумфальное шествие на мини-ЭВМ серии PDP-11 в
середине 70-х годов), но и ведущими промышленными
фирмами - производителями программного обеспечения.
Популярность этой системы особенно возросла после по¬
явления 16-разрядных микропроцессоров i8086, Z8000,
М68000, для каждого из которых почти немедленно бы¬
ла разработана ее версия.
III этап: формализация знаний. На рис.2.5 показа¬
но, как меняется соотношение численности профессио¬
нальных программистов и мировой парк ЭВМ. Если до
середины 70-х годов в среднем у каждой ЭВМ работал
по крайней мере один (или более) профессиональный
программист, то уже к концу 1983 г. в подавляющем
большинстве случаев (в 9 из 10) за пультом ЭВМ нахо¬
дится не программист, а так называемый непрограмми¬
рующий профессионал [5], т.е. специалист, профессио¬
нально владеющий ’’тайнами ремесла” в конкретной
предметной области, где может быть полезна ЭВМ, но
не имеющий профессиональной подготовки в области
вычислительной техники и программирования.
10 — Г. Громов
- 146 -
Рис. 2.5. Динамика мирового парка универсальных ЭВМ (7) и общей
численности профессиональных программистов (2) (в середине 80-х
годов 1 программист приходился в среднем на 10 машин).
Оценка автора
Настольная микроЭВМ, ориентированная на разра¬
ботку и исполнение прикладных программ непрограм¬
мирующим профессионалом, получила название персо¬
нального компьютера, а соответствующий режим ис¬
пользования вычислительной техники - режима персо¬
нальных вычислений.
Персональный компьютер, как правило, имеет раз¬
витые средства самообучения пользователя-новичка ра¬
боте за пультом, гибкие средства защиты от его ошибок,
и, самое главное, все аппаратно-программные ресурсы
такой ЭВМ подчинены одной ’’сверхзадаче” - обеспе¬
чить ’’дружественную реакцию” машины на любые, в
том числе неадекватные, действия пользователя.
Основная задача персональных вычислений - фор¬
мализация профессиональных знаний - выполняется,
как правило, полностью самостоятельно непрограммиру¬
ющим профессионалом или при минимальной техниче¬
ской поддержке программиста, который в этом случае
имеет возможность включаться в процесс формализации
знаний только на инструментальном уровне, оставляя
наиболее трудную для его понимания содержательную
часть задачи специалисту в данной предметной области
[6].
Обычно уже первая попытка формализовать про¬
фессиональные знания позволяет в случае успеха авто¬
матизировать по крайней мере ту сравнительно понят¬
- 147 -
ную для алгоритмизации рутинную часть выполняемой
специалистом работы, которая даже у людей творческих
профессий отнимает, по оценкам, более 75% их рабоче¬
го времени. Если учесть, что в сфере обработки инфор¬
мации занято уже около 50% трудоспособного населе¬
ния промышленно развитых стран, то нетрудно оценить
ожидаемый эффект от массового внедрения режима пер¬
сональных вычислений.
В мае 1981 г. в Лондоне под руководством Дж. Мар¬
тина был проведен тематический семинар ’’Разработка
прикладных программ без программистов” (Application
Development Without Programmers) [7], на котором
впервые специально обсуждался круг вопросов, связан¬
ных с этим принципиально новым (а по мнению орга¬
низаторов семинара, революционным) подходом к ис¬
пользованию вычислительных средств*.
В начале 60-х годов был разработан ряд программ¬
ных решений, технологических приемов и технических
средств для организации режима персональных вычис¬
лений, однако, по-видимому, пройдет еще определенное
время, прежде чем здесь будет найден аналогичный сис¬
теме UNIX в 70-х годах эталон решения центральной
задачи 80-х годов в области технологии программирова¬
ния - инструментальная система для формализации
профессиональных знаний. Как превратить ЭВМ в эф¬
фективный инструмент программирования для непрог¬
раммирующих профессионалов - актуальный вопрос
технологии программирования в 80-е годы, от ответа на
который в первую очередь зависят масштабы и эффек¬
тивность внедрения вычислительной техники.
Предварительные итоги: автоформализация зна¬
ний. Мы кратко рассмотрели (в основном на функцио¬
нальном уровне) истоки и некоторые отличительные
признаки нового этапа информационной технологии.
Этот этап обычно называют эрой персональных вычис¬
лений, но, вероятно, более точно его можно определить
как этап автоформализации профессиональных знаний
[8]. В начале 80-х годов этот этап приходит на смену
первым этапам развития вычислительной техники, ос-
♦Однако сам Мартин оставался в рамках исповедуемой им концеп¬
ции централизованной обработки данных. Возможности применения
пользователями мини-ЭВМ рассматриваются им как своего рода кара
небесная, навлекаемая на профессиональных программистов за неу¬
довлетворительную организацию вычислительного процесса на боль¬
шой ЭВМ.
10
- 148 -
нову которых составляла технология программирования
формализованных знаний.
Подобно тому как за последние 300 лет интенсивно¬
го развития промышленности в топках теплоэнергетиче¬
ских установок была сожжена значительная часть орга¬
нического топлива, накопленного за сотни миллионов
лет, так за последние 30 лет развития вычислительной
техники оказалась закодированной в машинные про¬
граммы уже заметная часть того задела ранее формали¬
зованных знаний, который был накоплен человечеством
за последние 300 лет интенсивного развития точных на¬
ук. Готовых алгоритмов для автоматизации конторских
работ, промышленного производства, эксперименталь¬
ных исследований и других, по определению К. Шенно¬
на, неарифметических приложений ЭВМ не существует.
После того как была исчерпана значительная часть
мировых запасов органического топлива, начался интен¬
сивный поиск так называемых альтернативных источни¬
ков энергии. Аналогичным образом после исчерпания
значительной части формальных алгоритмов обработки
данных, заготовленных за последние столетия быстрого
развития точных наук, дальнейшее развитие информа¬
ционной индустрии потребовало разработки альтерна¬
тивной информационной технологии - технологии авто¬
формализации профессиональных знаний. Известно,
что, например, в США, где производится более полови¬
ны всего объема средств вычислительной техники капи¬
талистических стран (а с ЭВМ в профессиональной дея¬
тельности сталкивается более 50% трудоспособного на¬
селения) , численность профессиональных программи¬
стов составляет лишь около 0,5% трудоспособного насе¬
ления. Поэтому трудно ожидать, что программисты
смогли бы самостоятельно решить задачу формализации
профессиональных знаний в быстро растущих разнооб¬
разных областях новых приложений ЭВМ.
С учетом сложившихся к началу 80-х годов тенден¬
ций относительного роста парка ЭВМ и численности
программистов (см. рис. 2.5) становится очевидным, что
реальные возможности профессиональных программи¬
стов в ближайшем будущем будут ограничиваться раз¬
работкой базовых средств и лишь наиболее универсаль¬
ных пакетов программ для поставляемых ЭВМ. Все, что
могут сделать профессиональные программисты для ре¬
шения центральной задачи информационной технологии
- формализации знаний, - это попытаться создать типо¬
- 149 -
вую технологию (или спектр типовых технологических
приемов, например, по основным проблемным обла¬
стям) для автоформализации профессиональных зна¬
ний, т.е. разработать инструментальные средства, облег¬
чающие непрограммирующим профессионалам процесс
самостоятельной формализации их индивидуальных
знаний.
Универсальные ЭВМ
для специализированных применений:
мини-, микро-, персональные ЭВМ
На первых этапах развития ЭВМ разделялись на
два принципиально различных класса: универсальные и
специализированные. Эта простая и ясная структура
вычислительных средств была разрушена с появлением
мини-ЭВМ.
Мини-ЭВМ. В начале 60-х годов были сделаны пер¬
вые попытки отказаться от создания очередных конт¬
роллеров узкоспециального назначения, заменив их та¬
ким универсальным процессором, который мог бы (по
своим технико-экономическим характеристикам и экс¬
плуатационным параметрам) быть использован в самых
различных задачах обработки информации. Были осно¬
вания предполагать, что рынок для такого универсаль¬
ного контроллера окажется достаточно широким, чтобы
оправдать резко возрастающие (из-за дополнительных
требований универсальности) начальные затраты на его
разработку.
За рубежом наиболее успешной из такого рода по¬
пыток оказалась разработка фирмы DEC. В 1963 г. этой
фирмой был выпущен универсальный контроллер ти¬
па PDP-5. За два года было выпущено около сотни эк¬
земпляров таких контроллеров. Одним из первых его
практических применений было выполнение функций
спецконтроллера в контуре управления ядерным реакто¬
ром. С 1965 г. фирма начала выпуск усовершенствован¬
ной версии - PDP-8. С этим изделием и связывают по¬
явление в 1968 г. термина ”мини-ЭВМ”. Мини-ЭВМ ти¬
па PDP-8 стали первым массовым изделием этого клас¬
са: в начале 70-х годов их общий тираж превысил
100 тыс. экземпляров [9, с.21].
- 150 -
Итак, на этапе формирования этого нового типа вы¬
числительных средств мини-ЭВМ рассматривались как
универсальные устройства преобразования информации,
выпускаемые для специализированных применений [10,
с. 3].
Функциональные отличия: большие и мини-ЭВМ.
Чтобы удовлетворять таким требованиям, мини-ЭВМ
должны были обладать следующими особенностями по
отношению к традиционным типам "больших” ЭВМ:
быть достаточно дешевыми, чтобы массовый пользова¬
тель мог себе позволить приобретать их для решения
узкоспециальных задач; достаточно надежными для ра¬
боты в контуре управления; обладать необходимой фун¬
кциональной гибкостью, которая позволяла бы выпол¬
нять их проблемную ориентацию на широкий круг за¬
дач без чрезмерных трудозатрат со стороны пользовате¬
лей; обладать свойством полной архитектурной ”про¬
зрачности”, т.е. структура и функции устройства долж¬
ны быть по возможности легко понятны пользователю.
Что получила каждая из сторон - изготовитель и
пользователь - от такого решения? Пользователь полу¬
чил возможность резко ускорить процесс автоматиза¬
ции. Вместо длительной процедуры взаимодействия с
промышленностью по созданию (почти с нуля) каждого
отдельно заказываемого специализированного устройст¬
ва обработки информации (например, контроллеров для
измерительных или управляющих систем) появилась
возможность приобретать на промышленном рынке го¬
товый универсальный ’’полуфабрикат” такого устройст¬
ва, чтобы непосредственно на объекте автоматизации
запрограммировать его на конкретный тип применений*.
Изготовитель получил возможность перейти от выпуска
единичных и мелкосерийных устройств, выполняемых
каждый раз по новым спецификациям заказчика, к мас¬
совому выпуску изделия стандартизованной структуры
со всеми связанными с этим технологическими и эконо¬
мическими преимуществами.
Но, как известно, за любые преимущества следует
платить. В данном случае все негативные аспекты уни¬
версальности воспринимает только пользователь. Чем
приходится расплачиваться пользователю за технологи-
♦Существенно, что в то время (начало 60-х годов) стоимость аппа¬
ратуры обработки данных во много раз превосходила затраты на их
программирование.
- 151 -
ческий комфорт изготовителя? Во-первых, тем, что за¬
ключительная операция - проблемная ориентация уни¬
версального устройства на конкретную задачу пользова¬
теля - целиком перекладывается изготовителем на само¬
го пользователя; во-вторых, функциональная избыточ¬
ность универсального устройства на каждой отдельно
взятой задаче означает его принципиальную (т.е. неуст¬
ранимую) неэффективность.
Чем изготовитель смягчает давление указанных
проблем универсальности на пользователя? Во-первых,
неизбежные потери от функциональной избыточности
уменьшаются от снижения цены на универсальные кон¬
троллеры до уровня, при котором далеко не полное (как
правило) использование всех его функций лишь слабо
отражается на экономической эффективности системы,
в которую он встраивается; во-вторых, трудности про¬
цесса ориентации универсального процессора на конк¬
ретную задачу пользователя облегчаются поставкой
средств их программной и аппаратной поддержки (сис¬
темы реального времени, трансляторы, развитая пери¬
ферия - устройства сопряжения с объектом и т.п.).
Два типа поставки и две группы потребителей ми¬
ни-ЭВМ. Через несколько лет после начала массового
выпуска мини-ЭВМ сложились две основные группы их
потребителей и соответственно два различных варианта
поставки. Первая группа - промышленные предприятия,
выпускающие сложные управляющие комплексы, в ко¬
торые универсальный процессор входит в качестве одно¬
го из комплектующих блоков. Эти так называемые
OEM (Original Equipment Manufacturers)-поставки вы¬
полняются, как правило, крупными партиями по сни¬
женным ценам и нередко в конструктивно незавершен¬
ном исполнении (например, не обязательно в корпусе
и т.д.). Вторая группа - это так называемые конечные
пользователи (End users), приобретающие мини-ЭВМ
непосредственно для решения конкретных задач автома¬
тизации обработки информации в технологических про¬
цессах, научных исследованиях и т.д.
Если характер использования мини-ЭВМ первой
группы потребителей эволюционизировал относительно
медленно, то основная группа конечных пользователей
начала радикально изменять как режимы использова¬
ния, так и области применения мини-ЭВМ уже через
несколько лет после начала их активной эксплуатации.
По мере расширения номенклатуры периферийного обо¬
- 152 -
рудования и совершенствования программного обеспече¬
ния мини-ЭВМ все более заметная часть общего кон¬
тингента пользователей начала применять их далеко за
пределами установленных изготовителем штатных фун¬
кций программируемого контроллера. На рубеже 70-х
годов использование мини-ЭВМ в рамках, традиционно
принятых для больших ЭВМ, стало практически повсе¬
местным.
Зона частичного совпадения областей применения
мини- и больших ЭВМ быстро увеличивалась, и, нако¬
нец, в начале 70-х годов с появлением супер-мини на
верхнем краю спектра мини-ЭВМ произошло их полное
перекрытие по выполняемым функциям (мультипрог¬
раммирование, в том числе режим разделения времени,
и т.д.).
Два типа исполнения мини-ЭВМ. Итак, к концу
60-х годов с термином мини-ЭВМ связывали уже два
существенно различных типа средств вычислительной
техники:
1) универсальный блок обработки данных, серийно
выпускаемый для применения в различных специализи¬
рованных системах контроля и управления;
2) небольших габаритов универсальную ЭВМ, про¬
блемно-ориентированную пользователем на решение ог¬
раниченного круга задач в рамках одной лаборатории,
технологического участка и т.д., т.е. задач, в решении
которых оказывались заинтересованы 10-20 человек,
работавших над одной проблемой.
Микропроцессоры и микроЭВМ
Следующий структурный уровень универсальных
вычислительных средств для специализированных при¬
менений начинает формироваться на рубеже 70-х годов,
когда успехи полупроводниковой технологии конца 60-х
годов привели к созданию больших интегральных схем
(БИС) и, таким образом, впервые появилась реальная
технологическая возможность создать универсальный
процессор на одном кристалле.
Термин микропроцессор связывают с известной раз¬
работкой, которую американская фирма Intel (основан¬
ная в 1968 г.) выполняла на рубеже 70-х годов по зака¬
зу японской компании. На одном из первых этапов раз¬
работки изготовитель предложил тогда вместо создания
- 153 -
очередного специализированного набора БИС с жесткой
логикой решить задачу заказчика созданием универ¬
сального процессора на кристалле, который мог быть за¬
программирован затем на выполнение заданных в спе¬
цификации заказчика функций.
Основные концепции. Один из основателей фирмы
Intel - Г. Мур следующим образом определял поставлен¬
ную тогда цель: необходимо было ’’создать стандартный
логический блок, конкретное назначение (функцию) ко¬
торого можно было определить после его изготовле¬
ния...”. Он поясняет, что ’’идея создания стандартных
логических цепей, функции которых определяются
впоследствии с помощью программного обеспечения,
может быть, и не нова для промышленности, производя¬
щей универсальные ЭВМ, но ее внедрение в производст¬
во компонентов является новым и приводит к коренным
преобразованиям”. По его мнению, ключ успеха микро¬
процессоров - в ’’быстром снижении стоимости в пере¬
счете на выполняемую функцию, ибо этот фактор всег¬
да был основной движущей силой развития техноло¬
гии... Технология получила возможность развиваться в
направлениях, которые ранее были закрыты из-за того,
что мы не могли определить широко применимые функ¬
ции” [11, с.7].
Если мини-ЭВМ, приобретаемые для работы с ко¬
нечными пользователями, имело смысл ориентировать
на проблему, в которой были бы заинтересованы по
крайней мере 10-30 сотрудников (например, исследо¬
вательская группа или лаборатория, технологический
участок, небольшая контора и т.д.), то универсальная
микроЭВМ по экономическим соображениям уже может
быть индивидуальным инструментом, т.е. персональной
ЭВМ.
Аппаратура и программы: сдвиг акцентов. Здесь,
однако, важно подчеркнуть, что концепция универсаль¬
ного процессора для специализированных применений
закладывалась в архитектуру мини-ЭВМ начала 60-х
годов, когда стоимость программирования была почти
на порядок ниже стоимости аппаратных средств обра¬
ботки данных. Поэтому в то время массовый выпуск
универсальных на аппаратном уровне устройств, кото¬
рые пользователю предстояло запрограммировать на
конкретную задачу, был экономически достаточно обос¬
нован. В настоящее время ситуация изменилась на про¬
тивоположную - стоимость программирования в среднем
- 154 -
в 2 - 3 раза превышает (за время жизни изделия) сто¬
имость начальных затрат на приобретение аппаратуры.
Поэтому вопрос персональной ориентации универсаль¬
ных микропроцессорных средств на конкретные задачи
отдельных пользователей становится все более актуаль¬
ным и требует создания принципиально новой техноло¬
гии программирования. Сущность назревающих в этой
области трудностей достаточно точно отражает фраза,
ставшая крылатой среди зарубежных потребителей мик¬
ропроцессорной техники: ” 70-центовый кристалл по¬
рождает 100-долларовые проблемы”.
Два типа микропроцессорных средств. Итак, по¬
следовательная реализация принципа универсальных
ЭВМ для специализированных применений на следую¬
щем структурном уровне - на уровне компонентов -
привела к формированию двух новых типов вычисли¬
тельных средств:
1) микропроцессор - массовый универсальный пре¬
образователь информации, основное назначение которо¬
го - рассредоточение машинного ’’интеллекта” до ниж¬
него уровня блоков, узлов и отдельных деталей специа¬
лизированных систем контроля и управления с целью
повышения их эффективности и расширения функцио¬
нальных возможностей;
2) микроЭВМ в режиме индивидуальной диалоговой
системы, т.е. персональный компьютер - массовый инст¬
румент для ’’усиления природных возможностей челове¬
ческого разума” [14].
- 155 -
Проблемно-ориентированные мини-ЭВМ и
персональные компьютеры
Различия между встраиваемыми в специализиро¬
ванные системы микропроцессорами и мини-ЭВМ (в
OEM-исполнении) впечатляют разницей в масштабах и
эффекте внедрения, однако существенно более принци¬
пиальной оказывается качественная разница между ми¬
ни-ЭВМ в режиме диалогового проблемно-ориентиро¬
ванного комплекса (а это был наиболее массовый режим
использования универсальных мини-ЭВМ в 70-е годы) и
микроЭВМ в исполнении персонального компьютера.
Отметим основные функциональные отличия этих
двух поколений универсальных ЭВМ для специализиро¬
ванных применений при их использовании в диалоговом
режиме. Диалоговый проблемно-ориентированный комп¬
лекс на базе мини-ЭВМ обеспечивает режим эффектив¬
ного включения профессиональных навыков пользовате¬
ля в процессе управления пакетом прикладных про¬
грамм. Пакетом, который, как правило, содержит неко¬
торую часть ранее формализованных программистом
профессиональных знаний пользователя. Индивидуаль¬
ная диалоговая система на базе микроЭВМ (персональ¬
ный компьютер), кроме выполнения отмеченных выше
функций проблемно-ориентированного комплекса, по¬
зволяет широкому кругу пользователей самостоятельно
начать процесс формализации своих профессиональных
знаний.
Феномен персональных вычислений
Персональный компьютер - первый массовый инст¬
румент активной формализации профессиональных зна¬
ний. По возможному влиянию на развитие индустриаль¬
но развитого общества феномен персональных вычисле¬
ний сравнивают с началом эры всеобщей грамотности,
- 156 -
которая стала возможной после изобретения книгопеча¬
тания. Развивая эту аналогию, отметим, что если книга
была и остается средством массового тиражирования и
пассивного хранения знаний, то персональный компью¬
тер является первым инструментом непосредственного
активного включения формализованных профессиональ¬
ных знаний в производственный процесс. После изобре¬
тения печатного станка потребовалось еще полтысячи
лет стимулируемого книгопечатанием развития науки и
технологии, прежде чем был создан первый массовый
индивидуальный инструмент для непосредственного
преобразования профессиональных знаний в активную
производственную силу - в программы персональных
компьютеров (ПК).
Отличительная особенность программного обеспече¬
ния ПК - все ’’болты и гайки” операционной системы
упрятаны внутрь. Ресурсы ЭВМ доступны пользователю
на языке высокого уровня. Обычно это система Бейсик,
которая включает простой, доступный ’’человеку с ули¬
цы” диалоговый язык программирования, редактор и
командный язык. Основная задача, которая решается
создателями программного обеспечения ПК, - освобо¬
дить пользователя от необходимости пробиваться к вы¬
числительным ресурсам через джунгли языков управле¬
ния заданиями, командных процедур и другого нагро¬
мождения операционных систем больших ЭВМ. Как по¬
казали первые опросы покупателей, для инженеров, на¬
пример, ПК - это личная ЭВМ с ’’дружественным” про¬
граммным обеспечением (friendly software), которое по¬
зволит, наконец, им самим запрограммировать те наи¬
более интересные задачи, смысл которых нередко ус¬
кользал при попытке сформулировать их программисту.
Открытие феномена персонального компьютера в
США связывают с именем Стива Джобса - руководите¬
ля и основателя фирмы Apple Computer. В 1980 г.
Джобс определил этот тип ЭВМ как индивидуальный
инструмент для усиления природных возможностей че¬
ловеческого разума. В середине 1981 г. Джобс попытал¬
ся раскрыть смысл этой формулировки с помощью про¬
стой аналогии. ’’Однажды, - припоминает он, - мне до¬
велось разглядывать список биологических видов, распо¬
ложенных по уровню эффективности, с которой они ис¬
пользуют свою мускульную энергию для передвижения.
На первом месте по эффективности в этом списке нахо¬
дится кондор, а человек - в нижней трети списка... В то
- 157 -
же время известно, что человек, который едет на вело¬
сипеде, по эффективности использования мускульной
энергии намного превосходит всех известных животных,
включая кондора” [15, с.8]. По мнению Джобса, ПК
выполняет для человека те же инструментальные функ¬
ции повышения эффективности, что и велосипед, но в
иной, немеханической сфере человеческих возможно¬
стей. Итак, ПК - это первый в истории индивидуаль¬
ный инструмент, который позволяет заметно увеличи¬
вать эффективность интеллектуальной деятельности че¬
ловека.
В приведенной Джобсом аналогии важно подчерк¬
нуть два принципиальных обстоятельства. Здесь речь
идет не об автоматическом переключении природных
возможностей любого владельца ПК на какой-то более
высокий уровень интеллектуальной мощи. Разумеется,
этого не происходит. ПК, как, впрочем, и велосипед, не
уравнивает возможности различных людей, как напри¬
мер, уравнивает их физические возможности к передви¬
жению автомобиль. И ПК, и велосипед лишь усиливают
эффективность использования человеком его природных
возможностей. При этом уже существующая разница в
возможностях отдельных людей соответственно усили¬
вается и может оказаться в абсолютном значении даже
заметно большей, чем исходная. С другой стороны, ди¬
станция по шкале профессиональной производительно¬
сти между людьми, близкими по своим возможностям,
из которых один вооружен соответствующим инстру¬
ментом, а другой безоружен, будет, очевидно, быстро
увеличиваться. Именно это последнее обстоятельство в
значительной степени объясняет наблюдаемые за по¬
следние 10 лет высокие (экспоненциальные) темпы рос¬
та годового объема продаж ПК.
Становление парка ПК: темпы роста. Отдельные
экземпляры ПК начали появляться в 1973 г. и воспри¬
нимались как дорогостоящие экзотические игрушки. В
1976 г. было продано 20 тыс. ПК, причем три четверти
этого тиража уже тогда купили те, кто рассчитывал ис¬
пользовать их не в сфере досуга, а непосредственно в
своей профессиональной деятельности: инженеры и тех¬
ники, коммерсанты, конторские служащие, медики,
преподаватели и т.д. В 1977 г. число установленных ПК
достигло 50 тыс., в 1982 г. оценивалось на уровне
5 млн. и в 1983 г. - 10 млн. [16, 17]. Темпы роста этого
сектора рынка вычислительной техники США характе¬
- 158 -
ризует рост фирмы Apple Computer, основанной в
1977 г. с общим капиталом в 2,5 тыс. долл. Из рис.2.6
Рис. 2.6. Динамика валового дохода фирмы Apple Computer
По данным: "Datamation’'. - 1980. - N 7. - Р.96-99; - 1981. - N 6. - Р.94-95; - 1982. - N 6. -
Р.106-107; - 1983. - N 6. - Р.96-99
следует, что к 1984 г., т.е. через 6 лет после основания
фирмы, годовой объем продаж ПК фирмы Apple превы¬
сит 1 млрд. долл. Для сравнения отметим, что лидер в
области мини-ЭВМ фирма DEC (которая с 1981 г. вы¬
шла на второе место после IBM по объему продаж вы¬
числительной техники в капиталистическом мире) пре¬
одолела миллиардный рубеж в 1977 г., спустя 20 лет
после своего основания, а фирме IBM, основанной в
1911 г., потребовалось для этого более 40 лет.
Глава четвертая
ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ И
НАУКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Во многих вещах не сомневаются потому, что обще¬
принятых мнений никогда не проверяют...
Монтень. Опыты
Персональные вычисления и тенденции
развития технологии программирования
Резкое снижение барьера узкоспециальных знаний,
которые необходимы для работы с персональной ЭВМ,
закономерно привело на рубеже 80-х годов к революци¬
онной ситуации в информационной технологии. Специ¬
алисты самых разных областей науки, техники, медици¬
ны, образования и т.п., которые раньше были отделены
от вычислительных ресурсов, так сказать, спинами про¬
граммистов, получили возможность самостоятельно ста¬
вить и решать на ЭВМ те профессионально наиболее
интересные задачи, смысл которых обычно ускользал
при попытках сформулировать их программисту.
Персональные компьютеры вызвали к жизни новый
термин - ’’парапрограммисты”*. ’’Парапрограммисты” -
новый класс профессиональных пользователей. Здесь,
видимо, можно усмотреть аналогию с делением водите¬
лей автомобилей на профессионалов, работающих по
найму, и массой автомобилистов, управляющих только
личной машиной. Парапрограммисты пишут такие про¬
граммы, которые в лучшем случае вызывают лишь
снисходительную улыбку у профессиональных програм¬
мистов, пытающихся оценивать их по критериям эф¬
фективности использования памяти, быстродействия и,
самое главное, стиля программирования. Однако все бо¬
лее нередки ситуации, когда при всех отмеченных недо¬
статках у созданной парапрограммистом программы
оказывается одно, но решающее достоинство - она рабо-
*Термин ’’парапрограммист” (пара - греч. ’’возле”) ввел в техни¬
ческую литературу сотрудник фирмы Rand Corporation У. Ваэр. В
конце 70-х годов он отметил, что широкое распространение микро-
ЭВМ порождает новый класс профессиональных пользователей вычис¬
лительных машин (cadre of para-programmers) [1].
- 160 -
тает, т.е. снимает со своего создателя часть рутинной
нагрузки на некоторых (иногда весьма существенных)
этапах обработки информации или же обеспечивает ему
новые более эффективные режимы обработки информа¬
ции, которые ранее были в принципе не под силу нево¬
оруженному разуму. При этом типичной является ситу¬
ация, когда никто другой, кроме парапрограммиста -
автора неэффективной по всем традиционным критери¬
ям программы, в принципе не смог бы ее создать, так
как он сам понял алгоритм, который пытался формали¬
зовать, только после отладки 9-го, а то и 12-го варианта
своей программы и уже заведомо никогда бы не смог его
корректно сформулировать программисту.
Здесь существенно отметить, что элегантная по сти¬
лю и эффективная по машинным ресурсам профессио¬
нально созданная прикладная программа нередко соот¬
носится с ’’плохой” программой, которую бывает вы¬
нужден разработать для той же цели парапрограммист,
так, как это описывает в известной ’’притче о двух про¬
граммах” Г. Майерс в книге ’’Надежность программного
обеспечения”.
В одной организации долго не удавалось заставить
работать прекрасно написанную программу. Был при¬
влечен специалист, сделавший за две недели новую
программу, которая, наконец, заработала. ’’При демон¬
страции ее работы он отметил, что его программе тре¬
буется 10 секунд на каждую карту. Один из разработчи¬
ков первоначального варианта, торжествуя, заявил: ”А
моей программе требуется только одна секунда на кар¬
ту”. Ответ программиста стал классическим: ”Но ваша
программа не работает. Если программа не должна ра¬
ботать, я могу написать такую, которой хватит одной
миллисекунды на карту” [2, с.162].
Раздел, где Майерс приводит эту притчу, озаглав¬
лен: ’’Игнорируйте все предложения по повышению эф¬
фективности, пока программа не будет правильной”.
’’Худшее, что может быть сделано, - утверждает он, -
это начать беспокоиться о скорости программы до того,
как она станет работать правильно. Быстрая, но непра¬
вильная программа бесполезна; медленная, но правиль¬
ная всегда имеет некоторую ценность, а может оказать¬
ся и вполне удовлетворительной” [2, с.161]. Очевидно,
вместо критерия скорости в приведенную выше ’’форму¬
лу эффективности по Майерсу” можно подставить в
конкретной ситуации любой иной критерий из всего
- 161 -
традиционного набора критериев эффективности, охра¬
няемого большой наукой об ЭВМ.
О критериях эффективности
в программировании
В 50 - 60-х годах одной из основных характеристик
сложности электронного оборудования могло служить
число используемых в нем ламп, а затем полупроводни¬
ковых вентилей (диодов и транзисторов). Минимизация
числа активных компонентов цифровых устройств, как
правило, означала в то время существенное упрощение
ЭВМ, повышение надежности. Математический аппа¬
рат, который позволял проектировщику ’’экономить
мышление” и минимизировать количество используе¬
мых в конструируемом приборе вентилей формальными
методами, был в этих условиях полезным и широко ис¬
пользовался.
После появления на рубеже 70-х годов интеграль¬
ных схем средней, а затем и большой (БИС) интегра¬
ции старая характеристика сложности цифрового уст¬
ройства по числу используемых в нем диодов и транзи¬
сторов потеряла всякий смысл. С другой стороны, если в
50 - 60-х годах никому и в голову не могло прийти оце¬
нивать конструктивную сложность цифрового устройст¬
ва суммарным числом ’’ножек” на цоколях всех его
ламп или общим числом выводов на диодах и транзи¬
сторах, то в 70-х годах оказалось, что общее число ак¬
тивных компонентов уже не имеет решающего значе¬
ния, а в большинстве случаев более важными парамет¬
рами являются количество выводов и число кристаллов.
В это время уже трудно было бы отыскать разработ¬
чика цифровой аппаратуры, который из любви к клас¬
сическим методам ранее освоенного им математического
аппарата занимался бы минимизацией числа транзисто¬
ров в цифровой аппаратуре четвертого поколения.
Совершенно иная ситуация сложилась в технологии
программирования. Критерии эффективности программ,
сформировавшиеся в 50-х годах для ламповых ЭВМ, с
трудом ’’вытравлялись” из науки и практики програм¬
мирования середины 70-х годов и все еще сохраняют
живучесть в середине 80-х. Э. Йодан, защищая в
1977 г. структурное программирование от критиков, об-
11 — Г. Громов
- 162 -
ращавших внимание на очевидное снижение эффектив¬
ности хорошо структурированных программ из-за уве¬
личения числа обращений к подпрограммам, вынужден
был ссылаться на энергичное замечание В. Вульфа: ”Во
имя эффективности в программировании вычислений
было совершено больше прегрешений (причем не всегда
ее удавалось достичь), чем по какой-либо другой причи¬
не, включая непроходимую глупость” [3, с.211].
Причины устойчивости ’’реликтовых”
критериев
Таких причин несколько, но в первом приближении
их можно условно объединить в две основные группы.
Объективные, по-видимому, при любом уровне развития
вычислительных средств будет существовать относи¬
тельно небольшое число отдельных задач, для которых
потребуется работать на пределе любых доступных ма¬
шинных ресурсов (задачи прогнозирования погоды, от¬
дельные ’’критические” программы операционных сис¬
тем, систем управления базами данных и т.д.). Субъек¬
тивные - исторически первые единицы измерения ма¬
шинных ресурсов: производительность (операции в се¬
кунду) и объем памяти (килобайты) - остаются пока
единственными ’’метрами” и ’’килограммами” науки об
ЭВМ. Для всех остальных характеристик систем обра¬
ботки данных пока не найдено надежных и общеприня¬
тых количественных показателей.
Есть и ряд косвенных (вытекающих из отмеченных
выше причин). Например, известно, что существование
ограниченного числа достаточно важных областей при¬
ложений ЭВМ, где ’’реликтовые” критерии работают
уже свыше 30 лет (предельные по вычислительным ре¬
сурсам задачи), а также исследованные для некоторых
из таких задач методы измерений непосредственной за¬
висимости качества результата от доступных вычисли¬
тельных ресурсов позволяют дидактически наиболее
убедительно демонстрировать ’’практический” выход
элегантного стиля программирования в конечный ре¬
зультат хрестоматийных задач. Поэтому первый относи¬
тельно небольшой круг приложений ЭВМ, с которого
начиналось когда-то развитие вычислительной техники,
так навсегда и остался ’’землей обетованной” для соста¬
- 163 -
вителей большей части учебников по ЭВМ и програм¬
мированию.
Принятая до самого последнего времени схема по¬
строения книг по основам ЭВМ и программированию, а
также соответствующих вузовских учебников практиче¬
ски исключала даже саму возможность выйти в учебном
курсе за рамки классического круга ’’реликтовых” идей,
проблем и критериев. Вот как описывает сложившуюся
в этой области ситуацию Ю. М. Баяковский: ’’Ранее в
литературе (как в зарубежной, так и в отечественной)
получила распространение следующая схема: обширный
раздел посвящался системам счисления, затем излага¬
лись приемы программирования на машинном языке с
привлечением символических обозначений и в заключе¬
ние изучался какой-либо язык программирования (чаще
других Алгол-60)” [4, с.5]. Машинная эффективность
разрабатываемых программ поэтому до сих пор остается
тем ’’оселком”, на котором оттачивается профессио¬
нальное мастерство поколений молодых программистов.
Чтобы отказаться от усвоенных фундаментальных основ
своей профессии, далеко не всем из них затем хватает
’’жизненного ресурса” в повседневной производственной
деятельности.
Года через два с аналогичным заявлением выступил
Л. Н. Королев. По его мнению, ’’практически отсутству¬
ют книги, доходчиво излагающие проблематику техно¬
логии программирования” [3, с.6].
Чем можно объяснить столь упорный уход от реаль¬
ных проблем технологии программирования, своего рода
’’табу” на содержательные аспекты острой профессио¬
нальной проблемы, строго соблюдаемое авторами много¬
численных книг и учебников программирования? На¬
пример, по мнению Л. Н. Королева, известная рабо¬
та Э. Йодана ’’Структурное проектирование и конструи¬
рование программ” - это за все время развития вычис¬
лительной техники всего лишь ’’вторая книга, посвя¬
щенная организационным и технологическим аспектам
программирования, которая адресована широкому кругу
читателей” [3, с.6].
По-видимому, дело в том (как об этом пишет
Йодан), что ’’нам известно очень мало о программах и
программистах такого, что может быть измерено или
оценено количественно; большая часть из того, что мы
знаем, состоит из общих принципов и соображений. Оп¬
ределенная работа в этом отношении ведется, но пока
11
- 164 -
нет еще результатов, о которых можно было бы расска¬
зать. А пока лучшее, что мы можем сделать, - передать
свой опыт другим программистам и надеяться, что ког¬
да-нибудь явится какой-нибудь Галилей или Ньютон и
превратит в науку лучшие приемы того колдовства, ко¬
торое мы называем программированием для ЭВМ” [3,
с.45].
После того, как Йодан таким образом объясняет,
что термин ’’математическое обеспечение ЭВМ” (кото¬
рым все еще иногда называют программное обеспече¬
ние) определяет тот вид инженерной деятельности, ко¬
торый пока дальше от математики, чем все до сих пор
известные инженерные дисциплины, появляется, нако¬
нец, возможность по-настоящему делового профессио¬
нального разговора об актуальных проблемах техноло¬
гии программирования. Одна из первых тем такого раз¬
говора - эффективность по машинным ресурсам профес¬
сионально создаваемых программ. ’’Эффективность.
Большинство программистов обычно считают это свой¬
ство наиболее важной характеристикой программы.
Многие программисты, включая некоторых из наиболее
талантливых и опытных, могут тратить часы и даже
дни, пытаясь ускорить подпрограмму на несколько мик¬
росекунд, или написать ее на одну команду короче, или
уменьшить на одно слово длину массива. Во многих
случаях, - осторожно резюмирует Э. Йодан, - все это не
стоит затрачиваемых усилий” [3, с.43].
Альтернатива ’’реликтовому” критерию?
Можно предположить, что указанные выше факто¬
ры лишь частично объясняют сложившуюся парадок¬
сальную ситуацию. Дело в том, что, пока в большинст¬
ве практически интересных случаев не выработано ко¬
личественной оценки правильности программ, разработ¬
чик старается сделать ее правильной хотя бы по одному
точно ему известному, пусть в данном случае несущест¬
венному, но профессионально престижному (количест¬
венному!) критерию. Таким универсальным для всех
областей приложений и наиболее точно измеряемым
критерием остается до сих пор внутренний критерий
эффективности, оцениваемый по ресурсам ЭВМ:
’’Сколько времени Ваша программа обрабатывает мас¬
сив из ...по...? А моя ...! А объем памяти?”... Это един¬
- 165 -
ственный универсальный критерий, который обеспечи¬
вает код профессионального общения для программистов
из разных коллективов, организаций и стран. И крите¬
рий этот будет, видимо, существовать до тех пор, пока
у него нет альтернативы.
Трудно предположить, чтобы, следуя, например,
приведенной выше ’’формуле эффективности по Майер¬
су”, профессиональные программисты решились сопо¬
ставлять итоги отдельных разработок в таких терминах:
’’Насколько работа Вашей программы более правильно
отражает существо поставленной пользователем при¬
кладной задачи, чем моя?” В какой ’’метрике” оцени¬
вать правильность прикладных программ?
В середине 70-х годов Э. Дейкстра предложил сле¬
дующий объективный критерий оценки качества про¬
граммы: ”<элегантным> мы всегда называем то, что до¬
пускает красивое короткое доказательство... длина фор¬
мального доказательства - это объективный крите¬
рий” [5, с.272]. Таким образом, из двух сопоставляе¬
мых программ более ’’элегантной” следует считать ту,
для формального доказательства правильности которой
потребуется более короткое доказательство. К сожале¬
нию, несмотря на успех книги ’’Дисциплина программи¬
рования”, в которой обосновывается этот критерий
’’элегантности”, пока не заметно, чтобы он сколько-ни¬
будь потеснил ’’реликтовый” критерий эффективности.
Возможно, одна из причин этого заключается в том,
что за последние 10 лет бурного развития вычислитель¬
ной техники и роста областей применений ЭВМ общее
число задач программирования, которые в принципе до¬
пускают формальное доказательство их правильности,
возросло лишь незначительно по сравнению с тем их
количеством, которое было накоплено за весь предшест¬
вующий период Сот Евклида до Дейкстры”).
Если принять во внимание тот факт, что вероят¬
ность ошибки в формальных спецификациях, определя¬
ющих условия правильности прикладной программы
(даже для тех относительно все более редких случаев,
где такие формальные спецификации принципиально
могут быть составлены), обычно существенно превыша¬
ет вероятность ошибки в программном коде, то перспек¬
тива какого-либо неакадемического использования объ¬
ективного критерия ’’элегантности” представляется про¬
блематичной.
- 166 -
Разумеется, предлагалось и предлагается много дру¬
гих оценок для объективного измерения качества про¬
грамм*. Однако лишь очень немногие из них выдержи¬
вают даже короткое испытание временем. В качестве
примера оценок, интерес к которым сохраняется (хотя
пока лишь на академическом уровне), можно указать
на так называемый критерий Хэлстеда [6 - 8].
В 1972 г. М. Хэлстед обратил внимание на устойчи¬
вый рисунок в статистическом распределении частоты
используемых в программах операторов и операндов на
различных этапах трансляции программ. Выполняя за¬
тем реассемблирование большого числа объективных
модулей для разного типа и размеров программ, он на¬
блюдал инверсное распределение частоты символов про¬
граммного кода, которое напомнило ему результаты из
опубликованной в 1949 г. работы Г. Зипфа, исследовав¬
шего тексты на естественном языке. На основании этой
оказавшейся содержательной аналогии Хэлстед предло¬
жил новую статистическую оценку качества программы
- логарифмическую меру, которая связывает число ак¬
тивно используемых базовых символов программного
кода с ’’фактором длины” программы. По его мнению,
такой фактор длины (length estimator) может объектив¬
но характеризовать качество программного кода на всех
фазах преобразования текста программы: от языка вы¬
сокого уровня до ассемблера.
В 1982 г. была опубликована статья Н. Безера ’’Те¬
оретические и экспериментальные основы программиро¬
вания”**, в которой автор (кроме обзора избранных ра¬
бот по этой теме, выполненных в IBM и других круп¬
нейших фирмах) приводит собственные эксперимен¬
тальные результаты, полученные обработкой большого
объема программных текстов, доказывающие статисти¬
ческую связь фактора длины с практически интересны¬
ми характеристиками качества программ, в том числе и
ожидаемой вероятностью ошибок [6].
♦Специалисты, озабоченные проблемой количественных измере¬
ний в программировании, объединены в специальную рабочую группу
при ACM (SIGMetrics).
♦♦Широковещательное название этой работы (тем не менее в со¬
держательном плане безусловно интересной), видимо, представляет
собой в некотором роде дань сложившейся в этой отрасли инженерно¬
го искусства традиции, по которой любой сколько-нибудь нетривиаль¬
ный результат, как правило, оказывается поводом для создания оче¬
редных ’’основ науки программирования” (’’foundations of software
science”).
- 167 -
Итак, пока не известно новых критериев качества
программ, которые приближались бы по простоте их ин¬
туитивного понимания и универсальности применения
(а следовательно, и популярности) к ’’реликтовым” кри¬
териям оценки, основанным на прямых измерениях ис¬
пользуемых машинных ресурсов: какую вычислитель¬
ную мощность потребляет программа от всей мощности
процессора и какой объем памяти она при этом занима¬
ет. Что может быть проще, чем два широкоизвестных
аналога основных понятий окружающего нас мира: ско¬
рость (операций/с); объем (куб памяти, три куба памя¬
ти и т.д.). По-видимому, нелегко будет найти иные кри¬
терии, близкие по доходчивости и практически неогра¬
ниченному кругу применения. Но как оценивать каче¬
ство прикладных программ потребителю программного
продукта - конечному пользователю, если сами про¬
граммисты пока не в состоянии найти разумную альтер¬
нативу ’’реликтовым” критериям? Где новый ориентир?
Оценка правильности прикладных программ. Не¬
уклонное сближение средств обработки и передачи ин¬
формации сопровождается их усиливающимся взаимным
влиянием, причем не только технологическим. По-види¬
мому, близок этап сближения и многих основных кон¬
цепций: ’’...критерий верности не универсален и не за¬
дан заранее; он должен выбираться в каждом данном
случае, исходя из задач и обстановки”, - отмечал акаде¬
мик А. А. Харкевич в 1963 г.
Это замечание Харкевича по поводу верности при¬
нимаемых в условиях шумов сообщений практически
без корректив может быть отнесено к верности создава¬
емых в условиях неопределенностей другой природы
средств обработки данных прикладных программ.
Подобно тому как внутренние характеристики про¬
изводительности ЭВМ все меньше затрагивают интересы
широкого круга пользователей, для которых в большин¬
стве случаев более важными являются такие ее внеш¬
ние характеристики, как качество интеллектуального
интерфейса человек - ЭВМ, эксплуатационная надеж¬
ность и т.п., так и внутренние характеристики качества
прикладных программ (’’реликтовый” критерий ’’эффек¬
тивности” или современные критерии ’’элегантности”,
фактор длины и др.), необходимые в процессе разработ¬
ки для объективного контроля качества технологическо¬
го процесса создания программ, ничего не говорят о
- 168 -
правильности прикладной программы, с точки зрения
конечного пользователя.
Вместе с тем ситуация, когда к началу технологи¬
ческого цикла разработки прикладных программ фор¬
мальные спецификации на программы отсутствуют (или
им нельзя доверять), становится в 80-х годах для боль¬
шинства областей приложений ЭВМ типичной.
В условиях наблюдаемого кризиса традиционного
подхода к созданию прикладных программ основным
критерием правильности создаваемой программы оказы¬
ваются только вызываемые ею изменения в характере
производственной деятельности конечного пользователя:
помогает ли ему в практической работе созданный про¬
граммный продукт. Иными словами, основным показа¬
телем эффективности технологии программирования в
80-х годах становится достигаемый уровень повышения
производительности труда конечного пользователя.
Наиболее трудной задачей оказывается в этих усло¬
виях организация активного производственного взаимо¬
действия конечного пользователя с разработчиками про¬
грамм на всех основных этапах создания программного
продукта. В завершающей стадии успех (или провал)
разработки по существу определяется ответом конечного
пользователя на два основных вопроса:
1) сделано ли именно то, что он пытался сформули¬
ровать (самостоятельно или с помощью системного ана¬
литика) как задачу разработки программного продукта
(или результатом разработки оказалось нечто иное);
2) не изменилась ли точка зрения конечного поль¬
зователя на то, что он ждет от заказанной программы
за время ее разработки.
Один из наиболее драматических парадоксов техно¬
логии программирования заключается в том, что про¬
фессионально сделанная прикладная программа с веро¬
ятностью, близкой к единице, оказывается бесполезной.
В более чем 9 случаев из 10 организация-пользователь
или отдельные конечные пользователи дают разочаро¬
вывающий программиста ответ по крайней мере на один
из двух поставленных выше вопросов. Например, по ре¬
зультатам исследований, выполненных компанией
Applied Data Research, на американском рынке програм¬
много обеспечения ЭВМ в среднем только 1 из 10 разра¬
батываемых пакетов имеет шанс на успех у пользовате¬
ля [9].
- 169 -
При этом данная оценка еще не означает, что ин¬
дустрия прикладных программ к началу 80-х годов ра¬
ботала, пользуясь терминологией изготовителей интег¬
ральных схем, с ” 10%-ным выходом годных”. К сожа¬
лению, и эту оценку следует считать завышенной, по¬
скольку на усредненные ”10% выхода годных” прихо¬
дятся и все те программы, которые хотя и были приоб¬
ретены конечным пользователем, но затем сразу осели
на стеллажах с неиспользованными колодами.
Такая ситуация, как правило, складывается, когда
организация приобретает пакет, оказавшийся (по отзы¬
вам) полезным в другой, близкой по производственному
профилю организации. Причины возникающих затем
разочарований понятны. ”Жизнь сложна потому, что
конкретна”, - пояснял М. И. Лазарев, один из разработ¬
чиков в НИВЦ АН СССР пакетов для прочностных рас¬
четов. Американские эксперты предпочитают афориз¬
мам количественные иллюстрации: ’’Если у вас есть па¬
кет прикладных программ и вы устанавливаете его в 16
различных организациях, то при этом вы создаете 16
различных пакетов” [10, с.142].
Чтобы объяснить причины, по которым пользова¬
тель на этапе внедрения нередко отказывается от сфор¬
мулированных им же самим требований на программу и
утверждает, что имелось в виду нечто совершенно иное,
Дж. Мартин предложил в 1981 г. ЭВМ-вариант извест¬
ного в физике принципа неопределенности: ’’Начало
процесса автоматизации задач, которые ставит конеч¬
ный пользователь, немедленно изменяет его представле¬
ние об этих задачах. Решение проблемы изменяет саму
проблему” [И].
Таким образом, к началу 80-х годов в индустрии
ЭВМ сложилась ситуация, когда ни разработка при¬
кладных программ, ни тиражирование ранее созданных
программных продуктов не могут быть сколько-нибудь
эффективными без организации активного производст¬
венного взаимодействия разработчиков с конечным
пользователем на всех этапах технологического цикла
создания и внедрения созданного изделия. Готовых тех¬
нологических решений или научно обоснованных реко¬
мендаций для организации эффективных форм индиви¬
дуального взаимодействия профессиональных лидеров в
конкретной предметной области (”пилот-пользовате-
лей”) с разработчиками программных изделий в арсена¬
лах большой науки программирования нет. Результа¬
- 170 -
тивность традиционной технологии прикладного про¬
граммирования, неуклонно снижаясь с ростом областей
применений ЭВМ, к началу 80-х годов упала до уровня
ниже 10%, т.е. более чем 90% профессионально создан¬
ных прикладных программ не находили практического
применения.
Микропроцессорная революция и большая
наука программирования
В течение первых 30 лет развития информационной
технологии в центре почти всех основных задач науч¬
ной дисциплины, определяемой как большая наука про¬
граммирования, находились вопросы логического проек¬
тирования, кодирования программ и управления форма¬
лизованными структурами данных. Общим для всех
этих задач оставался не всегда явно постулируемый
факт существования формально заданного условия пра¬
вильности программы, что, в частности, позволяло кор¬
ректно ставить задачу поиска методов формального до¬
казательства правильности созданной программы (авто¬
матические верификаторы программного кода), а в пер¬
спективе обещать и автоматический синтез программ.
Развитие этих направлений сопровождалось форми¬
рованием соответствующих научных школ, которые, до¬
стигнув достаточно высокого уровня в социальной
структуре науки об ЭВМ, и определяют в настоящее
время научный облик большой науки программирова¬
ния [12]. Производственные интересы этой профессио¬
нальной группы, достигшей к 70-м годам почти всех
внешних атрибутов научной зрелости, еще, видимо,
долго Эволюционизировали бы в центре актуальных
проблем вычислительной техники, если бы развитие ин¬
формационной технологии шло такими же темпами, как
это веками происходило во всех остальных областях
техники. Однако микропроцессорная революция на¬
столько резко сдвинула приоритеты и актуальность на¬
учных проблем во всех без исключения областях вычис¬
лительной техники, что многие из казавшихся незыбле¬
мыми постулатов большой науки программирования
оказались под сомнением, а почти все основные крите¬
рии потребовали радикального пересмотра.
- 171 -
Впервые и наиболее остро эта проблема возникла
на предприятиях, занятых проектированием микропро¬
цессорных систем реального времени - одной из наибо¬
лее массовых областей применения ’’ЭВМ на кристал¬
ле”. По образному выражению Р. Гласса (в то время од¬
ного из ведущих экспертов по программированию аэро¬
космической корпорации Boeing), встраиваемые системы
реального времени оказались ’’потерянным миром”
(’’lost word”) для науки программирования [13]. Про¬
блемы, которые в повседневной работе решали десятки
тысяч программистов, работающих в этой бурно разви¬
вающейся области вычислительной техники, оказались,
по мнению Р. Гласса, настолько далеки от ранее создан¬
ного задела и выполняемых в настоящее время изыска¬
ний этой ’’большой науки”, что ’’практикующие про¬
фессионалы” могли рассчитывать в основном лишь на
те элементы программистской культуры, которые вновь
рождались на их ранее необитаемом для науки острове.
Спустя несколько лет аналогичный конфликт воз¬
ник на уровне персональных компьютеров. Однако если
встраиваемые микропроцессорные системы, обособленно
развиваясь, образовали свой собственный ’’потерянный”
для науки программирования мир, то персональные
компьютеры повели наступление широким фронтом на
все без исключения области приложений, в том числе и
уже занятые традиционными средствами вычислитель¬
ной техники. Не замечать феномен персональных вы¬
числений, последовательно отрицающий почти все ос¬
новные постулаты и критерии большой науки програм¬
мирования в зоне ее собственных научных интересов,
было уже невозможно. Волна фундаментальных сдвигов
в информационной технологии, эпицентр которой нахо¬
дился в мире малых и микроЭВМ, достигла, хотя и за¬
метно позднее, цитадели большой науки программиро¬
вания - больших вычислительных центров. Необходи¬
мость в пересмотре основных критериев программирова¬
ния и уязвимость основного постулата были здесь впер¬
вые осознаны в начале 80-х годов.
Дж. Мартин отмечал, что даже в тех (относительно
все более редких) случаях, когда формальные специфи¬
кации на программный продукт могут быть в принципе
заранее выработаны, эта часть работы становится по
объему все более самодовлеющей и, более того, именно
на этот этап технологического цикла в настоящее время
приходится уже большая часть ошибок всего проекта.
- 172 -
Согласно приводимым им данным, в типовом програм¬
мистском проекте организационно-экономического типа
56% всех обнаруженных ошибок приходилось на ошиб¬
ки в требованиях на программы и 7% составляли ошиб¬
ки кодирования программ [11].
Хрестоматийная история о том, как один ошибоч¬
ный фортрановский оператор в коде программы управ¬
ления полетом ракеты поставил под угрозу успех изве¬
стного космического проекта, более 10 лет кочует по
страницам научных монографий, технических руко¬
водств и учебников програмхмирования. Дж. Мартин
приводит в этой связи ряд существенно более прозаиче¬
ских, ’’земных” примеров, когда безупречно закодиро¬
ванные большие проекты стоимостью в сотни миллионов
долларов становились предметом разорительных судеб¬
ных процессов между заказчиками и исполнителями.
Общим для всех этих ’’земных катастроф” больших
программистских проектов самого различного назначе¬
ния оставались, как правило, разночтения в целях и за¬
дачах проекта между заказчиками и исполнителями.
Причем существенно, что, несмотря на внушительные
объемы томов заранее согласованной с заказчиком фор¬
мальной документации, эти разночтения обнаружива¬
лись обычно лишь после приемосдаточных испытаний.
Видимо, по той причине, что сам по себе код программ
во всех этих случаях оказывался безошибочным и точно
соответствовал формально заданным спецификациям,
все эти примеры, как правило, не попадали до сих пор
на страницы технических руководств и учебников про¬
граммирования, оставаясь малоизвестными для специа¬
листов материалами судебной хроники.
Чтобы правильно оценить реальные масштабы эко¬
номического эффекта кризиса в технологии программи¬
рования, для массовых областей приложений ЭВМ необ¬
ходимо, как подчеркивает Мартин, иметь в виду, что
”за каждой большой неудачей, о которой пишут все га¬
зеты, тянутся тысячи мелких...” [11]. По его мнению,
постоянное расширение областей приложений ЭВМ при¬
вело в настоящее время к ситуации, когда для большей
части создаваемых прикладных систем число ошибок в
спецификациях на программы значительно превышает
их количество в программных кодах [11].
Однако в отличие от ошибок других этапов проекта
ошибки в формальных спецификациях обнаруживаются
в основном уже после завершения промышленных испы-
- 173 -
Рис. 2.7. Относительное распределение числа ошибок программирова¬
ния и ’’тяжести” их устранения к началу 80-х годов.
По данным'. Martin J. Application development without programmers. - Savant Inst., 1981
таний разработанной системы (всплывают, как мины на
фарватере, уже на стадии внедрения и сопровождения
готового программного продукта в организации-заказчи¬
ке). Поэтому относительная тяжесть этих ошибок ока¬
зывается существенно более заметной. На рис.2.7 пока¬
зано, что на устранение ошибок в требованиях на про¬
граммы уходит в среднем 82% всех усилий, затрачен¬
ных коллективом разработчиков на устранение ошибок
проекта, тогда как на ошибки кодирования - 1% [11].
1% эффективности: критический порог?
Как известно, возможности перехода от пакетной
обработки к 'системам разделения времени начали рас¬
сматриваться в практическом плане в 60-х годах лишь
тогда, когда эффективность обработки информации на
больших вычислительных центрах снизилась до уровня
ниже 1%.
Подготовленный М. Драммондом (один из ведущих
экспертов фирмы IBM) фундаментальный труд ’’Методы
оценки и измерений цифровых вычислительных систем”
был опубликован в 1973 г., когда еще свежи были в па¬
мяти воспоминания об эпохе расцвета пакетной обра¬
ботки, а для многих вычислительных центров, особенно
базирующихся на машинах фирмы IBM, это все еще
- 174 -
был основной режим работы. Вот некоторые оценки,
приводимые в этой работе: ’’Время от поступления зада¬
ния в вычислительный центр до введения его в машину
составляет около 44% времени прохождения задания
через систему... время от получения всех результатов
вычислений на машине до выдачи их пользователю со¬
ставляет 55%. Другими словами, в классической пакет¬
но-ориентированной системе задание находилось в ма¬
шине лишь 1 % общего времени прохождения зада¬
ния” [14, с.71].
Это происходило потому, объясняет М. Драммонд,
что, ’’когда задание поступает в вычислительный центр,
приходится выполнять много ручной и полуавтоматиче¬
ской работы. Почти вся она может быть реализована
программами”, но для этого следовало бы посягнуть на
основополагающий в то время критерий эффективности
- коэффициент полезной загрузки центрального процес¬
сора (ЦП). Полезным в то время считалось только вре¬
мя, расходуемое ЦП за счет задания, поэтому ЦП нель¬
зя было загружать программами сервисного характера,
которые рационально, с точки зрения пользователя, ор¬
ганизовали бы процесс прохождения заданий, так как
это означало бы снижение показателя эффективности
работы ЭВМ в целом по основному критерию.
Этот основной критерий эффективности отражал те
экономические аспекты процесса обработки данных, ко¬
торые сложились в конце 50-х годов, когда формирова¬
лась концепция пакетной обработки данных. Час работы
ЦП тогда стоил больше, чем часовая ставка всех ожи¬
давших очереди к нему пользователей вычислительного
центра, вместе взятых. Поэтому основная концепция
первого этапа информационной технологии формулиро¬
валась достаточно жестко: все, что могут делать люди,
должны делать люди; ЦП выполняет лишь ту часть ра¬
боты по обработке данных, которую люди принципиаль¬
но выполнить не могут, - массовый счет.
Снижение стоимости времени ЦП и рост числа
ожидавших результатов обработки заданий пользовате¬
лей делали неизбежным переход к новой технологии.
Однако необходимость радикального отказа от основной
концепции и соответственно замена критерия эффек¬
тивности стали очевидными только после того, как эф¬
фективность взаимодействия пользователей с ЭВМ, оце¬
ниваемая по относительному времени прохождения за¬
дания, упала ниже 1%.
- 175 -
Переход к концепции интерактивных вычислений
на базе систем разделения времени позволил скачком
(более чем на порядок) поднять эффективность функци¬
онирования вычислительных центров, измеряемую по
наиболее важному в то время для профессиональных
пользователей критерию - относительному времени про¬
хождения задания.
Итак, первая компьютерная революция, сопровож¬
давшая в 60-х годах переход от первого ко второму эта¬
пу информационной технологии, впервые привела к
смене основного критерия и концепции функционирова¬
ния средств вычислительной техники. Основная концеп¬
ция следующего, второго этапа информационной техно¬
логии, который начался с появления в цехах предприя¬
тий и научных лабораториях мини-ЭВМ, а в больших
вычислительных центрах - систем разделения времени,
была полностью противоположна концепции первого
этапа. Новая концепция могла быть сформулирована
следующим образом: все, что может быть запрограм¬
мировано, должны делать машины; люди должны де¬
лать лишь то, на что они пока не в состоянии напи¬
сать программы.
Так в конце 60-х годов, после этапа культа ЦП,
наступил этап массовой рабочей эксплуатации ЭВМ. С
этого момента относительно старое в технике понятие -
автоматизация и относительно новое - программирова¬
ние начали неуклонно сближаться. Создать прикладную
программу по существу означает (в случае удачи) авто¬
матизировать одну из почти безбрежного океана задач,
повседневно решаемых людьми в своей профессиональ¬
ной деятельности.
Однако потребовалось еще около 10-15 лет, преж¬
де чем эта принципиально новая концепция использова¬
ния вычислительной техники стала обрастать элемента¬
ми соответствующей технологии. Традиционная техно¬
логия программирования (в центре которой находились
проблемы кодирования программ) оказалась с этого вре¬
мени лишь одним из компонентов (в ряде случаев весь¬
ма важным, но, как правило, далеко не основным) ин¬
формационной технологии, ориентированной на автома¬
тизацию профессиональной человеческой деятельности.
Пик трудностей при этом резко сместился на первую
стадию технологического цикла автоматизации - стадию
формализации профессиональных знаний.
- 176 -
После того как универсальная машина для обработ¬
ки информации оказалась широкодоступным рабочим
инструментом, границы принципиально автоматизируе¬
мых областей профессиональной человеческой деятель¬
ности могли быть очерчены следующим образом: авто¬
матизировать можно все*, что люди в состоянии
формально описать.
Развитие технологии программирования в рамках
традиционных областей применений ЭВМ достигло к се¬
редине 70-х годов уровня, когда, за небольшим исклю¬
чением, можно было утверждать, что высококачествен¬
ный программный продукт может быть создан для авто¬
матизации решения практически любой задачи, для ко¬
торой существуют точные формальные спецификации.
Однако к началу 80-х годов становилось все более
ясно, что цена процесса формального описания при¬
кладной задачи нередко многократно превышает цену
ресурсов, необходимых для ее последующего програм¬
мирования, и что границы автоматизации (определяе¬
мые по приведенной выше формулировке) весьма узки,
а за их пределами обычно как раз и начинаются наибо¬
лее интересные в практическом плане объекты автома¬
тизации.
Успехи большой науки программирования за 30 лет
ее формирования, развития и становления как самосто¬
ятельной научной дисциплины позволяют к настоящему
времени в большинстве случаев получать ответ (хотя,
как правило, и не в количественных терминах, но все-
таки ответ) на два основных вопроса: 1) качество про¬
граммного кода (программа, ’’плохая - хорошая”);
2) соответствие программы заданным на нее формаль¬
ным спецификациям (’’далеко - близко”). В то же вре¬
мя вопрос: ’’Насколько точно формальные специфика¬
ции отражают существо поставленной задачи?” - почти
всегда находился, так сказать, за кадром. Качество вы¬
полнения основного процесса, полностью определяюще¬
го судьбу программистского проекта в целом - процесса
отображения реального мира в мир формальных алго¬
*3десь, разумеется, рассматриваются только информационные ас¬
пекты проблем автоматизации и не затрагиваются многие другие, в
ряде случаев существенно более важные ограничения: энергетические,
механические и т.д., рассмотрение которых выходит за рамки обсуж¬
даемой темы.
- 177 -
ритмов, - оставалось за пределами интересов большой
науки программирования.
По мнению В. Турского, программист ’’слишком ча¬
сто сосредоточивает внимание на программе, которую
надо написать, а не на задаче, которую предстоит ре¬
шить”.
’’Существует, - продолжает В. Турский, - хорошее
историческое объяснение такого положения дел: очень
многие программисты приобщились к этой профессии в
те дни, когда быть программистом значило то же самое,
что быть верховным жрецом новой и могущественной
религии; запутанная и неполная документация, царст¬
венное пренебрежение вопросами стоимости и озабочен¬
ность лишь своими внутренними проблемами - все это
можно отнести к искусственно возвышаемому положе¬
нию шамана от программирования. Процесс обучения
программистов также несет свою долю ответственности
за это: в нем слишком часто переоценивается возмож¬
ность трюков и внутренних методик, поощряется такой
образ мысли, при котором внутренняя красота програм¬
мы предпочитается ее полезности” [15, с.205].
Работа в комфортных границах профессиональной
ответственности оказалась длительное время возможной
из-за своеобразного, почти неизвестного в других отрас¬
лях техники принципа отбора решаемых задач. Была
выработана корпоративная точка зрения*, согласно ко¬
торой качество формальных спецификаций отражает не
уровень профессионального мастерства проектировщика
программного продукта (или текущий уровень проекти¬
рования), а степень ’’дозревания” конкретной приклад¬
ной задачи до необходимости ее автоматизации. Надеж¬
ные, точные спецификации - значит задача для автома¬
тизации ’’дозрела”; в противном случае - ”не дозрела”.
По этой длительное время казавшейся естественной
классификации в число ’’недозревших” попадали, к£к
правило, наиболее интересные с народнохозяйственной
точки зрения прикладные задачи: экономики, техноло¬
гии и организации производства, медицины и биологии
и многие другие трудноформализуемые, так называемые
слабоструктурированные задачи.
♦’’Спокойствие многих было бы надежнее, если бы дозволено было
относить все неприятности на казенный счет”, - мечтал Козьма Прут¬
ков.
12 — Г. Громов
- 178 -
Математика в программировании:
’’проблеск надежды”?
В непрекращающихся уже свыше 30 лет попытках
любой ценой заложить математические основы науки
программирования (Mathematical foundation of software
science) нередко упускается из виду то, как развивался
процесс математизации в других инженерных дисцип¬
линах.
Как известно, в традиционных областях инженер¬
ной деятельности процесс математизации не только не
является самоцелью, но и не рассматривается как пана¬
цея в борьбе с растущей сложностью решаемых инже¬
нерных задач. Математический аппарат является лишь
одним из инструментов, нередко весьма важным, но,
как правило, не основным при решении проектных,
конструкторских и технологических задач. Было бы за¬
блуждением считать, что такая ситуация сложилась
лишь в тех инженерных дисциплинах, которые достигли
высокого уровня развития до первых попыток внедрения
туда математических средств формализации инженерно¬
го мышления. Чтобы убедиться, что это не так, доста¬
точно, например, рассмотреть ситуацию, сложившуюся
в радиотехнике, электронике и связи - исторически но¬
вых инженерных дисциплинах, которые, с одной сторо¬
ны, ненамного старше программирования, а с другой -
’’родились из уравнения”, во всяком случае, если иметь
в виду уравнения Максвелла.
Один из наиболее близких к программированию ас¬
пектов этих новых инженерных дисциплин - схемотех¬
нические разработки: создание принципиальных схем
электронных узлов, блоков, приборов и комплексов.
Преобразование сигналов активными и пассивными
компонентами электронных цепей: тип преобразования;
последовательность выполнения различных процедур
преобразования; ветвления, в том числе условные; цик¬
лы (регенеративные процессы) и многие другие опера¬
ции, выполняемые ’’электронными операторами” над
носителем информации - электрическим сигналом - от¬
ражаются в принципиальной схеме так же, как в тексте
программы отражаются операции над цифровыми ана¬
логами этого сигнала.
Разумеется, тут нет полной аналогии. Кроме разра¬
ботки топологии схемы, радиоинженер должен еще рас¬
- 179 -
считать энергетические нагрузки на ’’операторах про¬
граммы” (компонентах схемы), решить вопросы их уни¬
фикации и стандартизации и многие другие, связанные
с преобразованием принципиальной схемы (текста про¬
граммы на ’’языке схем”) в технологичную в производ¬
стве, надежную и экономичную в эксплуатации инже¬
нерную конструкцию (то, что в программировании ста¬
ли называть: отчужденный от разработчика програм¬
мный продукт).
Все эти фазы технологического цикла разработки
электронного устройства - материального объекта для
преобразования информации и программы - информаци¬
онного объекта (нередко создаваемого для той же цели)
выполняются пока по существенно различным для этих
отраслей законам промышленного производства. Однако
процесс сближения этих двух ветвей информационной
технологии неотвратимо развивается. Во всяком случае,
нельзя, видимо, считать случайным тот факт, что аппа¬
рат блок-схем, модульность, структурирование и многие
другие используемые в программировании для борьбы с
’’проклятием размерности” технологические приемы и
средства были навеяны аналогичными решениями, най¬
денными для той же цели радиоинженерами в начале
века и активно используемыми в схемотехнических за¬
дачах радиотехники и электроники.
С началом микропроцессорной революции граница
между аппаратными и программными средствами преоб¬
разования информации начала расплываться. Инженер-
электронщик, который еще в начале 60-х годов, когда
программисты уже пользовались преимуществом языка
высокого уровня, писал свои ’’программы” (принципи¬
альные схемы) на языке электронных схем уровня ’’ни¬
же ассемблера” (дискретные компоненты), к концу 70-х
годов с появлением интегральных схем (ИС) повысил
этот уровень до эквивалента ассемблера. Затем уже к
середине 70-х годов стали широко доступны большие
интегральные схемы (БИС), которые поднимают уро¬
вень ’’языка схем” разработчика электронной аппарату¬
ры до сопоставимого с языком программирования высо¬
кого уровня, и, наконец, на рубеже 80-х годов массовы¬
ми компонентами электронного оборудования, какими в
начале 60-х годов были транзисторы, становятся микро¬
процессорные наборы, а затем и однокристальные мик-
роЭВМ.
12
- 180 -
Последний барьер, отделяющий технологию созда¬
ния средств аппаратного преобразования информации от
программирования, исчезает в начале 80-х годов, по ме¬
ре того как основные функции нижнего уровня компо¬
нентов электронных схем - микропроцессоров оказыва¬
ется необходимым задавать программным путем. Какую
часть схемотехнического решения ”паять”, а какую
’’программировать”, определяют уже только конкретные
условия поставленной разработчику инженерной задачи.
Жезл, которым архитектор большого вычислитель¬
ного комплекса указывал границу между аппаратурой и
программированием на первом этапе выбора стратегии
проектирования, оказался к началу 80-х годов в ранце
каждого из десятков тысяч рядовых инженеров-разра¬
ботчиков, которые произвольным образом проводят и
передвигают затем эту границу в процессе разработки
узлов, блоков или отдельных приборов комплекса.
Каким математическим аппар>атом реально распола¬
гает инженер-электронщик, разрабатывающий цифро¬
вые системы на элементной базе от интегральных схем
до микропроцессорных наборов, т.е. на том уровне, где
до сих пор раздельно развивавшиеся технологии элект¬
ронных схем и программирования начинают, наконец,
пересекаться и непосредственно взаимодействовать еще
в процессе проектирования средств электронной обра¬
ботки информации?
Автор монографии ’’Проектирование микропроцес¬
сорных систем”, президент исследовательской фирмы
Cybernetic Micro Systems Э. Клингман подчеркивает,
что цифровые блоки на интегральных схемах ’’трудно
описать математически. При проектировании комбина¬
ционных схем можно использовать полуматричные ме¬
тоды, такие, как метод карт Карно или методы Квайна
и Мак-Класки, но область их применения в значитель¬
ной степени ограничена. При введении сложных вре¬
менных соотношений эти методы становятся бесполез¬
ными. Диаграммы переходов являются превосходным
инструментом анализа систем, однако с точки зрения
проектирования цифровых стандартных блоков они ос¬
тавляют желать много лучшего. Были разработаны
классические методы минимизации количества венти¬
лей, но стоимость вентилей сейчас невелика и продол¬
жает снижаться так, что целесообразность работы в
этом направлении становится сомнительной...” [16,
с. 23].
- 181 -
Э. Клингман понимает уровень ’’академического ри¬
ска”, который связан с любыми сомнениями в истинно¬
сти основных догматов о неограниченном всесилии ма¬
тематических методов (ведь даже в волшебной сказке
лишь самому безответственному и непростительно наив¬
ному мальчику разрешал Андерсен громко произнести:
’’Король голый!”). Есть вещи, о которых в рамках той
или иной профессиональной группы многие могут знать,
но говорить о них, тем более в печати, не принято. По¬
этому Э. Клингман, объяснив реальную ситуацию (без
чего он, как и Э. Йодан, просто не смог бы дать в по¬
следующих главах книги какого-либо представляющего
практическую ценность изложения исследуемой им тех¬
нологии), считает нужным объясниться с оппонентами
уже на их языке: ’’Проработав в течение десяти лет в
области математической физики, я могу себе предста¬
вить, что это утверждение может обескуражить некото¬
рых читателей, полагающих, что всякая область зна¬
ний, не имеющая математической основы, сомнительна.
Среди тех, кто понимает красоту и мощь строгого мате¬
матического утверждения, существует тенденция упу¬
скать из виду некоторые ограничения, присущие мате¬
матическому языку в отличие от естественного. Во мно¬
гих областях математика становится настолько трудной
для понимания, что в качестве вспомогательного средст¬
ва в интуитивном анализе используют диаграммные ме¬
тоды. В течение длительного периода это было харак¬
терно для таких областей, как химия и электротехника,
но в последнее время и в теоретической физике появи¬
лись диаграммы Фейнмана и Голдстоуна. В большинстве
случаев при проектировании цифровых систем достаточ¬
но использовать диаграммы логических схем, дополняе¬
мые описаниями на естественных языках. Некоторые
фирмы и университеты используют в системах машин¬
ного проектирования более мощные полуматематиче-
ские* методы, которые, по всей видимости, получат
дальнейшее развитие” [16, с.23].
Следует отметить, что наименьший вклад в созда¬
ние мифа о существовании математикой избранной
’’большой науки программирования” внесли математи¬
ки. Более того, именно специалисты в области приклад¬
*По-видимому, имеются в виду диалоговые системы полуавтома¬
тической трассировки и другие решаемые в диалоге с ЭВМ задачи то¬
пологии ИС, внедрение которых в широкую практику началось в се¬
редине 70-х годов.
- 182 -
ной математики первыми пытались приостановить рас¬
пространение такого типа легенд и неоднократно в са¬
мой ясной форме подчеркивали уязвимость концепции
глобальной математизации науки программирования.
За четверть века до того, как печально знаменитая
формула: ’’Отлаженная программа никому не нужна” -
оказалась общей эпитафией для 90% профессионально
создаваемых прикладных программ, Р. Хемминг зало¬
жил два краеугольных камня в основание науки про¬
граммирования:
1) цель машинной обработки - понимание, а не
числа;
2) прежде чем решать задачу, подумай, что де¬
лать с ее решением.
Однако хотя книга ’’Численные методы” [17], в ко¬
торой Хемминг (один из первых президентов АСМ, ру¬
ководитель математического отделения Bell labs) в каж¬
дой ее главе в разной форме, но с одинаковой настойчи¬
востью подчеркивал эти два основных положения при¬
кладного программирования, и оказалась настольной
для нескольких поколений программистов, отмеченные
им основные положения (видимо, из-за их простоты и
очевидности) не встретили того внимания и практиче¬
ского интереса, как математические выкладки, которые
они сопровождали.
Потребовалось еще 25 лет развития вычислительной
техники, бурное расширение областей приложений
ЭВМ, вызванное микропроцессорной революцией, чтобы
к началу 80-х годов стало ясно, что в 9 случаях из 10
единственным, но фатальным методологическим упуще¬
нием при создании прикладных программ оказывается
несоблюдение двух простых по смыслу, но труднейших
в реализации требований Хемминга.
По основному своему содержанию книга Хемминга
посвящена, казалось бы, лишь вычислительным, т.е.
наиболее математическим, аспектам программирования,
однако всякий раз, когда Хемминг как математик ста¬
вит в ней ключевые вопросы организации вычислитель¬
ного процесса, он подчеркивает, что ответы на них
’’должны быть найдены в первоначальной задаче, а не в
математических трактатах* или даже книгах по числен¬
ному анализу” [17, с.99]. Пытаясь обратить внимание
♦’’Чтобы понять геометрию, - советовал столетием ранее Бернхард
Риман, - изучайте природу, а не Евклида” [18, с.344].
- 183 -
математиков и программистов на особое значение этих
обычно остающихся в тени аспектов молодой инженер¬
ной дисциплины, только еще выкарабкивающейся на
свет божий из своего математического кокона, Хемминг
выделяет следующий текст курсивом: ’’Здравая вычис¬
лительная практика требует постоянного исследования
изучаемой задачи не только перед организацией вычис¬
лений, но также в процессе его развития и особенно на
той стадии, когда полученные числа переводятся обрат¬
но и истолковываются на языке первоначальной зада¬
чи” [17, с.99].
Но как выполнять эти исследования предметной об¬
ласти (по Хеммингу - первоначальной задачи)? Отме¬
тив, что он тоже, как, по-видимому, и читатель, этого
не знает, Хемминг затем подчеркивает, что здесь вооб¬
ще начинается наиболее трудная не только для про¬
граммирования область исследований. Указав на две
разделенные тысячелетиями классические работы, по¬
священные постановке математических задач: ’’Метод”
Архимеда и ’’Как решать задачу” Пойа - он подчерки¬
вает причину принципиальной несводимости прикладно¬
го программирования к решению математических задач:
’’Однако оба этих автора занимались решением точно
сформулированных задач, тогда как нам интересно, что
делать, когда задача поставлена нечетко и столь же не¬
определенны условия, которым должны удовлетворять
результаты” [17, с.392].
В эпоху расцвета "культа" центрального процессо¬
ра, когда только формировалось ядро элиты профессио¬
нальных программистов - системные программисты, ко¬
торым предстояло разработать операционные системы и
организовать пакетный режим обработки данных (на¬
долго отлучив, таким образом, пользователей от пульта
ЭВМ), Хемминг убеждал: ’’Если ставится задача понять
физическое явление, то автор задачи должен понимать
и контролировать процесс обработки данных... Опыт по¬
казывает, - разъясняет он эту точку зрения, - что обыч¬
но и легче и лучше научить специалиста в конкретной
области и математике и программированию, чем наобо¬
рот*. Но если мы требуем этого от заказчиков, то долг
*Спустя 20 лет многим ещё предстояло (как обычно) переоткры-
вать эти истины на собственном многотрудном опыте. Выше мы уже
отмечали в этой связи заявление одного из руководителей компании,
выпускающей микропроцессоры, о проблемах их внедрения в автомо¬
бильную промышленность: ’’Для нас труднее понять, как работает ав¬
- 184 -
вычислителей приложить все усилия к тому, чтобы
уменьшить для них трудности обучения. Произвольные
правила, особый жаргон, бессмысленный формализм,
изменения в методах'и обозначениях, препятствия в по¬
лучении времени - все это должно быть сведено к мини¬
муму” [17, с.397]. Трудно, видимо, и сегодня дать бо¬
лее четкое обоснование необходимости организации ре¬
жима персональных вычислений и условий для его реа¬
лизации.
Отмеченные выше общие закономерности развития
инженерных дисциплин дают основания предполагать,
что ’’проблеск надежды превратить программирование в
занятие с твердой и солидной математической основой”
[5, с.13], о котором напоминал в середине 70-х го¬
дов Э. Дейкстра, будет, видимо, появляться и в буду¬
щем, но постепенно все реже и реже...
Интересно попытаться проследить, в чем заключа¬
ются истоки ’’великой мечты” большой науки програм¬
мирования о ’’математическом мессии”, мечты, которая
до сих пор вспыхивает ’’проблеском надежды” в работах
первых программистов.
Триста лет назад Декарт попытался дать универ¬
сальный метод решения задач. В ’’Правилах для руко¬
водства ума” он приводит следующую схему, примени¬
мую, как ожидал Декарт, ко всем видам задач.
Первое: задача любого вида сводится к математиче¬
ской задаче.
Второе: математическая задача любого вида сводит¬
ся к алгебраической задаче.
Третье: любая алгебраическая задача сводится к ре¬
шению одного-единственного уравнения.
’’Чем больше объем ваших знаний, - подчеркивает
Пойа, - тем больше пробелов вы можете усмотреть в
этой программе” [20, с.45].
Анализируя необычайную стойкость такого типа
философских иллюзий, которые столетиями умирали и
возрождались в различных областях науки, причем в
ряде случаев, подобно, например, этапу алхимии в хи¬
мии, на этом пути появлялись положительные результа¬
ты* до того, как бесплодность ’’великой мечты” была
томобильная фирма, чем для них - как работают наши микропроцес¬
соры” [19].
♦Однако не менее существенным является и тот факт, что наукой
химия стала только после того, как ошибочность ’’великой мечты* ал¬
химии оказалась доказанной. Иными словами, воспринимая все конст¬
- 185 -
научно доказана, Пойа приходит к выводу, что дело за¬
ключается, видимо, в особенностях человеческого ин¬
теллекта: ’’Решение задач является специфической осо¬
бенностью человеческого интеллекта, а интеллект - это
особый дар человека; поэтому решение задач может
рассматриваться как одно из самых характерных прояв¬
лений человеческой деятельности... Решение задач -
практическое искусство, подобное плаванию, катанию
на лыжах или игре на фортепиано; научиться ему мож¬
но, только подражая хорошим образцам и постоянно
практикуясь. Конечно, подражать уже известному ре¬
шению легко, если новая задача очень похожа на изве¬
стную вам; однако если сходство задач невелико, то та¬
кое подражание может оказаться гораздо более трудным
и даже едва ли осуществимым” [20, с. 13].
Именно в этой трудности решения практических за¬
дач, методологически проистекающей из многообразия
окружающего нас мира, который, постоянно изменяясь,
успешно ускользает от всех попыток втиснуть его в
рамки какого-либо универсального метода или формаль¬
ной схемы, заключается, видимо, причина тяготения
некоторых ученых (в том числе и многих по-настояще¬
му великих) к неосознанной вере в существование неко¬
его (математического или иного) универсального мето¬
да: ”В глубине души, - объясняет Пойа, - человек стре¬
мится к большему: ему хотелось бы обладать универ¬
сальным методом, позволяющим решить любую задачу.
У большинства из нас это желание остается скрытым,
но иногда оно проступает наружу в сказках и в произ¬
ведениях некоторых философов. (Возможно, вы припом¬
ните сказку о волшебном слове, открывающем все две¬
ри). Над универсальным методом, пригодным для реше¬
ния любых задач, размышлял Декарт; наиболее же чет¬
ко сформулировал идею о совершенном методе Лейб¬
ниц. Однако поиски универсального, совершенного ме¬
тода дали не больший эффект, чем поиски философско¬
го камня, превращающего неблагородные металлы в зо¬
лото: существуют великие мечты, которым суждено ос¬
таваться мечтами” [20, с. 13].
руктивные результаты, накопленные в период господства новейшей
алхимии - большой науки программирования, программирование по¬
степенно приобретает черты прикладной науки, отказываясь от ’’вели¬
кой мечты” о философском камне глобальной математизации как
универсального средства решения проблем технологии программирова¬
ния.
- 186 -
В 1956 г. К. Шеннон (которого А. Н. Колмогоров
считает ’’одним из первых математиков и одним из пер¬
вых инженеров последних десятилетий” [21, с.5]), за¬
метив первые признаки зарождения ’’цунами” глобаль¬
ной математизации (волна которой, вызванная в то вре¬
мя взрывом всеобщего интереса к кибернетике и теории
информации, затем надолго накрыла целые области ес¬
тествознания, экономики, социальные науки ит.д.),
предупреждал: ’’Ученые различных специальностей,
привлеченные поднятым шумом и перспективами новых
направлений исследований, используют идеи теории ин¬
формации при решении своих частных задач. Так, тео¬
рия информации нашла применение в биологии, психо¬
логии, лингвистике, теоретической физике, экономике,
теории организации производства и во многих других
областях науки и техники. Короче говоря, сейчас тео¬
рия информации, как модный опьяняющий напиток,
кружит голову всем вокруг.
Для всех, кто работает в области теории информа¬
ции, такая широкая популярность несомненно приятна
и стимулирует их работу, но такая популярность в то
же время и настораживает. Сознавая, что теория ин¬
формации является сильным средством решения про¬
блем теории связи (и в этом отношении ее значение бу¬
дет возрастать), нельзя забывать, что она не является
панацеей для инженера-связиста и тем более для пред¬
ставителей всех других специальностей. Очень редко
удается открыть одновременно несколько тайн природы
одним и тем же ключом. Здание нашего несколько ис¬
кусственно созданного благополучия слишком легко мо¬
жет рухнуть, как только в один прекрасный день ока¬
жется, что при помощи нескольких магических слов,
таких, как информация, энтропия, избыточность...,
нельзя решить всех нерешенных проблем” [22, с.667].
К сожалению, следует признать, что К. Шеннон
точно оценил не только ситуацию, но и последствия. Во
всяком случае, спустя четверть века, в 1980 г., Р. Хем-
минг писал: ’’Для теории информации, что типично для
внезапно возникающих научных направлений, боль¬
шинство первых приложений оказались неудачными,
однако по-другому, видимо, невозможно установить гра¬
ницы применимости новой теории. В результате того,
что от теории информации ожидалось больше, чем она
могла дать, наступило разочарование...” [23, с.7].
- 187 -
По мере быстрого расширения областей приложений
вычислительных машин и усложнения решаемых на ба¬
зе ЭВМ инженерных задач автоматизации производст¬
венных процессов сущность программирования как дис¬
циплины проектирования и конструирования информа¬
ционных объектов будет все дальше отодвигать воспо¬
минания о тех первых численных приложениях ЭВМ,
которые породили стойкие иллюзии об идейной близо¬
сти, если не идентичности, процессов программирования
и решения математических задач. Основное направле¬
ние развития профессиональной зрелости программиро¬
вания как инженерной дисциплины - от ностальгии по
математическим иллюзиям первого этапа информацион¬
ной технологии к актуальным инженерным задачам
проектирования, конструирования, технологии изготов¬
ления и промышленной эксплуатации информационных
объектов.
Есть основания предполагать, что одним из основ¬
ных каналов, по которому войдут в программирование
(вытесняя искусственный формализм первых этапов ин¬
формационной технологии) основополагающие принци¬
пы инженерного искусства, окажутся системы автомати¬
зации проектирования (САПР). Прикладные программы
для САПР должны отвечать действующим требованиям
нормативной документации и создаваться по уже сло¬
жившимся в данной предметной области законам проек¬
тирования и промышленного производства. Первое вре¬
мя это оказывается необходимым уже хотя бы для того,
чтобы погасить ’’реакцию отторжения” всякой сложной
системы на внедрение ’’чужеродного объекта”. Однако
затем, если система успешно пережила острый период
врастания, неизбежно начинается длительный процесс
взаимного влияния задачи и инструмента.
Одно из направлений такого влияния исследуется,
естественно, наиболее активно. Это характер влияния
инструмента - САПР на работу проектировщика. Влия¬
ние задачи (САПР) на инструмент (программирование)
привлекает пока значительно меньшее внимание*. Меж¬
ду тем, как заметил Э. Дейкстра, ’’сфера применения
♦’’Ирония сложившейся ситуации заключается, видимо, в том, что
системы автоматизации проектирования и производства на базе ЭВМ
все еще внедряются в технологию создания аппаратуры более интен¬
сивно, чем в технологию программирования”, - отмечал в начале
1983 г. один из английских экспертов в области коммерческого произ¬
водства программ [24, с.22].
- 188 -
может быть такой же революционизирующей, как и
средство” [5, с.265].
В настоящее время САПР относится к числу наибо¬
лее быстро растущих секторов индустрии ЭВМ, уступая
по темпам лишь сектору персональных ЭВМ. Поэтому
можно ожидать, что воспринимаемые здесь законы и
технология промышленного производства информацион¬
ных объектов в самом недалеком будущем начнут ока¬
зывать обратное влияние на процесс создания программ,
в том числе и за пределами этой области приложений.
Ежегодно во всем мире выдаются десятки тысяч па¬
тентов и авторских свидетельств на схемотехнические
изобретения в различных областях применений электро¬
радиотехники, промышленной электроники, автомати¬
ки и связи. Общее число вновь создаваемых принципи¬
альных схем, определяющих функционирование различ¬
ных устройств преобразования информации, измеряется
миллионами. Однако до сих пор в этих отраслях инфор¬
мационной техники значительно реже можно услышать
такие страстные призывы к созданию формального ап¬
парата для автоматического синтеза новых принципи¬
альных схем, какие постоянно раздаются по поводу син¬
теза программ из храма большой науки программирова¬
ния.
Математическая теория связи, как известно, позво¬
ляет радиоинженеру оценить предельную пропускную
способность канала связи, надежность передачи сообще¬
ний в условиях заданного отношения сигнал/шум и
другие технические характеристики проектируемой сис¬
темы. Однако разработка необходимого способа кодиро¬
вания сообщений, не говоря уже о принципиальной схе¬
ме устройства, остается и в этой "густоматематизиро-
ванной” отрасли целиком в зоне ответственности инже¬
нерного искусства. Теория показывает здесь границы
достижимого, но, как правило, не дает практических
рекомендаций по достижению этих границ*.
Проектирование, разработка конструкции и техно¬
логии изготовления материальных и информационных
объектов до сих пор были и останутся, видимо, в неда¬
*Как отмечал В. Ф. Одоевский, ’’математика приводит нас к две¬
рям истины, но самих дверей не отворяет” [25, с.46]. Сто лет спустя
Р. Хемминг следующим образом конкретизировал это общее положе¬
ние: ’’Теория информации устанавливает границы того, что можно
сделать, однако мало помогает при проектировании конкретных сис¬
тем” [23, с.7].
- 189 -
леком будущем областью инженерного искусства. На¬
пример, в машиностроении, наиболее интенсивно разви¬
вавшейся со времен промышленной революции отрасли
техники, созданы математические методы для некото¬
рых типов прочностных расчетов, расчетов силовых пе¬
редач и т.д. Однако теории проектирования новых изде¬
лий, построенной на сколько-нибудь формальном мате¬
матическом базисе, нет ни в машиностроении, ни в од¬
ной из других инженерных дисциплин. Математический
аппарат помогает в ряде случаев инженеру оценить, на¬
пример, запас прочности выбранного типа балки, но не
было еще за пределами большой науки программирова¬
ния попыток фюрмального синтеза архитектуры моста (а
не сечений отдельных пролетов), пассажирского лайне¬
ра (а не варианта профиля крыла), стереосистемы (а не
структуры полосовых фильтров) и т.д.
Разумеется, сказанное не означает, что область
приложений математических методов в инженерных за¬
дачах проектирования и конструирования информаци¬
онных объектов (программировании) не будет расши¬
ряться. Будет, и весьма быстрыми темпами. Как и пред¬
ставители других инженерных дисциплин, программи¬
сты, по-видимому, скоро научатся считать свои ’’балки”
(например, ’’прочность” программного модуля), получат
формальные способы автоматического синтеза некото¬
рых типов программных конструкций (подобно тому,
например, как выполняется формальный синтез частот¬
ных фильтров в радиотехнике) и т.д.; т.е. получат (и,
возможно, еще в 80-х годах) типовой для инженера-
конструктора традиционных отраслей техники набор
формальных методов решения рутинных задач констру¬
ирования. Однако не следует ждать появления формаль¬
ного ’’ответа на вопрос о том, как написать любую про¬
грамму, - ответа на этот вопрос, - подчеркивает
Э. 3. Любимский, - вообще не существует” [5, с.6].
После того как выполнены трудоемкие исследова¬
ния предметной области и завершился, наконец, слож¬
нейший этап постановки задачи, программист, как и
любой инженер-разработчик, ’’снова и снова остается
один на один со своей собственной задачей: ему нужно
составить программу! Выбрать, как именно следует рас¬
положить и связать данные в памяти, понять, какая
’именно последовательность операторов - способных сде¬
лать все, что угодно, и оттого одновременно и податли¬
вых и опасных - выполнит поставленную задачу. И как
- 190 -
организовать эти операторы в цикл, который будет с
каждым шагом приближать машину к намеченной це¬
ли”, - продолжает Э. 3. Любимский и заканчивает ла¬
коничной, точной и универсальной для всех без исклю¬
чения инженерных дисциплин формулой инженерного
творчества: ’’Выбрать, понять, изобрести, проверить,
усомниться и повторить все сначала” [5, с.5].
Таким образом, нет и не может быть формальной
теории, или ’’философского камня”, который сведет ра¬
боту программиста, занятого конструированием широко¬
го класса информационных объектов, к решению фор¬
мально поставленных математических задач.
Основное направление эволюции программирования
как инженерной дисциплины - от математических задач
первого этапа информационной технологии к широкому
кругу инженерных задач проектирования, конструиро¬
вания, технологии изготовления и промышленной экс¬
плуатации информационных объектов.
Математический аппарат инженера-конструктора
информационных объектов может уже в ближайшем бу¬
дущем существенно облегчить работу программиста на
этапе реализации, упростив решение рутинных задач
конструирования: автоматический синтез типовых про¬
граммных модулей, расчет ’’прочности” некоторых про¬
граммных конструкций и т.д.
При оценке ожидаемого эффекта внедрения того
или иного формального аппарата на производительность
труда программистов необходимо учитывать неуклонно
падающий удельный вес этапа реализации, на котором
этот аппарат в основном используется, в общих трудо¬
затратах на разработку прикладных программ.
Одной из наиболее плодотворных по влиянию на
технологию программирования областей приложений
ЭВМ является САПР - основной в 80-х годах канал для
проникновения в программирование принципов, методов
и средств инженерного искусства.
Производительность труда программистов:
факты и легенды
Темпы роста производительности труда программи¬
стов обычно приводятся в таблицах, отражающих раз¬
витие индустрии ЭВМ последней строкой - ’’для контра¬
- 191 -
ста”. Как правило, все остальные данные такой таблицы
приводятся лишь для того, чтобы подчеркнуть, напри¬
мер, как это делается в табл.2.1 и 2.2, цифры последней
строки, которые отражают, по мысли их авторов, недо¬
пустимо медленный рост производительности труда про¬
граммистов. В качестве единицы измерения производи¬
тельности труда при этом обычно используется число
строк программы, созданных за день, месяц и т.д.
Таблица 2.1
Показатели развития индустрии ЭВМ
(за единицу приняты показатели 1955 г.)
Показатель
1965 г.
1975 г.
1985 г.
(оценка)
Объем продаж продукции
Число выполняемых вычислитель¬
20
80
320
ных операций на единицу цены
Скорость выполнения вычисли¬
102
104
106
тельных операций (млн/с)
Удельная стоимость запоминающе¬
2x103
8x105
32x107
го устройства (бит/долл.)
Производительность труда про¬
103
106
109
граммиста
2,4
5,5
13,3
По данным: ”01 Infonnatique-Hebdo”. - 1980. - Vol. 14, № IV. - Р. 10 (приводится по: ’’США
- экономика, политика, идеология”. - 1983. - N? 8. - С. 106).
Таблица 2.2
Тенденция роста промышленности средств обработки
данных (за единицу приняты показатели 1955 г.)
Показатель
1965 г.
1975 г.
1985 г.
Отрасль в целом
20
804
320
Характеристики машин
102
104
10б
Надежность систем
5
24
120
Производительность труда
программистов
2,4
5,5
13,3
По данным: ’’Art Benjamin Associates Ltd”.
(приводится по:
’’Электроника".
- 1980. - №11. -
С. 53).
Например, в обзоре ’’Технологические сдвиги в ин¬
дустрии ЭВМ: акцент на программное обеспечение”,
опубликованном в журнале ’’Электроника”, табл. 2.2
сопровождалась следующим комментарием вице-прези¬
дента фирмы Primy по программному обеспечению
- 192 -
А. Эдмонса: ’’Соотношение цены и характеристик аппа¬
ратуры улучшалось большими скачками, но увеличение
производительности труда программистов почти равно
нулю” [26, с.52].
В обзоре ’’Средства математического обеспечения
ЭВМ: проблемы развития” авторы приводят аналогич¬
ную таблицу (см. табл. 2.1) и разъясняют: ’’Как видно
из таблицы, рост производительности труда программи¬
стов существенно отстает от показателей развития про¬
изводства и повышения технического уровня ЭВМ” [27,
с. 106].
Как видно, в данном случае имеет место прием ве¬
дения научного диспута, определяемый как ’’подмена
предмета дискуссии”: технические характеристики уст¬
ройств сопоставляются с производительностью труда
людей.
Из приведенных оценок видно, что рост производи¬
тельности труда программистов в течение длительного
времени устойчиво составляет не менее чем 100% за 10
лет. В первых главах книги мы уже приводили данные,
согласно которым наиболее высокие за последние деся¬
тилетия темпы роста производительности труда, дости¬
гаемые только в самых автоматизированных секторах
обрабатывающей промышленности, составляют около
80% за 10 лет. Средние же темпы роста производитель¬
ности труда, например в обрабатывающей промышлен¬
ности США, не превышали 30% за 10 лет. Таким обра¬
зом, на основании данных табл. 2.1 и 2.2, которые при¬
водились их авторами, чтобы подчеркнуть медленные
темпы роста производительности труда программистов,
может быть сделан прямо противоположный вывод о ре¬
кордных, невиданно высоких темпах роста их произво¬
дительности.
Какой из двух противоположных по смыслу выво¬
дов, сделанных по одним и тем же статистическим дан¬
ным, является верным?
Если ошибочность первого вывода (о медленных
темпах роста производительности программистов) за¬
ключается в сопоставлении характеристик людей и ма¬
шин, то ошибочность второго (о рекордных темпах рос¬
та этого показателя) - в ’’реликтовом” способе измере¬
ния производительности труда программистов.
Возможно, в начале 50-х годов и существовала пря¬
мая зависимость между трудоемкостью программирова¬
ния и длиной результирующего программного кода. Это
- 193 -
позволяло, видимо, измерять производительность труда
программистов (как, например, землекопов и лесору¬
бов) ”по валу’’: в кубометрах (или тоннах) перфокарт
или, наконец, чтобы исключить погрешность из-за раз¬
ных сортов бумаги, непосредственно в строках програм¬
много кода.
Спустя 30 лет так много изменилось в программи¬
ровании, что сопоставлять производительность труда
программистов 50-х и 80-х годов оказалось нельзя:
принципиально иным стал характер труда и соответст¬
вующие единицы его измерения. Если в 50-х годах ре¬
шались в основном хорошо определенные задачи и соот¬
ветственно главной производственной проблемой про¬
граммистов было корректно перевести точные формаль¬
ные спецификации в эффективный код программы, то в
80-х годах большая часть профессиональных програм¬
мистов - это системные аналитики, которые, потребляя
свыше 70% общих ресурсов, выделяемых на программи¬
рование, вообще не создают ни одной строки программ¬
ного кода, а заняты лишь анализом приложений и по¬
становкой задачи. Как в этих условиях можно оцени¬
вать темпы роста производительности труда программи¬
стов по скорости, с которой они создают программный
код?
Из приводимых на рис. 2.8 данных о структуре рас¬
пределения трудозатрат на программирование видно,
что даже если бы завтра оказалось возможным создать,
наконец, долгожданный ’’перпетуум мобиле” большой
науки программирования - автоматический синтезатор
любых программ (т.е. повысить производительность тру¬
да программистов, измеряемую в строках кода в день,
от существующего уровня в 100% за 10 лет до ’’беско¬
нечности” или предела, определяемого темпом загрузки
в этот ’’автомат” спецификаций на программы), то это
почти не снизило бы трудоемкость выполняемых проек¬
тов (уменьшение трудоемкости составило бы 15 - 20%
для традиционных областей приложений и 3 - 5% для
наиболее массовых в настоящее время областей прило¬
жений ЭВМ).
Иными словами, в настоящее время, когда основные
усилия профессиональных программистов затрачивают¬
ся на то, чтобы понять, что должна делать программа, а
не на то, как ее закодировать, измерять производитель¬
ность труда программистов строками кода в день - поч¬
ти то же самое, что измерять производительность труда
13 — Г. Громов
- 194 -
инженера-конструктора числом линий, проведенных им
за день на чертеже.
Рис. 2.8. Динамика структуры трудозатрат по фазам проекта в 1970 -
1980 гг.
1 - сопровождение и поддержка;
2 - анализ приложений и постановка задачи;
3 - кодирование и автономная отладка;
4 - комплексная отладка и приемосдаточные испытания.
Рассчитано по'. ”01 Inforinatique-Hebdo”. - 1980. - Vol. 14. № IV. - Р.35: данным фирмы
TRW (приводится в: ’’Зарубеж. радиоэлектрон.’’. - 1974. - № 12. - С. 9)
Если нелепость этого примера очевидна (понятно,
что здесь важна эффективность создания конечной про¬
дукции), то чем же тогда объяснить, что до сих пор
производительность труда программистов оценивается
толщиной колоды?
Субъективная причина понятна. Есть определенная
логика в таком способе измерения. Если эффективность
программирования как производственной деятельности
определяется числом строк программного кода, которые
может выдать в день профессиональный программист,
значит, проблема кодирования, на которой построено
все здание большой науки программирования, и есть са¬
мая важная из профессиональных задач.
Объективной причиной является трудность получе¬
ния надежных оценок. Чтобы общепринятый в промыш¬
ленности показатель: отношение суммарного объема
продаж готового продукта к общей численности занятых
его производством - мог надежно характеризовать про¬
изводительность труда программистов как профессио¬
нальной группы, необходимо, чтобы значительная часть
их продукции была коммерчески доступна. Однако, как
известно, до сих пор лишь малая часть ежегодно созда¬
- 195 -
ваемого программного обеспечения поступает на рынок
вычислительной техники в качестве отдельно поставля¬
емого программного продукта.
Основной объем вновь создаваемого программного
обеспечения остается пока неотъемлемой частью самых
различных изделий и услуг, в общих трудозатратах на
которые оказывается распределена и трудоемкость со¬
здания соответствующих программ. Пока конечные ре¬
зультаты большей части трудозатрат на программирова¬
ние недоступны для прямых экономических оценок,
корректная оценка производительности труда програм¬
мистов (а тем более сопоставление ее с аналогичными
показателями эффективности трудового процесса в дру¬
гих профессиональных группах) остается весьма труд¬
ной задачей.
В качестве одной из приближенных оценок может
использоваться, например, отношение (усредненное по
возможно большему числу обследуемых организаций)
суммарного объема продаж продукции программистских
фирм к численности занятых на этих предприятиях. Од¬
нако следует отметить, что надежность такого рода при¬
ближенных оценок будет уже в ближайшие годы быстро
возрастать в связи с наблюдаемым увеличением относи¬
тельной доли программного продукта в общем объеме
ежегодно разрабатываемого программного обеспечения.
Выше было показано, что в 70-е годы доля коммер¬
чески доступного программного продукта в общем объе¬
ме ежегодно разрабатываемого программного обеспече¬
ния быстро возрастала. Оценки последних лет свиде¬
тельствуют, что этот процесс продолжает развиваться и,
следовательно, прямым измерениям и соответственно
экономическим оценкам эффективности трудозатрат бу¬
дет доступно уже заметная часть всего объема разраба¬
тываемого программного обеспечения.
Однако еще до появления первых надежных резуль^-
татов прямых измерений производительности труда про¬
граммистов основные направления работ по повышению
эффективности производственной деятельности в про¬
граммировании могут быть выбраны достаточно опреде¬
ленно. Структура трудозатрат в программировании по¬
зволяет достаточно четко выделить главные направле¬
ния развития исследований и разработок по наиболее
критичным с точки зрения общих трудозатрат фазам
цикла жизни программного продукта: анализ предмет-
13
- 196 -
ной области, постановка задачи на программирование,
сопровождение программного продукта.
Решение этих определяющих эффективность про¬
граммирования задач требует решительной перестройки
сложившейся структуры науки программирования, ко¬
ренной ломки технологии и организационных принци¬
пов, на которых покоится отрасль. Процесс этот не мо¬
жет протекать безболезненно. Общим для различных
программистских коллективов, вычислительных центров
и исследовательских организаций является то активное
сопротивление, которое оказывают этому процессу ли¬
деры большой науки программирования и некоторые
менеджеры от ЭВМ, занявшие на рубеже 80-х годов
круговую оборону под общим флагом ”И так хорошо!”.
”Они рассматривают процесс передачи контроля
над вычислительными ресурсами конечному пользовате¬
лю как прямую угрозу основам их власти; реальную уг¬
розу уменьшения их бюджета, а потенциально и утрату
контроля над формированием технической политики.
Эти руководители достигли высокого социального поло¬
жения, больших окладов и других привилегий, овладев
в совершенстве старыми методами. Если принципиально
новые методы работы с ЭВМ будут внедрены, они ока¬
жутся перед необходимостью переучиваться, т.е. начать
все с начала. Почему же тогда нас удивляет, что они
так активно сопротивляются? Причем необходимо отме¬
тить, что это весьма могущественное сопротивление,
так как именно они контролируют доступ в кабинеты,
где принимаются ключевые решения, а также другие
сферы власти” [28, с.209].
Выше приводились примеры, из которых видно, что
такое ’’сопротивление” нельзя, видимо, считать локаль¬
ным профессиональным недугом, специфичным для
Кремниевой долины или какой-либо отдельно взятой
страны. Разумеется, конкретные формы проявления это¬
го ’’недуга” существенно меняются в различных странах
и даже в рядом расположенных организациях, однако
трудно предположить, чтобы процесс отказа от значи¬
тельной части ранее созданного профессионального за¬
дела, сопровождаемый неизбежной сменой профессио¬
нальных лидеров, мог протекать совершенно безболез¬
ненно.
Вместе с тем необходимо отметить, что основной
теоретический задел, базовые технологические решения
и общие организационные принципы, необходимые для
- 197 -
реализации новых концепций развития индустрии ЭВМ
на очередном этапе информационной технологии - эта¬
пе автоформализации профессиональных знаний, к на¬
чалу 80-х годов были созданы, материализованы .в пер¬
сональных ЭВМ, локальных сетях и поддерживающих
их пакетах программ и в настоящее время успешно раз¬
виваются и распространяются миллионными тиражами.
Это дает основания предполагать, что вызванный пото¬
ком овеществленных новых идей процесс размывания
информационной власти новой олигархии, которая ус¬
пела возникнуть за первые 30 лет формирования и раз¬
вития индустрии ЭВМ, будет вскоре в основном завер¬
шен.
Глава пятая
ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ:
ТОЧКИ РАЗРЫВА НА ТРАССЕ
РАЗВИТИЯ
Есть правила для выбора решения, но нет правил для
выбора этих правил
Энон.
Основные закономерности научной работы
Информационная технология:
темпы и характер развития
Завершилось первое 20-летие компьютерной эры,
когда журнал ”Электроника” опубликовал в 1969 г. ка¬
чественный прогноз [1, с. 45] ожидаемого характера
развития вычислительной техники. Краткая формули¬
ровка этого прогноза год спустя приводилась уже как
эпиграф к 1970 г.: ”По единодушному мнению, боль¬
шинство технических достижений в дальнейшем будет
носить эволюционный характер” [2, с. 4]. По мнению
авторов прогноза 1970 г., предположение об эволюцион¬
ном характере будущего развития индустрии ЭВМ было
’’столь же справедливо сегодня, как и год назад. Дока¬
зать его можно на примере мини-ЭВМ и периферийных
устройств, двух наиболее быстро растущих секторов вы¬
числительной техники, которые представляют собой до¬
стижения, эволюционные по своей природе” [2, с. 4].
Однако авторы прогноза 1970 г. вынуждены были
отметить, что, хотя за истекший год почти ничего не
изменилось, едва различимые сполохи, вспыхивающие
на горизонте вычислительной техники, не позволяют им
сохранять прошлогоднюю безмятежную уверенность в
эволюционном характере ожидаемых перемен: ”Но се¬
годня промышленность находится на пороге других тех¬
нических достижений, таких радикальных, что их мож¬
но считать революционными. И эти революционные до¬
стижения предположительно могут возвестить о взлете
четвертого поколения ЭВМ, имеющих гораздо более
199 -
широкие универсальные возможности и менее дорого¬
стоящих, чем ЭВМ предыдущих поколений” [2, с. 4].
В 1971 г. вышла в свет книга ’’Архитектура вычис¬
лительных комплексов”, автор которой директор иссле¬
довательского отделения фирмы Data System Analis.
(’’Дейта системз анэлистс”) Б.Байцер следующим обра¬
зом объяснял наиболее характерные отличия информа¬
ционной технологии от всех остальных известных до
сих пор областей инженерного творчества:
’’Прежде всего это быстрые темпы изменений в тех¬
нологии. Мостостроитель не сталкивается каждые три
года с новым сортом стали, которая была бы в десять
раз прочнее наилучших сортов старой. Кораблестроите¬
ля систематически не вооружают новой технологией,
вдвое снижающей стоимость постройки судна каждые
два года. Лица, специализирующиеся в этих областях,
могут изучать свой предмет с уверенностью, что техни¬
ка, которую они изучали, существенно не изменится в
течение первых 5-10 лет их практической деятельно¬
сти. В то же время разработчик вычислительных комп¬
лексов не может быть уверен даже в том, что избран¬
ные им технические методы не изменятся за время
окончания одного проекта.
Представьте себе строительство большого каменного
здания, подобного тем, которые строились в Древней
Греции и Риме. Реализовав свой проект наполовину, вы
вводите, ориентируясь на появившийся арабский стиль,
купол. Когда ваш купол наполовину построен, вам на¬
чинают объяснять, как строить легкие опоры. Вы при¬
нимаете это решение, и на грузовой платформе вам
подвозят двутавровые балки; однако перед их разгруз¬
кой появляется новый поставщик, который предлагает
вам строительные фермы; затем появляется еще один,
который устанавливает систему автоматизированного
управления парком разнотипных транспортных средств,
и т.д. Когда ваше перекрытие все-таки построено, вы
замечаете, что ваш коллега напротив, который присту¬
пил к строительству много позже вас..., уже его закон¬
чил. Он использовал геодезический купол, эвтектиче¬
ские смеси из эпоксидных смол и монокристаллов, но¬
вейшие полимеры и роботов-монтажников” [3, с. 29].
Отметим, что приведенная характеристика темпов
развития информационной технологии была сдела¬
на Б. Байцером за год до появления первых симптомов
- 200 -
тех радикальных перемен, которые получили общее на¬
звание микропроцессорная революция.
Первые микропроцессоры начали появляться на
рынке вычислительной техники в 1972 г. Интерес к
смелому инженерному решению - ЭВМ на кристале был
очевидным, но новизна такого масштаба слепила, и ли¬
деры полупроводниковой индустрии еще несколько лет
продолжали считать микропроцессор проявлением ’’ин¬
женерного экстремизма” специалистов молодой фирмы.
Руководителям крупнейших компаний - ведущих произ¬
водителей полупроводниковых приборов удалось разгля¬
деть новый ’’компьютерный Клондайк” только через не¬
сколько лет после того, как фирма Intel организовала и
развила массовое производство уже двух поколений
принципиально новых полупроводниковых приборов. В
середине 70-х годов обозреватели отмечали: ’’Сегодня
имеется один основной поставщик микропроцессоров -
фирма Intel (Санта-Клара, шт.Калифорния), уже про¬
изводящая изделия двух типов, в то время как другие
фирмы объявили о предполагаемом выпуске собствен¬
ных вариантов подобных приборов и сейчас осваивают
их производство. Можно ожидать, что в 1974 г. к этим
фирмам присоединится еще несколько изготовителей, а
тем временем, по-видимому, число применений будет
расти, как снежный ком” [4].
’’Снежный ком” приложений микропроцессорной
техники быстро нарастал, и в начале 80-х годов миро¬
вой объем производства микропроцессоров превы¬
сил 100 млн. экземпляров. Для большей части ведущих
корпораций полупроводниковой промышленности - уча¬
стников ’’микропроцессорной гонки” исход последней
оказался предрешенным в 1972 - 1974 гг. Двух-трехлет-
ний разрыв на старте для многих из них уже не мог
быть преодолен за последующие 10 лет самыми энер¬
гичными усилиями.
Фирма Intel до сих пор остается признанным лиде¬
ром микропроцессорной революции. Из большого числа
конкурентов, предлагавших во второй половине 70-х го¬
дов различные типы микропроцессоров, к началу 80-х
годов в опасной для фирмы Intel близости остался толь¬
ко один - фирма Motorola, которая резко вырвалась впе¬
- 201 -
ред на уровне 16-разрядных приборов*. Есть основания
предполагать, что эти две фирмы еще долго будут пол¬
ностью определять техническую политику в секторе
микропроцессоров индустрии ЭВМ.
Первый из симптомов такого развития событий поя¬
вился в 1981 г., когда фирма IBM объявила о совершен¬
но необычном для супергиганта мировой индустрии
ЭВМ решении: выпускать персональные компьютеры на
базе ’’чужих” процессоров - микропроцессоров фирмы
Intel. Спустя два года между двумя лидерами полярных
секторов индустрии ЭВМ - фирмами IBM и Intel было
заключено соглашение, согласно которому фирма IBM
приобрела большой (но подконтрольный!) пакет акций
Intel и обязывалась вложить сотни миллионов долларов
в развитие долгосрочной программы НИР фирмы Intel.
Дополнительно прояснило складывающуюся в 80-х
годах ситуацию решение фирмы Texas Instrument. В на¬
чале 1983 г. эта фирма начала устанавливать в произво¬
димых ею микроЭВМ** микропроцессоры своего основ¬
ного конкурента - фирмы Intel. После решения, объяв¬
ленного фирмой Texas Instrument, которая вплоть до
1982 г. оставалась абсолютным лидером мировой полу¬
проводниковой промышленности, дискуссии экспертов,
предположения и прогнозы уступили место холодному
анализу свершившегося факта. Один из первых выводов
такого анализа: для этапа информационной технологии,
который связывают с понятием микропроцессорная ре¬
волюция, три года - историческая эпоха.
Преодолеть технологический разрыв дистанцией в
историческую эпоху - задача необычайной трудности,
которая требует огромного напряжения научно-техниче¬
ских, производственных и экономических ресурсов. Гон¬
ка за лидером в этих условиях оставляет очень мало
шансов участникам, включая и тех из них, чьи эконо¬
мические ресурсы оцениваются миллиардами долларов.
Анализ причин, по которым фирма Motorola оказалась в
состоянии решить эту задачу, а с 1982 г., отодвинув
Texas Instrument, сумела выйти на первое место по
*К началу 1982 г. уже 2/3 мирового рынка 16-разрядных микро¬
процессоров капиталистических стран приходилось на микропроцессо¬
ры типа M68000 [5,с.12].
**Речь идет о профессиональном персональном компьютере фир¬
мы Texas instrument (’’TI Professional Computer”), созданном на базе
микропроцессора i8088 [6].
- 202 -
суммарному объему продаж в промышленности полу¬
проводниковых приборов капиталистических стран,
лишь подтверждает этот тезис (уникальное сочетание
независимо сложившегося исследовательского задела в
данной области; дальновидной технической политики,
длительное время энергично проводимой на ключевых
уровнях руководства компании; мобильных производст¬
венных мощностей и обширных экономических ресур¬
сов).
Количественные оценки. Выше приводились коли¬
чественные оценки динамики развития индустрии ЭВМ
(см. табл.2.1 и 2.2). Из данных таблиц можно сделать
следующие выводы: удельная стоимость машинной опе¬
рации падает в 100 раз, а ячейки памяти - в 1000 раз за
каждые 10 лет истории развития индустрии ЭВМ; тем¬
пы роста расходов на производство вычислительной тех¬
ники за последние 20 лет стабилизировались - суммар¬
ные расходы увеличиваются в 4 раза за каждые 10 лет.
Итак, суммарные расходы на ЭВМ увеличиваются,
а удельная стоимость вычислительных ресурсов падает..
Таким образом, доступные для промышленной эксплуа¬
тации вычислительные ресурсы возрастают: по суммар¬
ной производительности в 400 раз, а по суммарной ем¬
кости запоминающих устройств в 4000 раз за каждые 10
лет. Иными словами, при сложившихся темпах разви¬
тия мировой индустрии ЭВМ технологический разрыв в
10 лет означает разницу в суммарном производственном
потенциале парка ЭВМ в три-четыре порядка, т.е. в
каждый данный момент суммарные вычислительные
ресурсы парка ЭВМ, существовавшего 10 лет назад,
составляют менее 0,1% от суммарных ресурсов, до¬
ступных в настоящее время.
Приведенные количественные оценки темпов роста
вычислительных ресурсов имеют и очевидную проекцию
на темп смены приоритетов в производственном опыте.
В любой отрасли техники (до появления ЭВМ) накоп¬
ленный производственный опыт имел непреходящую
ценность не одно десятилетие. Масштаб производствен¬
ного процесса и его характеристики никогда в истории
не менялись на два-три порядка за одно десятилетие.
Например, авиация и электроэнергетика - наиболее
впечатляющие технические символы XX в., стремитель¬
но развиваясь, не достигали и сотой доли тех скоростей
изменения технических характеристик, которые стали
нормой в вычислительной технике (мощность самоле¬
- 203 -
тов, автомобилей, судов и электростанций не меняется
в 1000 раз за каждые 10 лет). В то же время в вычисли¬
тельной технике опыт, приобретенный 10 лет назад, ос¬
нован на производственной базе, составляющей менее
0,1% от той реальной производственной базы, с которой
необходимо работать сегодня (см. табл.2.1, 2.2)*.
Быстрый темп изменений в технологии создания
средств электронно-вычислительной техники привел к
ситуации, когда традиционный процесс проектирования
изделий микроэлектроники начал постепенно выходить
из-под контроля.
Внешне это проявлялось в постоянном увеличении
от поколения к поколению длительности цикла разра¬
ботки полупроводниковых приборов при одновременном
сокращении времени полезной эксплуатации готового
изделия: ’’Такое сочетание сокращения сроков службы
изделий и удлинение сроков проектирования угрожает
привести к неприемлемой ситуации, когда изделия оче¬
редного поколения приходится разрабатывать еще до то¬
го, как изделия текущего поколения хотя бы раскроют
свой потребительский потенциал, не говоря уже о ком¬
пенсации расходов” [8, с. 28].
Процесс развития этих негативных тенденций пока¬
зан на рис. 2.9. ’’Элементная насыщенность полупровод¬
никовых приборов продолжает расти почти экспоненци¬
ально, а трудоемкость разработки спецификаций и про¬
ектирования этих приборов в человеко-годах увеличива¬
ется с такой же или, быть может, еще более высокой
скоростью. Однако в то время, как длительность цикла
проектирования изделий возрастает, срок их эксплуата¬
ции становится короче... Тот самый рост сложности и
насыщенности схем, который замедляет их проектиро¬
вание, ускоряет темпы внедрения новых, более прогрес¬
сивных технических решений, подготовленных только
что внедренными приборами” [8, с. 28].
Преодолевать тенденцию к увеличению сроков раз¬
работки традиционными средствами - последовательным
включением в процесс проектирования все большего
числа инженеров - давно уже оказывается нереальным,
и единственное эффективное средство для решения ост¬
рых проблем развития производства средств вычисли¬
*Это обстоятельство, видимо, следует иметь в виду, когда специа¬
листы в очередной раз сетуют на качество учебников и практических
руководств по вычислительной технике (см., например, предисловие
Ю.М.Банковского к [7]).
- 204 -
тельной техники - это САПР. ”В перспективе жизнеспо¬
собность этой отрасли промышленности будет, видимо,
зависеть от нового типа капиталовложений, таких, ко¬
торые способствуют повышению производительности
труда разработчиков логических схем и системных, ар¬
хитекторов” [8, с. 28].
Рис. 2.9. Динамика сближения основных показателей времени жизни
изделий электроники (7) и срока их проектирования (2).
Источник', фирма Mentor Graphics {приводится в: "Электроника". - 1982. - № 23. - С.28)
Необходимо отметить, что свыше 50% расходов ве¬
дущих организацией - производителей средств элект¬
ронной обработки данных, затрачиваемых на научно-ис¬
следовательские работы, представляют собой расходы на
программирование. Соответственно значительная часть
проблем повышения эффективности разработки средств
электронной техники непосредственно связана с произ¬
водительностью труда программистов.
Реализация программ и постановка
задачи: отношение трудоемкости
Как оценить долю расходов на постановку задачи в
общих расходах на разработку программного продукта?
Ясно, что распределение затрат по отдельным фазам
проекта существенно зависит от предметной области, а
это в свою очередь существенно затрудняет получение
общих оценок.
Выше приводились оценки Дж.Мартина для органи¬
зационно-экономических задач, в которых большая
часть всех усилий на поиск и устранение ошибок проек¬
та относится к погрешностям постановки задачи. На
- 205 -
другом конце спектра прикладных задач информацион¬
ной технологии находятся такие программные разработ¬
ки, в которых человеческий фактор, определяющий ос¬
новную долю неопределенности в условиях правильно¬
сти программ, играет существенно меньшую роль. Кро¬
ме чисто математических задач, задач машинного моде¬
лирования расчетного характера и т. д., сюда относятся
также, как правило, детально специфицируемые до на¬
чала разработки сложные технические системы, напри¬
мер системы управления летательными аппаратами.
Данные по относительной трудоемкости такого рода
проектов приводит Р.Гласс [9].
На рис. 2.10 сопоставляется относительная структу¬
ра распределения ошибок по фазам проектов двух ти¬
пов:
Диалоговые
Рис. 2.10. Относительное распределение числа ошибок программиро¬
вания по основным фазам проекта (для двух существенно различных
областей приложений).
По данным'. Гласс Р. Руководство по надежному программированию. - 1982. - С.24: Nartin J.
Application development without Programmers. Savant Inst.. - 1981
1) организационно-экономических, данные по кото¬
рым (справа на диаграмме) отражают опыт фирмы IBM;
2) сложных технических комплексов (слева на ди¬
аграмме) по данным аэрокосмической фирмы Boying.
Усилия, затрачиваемые на устранение ошибок, это
хотя и значительная часть, но далеко не вся работа над
проектом. Существуют ли более общие оценки?
Для традиционных областей приложений ЭВМ с де¬
тально специфицируемыми условиями правильности со¬
здаваемых программ такие оценки были выработаны к
- 206 -
началу 70-х годов. С тех пор длительное время надеж¬
ным нормативом для оценки распределения затрат по
фазам проекта служила формула 40 - 20 - 40: проекти¬
рование (постановка задачи, специфицирование и логи¬
ческое проектирование) - 40%; реализация (кодирова¬
ние программ и автономное тестирование) - 20%; испы¬
тание (комплексное тестирование, отладка и испыта¬
ния) - 40%. В эту формулу с удовлетворительной точ¬
ностью вписывались статистические данные по итогам
выполнения ряда больших проектов: система управле¬
ния ПВО североамериканского континента (SAGE); сис¬
тема управления соединениями кораблей ВМС США
(NTDS) и др. [10]*.
Выполненные фирмой TRW исследования позволи¬
ли детально изучить распределение затрат по фазам ти¬
пичного для начала 70-х годов большого проекта, в ко¬
тором влияние человеческого фактора на условия пра¬
вильности программ не было определяющим [10]. Сред¬
няя структура трудозатрат для проектов этого типа при¬
водится в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Распределение трудозатрат по фазам технологическо¬
го цикла разработки программных комплексов
Технологический цикл
Относительная
трудоемкость. %
Проектирование
Выработка общих требований
Детализация требований
Логическое проектирование:
разработка структур данных
разработка алгоритмов обработки данных
Реализация
Кодирование и автономная отладка программных
модулей
Отладка и испытание
Сопряжение модулей и комплексная отладка
Испытание и сдача заказчику
46
8
. 18
4
16
20
20
34
21
13
По данным исследований фирмы TRW (приводится в: "Зарубеж. радиоэлектрон.’’. - 1974. -
№ 12. С. 9).
Однако если в 60-х годах большие программные
комплексы рассмотренного типа с жесткой структурой и
♦Этой же формулы придерживается в своих оценках, судя по при¬
водимым им данным, и Р. Гласс [9].
- 207 -
детально специфицируемыми требованиями составляли
подавляющую часть создаваемых прикладных программ,
то уже к середине 70-х годов в связи с быстрым ростом
новых областей приложений ЭВМ удельный вес таких
проектов в суммарной стоимости ежегодно создаваемых
программ начал резко снижаться. В начале 80-х годов
прикладное программное обеспечение, при создании ко¬
торого пик трудностей находится в области выработки
требований на программы, становится преобладающим
по масштабу возможных приложений и суммарной сто¬
имости профессионально создаваемых программ.
Первые симптомы таких радикальных сдвигов в ха¬
рактере решаемых на ЭВМ задач были зарегистрирова¬
ны на рубеже 70-х годов. Как показывали проведенные
тогда исследования, если на 1964 г. (к моменту появле¬
ния первых экземпляров мини-ЭВМ) математические и
другие задачи расчетного характера занимали в среднем
75% полезного времени парка ЭВМ, то к началу микро¬
процессорной революции в 1974 г. доля таких задач в
суммарной разгрузке парка ЭВМ снизилась до 30% [10]
и, по оценкам, к 1984 г. находилась в пределах 2-5%.
В 1982 г. были опубликованы следующие усреднен¬
ные данные исследования распределения трудозатрат по
всему циклу программ: сопровождение и поддержка -
46%, анализ приложений и постановка задачи - 40%,
разработка (кодирование, отладка, испытание)
14% [11]. Таким образом, расходы на постановку зада¬
чи, оцениваемые в среднем на уровне 70% от всех за¬
трат за технологический цикл создания программ, с
учетом расходов на сопровождение программного про¬
дукта составляют 40% трудозатрат за полный цикл
жизни программ. Принимая во внимание известные из¬
менения в распределении усилий на сопровождение про¬
грамм, которые произошли за 70-е годы [12], а также
среднее по отрасли распределение (”40 - 20 - 40”) тру¬
дозатрат за технологический цикл их создания, сущест¬
вовавшее к началу 70-х годов, можно оценить те струк¬
турные сдвиги в программировании, которые произошли
в течение 70-х годов и продолжают развиваться в 80-х
годах (см. рис. 2.7 и 2.8).
Р. Гласс и Р. Нуазо отмечали в начале 80-х годов:
’’Тот факт, что затраты на кодирование программ со¬
ставляют лишь незначительную часть всех затрат на
программное обеспечение, явился неприятной неожи¬
данностью для большинства технологов программного
- 208 -
обеспечения. В настоящее время это открытие осмысли¬
вается” [13,с.30].
Сдвиги в профессиональной структуре программи¬
стов. Предпринимавшиеся в первые десятилетия компь¬
ютерной эры попытки повысить эффективность исполь¬
зования больших ЭВМ привели к первому расслоению
программистов на две профессиональные группы: сис¬
темные программисты (разработка и сопровождение сис¬
тем программирования, а затем и операционных сис¬
тем) и прикладные программисты (разработка и сопро¬
вождение прикладных программ). В середине 60-х го¬
дов, когда общий удельный вес ”плохо поставленных”
прикладных задач начал составлять заметную часть
приложений ЭВМ, необходимость в профессиональной
ориентации части программистов на изучение техноло¬
гии постановки задачи стала настолько острой, что была
сформирована новая профессиональная группа - систем¬
ные аналитики.
В 1977 г. Управление статистики труда США опуб¬
ликовало данные о структуре и динамике численности
основных профессиональных групп трудящихся, заня¬
тых эксплуатацией национального парка ЭВМ
(табл. 2.4) [14, с.83].
Таблица 2.4
Численность профессионально занятых работой с
ЭВМ в 1970 г. и структура занятости в 1980 г.
Профессия
Число ра¬
бот ни ков
в 1970 г.
Численность в 1980 г.
ожидавшаяся
фактическая
Системные аналитики
102 700
165 000
300 000
Программисты
176 500
250 000
230 000
Итого программистов
279 200
415 000
530 000
Специалисты по ремонту сис¬
тем обработки данных
36 000
72 600
Н. св.
Операторы ЭВМ и пери¬
150 000
300 000
275 000
Н. св.
ферийных устройств
Операторы УПД
235 000
Н. св.
По данным'. Управление статистики
труда США
(приводится в'. ’’США - экономика,
политика, идеология”. - 1983. - № 8. С.
106; ТИИЭР.
- 1978. Т. 66. - № 8. С.
83).
Как видно из таблицы, за 10 лет их численность
должна была вырасти на 25% и составить к 1980 г.
1 млн. человек (отметим для сравнения, что почти
столько же к этому времени было занято и в промыш¬
- 209 -
ленности, производящей ЭВМ). Ожидалось, что числен¬
ность программистов составит в 1980 г. около 400 тыс.
человек, а к 1990 г. вырастет еще на 25% и достигнет
полумиллиона.
В начале 80-х годов Управление опубликовало
уточненные данные [15], согласно которым на рубеже
80-х годов темпы прироста численности профессиональ¬
ных программистов резко увеличились, превысив про¬
гноз на 1990 г. еще в 1980 г. Численность программи¬
стов в 1980 г. составила 534 тыс. (в том числе 300 тыс.
системных аналитиков). Ежегодный прирост общей чис¬
ленности программистов в США оценивается в начале
80-х годов на уровне 17 - 25% в год.
Итак, согласно данным официальной статистики,
специалисты по постановке задачи и анализу приложе¬
ний - системные аналитики - являются самой большой
по численности и наиболее быстро растущей группой
среди всех групп специалистов, профессионально рабо¬
тающих с ЭВМ в США. В 1980 г. системные аналитики
составили около 60% численности профессиональных
программистов. По уровню оплаты системные аналити¬
ки ранжируются на уровне системных программи¬
стов, т.е. на 15 - 25% выше, чем прикладные програм¬
мисты [16]. Однако если принять во внимание, что сис¬
темные программисты составляют самую небольшую
часть всех программистов (менее 10% от общей числен¬
ности), то становится понятным, что к настоящему вре¬
мени около 70% всего фонда заработной платы, ежегод¬
но расходуемого на программирование в США, идет на
оплату труда специалистов по анализу приложений и
постановке задачи на программирование - системных
аналитиков (рис. 2.11).
Следует также учитывать, что системные аналити¬
ки принимают участие не во всех типах программных
разработок. Например, создание системного программ¬
ного обеспечения, как правило, не требует их участия.
Соответственно относительный вес расходов на систем¬
ных аналитиков в прикладных задачах оказывается не¬
сколько больше, чем 70%. Поэтому в зависимости от
типа решаемых прикладных задач расходы на постанов¬
ку задачи и анализ приложений (в том числе анализ
приложений на этапах внедрения и сопровождения про¬
граммного продукта) составляют 70 - 80% от общих
трудозатрат на прикладное программирование.
14 — Г. Громов
- 210 -
Рис.2.11. Динамика относительной численности основных профессио¬
нальных групп программистов.
Рассчитано по: Управление статистики труда США (приводится в: ”США - экономика, по¬
литика, идеология”. - 1983. - № 8. - С. 106; ТИИЭР. - 1978. - Т.66. - № 8. - С. 83); - 1980 -
1990 гг. - оценка автора)
Итак, в 80-х годах в среднем три четверти трудо¬
затрат на разработку прикладных программ составляют
расходы на анализ приложений, постановку задачи и
формулировку требований на программный продукт. В
то же время центр тяжести научных исследований в
программировании и подавляющее большинство публи¬
куемых результатов научных трудов были все еще со¬
средоточены, как 10, 20 и 30 лет назад, на этапе реали¬
зации программ. Более того, и здесь из всего спектра
вопросов технологии разработки и повышения надежно¬
сти программ на этапах их логического проектирования,
кодирования, тестирования и отладки за основной объем
научных исследований выбирался наиболее далекий по¬
ка от практического использования раздел: аналитиче¬
ская верификация и автоматический синтез программ.
’’Интересно, что по данному вопросу имеется больше
литературы, чем по любому другому аспекту надежно¬
сти программного обеспечения”, - констатирует Г. Май¬
ерс [17,с.311].
По-видимому, если выйти за рамки чисто ’’фольк¬
лорных аналогий*, к которым обычно обращаются для
объяснения такого рода ситуаций в науке программиро-
♦Прохожий обращается к человеку, ползающему на коленях под
фонарем: "Что Вы тут делаете?" - "Ищу часы, которые обронил вон в
том темном углу”. - "А почему же Вы их здесь ищите?” - ’’Здесь луч-
ще видно!”.
-211-
вания американские ученые и специалисты (Дж.Вей-
ценбаум [18], Р. Гласс [9] и др.), то следует признать,
что наиболее точно отразил отношение лидеров боль¬
шой науки программирования и практической значимо¬
сти выполняемых ими исследований Джонатан Свифт:
”В их языке нет даже слов для выражения таких поня¬
тий. Кроме математики и музыки, они ничего не знают
и не хотят знать” [19,с.168]. Наблюдения Свифта* сде¬
ланные 300 лет назад в период зарождения Академии
наук Англии (Лондонского королевского общества), по-
видимому, объясняют многие наблюдаемые сегодня сим¬
птомы ’’детской болезни” науки программирования.
Шкала относительной тяжести ошибок
по фазам проекта
В 1975 г. на проходившей в Нью-Йорке Междуна¬
родной конференции по надежности программного обес¬
печения отмечалось: ’’Ничто, абсолютно ничто не мо¬
жет более пагубно повлиять на разработку, чем непол¬
ное знание или неправильное знание и, как следствие,
неадекватная спецификация требований к системе и
программному обеспечению” [17, с. 49]. Г.Майерс ссы¬
лается на материалы этой конференции, чтобы подчерк¬
нуть, что, ”к сожалению, слишком редко на эти процес¬
сы обращается достаточное внимание” [17, с. 49].
Характеризуя объективные трудности, которые тра¬
диционно мешают уделить ’’достаточное внимание” эта¬
пу формулировки задачи на программирование, В.В.Ли-
паев, например, следующим образом предупреждает
своих читателей: ’’...наиболее специфическим, трудно-
формализуемым и тесно связанным с функциональным
назначением программ является этап системного анали¬
за. На этом этапе формулируются назначение и основ¬
ные показатели качества создаваемых программ, решае¬
мые задачи практически полностью определяются пред¬
метной областью системного анализа. Поэтому здесь
трудно обобщать технологические процессы и критерии
качества при создании различных типов программ. Ни¬
же этот этап жизненного цикла не рассматривается, и
предполагается, что функциональные задачи и алгорит¬
мы их решения в основном определены и формализова¬
ны” [20,с.11].
14
- 212 -
Г. Майерс, кроме того, приводит ссылки на некото¬
рые справочные работы по системному анализу, в кото¬
рых предлагаются методы организации ’’беседы с поль¬
зователями, проведение исследований осуществимости и
оценки достоинств” проекта и т.д. Упоминаются и пер¬
вые попытки создания формальных систем для выработ¬
ки спецификаций (системы типа ADS, TAG, Information
Algebra), которые, подчеркивается, ’’ориентируются на
небольшие, специализированные и исключительно хоро¬
шо определенные задачи”. Кратко обсуждаются также
возможности HIPO-диаграмм в качестве одного из вспо¬
могательных средств системного анализа [17, с. 50].
Таким образом, хотя причины, объективные и субъ¬
ективные, по которым наиболее сложный этап програм¬
мирования - постановка задачи и выработка специфика¬
ций на программный продукт - все еще не привлекает
заметного внимания науки программирования, могут
быть существенно и даже принципиально различными,
однако проблема сама по себе от этого, разумеется, не
исчезнет. Существующие трудности углубляются, а их
экономическое бремя для отрасли в целом становится
все более ощутимым.
Под влиянием продолжающегося процесса переме¬
щения общего центра тяжести усилий по разработке
прикладных программ с фазы реализации на фазу по¬
становки задачи в 70-х годах была сформирована еще
одна профессиональная группа: системные аналити¬
ки/программисты (system analyts/programmer) [16]. В
задачу специалистов этой группы входило детализиро¬
вать общие спецификации на проект, которые они по¬
лучали от системных аналитиков, до уровня специфика¬
ций на отдельные программы, а также участвовать вме¬
сте с прикладными программистами в преобразовании
таких детальных спецификаций в логическую структуру
программ, структуры данных и т.д.
В результате цепочка специалистов, сквозь которую
должна безошибочно пройти задача пользователя, до
того, как она может быть решена на ЭВМ, приобрела
следующий вид:
1. Конечный пользователь - автор исходной зада¬
чи, а в ряде случаев и заказчик соответствующего про¬
граммного продукта.
2. Системный аналитик преобразует цели, назна¬
чение, технические характеристики и условия правиль¬
- 213 -
ности прикладной задачи в общие формальные требова¬
ния на программный продукт.
3. Системный аналитик/программист преобразует
общие формальные требования в детальные специфика¬
ции на отдельные программы, участвует в разработке
логической структуры и т.д.
4. Прикладной программист преобразует специфи¬
кации на программу в логическую структуру программ¬
ных модулей, а затем и в программный код.
5. Системный программист ведет сопровождение
операционной системы, разрабатывает инструменталь¬
ные средства для поддержки процесса разработки про¬
грамм, обеспечивает сопряжение с ОС драйверов не¬
стандартных внешних устройств, когда они необходимы
для решения прикладной задачи, и т.д.
Каждый из участников этой технологической це¬
почки (все более уязвимой с точки зрения надежности)
выполняет свой этап преобразования исходных условий
задачи. Таким образом, до того как начинает работать
первый проход машинной трансляции программного ко¬
да, типовая прикладная задача обычно проходит не ме¬
нее трех этапов трансляции ”человек - человек”.
’’Создание программного обеспечения, - отмечает Г.
Майерс, - просто совокупность процессов трансля¬
ции, т.е. перевода исходной задачи в различные проме¬
жуточные решения, пока, наконец, не будет получен
подробный набор машинных команд... Понимание того,
что именно ошибки перевода являются причиной оши¬
бок в программе, чрезвычайно важно, так как это -
ключ к пониманию проблемы надежности” [17, с.22].
Можно ли в общем случае, не затрагивая специфи¬
ки предметной области, оценить относительную тяжесть
отдельных ’’ошибок перевода” в зависимости от звена
технологической цепочки, на котором ошибка возни¬
кает?
Давно установлено, что тяжесть ошибки (стоимость
исправления) быстро возрастает с увеличением интерва¬
ла времени (технологического времени: число производ¬
ственных операций между двумя событиями) между по¬
явлением погрешности и ее обнаружением.
Вице-президент Bell Labs по компьютерной техно¬
логии и системам военного назначения Е.Самнер счита¬
ет, что на интервале от выработки требований на про¬
граммы до сдачи программного продукта заказчику сто¬
- 214 -
имость расходов на исправление ошибки возрастает в
среднем в 80 раз. ’’Чем дольше ошибка остается в систе¬
ме, тем дороже становится ее исправление”, - подчер¬
кивает он [21, с.14]. В 1983 г. приводились следующие
данные о средней стоимости исправления ошибки в за¬
висимости от этапа цикла жизни программы, на кото¬
ром соответствующая ошибка ’’всплывала” (по данным
исследований фирм TRW, GTE Corp, и IBM): на этапе
составления спецификаций - 140 долл.; кодирования -
1000 долл.; комплексной отладки - 7000 долл.; сопро¬
вождения (у заказчика) - от 14 000 до 140 000 долл, на
каждую ошибку [22].
Итак, тяжесть ошибки растет (много быстрее, чем
линейно)* в зависимости от интервала времени, на ко¬
тором она не была обнаружена. Характер процесса
трансляции условий исходной задачи в машинный код
технологической цепи, показанный в табл.2.5, полно¬
стью определяет для каждого этапа трансляции тот ми¬
нимальный отрезок технологического времени, на кото¬
ром ошибка данного этапа не может быть обнаружена
(так называемое мертвое время ошибки). Как видно из
табл. 2.5, только прикладной программист принципи¬
ально в состоянии обнаружить свою ошибку до того, как
по результатам его ошибочных действий будет выпол¬
няться работа другим участником проекта (может обна¬
ружить, но может, разумеется, и пропустить ее, не за¬
метив, на следующие этапы). Все остальные участники
проекта принципиально не могут обнаружить содержа¬
тельной ошибки (технические и логические ошибки мо¬
гут перехватываться) до этапа комплексной отладки, а
конечный пользователь - до приемосдаточных испыта¬
ний.
Причина такой ситуации понятна: каждый из по¬
следующих участников технологического процесса пере¬
вода условий исходной задачи не располагает информа¬
цией, необходимой для исправления содержательных
♦В 1983 г. Б. Боем из военного сектора фирмы TRW опубликовал
результаты исследований, согласно которым экономическая тяжесть
поиска и устранения ошибки программирования на интервале от вы¬
работки требований до сопровождения растет как логарифмическая
функция технологического времени, на котором она оставалась необ¬
наруженной. ’’Большая часть ошибок закладывается в проект еще до
того, как начинается процесс кодирования программ”, - формулирует
Боем [23, с.9] основные итоги статистического анализа большого чис¬
ла проектов, выполненных ведущими фирмами отрасли.
215
Т аблица 2.5
Относительная длительность ’’мертвого времени” содержательной ошибки
различных участников проекта (оценка автора)
о?
е:
<и
ь
св
0
О
СП
0
е;
о
Е
Л
£
н
X
Е
оЗ
X
оЗ
О
и.
О
X
г
<и
X
о
*
оЗ
VO
3
О
3
О
I
03
Н
о
X
S
S
03
сх
о
сх
X
н
X
Е
оз
X
03
*
X
н
X
<=:
оз
х
оЗ
- 216 -
ошибок, внесенных в условия задачи его предшествен¬
ником, и, следовательно, ’’мертвое время” ошибки оп¬
ределяется числом технологических операций, отделяю¬
щих каждого исполнителя от первого контакта с работа¬
ющей программой, когда он только и может, наконец,
увидеть, что же он ’’натворил” (или как его поняли).
После 10 - 15 лет драматической борьбы програм¬
мистов-специалистов, способных на бумаге создавать,
преобразовывать и передавать один другому сложные
информационные конструкции, усилием мысли застав¬
ляя их при этом взаимодействовать с реальным миром
(во всяком случае так, как они этот мир понимали),
стало ясно, что цена крупномасштабной игры в ’’испор¬
ченный телефон” по приведенной выше технологиче¬
ской цепочке становится недопустимо высокой. Так
вслед за блок-схемами, модульностью и структурирова¬
нием в программирование был введен еще один элемент
технологической поддержки со стола радиоинженера -
макет. Тот самый макет, который веками сопровождал
любую сколько-нибудь сложную инженерную разработ¬
ку, а последние 100 лет не сходит со стола электро- и
радиоинженеров.
Назначение макета - отладка принципиальных ре¬
шений, созданных на данном этапе технологической це¬
почки. На каждый следующий уровень проекта переда¬
ется как само решение, так и доказывающий его вер¬
ность, а также иллюстрирующий основные заложенные
в решение принципы действующий макет. При этом
’’мертвое время” существования принципиальной ошиб¬
ки почти для всех участников проекта практически вы¬
равнивается до интервала: от формулировки решения
данного этапа задачи до изготовления иллюстрирующе¬
го его макета.
Понятно, что макет не освобождает от лавины нео¬
жиданностей (редко приятных) на заключительных эта¬
пах проекта (от этапа комплексной отладки и далее),
так как остаются проблемы корректности интерфейсов,
взаимное влияние модулей и много других традицион¬
ных инженерных ’’радостей”, которые, как правило, по¬
рождает любая большая система. Однако важно, что по¬
операционный макет существенно снижает порядок чис¬
ла ошибок, всплывающих на комплексных испытаниях
’’большого макета”.
- 217 -
Макет прикладной программы
Весной 1981 г. независимо Л.Черер в статье, опуб¬
ликованной апрельским номером Datamation, и в
мае Дж.Мартин в лекциях, прочитанных в Англии, на
упомянутом выше семинаре в Savant Inst., выступили с
обоснованием необходимости для широкого класса про¬
граммистских проектов начинать разработку не тради¬
ционными попытками составления формальных специ¬
фикаций, а макетированием. Макет программы - на¬
спех, грубо сколоченный информационный объект,
единственное назначение которого - дать возможность
пользователю и программисту выработать единое пони¬
мание решаемой прикладной задачи. Этот подход казал¬
ся вызовом, очевидной ересью с точки зрения большой
науки программирования.
Один из первых недостатков макетирования, о ко¬
торых упоминает Л.Черер, - его неакадемичность. Пред¬
лагается включить в процесс проектирования программ
разработку быстро и, следовательно, небрежно выпол¬
ненных, ’’грязных” (dirty) программ вместо этапа выра¬
ботки ’’чистых” формальных спецификаций.
Лаура Черер, системный аналитик, практически за¬
нятый вопросами анализа приложений, выработкой спе¬
цификаций на проект, организацией разработки и внед¬
рением готовых систем у пользователей, и Джеймс
Мартин, в течение многих лет один из руководителей
’’мозгового треста” фирмы IBM, автор многих книг по
вычислительной технике, с разных точек зрения иссле¬
дуют в своих работах процесс выработки требований на
прикладные программы, пытаясь найти выход из тупи¬
ков традиционных методов, основанных на формальных
спецификациях, и независимо приходят к одному реше¬
нию - макет [24,25].
Понятно, что огромный практический опыт, педаго¬
гический и литературный дар Дж.Мартина достаточны
для того, чтобы защитить свою точку зрения (в рамках
науки об ЭВМ) практически по любому вопросу, поэто¬
му остановимся подробнее на доводах системного анали¬
тика Л. Черер.
По мнению Л.Черер, к настоящему времени значи¬
тельная часть системных аналитиков США сталкивают¬
ся в своей работе с почти непреодолимыми в рамках
традиционной технологии программирования трудностя¬
ми, пытаясь преобразовать цели и задачи конечного
- 218 -
пользователя в точные требования на программный про¬
дукт. Вот лишь некоторые из тех трудностей, которые
она перечисляет:
” - сложная паутина запутанных человеческих от¬
ношений почти в любом производственном процессе,
подлежащем автоматизации на базе ЭВМ, всякий раз
порождает специфические для каждого проекта трудно¬
сти и резко ограничивает возможности формального
контроля за ходом выполнения проекта;
- требования к создаваемой системе почти непре¬
рывно меняются пользователем, а спецификации на
программы должны постоянно отслеживать эти измене¬
ния;
- до сих пор нет каких-либо широкодоступных
средств или технологических приемов для оптимизации
самого процесса выработки требований к программам;
- не известно никаких объективных критериев для
контроля качества результатов работы системного ана¬
литика, кроме... успеха или провала проекта в це¬
лом” [24,с.139].
С другой стороны, пользователь, который должен
отвечать на вопросы системного аналитика, испытывает
в ряде случаев не меньшие трудности. По мне¬
нию Л.Черер, типичными для пользователя являются
следующие три ситуации:
” - система принципиально должна быть определена
пользователем в общепринятых терминах и категориях;
- пользователь в состоянии определить свою систе¬
му, но не знает, как она будет функционировать;
- пользователь понимает, какая система ему нужна
и как она должна функционировать, но не в состоянии
это точно сформулировать” [24, с. 140].
Поведение ’’загнанного пользователя”, т.е. пользо¬
вателя, который не в состоянии ответить на вопросы,
которые ему ставит системный аналитик, но и не имеет
права уклоняться от рабочего контакта с ним, обычно
сводится к тому, что он начинает разговаривать с сис¬
темным аналитиком по следующему общему стереоти¬
пу: ”Ну, хорошо, сделайте мне систему, которая будет
делать то же, что та (или эта, или то, что мы уже дела¬
ем сами, и т.д.), но ...но более аккуратно (варианты:
надежно, точно и т. д.); ...но более быстро; ...но компь¬
ютеризируйте это” [24, с. 142].
Таким образом, пользователь благополучно ’’выхо¬
дит из игры”, оставляя системному аналитику самостоя¬
- 219 -
тельно решать ту задачу, которая была поводом к их
неудачному взаимодействию: понять и точно описать
производственную систему, подлежащую автоматизации
на базе ЭВМ, - ’’компьютеризируйте это”.
Основная причина логических тупиков, в которые
заходят системный аналитик и пользователь в попытках
понять и сформулировать требования к системе, по мне¬
нию Черер, заключается в том, что ’’пользователь ока¬
зывается перед неразрешимой задачей - выработать точ¬
ные требования к системе, работа которой ему не по¬
нятна... К сожалению, - продолжает Черер, - единствен¬
ный реальный способ понять, как работает система, -
начать работать с ней”.
Итак, порочный круг: необходимо предоставить
пользователю возможность поработать с системой, для
которой не удалось составить даже требований на разра¬
ботку. Традиционно этот порочный круг разрывается
волевым актом руководителя проекта, который по исте¬
чении срока, отведенного на первую фазу технологиче¬
ского цикла, в любом случае обязан сделать так, чтобы
программисты получили документ на разработку про¬
грамм - формальные спецификации и начали выполнять
свою фазу проекта.
’’Пользователи вынуждены, - объясняет Дж.Мар¬
тин, - утвердить документ спецификаций, поскольку
они знают, что до тех пор, пока они не сделают это, не
будет начато проектирование и программирование. Пер¬
сонал разработчиков системы электронной обработки
данных надеется, что необходимость утвердить доку¬
мент подтолкнет пользователей к более тщательной
проверке спецификаций и поиску в них возможных
ошибок до начала программирования” [25, р. 4.10].
Так рождаются проекты, в которых, по дан¬
ным Дж. Мартина, свыше двух третей всех усилий по
устранению ошибок проекта расходуется затем на поиск
и устранение погрешностей спецификаций.
Черер предлагает разорвать этот порочный круг в
другом звене. ”Мы должны ясно понимать, - подчерки¬
вает она, - что во многих случаях пользователю необхо¬
димо испытать систему в работе прежде, чем он сможет
сформулировать требования к ней. Макетирование по¬
зволяет решить эту проблему. Макет - это быстро реа¬
лизуемая по минимуму исходных требований, небреж¬
ная по исполнению система. Такая наспех сооруженная
система имеет одну-единственную цель - показать поль¬
- 220 -
зователю, о чем идет речь; дать ему первые элементы
активного понимания тех функциональных возможно¬
стей, на которые он сможет рассчитывать после изготов¬
ления системы. Макет представляет собой не попытку
быстро создать систему, добротную с точки зрения
структуры или реализуемых ею функций, но попытку
создать работающую и доступную для оценки модель
наиболее трудной, критической части системы. После
того как процесс выработки спецификаций будет завер¬
шен, макет больше не нужен и затем заменяется систе¬
мой, созданной по этим спецификациям в регулярном
технологическом цикле” [24, с. 146].
И далее: ’’Макетирование - относительно новый ме¬
тод, здесь пока не накоплено опыта, и мы не имеем еще
достаточного объема экспериментального материала.
Однако анализ на концептуальном уровне позволяет от¬
метить ряд потенциальных преимуществ такого под¬
хода:
- макет позволяет пользователю и программисту
конкретизировать свое понимание обсуждаемых про¬
блем. Однако самое главное заключается в том, что
пользователь получает, наконец, возможность видеть,
как бригада системных аналитиков интерпретирует его
требования к системе;
- задержка во времени между формулировкой тре¬
бований и первой демонстрацией действующей системы
минимизируется. Демонстрация функциональных воз¬
можностей работающей системы и сдача системы в экс¬
плуатацию - это принципиально разные технологиче¬
ские операции, однако до сих пор они обычно совмеща¬
лись во времени. Такая задержка во времени (то, что
мы определяли как ’’мертвое время” ошибки. - Г. Гро¬
мов) обходится очень дорого для проекта в целом, так
как впустую затрачивается время и ресурсы на этап их
логического проектирования и кодирования программ по
ошибочным спецификациям;
- быстрое преобразование требований пользователя
в характеристики работающей модели системы резко
повышает творческую активность пользователя. Ради¬
кально меняется стиль его участия в разработке специ¬
фикаций на программы. Вместо пассивного, отупляюще¬
го занятия - листания малопонятной документации
пользователь начинает активно своими руками совер¬
шенствовать реально работающую систему” [24, с. 146].
- 221 -
Черер считает необходимым отметить также воздей¬
ствие, которое оказывает макет на работу профессио¬
нальных программистов, у которых впервые появляется
возможность на всех этапах проекта активно контроли¬
ровать процесс его развития.
Доводы и общий характер аргументации Дж.Марти-
на о необходимости макетирования программ в основ¬
ном совпадают с приведенными выше в интерпретации
Черер, однако Мартин идет на шаг дальше. Он предла¬
гает, чтобы макет создавали не программисты (как опи¬
сывает Черер), а конечный пользователь. По его мне¬
нию, это позволит резко ускорить процесс создания пер¬
вой версии практически полезной пользователю систе¬
мы, так как в большинстве практически интересных
приложений оказывается, что пользователю значитель¬
но проще самому сделать первый, грубо сколоченный
прототип программы, чем пытаться о&ьяснить требова¬
ния к такой программе программисту.
Итак, макет полезен. Но немедленно возникает
очевидный вопрос: почему же за 30 лет никто не дога¬
дался перенести традиционную ”макетницу” радиоин¬
женера на рабочий стол программиста? По мнению
Мартина, до начала 80-х годов в программировании не
существовало эффективных средств макетирования. Он
подчеркивает, что основная причина, из-за которой ма¬
кет ”не использовался широко до 80-х годов, заключа¬
ется в том, что затраты на создание программного маке¬
та тогда были соизмеримы с созданием реальной систе¬
мы” [25, р. 4.10].
Персональные вычисления или
макетирование программ?
Типовая для 80-х годов последовательность разра¬
ботки прикладных программ включала следующие три
основных этапа.
1. Разработка пилот-пользователем (квалифициро¬
ванным специалистом в данной предметной области, ос¬
воившим режим персональных вычислений) прикладной
программы, которая, по экспертным оценкам, обеспечи¬
вает решение одной из актуальных (для данной пред¬
метной области) задач автоматизации.
- 222 -
Весь последующий ход разработки целиком опреде¬
ляется двумя прагматическими характеристиками каче¬
ства созданной программы: достаточен ли достигнутый
эффект повышения производительности труда от произ¬
водственной эксплуатации созданной программы для
инициирования работ по ее промышленной доводке и
тиражированию; проходит ли программа в практически
интересных режимах ее эксплуатации ограничения ис¬
пользуемой конфигурации персональной вычислитель¬
ной системы.
Если ресурсы конкретной вычислительной системы,
на которой создана программа, обеспечивают ее работо¬
способность для большей части практически интересных
пользователю режимов эксплуатации, а интерес к ее
тиражированию не очевиден, то для данной прикладной
программы технологический цикл разработки может
считаться завершенным (без вмешательства профессио¬
нальных программистов)*.
2. В случае, когда программа убедительно демонст¬
рирует практическую полезность в рамках автоматизи¬
руемой производственной задачи (но не за ее предела¬
ми), однако нуждается в совершенствовании по машин¬
ным критериям эффективности, профессиональный про¬
граммист пытается найти (и, как правило, находит) в
тексте работающей программы те_5% программного ко¬
да, которые обычно в любой прикладной программе
’’съедают” более 50% всех необходимых ей машинных
ресурсов [26, с.43], причем программист ’’расшивает”
лишь ’’узкое место” в программе, по возможности не
затрагивая все, что можно оставить в первозданном
виде.
3. Если выясняется, что созданная пилот-пользова-
телем программа вызывает практический интерес у
большого числа специалистов в данной предметной об¬
ласти, а вопрос целесообразности ее тиражирования и
широкой коммерческой поставки получил убедительное
технико-экономическое обоснование, то текст программ¬
ного кода ’’плохой” (или ’’грязной”), но правильно ра¬
ботающей программы используется в качестве точной
формальной спецификации для начала промышленного
цикла разработки программного продукта по традицион¬
ной схеме технологий программирования.
♦То, что Дж. Мартин определяет как ’’программирование без про¬
граммистов” [25].
- 223 -
Разумеется, в реальной практике отмеченные вари¬
анты не обязательно реализуются в ’’чистом” виде или
точно определяются лишь перечисленными условиями.
Преимущества, которые имеет правильная "пло¬
хая” программа перед лучшими формальными специфи¬
кациями, которые могли быть разработаны для анало¬
гичных целей традиционными способами, по-видимому,
не нуждаются в дополнительных пояснениях. Кратко
отметим лишь некоторые из них.
Существование к началу технологического цикла
разработки программного продукта выверенной в реаль¬
ной производственной эксплуатации программы-прото¬
типа позволяет:
- существенно расширить области практического ис¬
пользования аппарата автоматической верификации
программ (за сложившиеся пределы узкого круга демон¬
страционных математических задач), так как в данном
случае вариация - это доказательство функциональной
эквивалентности двух работающих программ: ’’плохой”
(исходной) и ’’хорошей” (результирующей);
- более чем в 10 раз поднять результативность про¬
мышленного производства прикладных программ, так
как любая закладываемая в производство программа
имеет гарантированную область приложены? в рамках
по крайней мере той предметной области, где уже ис¬
пользуется функционально эквивалентная ей програм¬
ма-прототип (выше отмечалось, что традиционная тех¬
нология промышленной разработки прикладных про¬
грамм не гарантирует реализации и 10% создаваемых
программ);
- более чем в 5 раз снизить трудозатраты на этапах
тестирования и отладки программного продукта (так
как 83% Зтих трудозатрат [25] до сих пор были связа¬
ны лишь с неточностями формальных спецификаций на
программу).
Практически неуправляемый процесс разработки
новых прикладных программ заменяется в данном слу¬
чае существенно более регулярным процессом преобра¬
зования программного продукта, т.е. таким технологи¬
ческим процессом, который еще в 70-х годах был в ряде
организаций доведен до ритмичности конвейерного про¬
изводства. Вот, например, как объяснял в 1977 г. пред¬
ставитель фирмы BAS первопричину достигнутой ими
ритмичности промышленного производства программно¬
го продукта, совершенно необычной для отрасли в це-
- 224 -
лом (фирма выполняет промышленную переработку по¬
ступающих к ней прикладных программ для обеспече¬
ния необходимого заказчику переноса программного
продукта в координатах: машина - машина, язык -
язык, ОС - ОС):
’’Почему фирма В AS может гарантировать дату
окончания работ и поддерживать их стоимость на фик¬
сированном уровне, если продолжительность программ¬
ных проектов и их стоимость обычно значительно боль¬
ше предварительных оценок?
Во-первых, с самого начала проблема полностью
определена пользователем, поэтому не возникает труд¬
ностей с системщиками (system analyst), которые вне¬
запно изменяют свою разработку, или с пользователем,
который столь же неожиданно вспоминает ранее забы¬
тое, что обычно происходит при разработке новой систе¬
мы в какой-нибудь фирме.
Во-вторых, здесь нет никакого творчества, кроме
того, что возникает при переходе из Л в В в данном ма¬
шинном окружении; этапы преобразования определены
заранее, и каждая строка получившейся программы
проверяется двумя людьми, что уменьшает возможность
возникновения досадных ошибок и использования не¬
нужных индивидуальных методов.
Основная цель преобразования состоит в получении
новой программы, которая функционально эквивалентна
старой; эту задачу поставить легче и легче решить, чем
при разработке новой системы, легче оценить ее точную
стоимость [27, с. 230].
Массовое внедрение в самые различные области
профессиональной человеческой деятельности миллио¬
нов персональных ЭВМ создает в 80-х годах необходи¬
мые предпосылки для организации систематизированно¬
го отбора действующих макетов прикладных программ
(из быстро растущего задела создаваемых в режиме пер¬
сональных вычислений продуктов автоформализации
профессиональных знаний) и регулярного промышлен¬
ного производства соответствующих прикладных про¬
грамм.
Таким образом, отмеченные выше преимущества,
которые в 70-е годы могли резко отличать лишь немно¬
гие фирмы, занятый коммерческим преобразованием
программ (например, фирму BAS), от всех остальных
- 225 -
предприятий программной индустрии, в 80-х годах ста¬
ли доступными широкому кругу организаций, ориенти¬
рующихся на промышленную разработку прикладных
программ в рамках новой концепции макетирования
программ.
Достигнутый к началу 80-х годов уровень развития
’’дружественного” программного обеспечения персональ¬
ных ЭВМ ограничивает сложность отдельной програм¬
мы-макета, самостоятельно создаваемой пилот-пользо-
вателем, на уровне 500-1000 команд. Размер приклад¬
ной программы, которую может на данном этапе само¬
стоятельно создать пользователь персонального компью¬
тера, и определяет тот формализованный квант реше¬
ния прикладной задачи, на базе которого создается оче¬
редной проблемный модуль промышленно разрабатывае¬
мого пакета. Дисциплину пакета и системный каркас
разрабатывают профессиональные программисты, в то
время как пилот-пользователи из смежных предметных
областей питают разработку программами, на основе
которых создается проблемное наполнение.
Таким образом, средние размеры пакета приклад¬
ных программ, создаваемого в рамках концепции авто¬
формализации профессиональных знаний, к началу
80-х годов находились в пределах 10 тыс. команд. По¬
стоянное совершенствование средств инструментальной
поддержки персональных вычислений, которому полно¬
стью подчинена эволюция персональных ЭВМ, быстро
отодвигает этот предел.
Итак, формальные спецификации - документально
фиксированные до начала разработки условия правиль¬
ности заказываемого программного продукта - длитель¬
ное время будут необходимы для значительного круга
традиционных областей приложений ЭВМ. К числу та¬
ких областей приложений относятся большие проекты
(105 - 106 команд), создаваемые для решения задач, в
которых требования к программному продукту опреде¬
ляются техническими характеристиками и архитектурой
аппаратно-программного комплекса, математически за¬
данной траекторией объекта, формализованным режи¬
мом функционирования технологической установки,
сложившейся в длительной практике жесткой структу¬
рой алгоритма обработки формализованных данных,
и т.д. Например: управление траекторией движения ле-
15 — Г. Громов
- 226 -
тательных аппаратов, составление платежных ведомо¬
стей, расчеты ядерных реакторов, резервирование авиа¬
билетов, обработка космических снимков, разработка
системного программного обеспечения ЭВМ и др.
Поэтому требуется разработать существенно иной
подход к технологии автоматизации на базе ЭВМ, чем
тот, который сложился за первые десятилетия компью¬
терной эры и был целиком основан на постулате суще¬
ствования (или возможности разработки) документа, в
точных категориях определяющего цель и задачи разра¬
ботки программ, а также формальные условия их пра¬
вильности.
Здесь, видимо, уместно вспомнить предупреждение
Дж. фон Неймана - одного из выдающихся современных
математиков, с именем которого связывают фундамен¬
тальные понятия архитектуры традиционных ЭВМ.
Около 30 лет назад он отмечал, обращаясь к энтузи¬
астам широкого внедрения средств вычислительной тех¬
ники, что возможности формального описания решае¬
мых на ЭВМ сложных задач существенно ограничены:
”У нас нет полной уверенности в том, что в этой обла¬
сти реальный объект не может являться простейшим
описанием самого себя, т.е. что всякая попытка описать
его с помощью обычного словесного или формально-ло¬
гического метода не приведет к чему-то более сложно¬
му, запутанному и трудновыполнимому...” [28, с.91].
Для широкого класса трудноформализуемых задач
оказывается целесообразным организовать разработку
прикладных программ в рамках концепции автоформа¬
лизации профессиональных знаний: прикладная про¬
грамма, созданная в режиме персональных вычислений
пилот-пользователем, используется затем в качестве
действующего макета для промышленной разработки
программного продукта, т.е. оказывается конструктив¬
ной альтернативой тупикам традиционных формальных
спецификаций.
Книга Пойа ’’Математическое открытие” начинает¬
ся следующим утверждением Лейбница: ’’Метод реше¬
ния хорош, если с самого начала мы можем предвидеть
- и далее подтвердить это, - что, следуя этому методу,
мы достигнем цели” [29, с.13]. В технологии програм¬
мирования до сих пор нет иного метода, кроме макети¬
рования, который бы удовлетворял этому критерию
Лейбница.
- 227 -
Персональные вычисления:
’’свет в конце тоннеля”
После того как в начале 80-х годов миллионы спе¬
циалистов из различных отраслей народного хозяйства
получили в индивидуальное пользование персональные
ЭВМ и начали самостоятельно создавать на их базе
средства автоматизации, причем в первую очередь
именно тех задач, которые долгое время считались с
точки зрения традиционной технологии программирова¬
ния безнадежно ’’зелеными”, положение на мировом
рынке прикладных программ резко изменилось.
В 1985 г. суммарный годовой объем продаж про¬
граммного обеспечения для персональных компьютеров
превысил общую стоимость реализуемых на мировом
рынке вычислительной техники программ для всех ос¬
тальных типов ЭВМ, и эта тенденция все еще сохраня¬
ется.
Чтобы эта экономическая грань феномена персо¬
нальных вычислений стала понятной, достаточно вер¬
нуться к приведенным выше оценкам относительной
трудоемкости постановки задачи и реализации про¬
грамм.
Быстро растущая вычислительная мощность, а так¬
же рост других ресурсов персональных компьютеров по¬
зволяют этим машинам ’’прощать” своим пользователям
самые грубые ошибки в эффективности создаваемых
программ (оцениваемые по традиционному критерию
производительности процессора), ’’вопиющую” небреж¬
ность в использовании адресного пространства ОЗУ (все
более часто пользователь персонального компьютера
имеет этого ’’пространства” больше, чем могли иметь в
своем распоряжении все пользователи, вместе взятые,
на типичном ВЦ коллективного пользования середины
70-х годов).
Эти два обстоятельства, а также целый комплекс
специально разрабатываемых для этих машин аппарат¬
но-программных средств, упрощающих работу неподго¬
товленного пользователя за пультом персонального ком¬
пьютера, лишают программиста заметной части той
профессиональной ’’форы”, которую он заведомо имел
бы еще несколько лет назад перед парапрограммистом
на том участке проекта, который связан с кодированием
прикладных программ. А вот на наиболее трудном и от¬
15
- 228 -
ветственном участке проекта, где формируются требова¬
ния к программам, преимущества парапрограммиста,
специалиста в данной предметной области, перед про¬
фессиональным программистом, по-видимому, можно
считать очевидными.
Сформулировать в произвольной форме требования
на первый ’’стартовый” вариант прикладной программы
(с которой начинается итеративный процесс экспери¬
ментального поиска нужного решения задачи автомати¬
зации) самому себе, вероятно, все-таки в большинстве
случаев легче, чем объяснять весьма туманный на этой
стадии замысел даже коллеге по работе. И уже, очевид¬
но, несоизмеримо легче, чем попытаться письменно га¬
рантированно точно изложить эти далеко еще не сфор¬
мировавшиеся идеи специалисту из принципиально ино¬
го мира (мира формальных алгоритмов), который обыч¬
но не понимает (и в большинстве случаев не должен
понимать) ни существа задачи, взятой из контекста
предметной области, ни языка данной предметной обла¬
сти. Как отмечал на страницах ’’Datamation”
Д. С. Цихритис, профессор ’’науки об ЭВМ” (’’computer
science”) из университета в Торонто (Канада), ’’опреде¬
лить, что хочет пользователь, в отличие от того, что он
говорит, что он хочет, - это и есть настоящее искусст¬
во”* * [31, с. 202].
Итак, задачу на разработку прикладной программы
пользователь персонального компьютера ставит самому
себе, причем лишь в той форме, которая позволит ему
начать* содержательную работу за пультом. Затем уже
в процессе разработки программы постановка задачи
многократно (итеративно) изменяется, пока не будет
найден оптимальный для данной ситуации компромисс
между потребностями в автоматизации производствен¬
ной задачи, текущим уровнем понимания возможностей
ЭВМ в решении данной прикладной задачи, допустимы¬
ми затратами времени на работу парапрограммиста над
задачами автоматизации (ресурс времени, который он
*В более общем контексте такого рода творческие коллизии объяс¬
нял в ’’Записных книжках” около полувека назад И. Ильф: ’’Глухова¬
тые, не слушающие друг друга люди. Большая часть времени уходит
на улаживание недоразумений, возникающих в самом разговоре, а не
из-за принципиальных разногласий”.
*А. П. Ершов, например, пояснял, что для пользователей персо¬
нальных ЭВМ характерным является ’’приоритет действия над пла¬
ном”. Он цитирует в этой связи итальянского специалиста Дж. Аттар-
ди: ’’Видеть и действовать, а не запоминать и писать” [32, с. 16].
- 229 -
может отдать программированию, вместо того чтобы ис¬
полнять свои непосредственные производственные обя¬
занности) и многими другими техническими, алгорит¬
мическими и социально-экономическими факторами,
определяющими производственную деятельность на ав¬
томатизируемом рабочем месте.
Еще лет 15 назад Б. Байцер следующим образом
формулировал общие принципы создания систем авто¬
матизации на базе ЭВМ: ’’Подавляющее большинство
вычислительных комплексов разрабатывается ради того,
чтобы прямо или косвенно способствовать повышению
эффективности определенной деятельности. Работа ар¬
хитектора состоит в разработке комплекса аппаратных
и программных средств, реального с технической, эко¬
номической, функциональной и социальной точек зре¬
ния, т.е. такого, который работает, оптимален и жизне¬
способен” [3, с. 28].
Из истории техники известно, что в каждый отдель¬
ный период было немного архитекторов, которые оказы¬
вались в состоянии находить гармоничное решение за¬
дач такого уровня сложности. Однако по мере роста об¬
ластей приложений ЭВМ уже не только численность та¬
лантливых архитекторов, но и общее число рядовых ис¬
полнителей, профессионально занятых разработкой вы¬
числительных комплексов, оказалось заметно меньше
числа ежегодно создаваемых комплексов (см. рис.2.5).
Поэтому на рубеже 80-х годов начал быстро изме¬
няться как характер решения типовых задач автомати¬
зации, так и уровень участия в нем профессиональных
исполнителей. Место архитектора при создании наибо¬
лее массового варианта систем автоматизации занял его
заказчик. Профессиональные исполнители сосредоточи¬
ли свои усилия на создании ’’полуфабрикатов” и инст¬
рументальных средств, облегчающих конечному пользо¬
вателю процесс настройки типового универсального
комплекса на проблемную область или индивидуальные
производственные задачи. ’’Если раньше мы, так ска¬
зать, продавали молотки, гвозди и лесоматериалы, то
теперь вынуждены заняться производством полуфабри¬
катов, - говорит Ст. Гаал, вице-президент по разработке
программного обеспечения фирмы Data General Corp., -
Причина этого в нехватке программистов во всех (при¬
кладных) секторах” [30].
Как и в прикладном программном обеспечении, со¬
здаваемом для ЭВМ других типов, огромное большинст¬
- 230 -
во созданных на персональных ЭВМ прикладных про¬
грамм так никогда и не выходит за пределы рабочего
места их создателя. Существенная разница, однако, со¬
стоит в том, что завершенная разработкой программа,
которая осталась на рабочем столе профессионального
прикладного программиста, - омертвленный труд, тогда
как программа, созданная парапрограммистом для авто¬
матизации даже выполняемой только им самим произ¬
водственной деятельности, - средство повышения произ¬
водительности труда. Причем автоматизируются такими
программами обычно наиболее трудно формализуемые,
узко индивидуальные фрагменты производственной дея¬
тельности, как правило, недоступные для автоматиза¬
ции готовыми пакетами прикладных программ.
Высокая эффективность индивидуальных средств
автоматизации, измеряемая по критерию повышения
производительности труда, стимулирует разработку и
массовый выпуск инструментальных средств, облегчаю¬
щих парапрограммистам процесс создания таких при¬
кладных программ. Базовое программное обеспечение и
проблемно-ориентированные инструментальные средства
составляют ту основную массу поставляемых на рынок
персональных ЭВМ программных продуктов, которые по
суммарной стоимости уже сопоставимы с объемом про¬
даж соответствующего "железа” и, как выше уже отме¬
чалось, растут с той же скоростью, что и суммарная
стоимость персональных компьютеров.
Технология программирования:
этапы эволюции
Основным объектом рабочих интересов программи¬
ста на этапе зарождения машинной технологии обработ¬
ки информации были регистры и ячейки памяти первых
ЭВМ. Вспоминая о том времени и первых переменах в
подходе к предмету программирования, Э. Дейкстра пи¬
сал, что с тех пор ’’нас совершенно не интересует, рабо¬
тает ли машина электрически, пневматически или чу¬
дом! Но, конечно, это не только игра словами, - подчер¬
кивает он, - это показатель того, что программирование
как профессия постепенно взрослеет. Раньше назначе¬
ние программ заключалось в управлении нашими вы¬
числительными машинами, теперь назначение вычисли¬
- 231 -
тельных машин состоит в исполнении наших про¬
грамм” [33, с. 256].
Ситуацию, которая сложилась на следующем витке
эволюции информационной технологии, можно, видимо,
охарактеризовать, перефразируя заключение Дейкстры,
следующим образом: нас совершенно не интересует, как
преобразуется в работающую программу формальное
описание прикладной задачи: структурным программи¬
рованием, автоматическим синтезом программы или чу¬
дом. Но, конечно, это не только игра словами; это пока¬
затель того, что программирование как профессия неук¬
лонно взрослеет. Раньше назначение машин заключа¬
лось в исполнении программ, основное назначение боль¬
шей части из миллионов действующих в 80-х годах вы¬
числительных систем - инструментальная поддержка
процесса автоформализации профессиональных знаний.
После того как для какого-либо фрагмента профес¬
сиональной человеческой деятельности решена задача
его формализации, можно утверждать, что все осталь¬
ное - дело техники (вычислительной техники). Данный
фрагмент из безбрежного океана неформальных при¬
кладных задач оказывается очередным формализован¬
ным островком архипелага автоматизации. Архитектура
программных и аппаратных конструкций, которые бу¬
дут затем воздвигнуты на вновь открытом острове, и
технология их машинной реализации могут быть самы¬
ми различными. Более важно другое - на данном участ¬
ке конкретной прикладной задачи обретена алгоритми¬
ческая твердь: формализован еще один фрагмент про¬
фессиональных знаний в исследуемой предметной обла¬
сти.
Следует ли из сказанного, что в недалеком буду¬
щем (или хотя бы в отдаленном) неформальные пока
аспекты прикладных задач будут постепенно так или
иначе ”выловлены”, законсервированы в действующих
макетах программ и поставлены в очередь на машин¬
ную автоматизацию? Наблюдаемая тенденция в разви¬
тии информационной технологии носит характер, про¬
тивоположный такому оптимистичному предположению.
Каждая формализованная прикладная задача или систе¬
ма автоматизации на базе ЭВМ - это, как правило, но¬
вый инструмент, который вскрывает целый пласт еще
более сложных и соответственно трудноформализуемых
прикладных задач, ранее недоступных для рассмотрения
даже на уровне постановки задачи.
- 232 -
Таблица 2.6
Основные этапы эволюции информационной техно
Этап Годы
Мировой
парк ЭВМ,
шт.
Типовой режим
использования
ЭВМ
Средство связи
пользователя с
ЭВМ
Язык связи
с ЭВМ
I 1950 -
1960
10 тыс.
Диалоговый
монопольный
Двоичный
пульт; перфо¬
карты
Коды ЭВМ
II
1960 -
1970
100 тыс. Пакетный
Перфокарты
Язык уп¬
равления
заданиями
ОС
III
1970 -
1 млн. Интерактив¬
Алфавитно-
Командный
1980
ный (разделен
цифровой тер¬
язык ОС
по времени)
минал
IV
1980 -
1990
100 млн. Диалоговый
монопольный
Цветной граф-
дисплей, зву-
косинтезатор
Бейсик, Па
трай, проб
ентированн
сверхвысок
’’Было время, - напоминает Дж. Вейценбаум, - ког¬
да физики мечтали объяснить весь реальный мир только
с помощью всеобъемлющего формализма” [18, с.283].
Теперь, после того как соотношение неопределенности
Гейзенберга в физике и результаты Геделя в математи¬
ке в значительной степени поколебали формальный фе¬
тишизм, господствовавший в точных науках XIX столе¬
тия, миражи глобальной формализации волнуют вооб¬
ражение ученых в исторически юных разделах научного
знания, которые были вызваны к жизйи вычислитель¬
ной техникой. По мнению советского философа
Г. Л. Смоляна, здесь ’’вполне применим тезис Д. Гиль¬
берта, утверждавшего, что всякая физическая или мате¬
матическая теория йроходит три фазы развития: наив¬
ную, формальную и критическую” [34, с.97].
Таким образом, в компьютерных науках оказывает¬
ся необходимым вновь последовательно проходить все те
’’освободительные этапы” [18], по которым в начале ве¬
ка высвобождались из скорлупы глобального формализ¬
ма исторически более зрелые области точного знания.
- 233 -
логии (оценка автора)
Язык Основной Критерий эффективности Ключевые
программи- тип ЭВМ машинной обработки технологические решения
рования данных
Коды Большие
ЭВМ, ЭВМ
Ассемблер,
Алгол,
фортран
фортран, Большие
Кооол, ЭВМ
Ассемблер
Кобол,
Бейсик,
Фортран
Мини-ЭВМ
Машинные ресурсы: Алгоритмические язы-
число машинных так- ки программирования
тов и объем памяти,
необходимые для ис¬
полнения программы
Машинные ресурсы, Пакетные ОС,
необходимые для ис- оптимизирующие
полнения потока прог- трансляторы
рамм с заданными ха¬
рактеристиками
Человеческие ресурсы: Интерактивные ОС
трудоемкость разработ- типа UNIX; струк-
ки и сопровождения турированные языки
программ программирования ти¬
па Паскаль
скаль, Фор-Персональ- Человеческие ресурсы: Технология
лемно-ори- ные ЭВМ трудоемкость форма- автоформализации
ые языки лизации профессио- профессиональных
ого уровня нальных знаний знаний
В заключении своей книги ’’Мощь ЭВМ и разум че¬
ловека” Дж, Вейценбаум приводит вывод, который ма¬
тематики сделали в свое время из результатов Геделя:
’’Мозг человека не в состоянии полностью сформулиро¬
вать (или ’’механизировать”) свою математическую ин¬
туицию. Это означает, что если он добивается успеха,
сформулировав какую-то часть своих интуитивных ма¬
тематических знаний, то сам этот факт уже порождает
новое интуитивное знание” [18, с. 284].
Выше мы рассматривали возрастающее влияние ин¬
формационных ресурсов на развитие хозяйственного ме¬
ханизма промышленно развитых стран. Затем исследо¬
вались некоторые процессы структурной перестройки,
происходящие в промышленности обработки данных -
отрасли, которая обеспечивает производство средств
производства для промышленной эксплуатации нацио¬
нальных информационных ресурсов.
При рассмотрении динамики развития и структур¬
ных сдвигов в мировой индустрии ЭВМ была сделана
попытка оценить ведущие тенденции развития отрасли,
сложившиеся в период начала 90-х годов (табл. 2.6).
- 234 -
ЛИТЕРАТУРА
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
РЕПЕРНЫЕ ТОЧКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Глава первая
ЭРА ЭВМ
1. Von Sandsheper G. Der Markt gewinnt die Oberhand uber die Techno¬
logic//Online. - 1986. - N8. - P.24 - 26.
2. Computers People, Nowember-December 1988. - P.18.
3. Martin J. Technology Changes but Human Nature Statys the
Same//Computer World. - 1986, November. - P.69.
4. Kearns D. Learning to learn. Changing our Schools//Computer World.
- 1986, November 3. - P.95.
5. Me Clenahen. Training Americans for Wock//Industry Week. - 1988,
September 19. - P.53.
6. Oettinger A.G. Information Resourses: Knowledge and Power in the 21
s’t Century.
7. Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы
промышленной эксплуатации. - М.: Наука, 1984. - 237 с.
Глава вторая
ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ
1. Ershov А.Р. Programming the second literacy//Microprocess, and
Microprogramm. - 1981. - Vol. 8. - P.l - 9.
2. Шеннон К Вычислительные устройства и автоматы//Шеннон К.
Работы по теории информации и кибернетике/ Пер. с англ, под
ред. Р. Л .Добру шина, О.Б.Лупанова. - М.: ИЛ, 1963. - С. 162 - 180.
3. Джонс М.Э. и др. Полупроводники: Ключ к вычислительному изо-
билию//ТИИЭР. - 1982. - N 12. - С.5 - 42.
4. Denning P.J. US productivity in crisis//Communs ACM. - 1980. - Vol.
23, N11. - P.617 - 619.
5. Pannenborg E.A. The future of electronics...//Electron. Des. - 1981. -
Vol. 29, N1. - P.l48 - 149.
6. Brooks F.Jr. The computer ’’Scientist” as toolsmith - studies in
interactive computer grafics//1977 IFIP Congr. Proc./ North Holland
Publ. Co, 1977. - P.625 - 634.
7. Birnbaum J. Computers: A survey of trends and limitations//Science. -
1982. - Vol. 215. - P.760 - 765.
8. Gomory R.E. The future of electronics...//Electron. Des. - 1981. - N1.
- P.146 - 147.
9. Glass R.E Real-time: The ’’Lost World” of software debugging and
testing//Communs ACM. - 1980. - Vol. 23, N5. - P.264 - 271.
10. Исаенко A.H. Роль экспертизы в капиталистической рационализа¬
ции управления//США : ЭПИ. - 1981. - N 11. - С. 103 - 108.
11. Протопопов А.Ю. Концентрация НИОКР в промышленности
США//США - экономика, политика, идеология. - 1981. - N8. -
С.120 - 127.
- 235 -
12. Wiener H. The loss generation//Datamation. - 1981. - N3. - P.203 -
216.
13. Евенко Л.И. Организационные структуры управления промышлен¬
ными корпорациями США. - М.: Наука, 1983. - 349 с.
14. Emmet R. Inching into America//Datamation special issue, 1980. -
P.51 - 64.
15. Электроника. - 1983. - N 6. - C. 113.
16. Джордж Ф. Мозг как вычислительная машина/ Пер. с англ под
ред. П.К.Анохина. - М.: ИЛ, 1963. - 528 с.
17. Винер Н. Творец и робот: Обсуждение некоторых проблем, в кото¬
рых кибернетика сталкивается с религией/ Пер. с англ. - М.: Про¬
гресс, 1966. - 104 с.
Глава третья
ТЕХНОЛОГИЯ АВТОФОРМАЛИЗАЦИИ
ПЕРСОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ
1. Шеннон К. Вычислительные устройства и автоматы//Работы по
теории информации и кибернетике/ Пер. с англ, под ред. Р.Л.До-
брушина, О.Б.Лупанова. - М.: ИЛ, 1963. - С. 162 - 180.
2. Brooks F.P. The mythical man-month. - Addison-Wesley, 1975.
3. Гласс P. Руководство по надежному программированию/ Пер. с
англ, под ред. В. М. Рабиновича. - М.: Финансы и статистика,
1982. - 256 с.
4. Джонсон К. Операционные системы с полным набором средств для
работы с 16-разрядными микропроцессорами//Электроника. -
1982. - N 16. - С. 34 - 45.
5. Programmer shortage//Electronics. - 1981. - Mar. 10. - Р. 142.
6. Громов Г.Р. Персональный компьютер - массовый инструмент для
формализации профессиональных знаний//Тез. докл. Всесоюз.
конф. ’’Диалог человек - ЭВМ”. - Л.: ЛИАП, 1982. - С. 145 - 149.
7. Martin J. with research by Murch R. Application development without
programmers//Savant Inst, seminar documentation by J.Martin. -
Carnfoth: Savant Res. Studies, 1981.
8. Громов Г.Р. Персональные вычисления - новый этап информаци¬
онной технологии//Материалы Всесоюз. конф. ”Диалог-82 - Мик¬
ро” (Пущино, 23 - 25 ноября 1982). - Пущино: НЦБИ АН СССР,
1983. - С.31 - 70.
9. Брусенцов Н.П. Мини-компьютеры. - М.: Наука, 1979. - 272 с.
10. Громов Г.Р. Универсальные ЭВМ для специализированных приме¬
нений: мини-, микро-, персональные ЭВМ//Тез. докл. Всесоюз.
конф. ”Диалог-82 - Микро”. - Пущино: НЦБИ АН СССР, 1982. -
С.З - 8.
11. Мур. Г. Микропроцессоры и технология интегральных схем//
ТИИЭР. - 1976. - Т. 64, N 6. - С. 5 - 11.
12. Branscomb L. Electronics and computers: An overview//Science. -
1982. - Vol. 215. - P.755 - 759.
13. Electron. News. - 1980. - Mar. 3. - P. 1.
14. Personal Comput. World. - 1980. - Vol. 3, N8. - P.43.
15. Jobs S. When we invited the personal computer...//Comput. and
People. - 1981. - Vol. 30, N7/8. - P.8 - 11,22.
- 236 -
16. Лайнбек Дж. Состояние рынка сбыта домашних компьютеров в
США//Электроника. - 1983. - N 10. - С. 69 - 72.
17. Kaplan A. Home computers versus hobby computers//Datamation. -
1977. - N 7. - P. 72 - 75.
Глава четвертая
ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ
И НАУКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ
1. Datamation. - 1980. - N5. - Р.93.
2. Майерс Г. Надежность программного обеспечения/ Пер. с англ,
под ред. В. Ш. Кауфмана. - М.: Мир, 1980. - 360 с.
3. Йодан Э. Структурное проектирование и конструирование про¬
грамм/ Пер. с англ под ред. Л. Н. Королева. - М.: Мир, 1979. -
415 с.
4. Вирт Н. Систематическое программирование: Введение/ Пер. с
англ, под ред. Ю. М. Банковского. - М.: Мир, 1977. - 183 с.
5. Дейкстра Э. Дисциплина программирования/ Пер. с англ, под ред.
Э. 3. Любимского. - М.: Мир, 1978. - 275 с.
6. Baser N. Foundation and experiments in software science//ACM-82,
Perform. Evan. Rev. - 1982. - N 3. - P. 48 - 74.
7. Halstead M.H. Guest editorial on software science//IEEE Trans.
Software Eng. - 1979. - Vol. SE-5, N 2. - P. 24 - 25.
8. Conifer N.S. Application of psychology in software science//IEEE
Comput. Soc., 5th Intern. Comput. software and appl. conf. - Chicago,
1981. - P. 50 - 51.
9. Goetz M.A. Software packages: Best buy today//Datamation, 1979. -
N14. - P.136 - 137.
10. Yasaki E.K. The mini: A growing alternative//Datamation. -1976. -
N5. - P.139 - 142.
11. Martin J. with research by Murch R. Application development without
programmers//Savant Inst, seminar documentation by J.Martin. -
Carnfoth: Savant Res. Studies, 1981.
12. Ершов А.П. Персональная ЭВМ - предок млекопитающих в дино¬
завровом мире ВЦКП//Материалы Всесоюз. конф. ”Диалог-82 -
Микро” (Пущино, 23 - 25 ноября 1982 г.). - Пущино: НЦБИ АН
СССР, 1983. - С.9 - 25.
13. Glass R. Real-time: The ’’Lost World” of software debugging and
testing//Communs ACM. - 1980. - Vol. 23, N5. - P.264 - 271.
14. Драммонд M. Методы оценки и измерений дискретных вычисли¬
тельных систем/ Пер. с англ, под ред. Д. А. Корягина. - М.: Мир,
1977. - 381 с.
15. Турский В. Методология программирования/ Пер. с англ. под. ред.
А. П. Ершова. - М.: Мир, 1981. - 263 с.
16. Клингман Э. Проектирование микропроцессорных систем/ Пер. с
англ, под ред. С. Д. Пашкеева. - М.: Мир, 1980. - 575 с.
17. Хемминг Р.В. Численные методы/ Пер. с англ, под ред. Р. С. Гу-
тера. - М.: Наука, 1972. - 400 с.
18. Рис М., Руффини Р., Уилер Дж. Черные дыры, гравитационные
волны и космология/ Пер. с англ. - М.: Мир, 1977. - 376 с.
19. Расширение работ в области автомобильной электроники//Элект¬
роника. - 1976. - N 18. - С. 96 - 97.
- 237 -
20 Пойа Д Математическое открытие. Решение задач: основные по¬
нятия, изучение и преподавание/ Пер. с англ, под ред. И. М.Ягло-
ма. - М.: Наука, 1976. - 448 с.
21 Колмогоров А.П. Предисловие//Шеннон К. Работы по теории ин¬
формации и кибернетике. - М.: ИЛ, 1963. - С.5 - 6.
22. Шеннон К Бандвагон//Шеннон К. Работы по теории информации
и кибернетике/ Пер. с англ, под ред. Р. Л. Добрушина, О. Б. Лу-
панова. - М.: ИЛ, 1963. - С.667 - 668.
23. Хемминг Р.В. Теория кодирования и теория информации/ Пер. с
англ, под ред. Б. С. Цибакова. - М.: Радио и связь, 1983. - 176 с.
24. Ould М.А. Software production//Data Process. - 1983, N1. - P.22 -
23.
25. Одоевский В.Ф. Русские ночи: В 2-х т. - М.: Худож. лит., 1981. -
Т. 1. - 365 с.
26. Главный вопрос - программное обеспечение: Обзор мнений специ¬
алистов//Электроника. - 1980. - N 11. - С. 51 - 62.
27. Щербина Ю.Д., Савинов Ю.А. Средства математического обеспе¬
чения ЭВМ: проблемы развития//США : ЭПИ. - 1983. - N 8. - С.
98 - 107.
28. Read N.t Harmon D. Language barrier to productivity//Datamation. -
1983. - N2. - P.209 - 212.
Глава пятая
ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ:
ТОЧКИ РАЗРЫВА НА ТРАССЕ РАЗВИТИЯ
1. Перспективы производства и сбыта продукции электронной про¬
мышленности США в 1969 г.//Электроника. - 1969. - N 1. - С. 23
- 64.
2. Радиоэлектронная техника 1970 (направления развития основных
отраслей радиоэлектронной промышленности)//Электроника. -
1970. - N 1. - С. 3 - 37.
3. Байцер Б. Архитектура вычислительных комплексов/ Пер. с англ.
- М.: Мир, 1974. - Т. 1. - 498 с.
4. Электроника. - 1974. - N 1. - С. 34.
5. Барни К. Компилятор языка С, обеспечивающий совместимость
ОС UNIX и СР/М на уровне прикладных программ//Электрони¬
ка. - 1982. - N 25. - С. 12 - 13.
6. Business micro//Datamation. - 1983. - N4. - Р.224.
7. Вирт Н. Систематическое программирование/ Пер. с англ, под
ред. Ю.М.Баяковского. - М.: Мир, 1977. - 183 с.
8. Берисфорд Р. Инженерные рабочие станции - последнее звено в
комплексе средств автоматизированного проектирования//Элект¬
роника. - 1982. - N 23. - С. 25 - 39.
9. Гласс Р. Руководство по надежному программированию/ Пер. с
англ, под ред. В. М. Рабиновича. - М.: Финансы и статистика,
1982. - 256 с.
Ю. Лоищлов И.Н. Перспективы развития вычислительной техники в
США//Зарубеж. радиоэлектрон. - 1974. - N 12. - С. 3 - 19.
11.0/ Informatique. - Hebdo. - 1980. - 14.IV. - Р. 35.
12. Громов Г.Р. Промышленность обработки данных//3арубеж. ра¬
диоэлектрон. - 1982. - N 10. - С. 11 - 39.
- 238 -
13. Гласс P.t Нуазо Р. Сопровождение программного обеспечения/
Пер. с англ, под ред. Ю.А. Чернышева. - М.: Мир, 1983. - 158 с.
14. Рамамурти К. В. Перспективы и тенденции образования в области
теории вычислительных систем и вычислительной техники//
ТИИЭР. - 1978. - Т. 66, N 8. -С. 75 - 85.
15. Wall Street J. - 1980. - Nov. 29.
16. Datamation. - 1981. - N 5. - P. 108 - 109.
17. Майерс Г. Надежность программного обеспечения/ Пер. с англ,
под ред. В. Ш. Кауфмана. - М.: Мир, 1980. - 360 с.
18. Вейценбаум Дж. Возможности вычислительных машин и человече¬
ский разум/ Пер. с англ, под ред. А. Л. Горелика. - М.: Радио и
связь, 1982. - 368 с.
19. Свифт Дж. Путешествия Лемюэля Гулливера. - М.: Правда, 1979.
- 303 с.
20. Липаев В.В. Качество программного обеспечения. - М.: Финансы и
статистика, 1983. - 263 с.
21. Software and society//Bell Labs. Rec. - 1983. - Febr. - P.ll - 16.
22. Barnes D. Spesial series and system integration//Electron. Des. -
1983. - N8. - P.172 - 178, 180.
23. Boehm B. Seven basic principles of software engineering//.!. Svst. and
Software. - 1983. - N3. - P.3 - 24.
24. Scharer L. Pinpointing requircments//Datamation. - 1981. - N4. - P.
139-151.
25. Martin J. with research by Murch R. Application development without
programmers//Savant Inst, seminar documentation by J.Martin. -
Carnfoth: Savant Res. Studies, 1981.
26. Йодан Э. Структурное проектирование и конструирование про¬
грамм/ Пер. с англ под ред. Л.Н.Королева. - М.: Мир, 1979. -
415 с.
27. Мобильность программного обеспечения/ Пер. с англ, под ред.
П.Брауна. - М.: Мир, 1980. - 336 с.
28. Фон Нейман Дж. Общая и логическая теория автоматов//Тью¬
ринг А. Может ли машина мыслить?/ Пер. с англ. - М.: ИЛ, 1960.
- 112 с.
29. Пойа Д. Математическое открытие. Решение задач: основные по¬
нятия, изучение и преподавание/ Пер. с англ, под ред. И. М. Яг-
лома. - М.: Наука, 1976. - 448 с.
30. Электроника. - 1980. - N И. - С. 52.
31. Tsichritzis D. The architects of system design//Datamation. - 1980. -
N9. - P.201 - 202.
32. Ершов А.П. Персональная ЭВМ - предок млекопитающих в дино¬
завровом мире ВЦКП//Материалы Всесоюз. конф. ”Диалог-82 -
Микро” (Пущино, 23 - 25 ноября 1982 г.). - Пущино: НЦБИ АН
СССР, 1983. - С.9 - 25.
33. Дейкстра Э. Дисциплина программирования/ Пер. с англ, под
ред. Э. 3. Любимского. - М.: Мир, 1978. - 275 с.
34. Смолян Г.Л. Человек и компьютер. - М.: Политиздат, 1981. -
192 с.
3
Программирование: ремесло, наука, искус¬
ство, технология...*
Природа тоже разбита на факультеты, но, к сожале¬
нию, иначе, чем университет.
Академический фольклор
Функциональная сложность объектов автоматиза¬
ции на базе ЭВМ быстро увеличивается с расширением
круга приложений информационной технологии. Неиз¬
бежным следствием этой тенденции оказывается наблю¬
даемый в настоящее время сдвиг акцентов в практике
программирования с исторически первых проблем логи¬
ческого проектирования и кодирования программ, по
точно заданным формальным спецификациям, к пробле¬
мам анализа так называемых слабоструктурированных
задач создания принципиально новой технологии про¬
граммирования для областей приложений с труднофор-
мализуемыми условиями. При этом программирование,
как профессиональная деятельность, все дальше эволю¬
ционирует за пределы узкого круга точно поставленных
задач, которые преобладали в первые десятилетия ком¬
пьютерной эры и дали повод рассматривать эту область
инженерной деятельности как строго формализуемую
математическую дисциплину (см., например, Э. Дейкст-
ра ’’Программирование как математическая дисципли¬
на”, 1974).
Внедрение мини- и микроЭВМ в самую гущу слож¬
ных производственных отношений современных пред-
'Микропроцессорные средства и системы. - 1985. - № 1. - С. 44 - 49.
- 240 -
приятий, учреждений, КБ и научных лабораторий ста¬
вит перед программированием принципиально новые,
несопоставимо более сложные задачи и соответственно
накладывает на эту до недавнего времени ’’точную”
дисциплину отпечаток естественных, а в ряде случаев и
гуманитарных наук.
Первые две строчки опубликованного несколько де¬
сятилетий назад стихотворения Б. Слуцкого: ’’Что-то
физики в почете. Что-то лирики в загоне” - сразу же
стали крылатой фразой, поэтически емко и точно отра¬
зив те сдвиги в социальных приоритетах, которые вы¬
звал в послевоенной науке ’’атомно-кибернетический”
бум. Четверть века спустя уже не только конкурсные
комиссии технических вузов, но и независимые экспер¬
ты из самых различных стран отмечали, что ’’тенденция
сменила знак”. Если в конце 50-х годов в программы
гуманитарных факультетов, в том числе и старейших
университетов, спешно включались курсы из цикла
’’физика для поэтов”, то в наше время раздаются столь
же настойчивые призывы к гуманизации инженерного
образования.
Еще 20 лет назад смысл последних достижений мо¬
лекулярной генетики обычно поясняли широкой публи¬
ке с помощью простой аналогии: ’’код первичной струк¬
туры ДНК играет для функционирования генетического
аппарата живого организма ту же роль, что код про¬
граммы для функционирования ЭВМ”. В 1981 г. журнал
’’Computer & People” опубликовал статью ’’Техника ав¬
томатизации процессов разработки программного обес¬
печения”, автор которой, кроме прочего, разъяснил чи¬
тателям популярного компьютерного журнала, что
’’программное обеспечение играет для машины ту же
самую роль, которую ДНК играет для живого организ¬
ма”.
Сначала на страницах специальных изданий, а за¬
тем и в массовой научно-технической периодике все бо¬
лее настойчиво обсуждается точка зрения, согласно ко¬
торой изучение структуры и функций аппаратно-про¬
граммных комплексов по мере роста их сложности с не¬
избежностью ведет к ситуации, когда человек будет пы¬
таться, рассматривая ЭВМ как своего рода ’’зеркало”,
заглядывать, таким образом, внутрь своей интеллекту¬
альной сущности.
Растущий интерес к естественнонаучным и гумани¬
тарным аспектам процесса технологической эволюции
- 241 -
вообще, а науки об ЭВМ в особенности неслучаен. Быс¬
тро убегающий барьер сложности изделий современной
вычислительной техники уже не позволяет рассчиты¬
вать в ближайшем будущем на успех каких-либо прак¬
тически интересных попыток описания их структуры и
функций в категориях лишь традиционных ’’точных”
наук.
По-видимому, первым толчком к такому переос¬
мысливанию методологических основ информационной
технологии послужил ’’кризис прикладного программи¬
рования”, широко дискуссируемый на страницах науч¬
ной периодики конца 70-х годов. Одна из крайних то¬
чек зрения, высказывавшихся в то время, была сформу¬
лирована в 1978 г. на страницах журнала ’’Datamation”
Р. Лемосом (Калифорнийский университет, Лос-Анже¬
лес): ’’Наука об ЭВМ не является и никогда не будет
точной наукой, как, например, физика или математика.
Эта новая наука значительно ближе к таким гумани¬
тарным наукам, как психология или социология, кото¬
рые имеют дело со всей сложностью неопределенного по
своей сути человеческого бытия”.
Чтобы на конкретных примерах проиллюстрировать
существо сложившихся к настоящему времени различий
в оценках взаимосвязи точных, естественнонаучных и
гуманитарных аспектов науки о программах, мы попы¬
таемся ниже сопоставлять некоторые из формулируе¬
мых по ходу изложения тезисов с альтернативной точ¬
кой зрения, обращаясь для наглядности к публикуемому
в этом же номере ”МП” письму В.В. Крылова.
Наука о программах: ’’квантификация,
анализ, синтез”?
А это таит опасность гражданской войны между му¬
зами.
Ф. Сидни. В защиту поэзии
На заре эры ЭВМ Дж. фон Нейман отмечал, что
’’многое из опыта нашей работы с искусственными авто¬
матами может быть до некоторой степени* перенесено
на наше понимание естественных организмов”. Попыт¬
*По-видимому, ключ к пониманию этого внешне очевидного заме¬
чания заключается именно в том акценте, который тот или иной чи¬
татель делает на словах ”до некоторой степени”.
16 — Г. Громов
- 242 -
ки использовать математические результаты ’’опыта ра¬
боты с искусственными автоматами” для разработки аб¬
страктных схем интеллектуального ’’акта творения”
(например, для формализации процесса создания про¬
стейших автоматов) восходят к работам Дж. Буля, Лей¬
бница, Декарта и, видимо, далее в глубь веков к Архи¬
меду и эпистемологическим учениям древних греков.
Первая волна широкого общественного интереса к этому
научному направлению совпала по времени с появлени¬
ем ЭВМ и была инициирована, как принято считать,
выходом в 1948 г. книги Н. Винера ’’Кибернетика или
управление и связь в животном и машине”.
После того как с начала 60-х годов миражи ’’гло¬
бальной кибернетизации” начали постепенно рассеи¬
ваться, научные исследования двустороннего интеллек¬
туального взаимодействия ’’человек - ЭВМ” на некото¬
рое время оказались локализованными в небольшом
числе разрозненно действующих исследовательских
групп, связанных между собой в основном лишь претен¬
циозным термином-лозунгом: ’’искусственный интел¬
лект”. Ренессанс искусственного интеллекта (ИИ) как
одного из научных направлений в теории вычислитель¬
ной техники начался за рубежом в 80-х годах вслед за
внезапно пронесшимся над ИИ-лабораториями ’’золо¬
тым дождем” многомиллионных дотаций, вызванным
обострением соперничества между США и Японией за
первенство в компьютерной технологии 90-х годов (про¬
ект создания ЭВМ ’’пятого поколения”).
К этому времени ряд ИИ-исследовательских кол¬
лективов начал эволюционировать в своей практической
деятельности за пределы чисто абстрактных упражне¬
ний (по ’’естественно-языковой” тематике, машинному
доказательству избранного типа теорем и другим умиро¬
творяюще безысходным, хотя и весьма почетным заня¬
тиям) к конструктивным исследованиям, направленным
на создание конкретных проблемно-ориентированных
’’баз знаний”. На этом направлении в конце 70-х годов
были получены те первые практически полезные ре¬
- 243 -
зультаты, которые позволили начать в 80-х годах посте¬
пенно слой за слоем снимать сложившийся за два деся¬
тилетия непроницаемый налет схоластики с ’’искусст¬
венного интеллекта” как научного направления в тео¬
рии ЭВМ. К настоящему времени в мире действует уже
2-3 десятка практически полезных ’’экспертных сис¬
тем” (по некоторым разделам медицины, геологии, хи¬
мии и другим ’’трудноформализуемым” областям зна¬
ний). Разрабатываются элементы промышленной техно¬
логии обработки данных с использованием машинно-эк-
страгируемых из профессионалов знаний (knowledge en¬
gineering). Именно вокруг этих прагматической ориен¬
тации научных коллективов и университетских лабора¬
торий начали формироваться специализированные под¬
разделения промышленных предприятий и независимые
исследовательские фирмы, занятые поиском областей
приложений и коммерческим внедрением компьютерных
систем, реализующих принципы ’’технологии знаний”.
Когда продукция какой-либо научной области ста¬
новится базой для интенсивного развития новой техно¬
логии, естественно возникает необходимость существен¬
но более четкой формулировки основных ее научных
концепций. Так возникли те известные промышленные
отчеты и программные статьи по ИИ, публиковавшиеся
в рамках дискуссий об ЭВМ пятого поколения, в кото¬
рых делались попытки ознакомить профессиональную
общественность различных отраслей индустрии ЭВМ с
отличительными особенностями избранного научного
подхода, которые отделяют в этой области науку от тех¬
нологии. Резюмируя наиболее общие установки авторов
таких публикаций, можно в рамках обсуждаемой темы*
отметить следующее. В настоящее время для широкого
развертывания исследований по архитектуре ЭВМ сле¬
дующих поколений критически важным является итог
болезненно протекающего процесса пересмотра основ¬
ных постулатов науки об ЭВМ. Постулаты эти заклады¬
вались при создании первых поколений ЭВМ, которые
создавались для обработки чисел (а не символов, обра¬
*Кроме затрагиваемых здесь вопросов ’’технологии знаний”, авто¬
ры проекта ’’пятого поколения” уделяют значительное внимание про¬
блемам разработки супер-ЭВМ; анализу возможных социально-эконо¬
мических последствий полной ’’информатизации общества” и другим,
выходящим за рамки обсуждаемой здесь темы, вопросам развития ин¬
дустрии ’’ЭВМ XXI века”.
16
- 244 -
зов и т.д.). Иначе и быть не могло. Ведь первые ЭВМ
специально разрабатывались для решения ряда конкрет¬
ных, как правило, математически хорошо поставленных
численных задач (расчет баллистических траекторий и
т.д.). Однако после того, как за 30 лет бурного развития
средств электронной обработки данных основные обла¬
сти приложений ЭВМ ушли далеко за пределы тех ре¬
ликтовых, чисто вычислительных задач, инерция науч¬
ного мышления (а она традиционно преодолевается сто¬
летиями) все еще вынуждает укладывать быстро расту¬
щее многообразие задач реального мира в прокрустово
ложе созданной еще в 40-х годах архитектуры ’’числен¬
ных машин”. Более того, и сегодня нередко можно
встретить работы, в которых в качестве универсального
критерия для отделения ’’зерен от плевел” в програм¬
мировании (’’научных” методов программирования от
’’ненаучных”) предлагается традиционная парадигма:
квантификация, анализ и синтез.
По оценкам некоторой части экспертов, занятых в
области разработки ЭВМ ’’пятого поколения”, именно
это обстоятельство оставалось до сих пор главным пре¬
пятствием на пути внедрения вычислительной техники
в экономически наиболее приоритетные области народ¬
ного хозяйства: ’’Цель большей части выполнявшихся
до сих пор научных исследований традиционно заклю¬
чалась в том, чтобы найти способ квантифика¬
ции наблюдаемых явлений и их последующего описа¬
ния в терминах, соответствующих численно из¬
меряемым понятиям. Типичным для такого подхода яв¬
ляется широко известная формулировка лорда Кельви¬
на:
"Когда вы в состоянии измерять то, о чем вы го¬
ворите, и выражать это в числах, значит, вы что-то
знаете в данной области; но если вы не можете ни
измерить, ни выразить свои знания в числах, то ваши
знания по обсуждаемому предмету неудовлетворитель¬
ны: может быть, это лишь начало познания, первые
мысленные наметки..."
В настоящее время эта научная позиция является
основной причиной сравнительно медленного прогресса
в исследованиях тех реалий нашей жизни, которые оп¬
ределяются в большей степени символами, чем числами.
Это область так называемой когнитивной человеческой
деятельности, примерами которой являются: практичес¬
- 245 -
кие задачи планирования, решение ситуационных за¬
дач, интеллектуальный синтез, дедуктивные выводы и
т.д.*-
Нормировщики в программировании
Вчера он при мне мучился, подсчитывая перевезенные
уже невеспютонны с эйнштейновской поправкой на
потерю невинности.
С. Лем. Звездные дневники
Более полувека назад численность ’’телефонных ба¬
рышень” на коммутаторах приближалась к численности
профессиональных программистов 70-х годов и продол¬
жала быстро расти. Обеспокоенные эксперты телефон¬
ных компаний публиковали устрашающие прогнозы о
том, что если наблюдаемая тенденция сохраниться, то
уже в самом недалеком будущем поголовная мобилиза¬
ция всех девушек Европы и Северной Америки для ра¬
боты на коммутаторах телефонных станций не позволит
обеспечить приемлемой скорости соединения для десят¬
ков миллионов абонентов стремительно растущих теле¬
фонных сетей.
Такого рода ’’прогнозы” до сих пор с неизменным
успехом служат для обоснования острой необходимости
скорейшего внедрения строго научных методов нормиро¬
вания и повышения производительности труда в любой
бурно растущей отрасли техники. Видимо, и в то время
были сторонники такого подхода, которые настаивали
на необходимости квантификации артикуляции для де¬
вушек, произносивших: ’’Номер, пожалуйста...”; фор¬
мальном анализе и синтезе их поведенческих реакций,
например, в ответ на неформальное обращение со сто¬
роны отдельных абонентов. Насколько далеко продвину¬
лась формальная наука о технике ручной коммутации в
повышении производительности труда телефонисток, в
какой степени помогли им нормировщики и как все это
повлияло на снижение темпов роста их численности,
видимо, так никогда уже и не удастся установить, так
как к моменту, когда столь остро необходимая для по¬
*G. Walter. Intelligent Supercomputers: The Japanese Computer
Sputnik//Journal of Information & Image Management. - 1983. - Vol. 16,
N? 11. _ p. 18 _ 22.
- 246 -
вышения производительности труда при ручной комму¬
тации строго формальная наука была почти создана,
представители альтернативной ’’технологической ветви”
создали АТС и передали, таким образом, многотрудную
для централиаованного решения задачу соединения
между собой абонентов телефонных сетей непосредст¬
венно в руки самих абонентов - ’’конечных пользовате¬
лей” этих сетей.
Итак, для ответа на часто задаваемый вопрос:
’’Нужны ли нормировщики в программировании?” - до¬
статочно вспомнить два хорошо известных из истории
техники подхода к решению ’’кризиса телефонных ба¬
рышень”. Известны и другие примеры. В. Выссоцки и
Ф. Брукс (мл.) считают, что вообще вся история техни¬
ки наглядно демонстрирует тот радикальный выигрыш в
производительности труда, который достигается на пу¬
ти... изменения самого предмета труда. ’’Например, -
напоминают они, - вместо того, чтобы тренировать
сборщиков на конвейерах электронных ламп выполнять
свою работу все быстрее и быстрее, лампы были замене¬
ны на транзисторы”, что позволило начать производство
модулей с групповой технологией, БИС и т.д. Предоста¬
вим наиболее энергичным сторонникам методов кванти¬
фикации, анализа и синтеза в нормировании производи¬
тельности труда программистов проанализировать и
строго подсчитать, сколько раз опоясала бы земной шар
лента конвейера, на котором население нашей планеты
должно было бы круглосуточно производить электрон¬
ные лампы, чтобы использовать их в качестве активных
элементов действующего в настоящее время парка ЭВМ.
Как подчеркивал в 1978 г. А.П. Ершов, ”мы не мо¬
жем внедрить ЭВМ в повседневную жизнь, выделяя кас¬
ту жрецов-посредников... Не хватит никаких сил, чтобы
снабдить эти миллионы интерфейсов специализирован¬
ными языками и процессорами”. В 1981 г. Дж. Мартин
предложил использовать для преодоления ’’кризиса при¬
кладного программирования” подход, аналогичный то¬
му, который оправдал себя ранее в технике связи: ’’Раз¬
работка прикладных программ без программистов”. В
настоящее время известны и широко используются раз¬
личные концепции для реализации этого подхода, на¬
пример, в рамках технологии автоформализации про¬
фессиональных знаний.
- 247 -
Об ’’анатомировании” программ
...живой предмет желая изучить,
Чтоб ясное о нем познанье получить,
Ученый прежде душу изгоняет,
Затем предмет на части расчленяет
И видит их, да жаль: духовная их связь
Тем временем исчезла, унеслась!
И. Гете, Фауст
Трудно согласиться с В.В. Крыловым* в том, что
многие широко известные специалисты в области про¬
граммирования ЭВМ, рассматривающие программирова¬
ние как инженерное искусство или новый вид интеллек¬
туального ремесла, а не как строго формализуемую,
’’квантифицируемую” науку, выступают, таким обра¬
зом, вообще против какого-либо исследования программ
(по терминологии В.В. Крылова: против ’’анатомирова¬
ния трупов”)**. В данном случае, видимо, правильнее
было бы говорить не об относительной ’’робости” или
’’бойкости” тех или иных ученых в ’’препарировании”
программ, а о существенном различии между ними в
выборе инструментов такого исследования в зависимо¬
сти от исходных концепций исследователя.
Одни - представители традиционной ’’большой нау¬
ки программирования” - отказываются видеть неформа-
лизуемые (третируемые ими, как ’’ненаучные”, ’’худо¬
жественные” и т.д.) аспекты программирования и оста¬
ются поэтому в рамках тех исторически первых при¬
кладных областей, которые только и допускают алгебра¬
ический подход к программированию. Другие - предста¬
вители прагматического направления или так называе¬
мой ’’технологической ветви” науки программирования
- отмечают, что в жесткую формально-логическую схе¬
му, необходимую для реализации ’’алгебраического под¬
хода” к программированию, не укладываются наиболее
интересные для применения машинных методов, так на¬
зываемые ’’слабоструктурированные” задачи, по кото¬
рым в настоящее время проходит передний фронт про¬
цесса массового внедрения ЭВМ в народное хозяйство.
’’Наше восхищение логикой, - отмечал в этой связи
Г. Биркгофф, - не должно приводить нас к недооценке
математики других чувств”. Создание научных основ
’’математики 3-го уровня”, или, по Г. Биркгоффу, -
♦Микропроцессорные средства и системы. - 1985. - № 1.
♦♦’’Музыку я разъял, как труп, поверил я алгеброй гармонию”, -
пояснял А. С. Пушкин истоки такого подхода.
- 248 -
’’математики других чувств”, ожидает длительных со¬
вместных усилий психологов и программистов, инжене¬
ров и математиков, физиологов, лингвистов,..., компо¬
зиторов, художников и поэтов, чтобы в случае успеха
оказать, видимо, наиболее значительное влияние на эф¬
фективность процессов автоматизации творческой дея¬
тельности человека, рост производительности интеллек¬
туального труда. Это влияние, видимо, будет сопостави¬
мо по масштабам с тем революционизирующим воздей¬
ствием, которое традиционная математика - ’’математи¬
ка 1-го уровня” (основанная на ’’восхищении логикой”)
- оказала на развитие точных наук, техники и техноло¬
гии трех последних столетий.
Возвращаясь к предложенной В.В. Крыловым ана¬
логии, можно было бы отметить, что за минувшие сто¬
летия ’’дозволенного” медицинского анатомирования не
удалось пока сколько-нибудь заметно потеснить сферу
индивидуального мастерства и искусства в области, ко¬
торую принято относить к ’’наукам о врачевании”. Воз¬
можно, упоминаемый автором критерий Хелстеда (или
какой-либо иной способ ’’квантификации”) и окажется
со временем первым ’’ртутным градусником” для коли¬
чественной оценки интегральных характеристик про¬
грамм, однако известно, что дистанцию от ”37,2°С до...
диагноза” врач все еще проходит (если проходит), опи¬
раясь отнюдь не только на цифры анализов, а в основ¬
ном на свои неформальные знания, накопленный опыт,
профессиональную и чисто человеческую интуицию.
’’Совершенно естественно, - утверждал Ж. Адамар, - го¬
ворить об уме более интуитивном, когда зона комбини¬
рования идей находится глубоко, и об уме логическом,
если эта зона расположена достаточно поверхностно”.
Наконец, напомним навеянное, аналогичное содер¬
жащимся в статье В.В. Крылова формально-логическим
иллюзиям, предупреждение Г. Вейля о том, как отно¬
сится ’’набальзамированное человеческое тело в похо¬
ронном заведении - к живому человеку”.
Творец и продукт творения
...я на 85% музыкант, во мне только 15% человека.
С. Рахманинов
Программы ЭВМ - разумеется, не единственный и
далеко не первый доступный для анализа продукт ин¬
- 249 -
теллектуального акта творения. Машиностроительные
чертежи, схемы радиотехнических изделий, архитектур¬
ные проекты, музыкальные и литературные произведе¬
ния, произведения изобразительного искусства уже дол¬
гие годы дают богатейший материал для такого рода
анализа. Как отмечал О. Уальд в ’’Портрете Дориана
Грея”, ’’становится почти общепринятым взгляд на про¬
изведения искусства просто как на особую форму запи¬
си автобиографии их авторов”.
Вместе с тем, следует отметить, что программы
ЭВМ являются, видимо, одним из наиболее благодарных
объектов для такого анализа. Анализ процесса создания
программ может быть выполнен по самым различным
научным методикам: психологическим, эстетическим,
физиологическим, математическим, техническим и т.д.
Редкая возможность комплексного научного анализа та¬
кого уровня сложности, которую обеспечивают неизве¬
стная за пределами мира программ полнота и объектив¬
ность отпечатка в готовом продукте ’’акта творения”,
впервые создает предпосылки для объединения традици¬
онно изолированных естественно-научных, гуманитар¬
ных и ’’точных” отраслей знания в уникальную ’’связ¬
ку”, позволяющую начать процесс покорения ’’Монбла¬
на” современной науки - заложить научные основы ана¬
лиза интеллектуального творчества. При этом одним из
первых возникает вопрос, можно ли уловить какие-либо
следы ’’динамики” процесса творения в ’’статистике”
исходного текста программы (как и любого другого за¬
вершенного продукта творения).
50-лет назад английский историк и философ
Р. Коллингвуд следующим образом объяснял, как он
вырабатывал у себя аналитический подход к оценке
продуктов человеческого интеллекта: ”...я научился вос¬
принимать картину не как законченный продукт, вы¬
ставленный на восхищение ценителям, а как зримое
свидетельство попытки решить какую-то живописную
задачу, свидетельство, оставшееся после того, как сама
эта попытка отошла в прошлое. Я понял (а некоторые
критики ц эстетики не могут постичь этого до конца
своей жизни), что нет законченных ’’произведений ис¬
кусств”... Работа над картиной или рукописью прекра¬
щается не потому, что она закончена, а потому, что по¬
дошел срок ее отправки, или потому, что издатель тре¬
- 250 -
бует рукопись, или же потому, что ”я сыт по горло” и
”не вижу, что еще я могу здесь сделать”*.
По существу, следуя логике рассуждений Р. Кол¬
лингвуда, программист может восстановить реальные
причины завершения многих программистских проек¬
тов: руководство предприятия больше не дает санкции
на очередной перенос срока завершения работы, ’’хаке¬
ру” окончательно надоела игра в эту программу и т.д.
Однако если проследить трассу процесса создания про¬
изведений искусства обычно бывает очень трудно (если
вообще возможно): художник нередко смывает проме¬
жуточные варианты, сохраняются далеко не все эскизы;
писатели не часто складируют черновики текста (в ожи¬
дании своих посмертных академических изданий) и т.д.,
то общие в технике требования к документации и, в ча¬
стности, к сопровождению программного продукта вы¬
нуждают регистрировать и тщательно хранить все про¬
межуточные варианты и версии, что дает основания бу¬
дущим исследователям надеяться на возможность рекон¬
струировать по этим вехам процесс создания и эволю¬
ции программ за цикл жизни.
Отметим в заключение, что сама по себе попытка
В.В. Крылова привлечь внимание читателей ”МП” к
анализу программ, как продуктов человеческого интел¬
лекта, представляется в этой связи, безусловно, полез¬
ной и плодотворной, несмотря на ряд сопровождающих
ее спорных, а возможно, и ошибочных положений. Как
отмечал Р. Коллингвуд, ’’под ’’правильным” я не подра¬
зумеваю ’’истинного”. Правильный ответ на вопрос -
ответ, помогающий нам идти вперед в процессе поста¬
новки вопросов и поиска ответов на них. Очень часто
случается, что ’’правильный” ответ на вопрос является
’’ложным””.
Какой она будет - ’’наука о программах?” Трудно,
видимо, сегодня обсуждать даже общие контуры этого
’’голубого храма” науки будущего, давно уже волную¬
щего воображение профессиональных программистов.
Однако ясно, что ’’наука о программах” - это лишь од¬
на из ветвей в общей системе древних и молодых наук о
законах интеллектуального мира, неустанно создавае¬
мого человеком.
♦Коллингвуд Р. Дж. Идея истории. Автобиография. - М.:
Наука, 1980. - 448 с.
- 251
Программирование как точная наука*
От редакции ”УСиМ”. В 1982 г. руководитель ла¬
боратории программных исследований Оксфордского
университета проф. Ч. Хоар опубликовал препринт
’’Программирование как инженерная профессия”, кото¬
рый вызвал большой интерес и был перепечатан рядом
журналов на английском языке, а в переводе на русский
язык - журналом ”МП”л*
Основную мысль Ч. Хоар изложил в аннотации к
препринту: "Цели профессионального совершенствова¬
ния программистов, занятых в крупномасштабных
проектах, основаны на здравом понимании базовых
для этого типа деятельности математических тео¬
рий и должны приближаться в этом отношении к дру¬
гим уже сформировавшимся традиционным инженер¬
ным дисциплинам. Однако здесь существует немало
различий, которыми нельзя пренебрегать. Названных
целей достичь не легко, но ключ к успеху - это совер¬
шенствование подготовки программистов".
Такой же точки зрения придерживается значи¬
тельная часть ученых и специалистов и в нашей
стране. Так, например, в сборнике "Вычислительные
системы" (Новосибирск, 1983. - № 96. - С.51 - 74) в
статье "О природе программирования" сказано, что
"...программирование как научная дисциплина является
частью прикладной математики, а как вид деятель¬
ности - разновидностью математической практики,
и по своей природе основания программирования явля¬
ются логико-математическими".
Но есть и другие точки зрения на программирова¬
ние как науку. Одна из них изложена в публикуемом ни¬
же письме Г. Р. Громова.
Статья Ч. Хоара читается с неослабевающим инте¬
ресом, волнением узнавания и сопереживания, особенно
в той основной ее части, где автор образно живописует
старые трудности, новые парадоксы и ожидаемые про¬
блемы становления программирования как инженерной
дисциплины. Однако с некоторыми разделами конструк¬
тивно-прогностической части статьи согласиться трудно. * **
*// УСиМ, 1986, №3, с. 126 - 127
**Х о а р Ч. Программирование как инженерная профессия //
Микропроцессорные средства и системы. - 1984. - N?4. - С. 53 - 60.
- 252 -
Представляется, что отказ от веры в математиза¬
цию как основное средство решения проблем програм¬
мирования вряд ли означает капитуляцию перед этими
проблемами. ’’Летчики, - напоминает Ч. Хоар, - как
правило, не разбивают самолеты. Хирурги, как прави¬
ло, не убивают своих пациентов”. Нетрудно заметить,
что если эти примеры что-то и доказывают, то отнюдь
не необходимость математически строгой формализации
процесса программирования, обосновываемую Ч. Хоа-
ром. Приемлемый уровень профессиональной надежно¬
сти исполнителей достигается здесь не потому, что лет¬
чик, прежде чем сесть за штурвал, получает вместе с
полетными документами математически строгое доказа¬
тельство заранее вычисленного алгоритма поведения на
борту. Аналогичным образом хирург в предоперацион¬
ный период не ожидает, что ему вручат какой-либо ма¬
тематический ’’философский камень”, страхующий от
возможных ошибок. Ни один хирург еще не провел
сколько-нибудь сложной операции без цепи ’’ошибок” -
отклонения от теоретически существующей, идеально
бескровной траектории движения скальпеля. И летчик,
и хирург, и программист постоянно совершают и исп¬
равляют ошибки. Уровень квалификации конкретных
исполнителей определяет цену ошибок,* строго обосно¬
ванной, математически вычисленной траектории в этих
профессиях еще не было и, по-видимому, быть не мо¬
жет. Почему? Одним из первых, кажется, попытался
дать ответ на аналогичный вопрос А. С. Пушкин:
’’Затем, что ветру и орлу,
И сердцу девы нет закона,
Гордись: таков и ты, поэт,
И для тебя условий нет.”
Видимо, за определенным барьером сложности на¬
чинает работать, по определению Г. Биркгоффа, ’’мате¬
матика других чувств”. Во всяком случае почти всех
высококвалифицированных представителей каждой из
трех упомянутых Ч. Хоаром профессий, несмотря на за¬
метную разницу в их возрасте (тысячелетия развития
медицины, столетие воздухоплавания на аппаратах тя¬
желее воздуха и сорок лет программирования), объеди¬
*Наряду с асами в любой профессии есть опасные для коллег и
пациентов (заказчиков) посредственности. Их самолеты чаще оказы¬
ваются в аварийных ситуациях, пациенты мучаются послеоперацион¬
ными осложнениями, а заказчики программных комплексов ищут спа¬
сения в умиротворяющей формуле и машины ошибаются”.
- 253 -
няет общий стиль работы: способность уверенно дейст¬
вовать при значительной доле неопределенности в ис¬
ходных ’’спецификациях” на задачу и резко изменяю¬
щихся условиях ее решения.
’’Взлет труден, полет приятен, посадка опасна!” -
кратко поясняет инструктор курсантам, что их ждет в
воздухе. Автопилот, как известно, включают именно на
’’приятном”, а не на ’’трудном” и тем более не на
’’опасном” этапах полета. Не случайно, по-видимому, и
в программировании из всего технологического ‘цикла
создания программ первым объектом автоматизации был
избран наиболее удобный для формализации (а с точки
зрения ’’математизированной ветви” науки программи¬
рования, очевидно, наиболее ’’приятный”) этап кодиро¬
вания, а не ’’взлет” (постановка задачи и выработка
требований к комплексу программ) или ’’посадка” (опе¬
рация внедрения готового программного продукта, чре¬
ватая, как правило, разрушительным ’’взрывом”).
Существенно более полно, чем образ действий лет¬
чика или хирурга, вписывается в логику рассуждений
Ч. Хоара его пример с проектированием стационарных
технических сооружений, например моста. Понятно, что
формализовать процесс разработки программ для реше¬
ния характерных для эры ЭВМ первого поколения рас¬
четных задач с четко заданными условиями принципи¬
ально можно. Есть основания предполагать, что в неда¬
леком будущем почти любой вновь создаваемый такого
типа алгоритм будет попадать на вход формально бе¬
зупречного ’’автомата”, который выдаст на выходе реа¬
лизующую его программу для машинного хранения и
широкого коммерческого использования в качестве про¬
блемного модуля различных пакетов. Следует согла¬
ситься с точкой зрения Ч. Хоара, что такой сторого
формализуемый инструментарий для производства про¬
грамм по точно заданным спецификациям позволит дос¬
тичь высокой надежности конечной продукции. Иными
словами, вероятность существования необнаруженной
ошибки в программных модулях с клеймом АСП (авто¬
матического синтеза программ) окажется в среднем зна¬
чительно ниже, чем при любой иной технологии. Все
это так, но...
Относительный экономический вес задач, для кото¬
рых принципиально можно разработать формально бе¬
зупречные спецификации (а только на таком исходном
’’сырье” и может работать гипотетический АСП), в об¬
- 254 -
щих расходах на прикладное программирование посто¬
янно снижается с расширением сфер применения ЭВМ.
Согласно известным оценкам (например, Дж. Мартина)
доля задач, которые в принципе допускают разработку
формально строгих спецификаций, в общем числе реша¬
емых мировым пакетом универсальных ЭВМ задач не¬
уклонно снижается.
Поэтому, если согласиться с подобными оценками,
следует признать, что и пример с мостом нс проясняет
истоки переживаемого сейчас кризиса прикладного про¬
граммирования. Река, как правило, не меняет много¬
кратно своего русла за время проектирования моста
(или немедленно после его сдачи заказчику). В то же
время в соответствии с принципом неопределенности,
сформулированным Дж. Мартином, ’’...процесс автома¬
тизации задач, которые излагает конечный пользова¬
тель, изменяет его представление об этих задачах... Ре¬
шение проблемы изменяет саму проблему”.
В настоящее время уже свыше трех четвертей всех
расходов на разработку типичного пакета прикладных
программ ’’съедают” системные аналитики, т.е. та часть
программистов, которые заняты анализом предметной
области и формулировкой требований к программам. К
середине 80-х годов системные аналитики оказались
уже самой массовой и все еще быстрорастущей специ¬
альностью среди профессиональных программистов.
Между тем, исследования исторически первой и поэто¬
му академически наиболее престижной ’’математизиро¬
ванной ветви” науки программирования все еще ограни¬
чены, в основном, рамками проблем повышения произ¬
водительности труда на этапах логического проектиро¬
вания (по точно заданным формальным спецификаци¬
ям) и кодирования программ. А это значит, что произ¬
водительность труда профессиональных программистов
до сих пор измеряется числом строк кода программы. И
это тогда, когда уже свыше половины общей численно¬
сти мирового корпуса программистов - системные ана¬
литики, которые нередко вообще не пишут ни одной
строчки программного кода!
Итак, одна из основных предпосылок классической
ветви науки программирования заключается в том, что
реальные производственные отношения в принципе под¬
даются полной формализации, по-видимому, остается
последним препятствием, которое необходимо преодо¬
леть на пути от ’’чистой” науки программирования к
- 255 -
профессиональной деятельности инженеров, занятых
описанием информационных объектов, не имеющих ста¬
бильной во времени структуры и описываемых в усло¬
виях далеко не полной, а чаще не определенной по са¬
мой сути исходной информации. Можно вслед за Брук¬
сом, Заменеком и другими учеными спорить о том, чего
в этой профессиональной деятельности больше - инже¬
нерного искуства или интеллектуального ремесла, но
трудно ожидать, что работа программиста станет намно¬
го проще от того лишь, что отдельные ее формализуе¬
мые аспекты со временем действительно станут, как
предсказывает Ч. Хоар, объектами приложения строгих
математических методов.
Есть основания предполагать, что именно здесь и
проходит в настоящее время тот водораздел, который
отделяет формальные аспекты науки программирова¬
ния, традиционно обсуждаемые Ч. Хоаром, Э. Дейкст-
рой и другими цеховыми классиками, от практически
решаемых за миллионами пультов встроенный в хозяй¬
ственный механизм промышленно развитых стран ЭВМ
конкретных прикладных задач. Здесь уместно подчерк¬
нуть, что сами по себе литературные произведения
классиков программирования от этого, разумеется, не
становятся ни менее ценными, ни хоть сколько-нибудь
менее интересными. Как раз наоборот, и это в некото¬
ром смысле закон жанра. Программисты читают работы
своих цеховых классиков, в том числе и данную статью
Ч. Хоара, с таким же интересом, как, видимо, в свое
время химики слушали музыку Бородина, а врачи чита¬
ли ’’Записки врача” Вересаева... Разница, возможно,
лишь в том, что эстетические достоинства произведений
первых великих программистов, к сожалению, еще ме¬
нее доступны широкой публике, чем музыка Бородина...
Иными словами, статья Ч. Хоара, как и многие из наи¬
более известных научно-публицистических работ
Э. Дейкстры (см., например, его ’’Избранные письма”),
интересна как яркое произведение цехового, ’’камерно¬
го” искусства.
Ожидать, что подобные произведения могут заметно
влиять на реальный, ежедневно совершаемый производ¬
ственный процесс программирования (за пределами
утонченно-изящных, чисто иллюстративных математи¬
ческих этюдов), конечно же, можно, но, видимо, лишь
в той степени, в которой обычно влияет на повышение
производительности любого человеческого труда рост
- 256 -
культурного уровня его участников (например, посеще¬
ние отраслевых выставок, политехнических музеев,
картинных галерей и т.д.). Трудно переоценить влияние
работ программистской классики на формирование ма¬
тематического вкуса, профессиональных эстетических
критериев и стиля литературного общения программи¬
стов. Однако было бы столь же трудно ожидать, что
воспринимаемые буквально математические приемы,
иллюстративные рекомендации и метафорические науч¬
ные прогнозы классиков программирования могли бы
оказаться практически более полезны, чем, например,
использование в клинической практике ярких медицин¬
ских зарисовок А. П. Чехова.
Надежность персональных ЭВМ
производственная загрузка фирменной
сети сервиса*
Введение
В статье сделана попытка оценить количественную
связь надежности ПЭВМ с относительной нагрузкой, со¬
здаваемой действующим парком машин на сеть сервиса.
При этом надежность ПЭВМ измеряется в часах нара¬
ботки на отказ, а загрузка сети сервиса - долей общего
числа произведенных машин, которые потребуют ре¬
монта за фиксированный отрезок времени.
На рис. 3.1 приводится график интенсивности отка¬
зов массовых изделий радиоэлектроники. Традиционно
на нем выделяют три основных этапа эксплуатации.
Рис. 3.1. Три периода эксплуатации:
I - выгорание; II - постоянная интенсивность отказов; III - старение.
Первый - с высокой интенсивностью отказов -
получил название - период ’’выгорания”. В этот период
’’выжигаются” дефектные микросхемы, проявляются
наиболее грубые погрешности изготовления и сборки из¬
делий электромеханики и т.д. Только после устранения
всех этих неисправностей наступает второй этап -
период активной эксплуатации изделия. В общем случае
предполагается, что за это время интенсивность отка-
*Микропроцессорные средства и системы. - 1985. - № 4. - С. 89.
17 — Г. Громов
- 258 -
зов меняется слабо*. Т р е т и й этап - рост интенсив¬
ности отказов из-за физического износа оборудования.
В дальнейшем изложении предполагается, что:
1) на предприятиях, производящих ПЭВМ, приняты
необходимые меры, чтобы период ’’выгорания” был в
основном завершен еще на цеховых испытательных
стендах, где отдельные узлы и блоки, а затем и машину
в целом ’’гоняют” для этого в условиях предельных на¬
пряжений питания, на ’’тепло” и ’’влагу”, вибрацию и
т.д.;
2) моральный износ ПЭВМ наступает значительно
раньше их физического износа.
В случае, когда указанные выше предположения
имеют под собой реальные основания, можно ожидать,
что за период эксплуатации ПЭВМ интенсивность отка¬
зов окажется близко к постоянной и, соответственно,
вероятность отказа будет характеризоваться экспонен¬
циальным законом распределения. До сих пор экспонен¬
циальное распределение применялось, в основном, в
расчетах надежности той части военной и аэрокосмиче¬
ской техники, где предположения 1 и 2, как правило,
выполняются [1]. Как уже неоднократно отмечалось,
надежды на экономическую эффективность массового
внедрения ПЭВМ в народное хозяйство теряют под со¬
бой всякую почву, если не будут приняты необходимые
организационно-технические меры для обеспечения про¬
мышленностью, по крайней мере, столь же высокого
уровня надежности** и для ПЭВМ [2,3].
Оценка экономической дилеммы распределения
ресурсов: ’’надежность ПЭВМ - сеть сервиса”
Известно, что в настоящее время большая часть не¬
исправностей действующего парка ЭВМ устраняется не¬
посредственно бригадами обслуживающего их персона¬
ла. Контакты со специализированной службой сервиса
ограничиваются, как правило, лишь случаями достаточ¬
но тяжелых неисправностей или необходимостью полу¬
♦Практически это зависит, разумеется, от многих, в том числе и
не всегда учитываемых традиционными моделями надежности [1]
факторов, которые определяются, в основном, конкретными областями
приложений и соответственно различными условиями эксплуатации
ЭВМ.
♦♦Как отмечалось в работе (2], согласно одному из последних оп¬
ределений, "ПЭВМ - это вычислительная машина с надежностью во¬
енной аппаратуры и ценой изделия бытовой электроники”.
- 259 -
чения ЗИПа. В отличие от этого сложившегося у нас в
стране за последние десятилетия парка "самообслужи-
ваемых” ЭВМ, машины индивидуального пользования -
ПЭВМ - идут с завода-изготовителя непосредственно на
рабочие столы специалистов, ранее незнакомых с вы¬
числительной техникой. Поэтому ситуация здесь скла¬
дывается принципиально иная - практически любая не¬
исправность - повод к рабочему контакту со службой
сервиса.
Таким образом, вероятность отказа ПЭВМ и ве¬
роятность поступления заявки в службу сервиса для
парка ПЭВМ следует считать численно равными.
Из рис. 3.2, выполненного для экспоненциального
закона распределения вероятности отказов, можно оце¬
нить, какая часть ПЭВМ останется работоспособной - не
испытает ни одного отказа (т.е. не потребует внимания
со стороны службы сервиса) за тот или иной отрезок
времени при различных значениях надежности выпу¬
скаемых ПЭВМ.
Рис. 3.2. Относительная доля р [%] парка машин, сохранивших рабо¬
тоспособность за время эксплуатации t [ч], для различных 'Значений
показателя надежности N (наработка на отказ).
Примечание. Рисунок выполнен для экспоненциального закона распределения, в уп¬
рощающем качественный анализ предположения, что р(Г)=е- ' (см., например, (1, с.15))
Известно, что в условиях роста тиража массово-вы-
пускаемых изделий микроэлектроники общая стоимость
начальных затрат на исследования и разработку того
или иного конкретного технологического решения (в
данном случае решения, повышающего надежность
17
- 260 -
ПЭВМ), приведенная к стоимости единичного изделия,
быстро снижается.
В то же время ’’цена устранения одного отказа” из¬
делия за период эксплуатации снижается (даже там, где
она действительно снижается...) весьма медленно, так
как уровень автоматизации работ, выполняемых в мас¬
терских сети сервиса, неизбежно значительно отстает от
уровня автоматизации заводского производства. Кроме
того, непреодолимым барьером для снижения средней
’’цены единичного отказа” ПЭВМ остается стоимость
доставки машины в пункт обслуживания (или, наобо¬
рот, вызова представителя службы сервиса). Поэтому с
расширением масштабов массового производства ПЭВМ
экономически целесообразно соответственно наращивать
долю материально-технических ресурсов, направляемых
на решение первоочередной, наиболее острой из всех
задач массовой компьютеризации - повышение эксплуа¬
тационной надежности выпускаемых машин.
Техника оценки
Связь годовой производственной загрузки сети сер¬
виса с надежностью парка выпускаемых ПЭВМ показа¬
на на рис. 3.3. Следует отметить, что переход от оси
времени на рис.3.3 к ’’астрономическому” времени, т. е.
от суммарного времени эксплуатации нерегулярно
включаемого в работу индивидуального инструмента,
каким является ПЭВМ, к ’’астрономическому” времени
(например, для календарного планирования загрузки се¬
ти сервиса) - непростая операция.
В зависимости от типа и конфигурации ПЭВМ пе¬
рерывы в работе различным образом влияют на интен¬
сивность отказов. Например, как показывает опыт рабо¬
ты действующих в настоящее время вычислительных
центров, интенсивность отказов твердотельных блоков
электронной аппаратуры весьма заметно повышается
после любого перерыва в работе машины и, кроме того,
существенно связана с длительностью этого перерыва.
Наиболее благоприятны для блоков электроники усло¬
вия длительной круглосуточной работы, когда практиче¬
ски отсутствуют неизбежные при любых запусках ма¬
шины резкие колебания напряжения питания; остаются
относительно постоянными температурный режим,
влажность и другие параметры эксплуатации. Поэтому,
в первом приближении, можно считать, что для блоков
- 261
твердотельной электроники резкое ’’ускорение бега ча¬
сов” по шкале старения аппаратуры после перерыва в
работе машины компенсирует (а нередко и значительно
перекрывает) ’’остановку часов старения” на период вы¬
ключения машины, т. е. эквивалентное время старения
составит 9 тыс.ч за календарный год.
/
1
0,9-11
73ч
[
-9-10'
О 5 10 15 го Z5 30
Рис. 3.3 Увеличение доли р [%] парка работоспособных машин с рос¬
том показателя надежности N для двух значений времени эксплуата¬
ции: tje900 ч, t2e9 тыс.ч
В то же время электромеханические внешние уст¬
ройства ЭВМ (диски, печатающие устройства и др.)
подвергаются физическому износу, естественно, лишь в
движении. Поэтому в ’’холодном” состоянии ’’часы вре¬
мени эксплуатации” для электромеханических уст¬
ройств почти полностью останавливаются* (если не
учитывать рост интенсивности отказов от пребывания в
’’холодном” состоянии электронных блоков электроме¬
ханических устройств - контроллеров).
Оценим границы разброса значений на графиках,
отражающих связь вероятности безотказной работы с
показателем надежности ПЭВМ. Пусть рабочая загрузка
парка ПЭВМ класса, например, ДВК-2 характеризуется
средним временем полезной работы 3 ч за полный
чий день, или около 900 ч суммарного времен'* . ;зуа-
тации за календарный год (все остальное .а.^я маши¬
на, как предполагается, выключена). Для ЭЛТ дисплея
и электромеханических устройств ПЭВМ такой режим
эксплуатации означает около 900 ’’часов старения” за
*Как, по-видимому, в значительной степени приостанавливается
ход ’’часов старения” на время, пока выключены электровакуумные
приборы, например электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) дисплея.
- 262 -
год работы машины у пользователя. Таким образом, в
рамках принятых выше преположений об ожидаемом
характере эксплуатации ПЭВМ, ’’темп старения” твер¬
дотельных блоков, оцениваемый на уровне 9 тыс.ч ста¬
рения в год, окажется в 10 раз выше, чем соответствую¬
щий темп для ЭЛТ и электромеханических устройств.
Для других электромеханических устройств: принтеров,
графопостроителей, дигитайзеров и т. д. - разница в
темпе старения окажется еще больше, так как в сред¬
нем они включаются лишь на небольшую часть от об¬
щего времени работы ПЭВМ.
Итак, в первом приближении можно считать, что
оценку вероятности безотказной работы твердотельных
блоков ПЭВМ можно выполнять по нижней кривой
рис.3.3, построенной в предположении, что ’’темп старе¬
ния” ПЭВМ составляет 9 тыс.ч в год, тогда как для
ЭЛТ и электромеханических блоков - по верхней, соот¬
ветствующей ’’темпу старения”, - 900 ч в год.
Пример.
Пусть необходимо выполнить приближенную оценку ожидаемой
нагрузки на сеть сервиса для парка профессиональных ПЭВМ, выпу¬
скаемых в следующей конфигурации:
- микроЭВМ (процессор, ОЗУ, ПЗУ, контроллеры и бесконтакт¬
ная клавиатура) с надежностью N]“20 тыс.ч;
- ЭЛТ с надежностью N2e15 тыс.ч наработки на отказ;
- гибкий диск с надежностью NgHO тыс.ч;
- принтер с надежностью N^5 тыс.ч.
По нижней кривой рис.З находим, что для показателя надежно¬
сти N|-20 тыс.ч вероятность безотказной работы в течение года твер¬
дотельных блоков для микроЭВМ составляет pi=O,68.
По верхней кривой находим вероятности безотказной работы ос¬
тальных блоков: для ЭЛТ p2=O,95; для диска рз-0,93; для принтера
р4~0,84.
В предположении, что вероятности выхода из строя отдельных
блоков статистически независимы, находим вероятность безотказной в
течение года работы такой ПЭВМ: р”рГр2 Рз’Р4 - 0,5.
Таким образом, приближенная оценка вероятности безотказной
работы ПЭВМ, выполненная по рис. 3.3 с учетом показателей надеж¬
ности отдельных блоков и приведенных выше предположений о ха¬
рактере их эксплуатации, дает основания ожидать, что около полови¬
ны из общего парка таких ПЭВМ в течение года эксплуатации потре¬
буют внимания фирменной службы сервиса.
Примечание. Используемые в данном примере численные
значения характеристик надежности отдельных блоков ПЭВМ не име¬
- 263 -
ют отношения к реальным параметрам какой-либо из выпускаемых в
настоящее время машин, а приводятся здесь с единственной целью
проиллюстрировать возможную технику оценки при работе с графика¬
ми рис. 3.3.
Итак, системный коэффициент типа старения
(КТС), связывающий календарное время и время ак¬
тивной эксплуатации машины, будет заметно отличать¬
ся для разного типа ПЭВМ и различных конфигураций
одного типа ПЭВМ.
Разработка корректных методов оценки численного
значения КТС для массовых изделий микропроцессор¬
ной техники, в том числе для основных классов выпу¬
скаемых в настоящее время ПЭВМ, - одна из актуаль¬
ных задач, которые ставит перед наукой о надежности
практика массового внедрения микроЭВМ. Решение
этой задачи позволило бы, в частности, указывать в
техническом паспорте на ПЭВМ раздельно две практи¬
чески полезные характеристики надежности:
1) для времени активной эксплуатации изделия;
2) для периода длительных пауз в его работе.
В настоящее время именно так указывается гаран¬
тийный срок для значительной части радиоэлектронной
аппаратуры - раздельно: на период хранения изделия и
на время его активной эксплуатации (по существу те
же два типа ” ста рения”).
В общем случае, до получения уточненных значе¬
ний КТС для основных классов машин используемого
парка ПЭВМ, рабочие оценки загрузки фирменной се¬
ти сервиса, выполняемые по рис.3.3, носят ориентиро¬
вочный характер и должны корректироваться с накопле¬
нием опытных данных.
Заключение
Текущая крутизна характеристики ’’надежность -
сервис” позволяет оценить, насколько заметно отража¬
ется на производственной загрузке сети сервиса измене¬
ние надежности машины. Например, как видно из
рис. 3.3, после достижения такого уровня надежности
ПЭВМ, при котором 70 - 80% машин уже не требуют
внимания службы сервиса в течение года их эксплуата¬
ции, дальнейшее повышение надежности все слабее от¬
ражается на изменении загрузки сети сервиса. Не оста¬
навливаясь здесь на деталях разработки формального
аппарата поиска экономически оптимальной стратегии
- 264 -
распределения ресурсов между задачами развития сети
сервиса и повышения надежности выпускаемых машин,
отметим лишь, что с ростом тиража выпуска машин
точка ’’экономического оптимума” на характеристике
’’надежность - сервис” перемещается вправо-вверх, так
как с увеличением парка машин соответственно растет
экономическая цена ’’процента отказов”. И наоборот,
для малых серий ПЭВМ точка экономического оптиму¬
ма оказывается в области меньших значений показателя
надежности на интервале более высокой крутизны ха¬
рактеристики ’’надежность - сервис”.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лонгботтом Р. Надежность вычислительных систем. - М.: Энерго-
атомиздат, 1985. - С. 283.
2. Громов Г.Р. Профессиональные приложения персональных ЭВМ.
//Микропроцессорные средства и системы. - 1985. - №3. - С.9 - 15.
3. Громов Г.Р. Макси-проблема микропроцессоров. - Известия, 20
июля 1985 г. - № 201. - С. 2.
Автоформализация профессиональных
знаний*
Введение
Темп развития технологической цивилизации опре¬
деляется в значительной степени темпом накопления
профессиональных знаний. В свою очередь, общая сум¬
ма потенциально доступных членам человеческого об¬
щества знаний зависит от достигнутого на данном исто¬
рическом этапе уровня эффективности процесса ’’от¬
чуждения” индивидуально генерируемых ’’частиц” зна¬
ния от автора - их первичного источника и начального
носителя; человека, который первым овладел тем или
иным новым технологическим приемом, методом, сред¬
ством и т.д.
Книгопечатание - первая
информационная революция
Книгопечатание выполняло для роста накапливае¬
мых человечеством профессиональных знаний ту же
роль, какую играет, например, для растений рассеяние
семян. Массовое тиражирование для последующего
’’рассеивания” на больших пространствах зафиксиро¬
ванной на материальном носителе информации о новых
знаниях значительно повышало вероятность события,
что хотя бы одно ’’семя знания попадает на благодат¬
ную почву”, прозреет и в свою очередь даст ’’массовым
тиражом” обогащенное новым знанием свое собственное
’’послание в будущее”.
Стимулируемое книгопечатанием развитие наук ус¬
коряло темпы накопления систематизированных по от¬
раслям знаний. Эти знания теперь можно было быстро
тиражировать, и они становились доступными для мно¬
гих нередко далеко удаленных друг от друга территори¬
ально и во времени участников внутриотраслевого про¬
цесса. Например, при создании паровой машины основ¬
ные технические решения были получены врачом
Д. Папеном (1690 г.), шихтмейстером Колывано-Возне-
сенских заводов И. Ползуновым (1763 г.), лаборантом
университета в Глазго Дж. Уаттом (1769 г.). ’’Паровая
♦Микропроцессорные средства и системы. - 1986. - № 3. - С. 80-
91 (статья публикуется здесь в сокращении).
- 266 -
машина была первым действительно интернациональ¬
ным изобретением...”, - отмечал Энгельс.
За три столетия после изобретения в 1445 г. печат¬
ного станка оказалось возможным накопить ту ’’крити¬
ческую массу” социально доступных знаний, при кото¬
рой начался лавинообразный процесс развития промыш¬
ленной революции.
Знания, овеществленные через трудовой процесс в
станки, машины, новые технологические процессы и
другие организационно-технические новшества, стано¬
вились источником новых идей и плодотворных науч¬
ных направлений. Регенеративный цикл: знания - об¬
щественное производство - знания, оказался замкнут,
и спираль технологической цивилизации начала раскру¬
чиваться с нарастающей скоростью.
Математика - базовая методология
индустрии знаний
С развитием промышленной революции становилась
все более острой потребность в создании регулярно
функционирующего научного аппарата по основным об¬
ластям профессиональных знаний, чтобы процесс их от¬
чуждения от автора все в меньшей степени оставался
внутрицеховым ’’таинством”, а приобретал со временем
все более характерные черты одного из рутинных эта¬
пов типового производственного процесса. В это время
начали закладываться те фундаментальные понятия и
основные элементы технологии формализации профес¬
сиональных знаний, которые сегодня иногда объединяют
более общим понятием ’’индустрия знаний”.
Истоки этого процесса восходят, видимо, к тем не¬
запамятным временам, когда жрецы - первые професси¬
ональные хранители общинных сокровищниц знаний,
начали постепенно отказываться от претензии на конт¬
роль над всей необъятной ’’магией” и переходить к ин¬
дивидуальной специализации по областям ’’преимуще¬
ственных интересов”. Так возникли первые ’’специали¬
сты”: астрономы - ’’звездочеты”, психотерапевты - ’’за¬
клинатели болезней” и т.д. Вместе с ростом социально-
экономической потребности в более конкретном пред¬
метном знании из этих тысячелетиями изолированно
развивавшихся ’’секторов” когда-то единой ’’магии” на¬
чали формироваться исторически ’’донаучные”, а затем
- 267 -
и некоторые современные научные и ’’околонаучные”
дисциплины.
Например, жрецы-’’звездочеты” достаточно высокой
квалификации были у многих народов земли еще тыся¬
челетия назад. Однако с наступлением эпохи морепла¬
вания ’’дефицит” специалистов этого профиля стал в
буквальном смысле ’’катастрофически” очевиден. Ост¬
рая социально-экономическая потребность вынудила со¬
средоточить на решении именно этой задачи ’’лучшие
научные силы” средневековья, и скоро стали заметны
первые успехи в отчуждении ’’тайн неба” от их ’’бого¬
избранных” хранителей.
Успешно развивавшийся процесс формализации ас¬
трономических знаний позволил оснастить океанские
парусники навигационными инструментами, а книги с
астрономическими таблицами, схемами и точными фор¬
мулами позволяли практически из любого грамотного
отрока при необходимом прилежании за несколько лет
воспитать корабельного ’’звездочета”.
Успех (или провал) попытки отчуждения профес¬
сиональных знаний от их "богоизбранных" носителей
до самого последнего времени определялся возможно¬
стью (или невозможностью) их формализации мате¬
матическими методами. Области профессиональных
знаний, которые оказались доступны для такого подхо¬
да, получили название ’’точных наук”.
Процесс формализации знаний, как правило, сво¬
дился к тому, чтобы попытаться из всего многообра¬
зия сведений в избранной области человеческой дея¬
тельности выделить небольшую, но логически опреде¬
ляющую достаточно многое зону доступного матема¬
тическим методам "формализуемого ядра". Это позво¬
ляло в случае успеха создать формально строгую ’’ло¬
кальную систему знаний”. В результате значительная
часть содержательных сообщений об очередном ’’прира¬
щении” знаний в рамках данной предметной области
могла быть исчерпывающе изложена на ограниченном
формальными правилами языке, лишенном ’’недостат¬
ков разночтения”. При этом оказывалось, что текст мог
быть либо понятным и логически однозначно истолко¬
ванным для всего профессионального сообщества, либо
квалифицирован как неправильный. Это означало, кро¬
ме прочего, что процесс передачи знаний от автора пе¬
чатной работы заинтересованному читателю в рамках
созданной ’’локальной системы знаний” оказывался уже
- 268 -
не долгожданным редким событием, лишь на вероят¬
ность которого можно было, и то лишь косвенно, влиять
тиражом издания, а практически достоверной рабочей
процедурой.
Позитивный результат, достигнутый в формализа¬
ции любой социально значимой области человеческих
знаний, создавал эффект, с которым можно было срав¬
нить лишь библейское чудо прозрения. Достаточно упо¬
мянуть известный поэтический комментарий С.Я. Мар¬
шака к научному подвигу И. Ньютона:
’’Был этот мир глубокой тьмой окутан.
Да будет свет!
И вот явился Ньютон”...
Понятно, что основным критерием для отделения
науки от искусства, ремесла и других форм ’’донауч¬
ной” деятельности был принят уровень их математиза¬
ции. ""Учение о природе будет содержать науку в собст¬
венном смысле лишь в той мере, в какой может быть
применена в ней математика”, - отмечал Иммануил
Кант. До самого последнего времени в ’’учении о при¬
роде”, казалось, не возникало сколько-нибудь заметных
фактов, способных поколебать доверие академической
общественности к этому давно уже канонизированному
’’критерию истинности”. Более того, за последние деся¬
тилетия, и особенно в первые годы ’’эры ЭВМ”, относи¬
тельный вес ’’точных наук” в общей системе научного
знания начал, как принято было считать, возрастать
еще более быстрыми темпами.
В начале 50-х годов возник ’’кибернетический бум”,
суть которого заключалась в стремительно распростра¬
нявшейся, главным образом среди представителей ’’точ¬
ного знания”, эпидемии уверенности в том, что относи¬
тельно медленное, с их точки зрения, развитие отдель¬
ных областей естествознания, например биологии, вы¬
звано в основном тем обстоятельством, что там работа¬
ют совершенно дремучие, невежественные в математике
специалисты, а образованным представителям ’’точного
знания” до сих пор некогда было этим заняться: Руки
не доходят написать математическую модель клетки (а
то и целостного организма) и закрыть, наконец, эту их
древнюю канитель с пробирками и капельницами...
Аналогичным ’’кавалерийским атакам” подверглись
в тот период экономика, психология и многие другие
ранее малодоступные для традиционной математики об¬
ласти научной деятельности. Видимо, наиболее точно
- 269 -
описал атмосферу ’’математического Клондайка” перво¬
го десятилетия компьютерной эры Клод Шеннон. В
опубликованной тогда научно-публицистической статье
’’Бандвагон” он прямо предупреждал своих коллег:
’’Здание нашего несколько искусственно созданного бла¬
гополучия слишком легко может рухнуть...”
Экономика компьютеризации
В чем же заключалась реальная притягательная си¬
ла, так сказать, рациональное зерно ’’кибернетической
эйфории” пятидесятых годов, для многих из тех широко
известных своими конструктивными результатами выда¬
ющихся ученых, которых она, по крайней мере в самое
первое время, вовлекла в свою орбиту.
Видимо, главным образом это было вызвано тем об¬
стоятельством, что с появлением в середине XX века
станков для обработки информации - ЭВМ впервые в
человеческой истории оказался возможным такой спо¬
соб записи и долговременного хранения ранее формали¬
зованных математическими методами профессиональ¬
ных знаний, при котором эти знания могли непосред¬
ственно, без промежуточного воздействия на челове¬
ка, влиять на режим работы производственного обору¬
дования. Процесс записи ранее формализованных про¬
фессиональных знаний в готовой для непосредственно¬
го воздействия на машины и механизмы форме полу¬
чил название "программирование ЭВМ".
Можно было ожидать, что появление станков для
непосредственного включения в производственный про¬
цесс огромной массы накопленных человечеством про¬
фессиональных знаний, вызовет резкий, ’’взрывной”
рост производительности труда. Однако, как известно,
за первые 30 лет компьютерной эры этого так и не про¬
изошло. В США, например, огромные и быстро расту¬
щие расходы на вычислительную технику сопровожда¬
лись в период с начала 50-х до конца 70-х годов неук¬
лонным снижением темпов роста производительности
труда. Основная причина наблюдаемого за последние
десятилетия снижения темпов роста производительности
труда в промышленно развитых странах - непрерывный
отток людей из сферы материального производства в
’’информационную сферу” народного хозяйства. Рост
численности ’’информационных рабочих” ’’knowledge
workers” вызван постоянным увеличением сложности
- 270 -
индустриального общества и, как следствие, объема
циркулирующих в нем информационных потоков. Од¬
нако если машины и системы автоматизации в сфере
материального производства постоянно совершенство¬
вались и, соответственно, производительность труда
там возрастала, то в сферу обработки информации, где
трудятся ученые и специалисты, служащие, руководи¬
тели всех уровней, средства автоматизации проникали
до сих пор с большим трудом. Численность людей, заня¬
тых в информационной сфере, составляла поэтому к на¬
чалу 80-х годов в большинстве промышленно развитых
стран уже около 50% от общего числа занятых во всех
отраслях народного хозяйства и продолжала быстро рас¬
ти. Естественно было бы в этих условиях задать очевид¬
ный вопрос: чем же объяснить, что за 30 лет эры ЭВМ
уровень автоматизации труда людей, работающих в
сфере обработки информации, в среднем почти не изме¬
нился?
Барьер формализованных знаний
Дело в том, что первые поколения ЭВМ были созда¬
ны для решения в основном лишь хорошо поставленных
математических задач и, в первую очередь, задач чисто
расчетного характера. ’’Ибо это недостойно рода челове¬
ческого, подобно рабам тратить часы на вычисления”, -
столетиями сокрушались математики. Созданная для
решения такого типа задач вычислительная машина
стала со временем полезным инструментом и в целом
ряде других областей приложений. В основном ЭВМ
применялись там, где необходимо было решать кор¬
ректно поставленные на формальном уровне задачи.
Как правило, это были наиболее приоритетные народно¬
хозяйственные и оборонные задачи из достаточно ’’про¬
двинутых” по уровню накопленного задела математиче¬
ских методов областей ’’точных наук”. Успешными ока¬
зались и попытки решения на ЭВМ так называемых ин¬
формационных задач, существо которых обычно заклю¬
чается в необходимости автоматизировать процесс хра¬
- 271
нения и быстрой обработки больших объемов хорошо
структурированных данных по стандартным алгорит¬
мам: поиск патентной информации или библиографиче¬
ских ссылок, некоторые банковские операции, продажа
авиабилетов, и т.д.
Однако все попытки в поисках эффективных обла¬
стей приложений ЭВМ выйти за пределы ранее накоп¬
ленного задела формализованных задач и ранее сло¬
жившегося в хозяйственном механизме фонда струк¬
турированных данных наталкивались на значитель¬
ные, быстро растущие (по мере углубления понимания
предметной области) трудности.
Как заметил об этом К. Шеннон, "ЭВМ выглядят
как ученые схоласты. При вычислении длинной цепи
арифметических операций ЭВМ очень значительно об¬
гоняют человека. Когда же пытаются приспособить
ЭВМ для выполнения неарифметических операций, они
оказываются неуклюжими и неприспособленными для
такой работы”.
Все это вынудило на рубеже 80-х годов несколько
более критически оглянуться на пройденный путь. При
этом выяснилось, что, как и предсказывал Шеннон, ”в
здании нашего несколько искусственно созданного бла¬
гополучия” видны зияющие провалы.
Кроме упомянутого выше примера низведения ты¬
сячелетиями охраняемых таинств "жрецов-звездочетов”
до уровня широко доступных практическому использо¬
ванию законов небесной механики, можно было бы при¬
вести множество и других столь же убедительных при¬
меров из самых различных областей ’’точных наук”, по¬
казывающих, как процесс формализации знаний завер¬
шался, в случае успеха, разработкой математически
строгой техники отчуждения ’’внутрицеховых” профес¬
сиональных тайн. Однако не менее важно и то, что да¬
леко не все ’’форты” профессиональных знаний удалось
до сих пор брать ’’лобовой атакой”, используя лишь тот
арсенал средств формализации, которым располагала
традиционная математика. Например, передача профес¬
сиональных знаний в таких важнейших областях совре¬
менной науки, как медицина, происходит и сегодня во
многом теми же средствами, что и тысячу лет назад.
Причем происходит это вовсе не от недостатка внима¬
ния сторонников ’’точных методов” к этой древнейшей
из наук. Как заметил академик И.М. Гельфанд, подводя
итоги 15 лет работы по медицинской диагностике и про¬
“ 272 -
гнозированию возглавляемого им коллектива математи¬
ков и врачей, „применение математических методов в
медицине, несмотря на относительно длинную исто¬
рию, все еще находится в начальной стадии. При пер¬
вых же столкновениях с реальным медицинским мате¬
риалом стало ясно, что те испытанные общие прин¬
ципы, с которыми математики подходили к физиче¬
ским и техническим задачам, в этой новой области
плохо применимы. Аналогичное положение дел имеет
место, по-видимому, и в других нетрадиционных для
применения математики областях”.
Развивая мысль, которую И.М. Гельфанд вкладыва¬
ет в заключительное обобщение, можно было бы отме¬
тить, что медицина далеко не единственный ’’крепкий
орешек” для традиционных методов формализации про¬
фессиональных знаний. Дело здесь, видимо, в сущест¬
венно разном уровне сложности задач, которые возни¬
кают при необходимости вычислить баллистическую
траекторию, оценить ожидаемую температуру газа или
же механизм функционирования живой клетки, целост¬
ного человеческого организма, производственного пред¬
приятия, отрасли и т.д.
„Совершенно естественно, - отмечал в этом кон¬
тексте Ж. Адамар, - говорить об уме более интуитив¬
ном, когда зона комбинирования идей находится глубо¬
ко, и об уме логическом, если эта зона расположена до¬
статочно поверхностно”.
Структура фонда
профессиональных знаний
Чтобы попытаться оценить, как соотносятся между
собой по относительному объему различные ’’слои” на¬
копленных человечеством профессиональных знаний,
давайте проделаем простой эксперимент*. Я буду по¬
*Статья представляет собой сокращенную стенограмму лекции,
прочитанной автором на семинаре журнала ”МСС” в Большом зале
Политехнического музея
273 -
следовательно задавать вопросы, а вы попытайтесь отве¬
чать на них каждый самому себе. Потом мы сопоставим
ответы...
Давайте примем за 100% объем ваших знаний в
той области, где вы считаете себя наиболее сильным в
профессиональном отношении. А теперь попытайтесь
оценить, какую часть из полного объема ваших профес¬
сиональных знаний вы могли бы передать ближайшему
коллеге по работе, т.е. человеку, который понимает вас
в рабочем контакте лучше других? Моя оценка: то, что
вы смогли бы объяснить ближайшему коллеге, пользу¬
ясь любыми доступными вам средствами общения (речь,
мимика, жесты, чертежи и т.д.), не превышает 20...10%
общего объема ваших знаний. Теперь предположим, что
вы можете общаться с коллегой лишь письменно. Я по¬
лагаю, что в этом случае вы сможете передать, даже
пользуясь всем богатством выразительных возможностей
естественно-языковых текстов, уже не более 1% объема
ваших знаний. Наконец, предположим, что из всех воз¬
можных способов передачи знаний для вас оставлен
только язык формальных описаний: математические
формулы, известные языки программирования и т.д. В
этом случае, я полагаю, основная часть здесь присутст¬
вующих смогли бы передать еще меньшую часть своих
знаний, видимо, еще на несколько порядков меньше...
Вся область профессиональной человеческой дея¬
тельности, которая принципиально поддается пока
формализации, а, значит, и автоматизации на базе
ЭВМ, - это, образно говоря, тонкая поверхностная
пленка формализованных знаний, лишь слегка прикры¬
вающая поверхность океана накопленного человечест¬
вом неформального знания. Именно эта ”пленка” и ос¬
тавалась до самого последнего времени доступной обла¬
стью для приложения машинных методов решения ин¬
теллектуальных задач. Отношение толщины этой
’’пленки”, характеризующей доступную известным ме¬
тодам формализации часть человеческих знаний, к об¬
щей глубине профессиональных знаний, которыми опе¬
рируют в повседневной деятельности работники, труд
которых предполагается автоматизировать, и является
сегодня показателем потенциально достижимой эффек¬
тивности внедрения ЭВМ. Попытки не замечать этих
ограничений или просто игнорировать их волевым обра-
18 — Г. Громов
- 274 -
зом нередко приводили к значительным организацион¬
но-экономическим просчетам, крупномасштабным поте¬
рям, как это, например, происходило в середине 70-х
годов с печально памятными АСУ.
Иными словами, общая структура фонда накоплен¬
ных человечеством профессиональных знаний может
быть представлена в виде быстро сужающейся по высоте
пирамиды. В основании этой ’’пирамиды знаний” лежит
самый значительный по общему объему слой, который
до самого последнего времени был практически недося¬
гаем для какого бы то ни было ’’внешнего доступа”.
Элементы этого слоя - индивидуально накапливаемые
’’мастерами” знания и навыки, принципиально неот¬
чуждаемые от их авторов традиционными методами
формализации: ’’Могу сделать, но не знаю, как это объ¬
яснить”.
Расположенный выше и, соответственно, значитель¬
но меньший по относительному объему ’’слой” образу¬
ют знания, которые, хотя и могут быть переданы, но
лишь в процессе длительной совместной работы: ’’Де¬
лай, как я!”
Далее по высоте ’’пирамиды”, а значит, и по поряд¬
ку уменьшения относительного объема лежит слой зна¬
ний, которые доступны для передачи в рамках традици¬
онной педагогической процедуры: ’’могу попытаться
объяснить, например, в рамках семестрового курса лек¬
ций и месячного лабораторного практикума, но не уве¬
рен, что все это можно формально описать”.
И, наконец, едва различимая по относительному
объему на фоне ниже лежащих слоев знаний ’’верхушка
пирамиды” - формализованные знания.
До сих пор объектом автоматизации на базе ЭВМ
мог быть лишь самый верхний, исчезающе малый слой
задействованных в реальном производственном процессе
профессиональных знаний. В этом, видимо, и заключа¬
ется основная причина относительно слабого влияния,
которое успели пока оказать ЭВМ на макроэкономиче¬
ские показатели динамики хозяйственного механизма
индустриально развитых стран. Есть основания предпо¬
лагать, что позитивные сдвиги в экономической эффек¬
тивности внедрения ЭВМ в народное хозяйство, которые
на макроэкономическом уровне станут заметны, как
ожидают, к началу 90-х годов, будут связаны с феноме¬
ном ’’персональных вычислений” (personal computing).
- 275 -
Персональные вычисления
../'применение математических методов в медицине,
несмотря на относительно длинную историю, все
еще находится в начальной стадии.
При первых же столкновениях с реальным меди¬
цинским материалом стало ясно, что те испытан¬
ные общие принципы, с которыми математики под¬
ходили к физическим и техническим задачам, в этой
новой области плохо применимы. Аналогичное поло¬
жение дел имеет место, по-видимому, и в других не¬
традиционных для применения математики облас¬
тях".
И.М. Гельфанд
"Персональные вычисления" - это предоставленная
миллионам людей возможность работать без посред¬
ников "один на один" с инструментом автоматизиро¬
ванной обработки информации. Отдельные ’’еретиче¬
ские эпизоды” в работе ’’непрограммирующих профес¬
сионалов” за пультом персонального компьютера, за¬
вершаемые созданием реально полезной прикладной
программы, в тех областях приложений, где задел фор¬
мализованных знаний ранее полностью отсутствовал,
становились, по мере массового распространения ПЭВМ,
все более частым явлением, а в последнее время начали
обретать контуры массового производственного процес¬
са. Первый самый мощный слой профессиональных зна¬
ний оказывается при этом ’’уязвим” для проникновения
в него ’’человека с компьютером”. Разумеется, ’’чуда”
не происходит, и специалист, как и раньше, может
’’проникнуть” лишь в свою собственную ’’персональную
зону” этого слоя, но... выходит он из этой ’’зоны” не¬
редко с работающей программой.
По общему характеру процесса разработки такая
программа мало чем отличается от других ’’изделий”,
создаваемых в тех областях производственной деятель¬
ности, где уровень мастерства исполнителя слабо зави¬
сит от уровня владения им формальным аппаратом. По
мнению итальянского ученого Дж. Атарди, процесс ра¬
боты ’’непрограммирующего профессионала” за пультом
ПЭВМ характеризуется в первую очередь ’’приоритетом
действия над планом”. Как отмечал А.П. Ершов, это
оказывается сегодня одним из наиболее характерных от¬
личий ’’программирования для себя”, которым заняты
миллионы пользователей ПЭВМ, от стиля работы зна¬
чительной части профессиональных программистов, вы-
18
- 276 -
полняющих, как правило, работу ”на заказ”. Регуляр¬
ная производственная деятельность профессионального
программиста по основной сути своей предполагает мно¬
гоуровневое планирование и, соответственно, строго
формализуемые условия ’’выполнения плана”.
С другой стороны, объяснить (даже самому себе),
как развивался за пультом ПЭВМ рабочий процесс, ко¬
торый через несколько десятков прошедших отладку и
отвергнутых версий привел к единственному удовлетво¬
ряющему противоречивым производственным критериям
варианту программы, ’’непрограммирующий профессио¬
нал”, сознавая безнадежность ситуации, в большинстве
случаев и не пытается. Принципиально новое качество
такого ’’изделия” - программы ЭВМ перед любым дру¬
гим сработанным аналогичным способом изделием за¬
ключается в том, что ’’динамика” функционирования
системы или комплекса управляемых компьютером про¬
изводственных агрегатов в этом случае может быть од¬
нозначно прочитана в ’’статике” исходного текста со¬
зданной программы. Каким бы способом программа ни
была разработана, если в конечном итоге опыт ее экс¬
плуатации показывает, что она обеспечивает эффек¬
тивный режим функционирования производственного
оборудования, то это означает, что кроме непосред¬
ственного улучшения производственных результатов
на данном рабочем месте получен и весьма важный
’’побочный” результат - формализованное описание
найденного технического решения. Понятно, что такого
сорта ’’побочный продукт” может в ряде случаев ока¬
заться сам по себе значительно более ценным, чем не¬
посредственно наблюдаемый на данном рабочем месте
производственный эффект внедрения ЭВМ.
Итак, кроме нового ’’компьютеризованного изде¬
лия”, обеспечивающего более эффективный режим ра¬
боты устройств и оборудования, важнейшим результа¬
том персональных вычислений оказывается зафикси¬
рованный на машинном носителе, готовый к тиражи¬
рованию ’’формализованный фрагмент” из ранее прин¬
ципиально недоступного формализации ’’нижнего слоя”
индивидуальных знаний”. Вновь созданная ’’непрограм¬
мирующим профессионалом” программа может затем
либо использоваться на одном или нескольких рядом
расположенных рабочих местах, или, в зависимости от
ее конкретной потребительской ценности, быть исполь¬
зована в качестве документа, специфицирующего уело-
- 277 -
вия правильности другой, функционально ей эквивален¬
тной программы, заказанной для исполнения бригаде
профессиональных программистов. Например, когда
требуется повысить эффективность предназначенной
для тиражирования программы по критериям машинных
ресурсов, и т.д.
Процесс формализации профессиональных знаний,
осуществляемый в режиме персональных вычислений, -
исторически новая форма интеллектуальной деятель¬
ности. Поэтому нам представлялось целесообразным
очертить круг связанных с этим творческим процессом
объектов исследования специальным термином - авто¬
формализация.
Процесс автоформализации знаний
и критерии ’’истинной науки”
’’Совершенно естественно говорить об уме более
интуитивном, когда зона комбинирования идей на¬
ходится глубоко, и об уме логическом, если эта зо¬
на расположена достаточно поверхностно”.
Ж. Адамар
В различных академических аудиториях нередко
приходится сталкиваться с вопросом: ’’Зачем вам потре¬
бовалось для выделения некоторой совокупности эле¬
ментов компьютерного творчества вводить новый тер¬
мин - автоформализация? Это, ведь, кроме всего, еще и
логический парадокс! Как может человек, неважно ка¬
ким инструментом он пользуется, формально описать
то, чего он не в состоянии объяснить даже самому се¬
бе? Наконец, согласитесь, что в ваших аргументах и до¬
водах слишком много элементов, явно ’’потусторонних”
по отношению к истинной науке”.
Формулировка этого вопроса иногда меняется, суть
остается удивительно постоянной. Соответственно, и
глава ’’Технология автоформализации профессиональ¬
ных знаний” оказалась сразу же после выхода книги*
предметом критики в значительной степени именно с
этих ’’пуристских” позиций. Коротко ответить здесь на
все связанные с такого типа дискуссиями вопросы, разу¬
меется, трудно. Поэтому попытаемся, не останавливаясь
♦Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: про¬
блемы промышленной эксплуатации. - M.: Наука, 1984. - 240 с.
- 278 -
на эмоциональных оттенках критерия ”научности", рас¬
смотреть лишь отдельные, с нашей точки зрения, наи¬
более существенные аспекты обозначившегося здесь уз¬
ла методологических противоречий.
Разумеется, ни ПЭВМ, ни какие-либо другие инст¬
рументы, не могут сами по себе резко изменить истори¬
чески сложившейся границы ’’зон определенности” про¬
фессиональных знаний. Если мы говорим о том, что
сегодня появляется возможность автоформализации
профессиональных знаний средствами ПЭВМ, то дол¬
жно быть ясно, что при этом существенно трансфор¬
мируется и само понятие "формализации”. Судя по
всему, это сегодня надо постоянно подчеркивать, чтобы
избежать нередко возникающих в этом контексте тер¬
минологических недоразумений. Вместе с тем, любые
попытки затронуть контуры ’’золотого храма” точных
наук - монополии методов традиционной математики на
процесс формализации профессиональных знаний, до
сих пор воспринимались академически титулованными
’’жрецами-хранителями” его передовых форпостов как
ересь, граничащая со святотатством.
Независимо от конкретного предмета и формы та¬
кого рода дискуссий, их концептуальная ось оставалась,
как правило, дословно постоянной: ’’Математика ли
это? Наука ли это?”
Мы, разумеется, не имеем здесь возможности
сколько-нибудь подробно останавливаться на самых
разнообразных иллюстрациях необычайно интересной
для истории науки в целом устойчивости мифа о незыб¬
лемости ’’критериев строгой формализации” и их иден¬
тичности самому понятию научного метода. Изложение
связанных с этим острых научных коллизий, блиста¬
тельных взлетов и трагических тупиков, практических
приложений можно найти в монографии советских ма¬
тематиков И.И. Блехмана, А.Д. Мышкиса, Я.Г. Поновко
’’Механика и прикладная математика: Логика и особен¬
ности приложений математики”. Анализ сложившейся
ситуации с позиции истории развития математики и ес¬
тествознания, обширный фактический материал для са¬
мостоятельных выводов содержит недавно переведенная
на русский язык книга американского математика
М. Клайна ’’Математика. Утрата определенности”. Как
отмечает автор во вступлении: "Наши предшественники
видели в математике непревзойденный образец стро¬
гих рассуждений, свод незыблемых "истин в себе" и ис¬
- 279 -
тин о законах природы. Главная тема этой книги -
рассказ о том, как человек пришел к осознанию лож¬
ности подобных представлений и современному пони¬
манию природы и роли математики”...
Кратко поясним общий смысл, вкладываемый в по¬
нятие автоформализация, простым примером. Пусть
пульт бортовой ЭВМ установлен на гусеничном вездехо¬
де и создан аппаратно-программный комплекс для авто¬
матического управления таким ’’самодвижущимся”
средством, включающий набор датчиков, воспринимаю¬
щих окружающую обстановку.
Условия задачи: В центре труднопроходимого боло¬
та находится зимовье. Один из местных жителей иногда
бывает там во время охоты и возвращается обычно без
особых сложностей, так как умеет выбирать трассу
сравнительно безопасного движения. По профессии он
водитель и при необходимости мог бы провести к зимо¬
вью и вездеход.
Вопрос первый. Может ли бригада квалифицирован¬
ных математиков и программистов, изучив предвари¬
тельно алгоритм управления заданным транспортым
средством, понаблюдать затем в непосредственном об¬
щении за водителем во время его поездок на вездеходе
к зимовью и составить программу бортовой ЭВМ для ав¬
томатической проводки вездехода по этому же маршру¬
ту?
Судя по реакции зала, ответ, видимо, для большин¬
ства из присутствующих не оставляет заметных поводов
для сомнения. Это невозможно! И дело, конечно же, не
в особенностях того или иного конкретного участка
труднопроходимой местности. Несмотря на резкий каче¬
ственный скачок в оснащении, например, судов навига¬
ционным оборудованием, а в последнее время и борто¬
вой ЭВМ, профессия лоцмана, увы, пока еще далеко не
является анахронизмом. Более того, отмеченные труд¬
ности отнюдь не ограничены лишь ’’проблемами транс¬
порта”.
Один из ярких примеров такого сорта тупиков сре¬
ди задач профессионального программирования ”на за¬
каз” приводит руководитель отдела программирования
фирмы IBM Дж. Фокс в книге ’’Программное обеспече¬
ние и его разработка”: "При попытке автоматизиро¬
вать нефтеочистительные заводы фирмы Ахоп, рас¬
положенные в Эдмонте (Канада) и в Антверпене
(Бельгия) фирма IBM потеряла более 10 млн. долл.
- 280 -
Выполняли работу две сотни моих хьюстонских* со¬
трудников. Как-то один из разработчиков спросил ин¬
женера компании Ахоп, каким образом он узнает, ког¬
да надо включать тот или иной клапан управления
потоком в трубопроводе. "Очень просто, - услышал он
в ответ. - Я опускаю палец в струю и пробую"... "За¬
программируйте это"! - саркастически заключает
Фокс.
Даже самые взаимно доброжелательные и творчески
напряженные беседы с " лоцманом”, ” ин жен ером-техно¬
логом” или любым другим носителем так называемых
слабоструктурированных профессиональных знаний, ма¬
ло что могут прояснить программисту в содержательной
постановке задачи. Дело в том, что ”квант времени”
постижения существа сколько-нибудь нетривиальной из
такого типа задач - жизнь... Поэтому на практике обыч¬
но возникает простая альтернатива: или повесить на
трудноформализуемой прикладной задаче очередную
стандартную ’’бирку” - ’’недозрела для автоматизации!”
или поступить так, как рекомендовал поэт: ’’вот вам,
товарищи, мое стило и можете писать сами”. Попыта¬
емся проследить, как могли бы развиваться события в
этом последнем варианте.
Предположим, что бригада занятых на ’’задаче о
вездеходе” программистов вместо того, чтобы продол¬
жать попытки алгоритмизовать неуловимые для непос¬
вященных способы оценки ’’таежной ситуации”, разра¬
ботала необходимые базовые средства: драйверы для уп¬
равления исполнительными устройствами навигацион¬
ной системы вездехода, связи с датчиками окружающей
обстановки и т.д., например в рамках одного из попу¬
лярных языков программирования высокого уровня, и
пригласила ’’охотника” за пульт бортовой ЭВМ, чтобы
он сам попытался написать программу управления вез¬
деходом, реализующую его собственный (неосознанный
*Желая подчеркнуть, что суть дела не в том, достаточно ли квали¬
фикации у программистов, чтобы решать ту или иную трудноформа-
лизуемую задачу, Фокс особо оговаривает, о ком именно в данном
примере идет речь. Упоминаемые им ’’две сотни хьюстонских сотруд¬
ников” - сотрудники отделения фирмы IBM, работающие по контрак¬
ту с управлением космических исследований (НАСА) в научном цент¬
ре Хьюстона. Это так называемые ’’суперпрограммеры”, многие из ко¬
торых до того, как заняться ’’задачей о нефтеперегонном заводе”, при¬
нимали участие в создании наиболее сложных из всех известных за
рубежом программистских проектов: программное обеспечение посад¬
ки человека на Луну, управление орбитальными космическими лабо¬
раториями и др.
281
пока) ’’алгоритм проводки” транспортного средства к
зимовью.
Предположим также, что ’’охотник” владеет осно¬
вами ’’второй грамотности” и может начать работу за
пультом ЭВМ, скажем, в рамках системы Бейсик. Не¬
сколько дней или недель для освоения конкретной вер¬
сии языка с встроенными проблемно-ориентированными
функциональными расширениями, и ... начинается про¬
цесс создания варианта программы для движения на на¬
чальном, простейшем участке трассы, а затем - долгий,
изнурительный процесс отладки. Можно, видимо, в са¬
мых общих чертах представить себе, как это могло бы
происходить.
’’Пуск!” - машина продвинулась на несколько мет¬
ров и провалилась в трясину.Подъем, буксировка везде¬
хода на исходную точку трассы, анализ ситуации. Автор
внимательно осматривает местность вокруг гусеничного
следа, вплоть до того участка, где эти следы исчезают
под водой, долго водит пальцами по листингу програм¬
мы. ’’Так ... кажется, ясно. В программу была заложена
неполная информация: выбор направления движения с
ориентировкой на более сухой мох осуществляется лишь
в пределах зоны ’’талой воды”. В случае, когда недавно
прошел дождь, следует дополнительно учитывать также
и цвет разводья и ориентироваться в движении на более
’’рыжие” участки, где обычно грунт оказывается плот¬
нее”. В текст программы вносятся необходимые измене¬
ния, предварительная отладка на машинном макете -
’’тексткарте” местности, и снова прогрет двигатель, ко¬
манда ’’Вперед!” На этот раз машина прошла чуть
дальше, и т.д.
Необходимый инструментарий, оценки
эффективности, граница применимости...
Вся область профессиональной человеческой деятель¬
ности, которая принципиально поддается пока фор¬
мализации, а значит, и автоматизации на базе ЭВМ,
- это, образно говоря, тонкая поверхностная пленка
формализованных знаний, лишь слегка прикрывающая
поверхность океана накопленного человечеством не¬
формального знания.
Как и всякий чисто умозрительный, иллюстратив¬
ный пример, рассматриваемый случай одинаково уязвим
со всех сторон.
- 282 -
’’Представить себе, чтобы ’’человек из тайги” мог
на время отложить ружье и позабавиться с пакетом иг¬
ровых программ, - это еще куда ни шло... но, чтобы он
написал программу реального времени...?” - резонно
усомнится один.
”А не потребуется ли и для этого, как Вы его назы¬
ваете, процесса автоформализации, все тот же ’’квант
времени” длиной в жизнь?” - сочувственно улыбнется
другой.
И, наконец, третий решительно ’’закроет проблему”
роковым вопросом: ”А Вы уверены, что управляемая та¬
кой программой машина после, скажем, двух-трех удач¬
ных рейсов пройдет трассу еще хотя бы раз? В другое
время суток? При другой погоде?...”
Первый вопрос, видимо, адресован в значительной
степени профессиональным программистам, которые со¬
здают базовые программные средства для инструмен¬
тального обеспечения процесса автоформализации зна¬
ний. В этом контексте уместно еще раз отметить важ¬
ность дальнейшего развития концепции ’’объектно-ори¬
ентированного программирования”, согласно которой
еще до первого контакта пользователя с ПЭВМ должен
быть создан проблемно-ориентированный базовый инст¬
рументарий, который обеспечивает конечному пользова¬
телю регулярную возможность самостоятельно програм¬
мировать достаточно сложные производственные про¬
цессы, в том числе и процессы реального времени, со¬
вершая лишь самые необходимые и естественные, с точ¬
ки зрения ранее накопленного профессионального опы¬
та, действия ”в мире информационных объектов”, ото¬
бражаемых на экране ЭВМ. Процесс такого ’’интуитив¬
ного” программирования приближается к процессу уп¬
равления развитием сюжета в компьютерных играх*.
Суть второго вопроса можно было бы, видимо, до¬
полнительно пояснить известным утверждением, что, в
принципе, каждый человек мог бы стать академиком,
только одному для этого потребуется тридцать лет, а
другому - триста... Разумеется не всякую прикладную
задачу и далеко не всякий ’’непрограммирующий про¬
фессионал” сумеет формализовать средствами персо¬
нальных вычислений. Как заметил один из японских
экспертов, ’’продавать ПЭВМ, говоря при этом, что
♦Подробнее с этим подходом можно познакомиться, например, в
статьях А.П. Ершова и Г.В. Лебедева в ”МП”. - 1986. - № 1.
- 283 -
можно получить с помощью ПЭВМ, это то же самое,
что продавать авторучки, утверждая, что с их помощью
можно написать нечто на уровне премии Акутагавы или
Нобелевской премии”.
Специалист в данной предметной области, воору¬
женный средствами ПЭВМ для формальной регистрации
совершаемых им действий, может при определенных ус¬
ловиях зафиксировать в кодах машины какой-то след
выполняемого им производственного процесса. Нередко
это оказывается возможным и в тех случаях, когда про¬
никнуть каким-либо иным способом извне в его ’’твор¬
ческую кухню” оказывается практически невозможным.
Однако нет и не может быть какой-либо ’’предопреде¬
ленности свыше” успеха или провала каждой отдельно
взятой попытки автоформализации профессиональных
знаний. Все, чем мы здесь располагаем сегодня, - это
опыт, накопленный миллионами пользователей ЭВМ за
последние десятилетия компьютерной эры, который со
всей определенностью показывает, что вероятность ус¬
пеха в решении трудноформализуемых производствен¬
ных задач оказывается, как правило, значительно выше
при движении профессионала в данной предметной об¬
ласти от объекта автоматизации к ЭВМ, чем наоборот -
профессионального программиста от ЭВМ к автоматизи¬
руемому процессу. Еще в начале 70-х годов, с самых
первых попыток организовать промышленное внедрение
средств автоматизации на базе микроЭВМ, американ¬
ские эксперты в области микропроцессорной техники
вынуждены были признать: ’’для нас труднее понять,
как работает автомобильная фирма, чем для них - как
работают наши микропроцессоры”.
И, наконец, третий вопрос. Разумеется, нет ника¬
ких гарантий в том, что созданная ’’охотником” навига¬
ционная программа обеспечит в какой-либо очередной
раз благополучную проводку вездехода, сколько бы ни
состоялось предварительно успешных рейсов! Более то¬
го, именно поэтому мы и выбрали для иллюстрации
столь экзотический пример, чтобы более ясно выделить
границы рационального использования методов авто¬
формализации знаний.
Дело в данном случае даже не в том, что любые
сколько-нибудь сложные программы в новых областях
приложений, как правило, начинают ’’спотыкаться” ...
Суть вопроса в данном случае в другом. Ведь и в метро
со всей его максимально достижимой стабильностью
- 284 -
трассы и постоянством метеоусловий никто, как извест¬
но, не решился еще снять с поезда машиниста... Авто¬
матика ему только помогает. Понятно поэтому, что об¬
ластью приложений методов автоформализации про¬
фессиональных знаний должна быть лишь так называ¬
емая безкризисная зона производственной де¬
ятельности человека. Что это такое? Поясним на при¬
мере.
Пусть создана база данных для машинного хране¬
ния и оперативного поиска документов, которые ранее
хранились в рабочих столах исполнителей. Предполо¬
жим, что обращение пользователя ПЭВМ за необходи¬
мым документом происходит с помощью популярной се¬
годня ’’метафоры рабочего стола”, т. е. пользователь ви¬
дит на экране ЭВМ условное изображение разного типа
’’ящиков”, из которых он может, управляя курсором,
’’извлекать” изображения ’’канцелярских папок” и т.д.
вплоть до нужного ему документа. Методами ’’объект¬
но-ориентированного программирования” пользователь
может запрограммировать различные алгоритмы поиска
нужной ему информации, в том числе и весьма близко
приближающиеся к тем ’’эвристикам”, которые он ис¬
пользовал в ’’домашинную эру”.
Многим знакома просьба сотрудника, который дол¬
жен на какое-то время оставить свое рабочее место:
’’Пожалуйста, не трогайте моих бумаг, а то я потом ни¬
чего не найду!” Как же находит обычно человек в хаосе
доверху забитых самыми разными бумагами ящиков
своего письменного стола нужный ему документ? Мало
кто, видимо, пытался всерьез задавать себе такие вопро¬
сы. Но если тот же сотрудник, вооруженный ПЭВМ,
смог по итогам длительного процесса автоформализации
заложить алгоритм своего поиска в машину, причем
так, что созданная им программа в 60% случаев позво¬
ляет немедленно получить нужный документ, значит на
данном рабочем месте оказалось возможным заметно
повысить производительность труда. Понятно, что в ос¬
тальных 40% запросов, когда программа ’’отказывает”,
никакой ’’аварии” не произойдет, а будет выполнен
’’псевдоручной” поиск. В то же время даже малая веро¬
ятность ’’отказа” программы проводки упомянутого вы¬
ше вездехода неприемлема из-за ’’кризисной ситуации”,
которой чреват такой отказ.
Если доля ручных операций на каком-либо рабочем
месте в результате автоформализации профессиональ¬
- 285 -
ных знаний исполнителя снизилась, скажем, на
30...40%, то это в большинстве случаев уже вполне за¬
метный прирост производительности труда, который,
как правило, полностью окупает затраты на установку
ПЭВМ. Тот факт, что в остальных 60...70% случаев
программа "пасует" и оператор вынужден, как и рань¬
ше, брать управление на себя, означает лишь, что пока
не удалось на данном рабочем месте обеспечить учет
большого числа факторов сложного производственного
процесса. Традиционная альтернатива "все или ничего”
в оценке работоспособности прикладной программы в
данном случае не уместна, так как отношение числа ус¬
пешных срабатываний к ’’отказам” оказывается лишь
текущим показателем достигнутого выигрыша в росте
производительности труда. Принципиально иная ситуа¬
ция складывается, когда ’’отказ” связан с возможностью
аварийного исхода. ’’Кризисная область” приложений
ЭВМ и должна быть поэтому основным объектом так
называемого ’’доказательного” программирования.
Итак, для четкого размежевания областей приложе¬
ний математически безупречного ’’доказательного” про¬
граммирования, выполняемого исключительно профес¬
сиональными программистами, и процесса автоформали¬
зации знаний, в который постоянно вовлекается все
большее число ’’парапрограммистов” - самого массового
контингента пользователей ПЭВМ, видимо, достаточно
вспомнить три известных закона робототехники, сфор¬
мулированных А. Азимовым: 1) робот ни при каких об¬
стоятельствах не должен нанести вред человеку; 2) ро¬
бот не должен наносить вред себе или другим роботам в
тех случаях, когда это не противоречит первому закону
робототехники; 3) робот выполняет любое указание че¬
ловека в тех случаях, когда это не противоречит пер¬
вым двум законам.
Понятно, что эксплуатация программ, полученных
методами автоформализации профессиональных зна¬
ний, допустима лишь в рамках ’’третьего закона робото¬
техники”. Обеспечить безусловное выполнение ’’первого
закона” и, по возможности, снизить риск нарушения
’’второго” - это профессионально выполняемая с макси¬
мально достижимым уровнем строгости задача ’’про¬
граммирования на заказ”.
Вернемся к ’’транспортной задаче”. Пусть в цехе с
многоуровневой системой автоматизации производствен¬
ных процессов необходимо запрограммировать траекто¬
- 286 -
рию движения транспортного робота так, чтобы в усло¬
виях частой смены маршрутов движения и одновремен¬
ной работы большого числа таких роботов время про¬
стоя станков в ожидании доставляемых заготовок было
бы минимальным. Предположим также, что до введения
системы ’’сплошной автоматизации” в цехе работали
электрокары с опытными водителями, которые исклю¬
чали простой оборудования.
Иными словами, мы снова возвращаемся к задаче
об ’’охотнике”... Только начать теперь надо будет с про¬
верки выполнения первых двух ’’законов Азимова”.
Транспортный робот должен быть предварительно обес¬
печен аппаратно-программными средствами ’’нижнего
уровня”, которые полностью исключают возможность
совершить наезд на человека, на какое-либо цеховое
оборудование, столкновение, роботов и т.д. В рамках
тех возможностей управления движением, которые ос¬
таются после выполнения ’’условий безопасности”, объ¬
ектно-ориентированная программная система предостав¬
ляет водителю электрокары необходимые средства, что¬
бы экспериментировать с прокладкой маршрута, напри¬
мер, в режиме компьютерной игры.
Пусть в первом варианте такой программы робот
успешно проходит маршрут лишь в 40% случаев. Это
значит, что в первом приближении 70% ранее сущест¬
вовавшей численности водителей смогут теперь обеспе¬
чить тот же поток деталей, которые они раньше достав¬
ляли всей бригадой (предполагая, что 10% будут теперь
заняты лишь тем, чтобы находить и возвращать в точку
старта ’’заблудившихся роботов”). Когда программа бу¬
дет дополнительно усовершенствована и вероятность то¬
го, что робот не сойдет с оптимального маршрута, до¬
стигнет, скажем, 60%, это будет означать, что может
быть высвобождена почти половина водителей и т.д.
Последний пример нам потребовался, чтобы еще
раз подчеркнуть: разработанная в режиме персональных
вычислений программа должна оцениваться по совер¬
шенно иным критериям, чем профессионально создавае¬
мый на заказ ’’программный продукт”, потребительская
ценность которого вообще не может обсуждаться до по¬
лучения ’’сертификата” о безошибочном прохождении
комплекса узаконенных тестов. С другой стороны, про¬
дукт автоформализации профессиональных знаний час¬
то оказывается локально полезным еще задолго до
окончательной доводки соответствующей программы.
- 287 -
Более того, для многих из такого типа программ сама
по себе постановка задачи на достижение близкого к
100% уровня надежности может оказаться экономиче¬
ски просто бессмысленной, в то время как программа,
которая надежно ’’срабатывает” даже менее, чем в по¬
ловине практически интересных случаев, может дать
весьма ощутимый прирост производительности труда на
автоматизируемом рабочем месте.
Разные задачи, разные технологии, разные области
приложений и, как следствие, принципиально различ¬
ные критерии качества процесса формализаций профес¬
сиональных знаний.
Понятие формализации наполняется, таким обра¬
зом, новым ’’инструментальным” смыслом и далеко вы¬
ходит за те жесткие дедуктивно-логические рамки, в
которых оно сформировалось за первые 25 веков разви¬
тия доминирующей сегодня ’’античной ветви” науки ма¬
тематики.
Успех или неудача акта формализации знаний все
более нередко определяется не уровнем его логической
доказательности, а принципиально иными ’’прагматиче¬
скими” критериями (например, как показано выше, это
могут быть... экономические критерии). Иными слова¬
ми, с расширением областей приложений ЭВМ типич¬
ными становятся ситуации, когда традиционно нераз¬
рывная со времен ’’программы математизации знаний
Пифагора из Самоса” концептуальная связь двух фун¬
даментальных понятий: формализация и логическая
доказательность - не сохраняется. Именно это обстоя¬
тельство и имелось в виду, когда мы отмечали выше,
что с массовым переходом к технологии автоформализа¬
ции знаний трансформируется само понятие - форма¬
лизация.
Инверсная ’’триада”
Профессионал в данной предметной области, как
правило, знает, как найти верное решение практически
в любой конкретной ситуации, которая может возник¬
нуть в ходе реального производственного процесса, од¬
нако не знает и, видимо, не может знать, какие именно
рабочие ситуации и в какой последовательности сложат¬
ся на очередной ’’трассе решений”.
Главное внешнее отличие режима ’’персональных
вычислений” от традиционных методов программирова-
- 288 -
Книгопе- 500 Первая информационная революция
чатание
Основные этапы развития технологии знаний (оценка автора)
- 289 -
’X
3
ас
Машинный этап: Машинная Механическая Механизиро¬
ванное
Ф ф
СЛ хг
19 — Г. Громов
СК
X
X
2
ч
о
са
о
X
к
оЗ
X
X
о
X
X
03
х
о
-е
X
к
св
х
о
н
ffi
ф
2
3
X
К
X
X
2
о
CQ
О
X
К
03
X
X
о
X
X
св
S
х
о
•6*
X
X
СК
-о
Н
О
X
Н
формационным ре¬
сурсам
- 290 -
ния заключается поэтому в том, что к моменту пуска
первого варианта программы ее автор не может быть
уверен в том, что знает верный путь решения. Все, чем
он располагает, - основанная на профессиональном опы¬
те уверенность, что выход из любой конкретной ситуа¬
ции будет найден непосредственно в контексте решения
Спо месту”). В значительной степени с этим обстоя¬
тельством и связана принципиальная сложность форма¬
лизации интуитивно, видимо, существующих решений
’’слабоструктурированных” задач. Непреодолимая, как
правило, трудность на пути формального описания та¬
кого типа задач - необходимость учета слишком боль¬
шого числа факторов. Относительный вес этих факторов
меняется от реализации к реализации заранее непред¬
сказуемым образом... Именно это последнее обстоятель¬
ство ограничивало до сих пор возможность использова¬
ния в решении на ЭВМ такого типа прикладных задач
стандартной последовательности этапов: математическая
модель, алгоритм, программа (типовая ’’триада” реше¬
ния).
Моделирование предлагает, как известно, возмож¬
ность предварительного выделения из большого числа
факторов, реально влияющих на решение любой прак¬
тической интересной задачи, относительно небольшого
числа наиболее важных. Это и позволяет абстрагиро¬
ваться при изучении математической модели от сложно¬
сти всего остального ’’окружения” реального мира. По¬
нятно, что в задачах, где априори невозможно выпол¬
нить разделение большого числа переменных на ’’суще¬
ственные” и ’’несущественные”, не может быть исполь¬
зован этот традиционный механизм абстракции. Прихо¬
дится либо искать какие-то другие подходы к решению
прикладной задачи, либо... объявить такие задачи ’’до¬
научными” (выбор удобных здесь эпитетов необычайно
богат), т.е. закрыть проблему старым, как мир, и поэто¬
му безупречно надежным приемом - ’’зелен виноград”...
Альтернативный подход - автоформализации про¬
фессиональных знаний - позволяет, при необходимости,
вернуться к математическому исследованию автомати¬
зированного средствами персональных вычислений про¬
изводственного процесса. В ряде случаев оказывается
возможным использовать машинную выдачу текста со¬
зданной ’’непрограммирующим профессионалом” про¬
граммы для реконструкции по ней хотя бы самых об¬
щих контуров неосознанно используемого автором алго¬
- 291
ритма управления. При этом может быть сделана по¬
пытка использовать ’’восстановленный” алгоритм как
базу для создания методами технологии программирова¬
ния ”на заказ” более эффективной по машинным ресур¬
сам программы, функционально эквивалентной исход¬
ному ’’макету”. Такая потребность может возникнуть,
скажем, когда оказывается экономически целесообраз¬
ным начать массовое тиражирование найденного в ре¬
жиме ’’персональных вычислений” технологического ре¬
шения.
Наконец, в случаях, когда ставится задача объеди¬
нить между собой отдельные ’’островки автоматизации”,
например отдельные технологические участки, в авто¬
матизированный цех, может потребоваться для разра¬
ботки алгоритма управления следующего уровня поста¬
вить задачу еще более углубленного исследования ранее
созданной программы, т. е. завершить ’’движение” по
трем уровням абстракции исходной задачи: модель - ал¬
горитм - программа - в направлении ’’снизу-вверх”.
Итак, с нашей точки зрения, типовая "триада” не
утрачивает концептуальной целостности независимо от
того, используем ли мы, в зависимости от характера ре¬
шаемой задачи, технологию ’’нисходящего” или ’’восхо¬
дящего” проектирования. Там, где это возможно, разра¬
ботчик программного комплекса идет в рамках традици¬
онной технологии ’’сверху-вниз” от модели к програм¬
ме. В случае когда этот путь оказывается неприемлем,
используется ’’инверсная триада” и проектирование
комплекса ведут путем его последовательного усложне¬
ния от частных решений к интегрированной системе
’’снизу-вверх”. Понятно, что конкретный путь решения
целиком и полностью диктует предметная область, а не
тот или иной ’’догмат академической веры”.
Проектирование систем автоматизации производст¬
ва исключительно однонаправленно - ’’сверху-вниз” -
было наиболее характерно для печально памятного про¬
цесса всеобщей ”АСУ-низации”. К началу 80-х годов
эта волна прошла*, оставив практически во всех про¬
мышленно развитых странах многомиллионные убытки
и стойкое отвращение разработчиков и заказчиков ко
всякого рода ’’догматам” в компьютерной науке и тех¬
*Наследием этого ’’стихийного бедствия” остаются многочислен¬
ные вывески разного типа ’’АСУ-контор”, которыми все еще оклеены
фронтоны и внутренние дворы зданий центральной части многих на¬
ших городов.
19
- 292 -
нологии. Весьма дорогой ценой, но все-таки удалось при
этом выяснить, что избежать "реакции отторжения"
сложившегося организма давно работающей организа¬
ции (учреждения, цеха и т.д,) в ответ на внедрение в
него извне "чужеродного тела" - функционирующей по
строго формальным законам системы автоматиза¬
ции, можно лишь при поэтапном "врастании" ее от¬
дельных подсистем в "живое тело" организации.
Общий смысл нового подхода: ’’дорожки сначала
протаптывают, а потом уже асфальтируют...” В начале
80-х годов вместе с ПЭВМ появилась и концепция ’’ар¬
хипелага автоматизации”. Смысл ее американские экс¬
перты сформулировали просто: use now, integrated later
(используйте ЭВМ сразу, объединяйтесь в сети, много¬
уровневые структуры - потом...). Сначала ЭВМ должна
стать неотъемлемой, органичной частью действую¬
щей структуры организации, должны возникнуть и до¬
казать свою локальную полезность "ос¬
тровки автоматизации" на базе компьютерной тех¬
нологии и только затем уже можно будет поэтапно
ставить вопрос о наиболее рациональных способах их
объединения в иерархию формально взаимодействую¬
щих систем.
Секрет особой ’’живучести” эволюционно усложня¬
ющихся систем, по сравнению с ’’циркулярно насаждае¬
мыми” АСУ, заключается, кроме прочего, и в том, что
в их структуру и алгоритм функционирования оказыва¬
ются ’’запаяны” методами автоформализации многолет¬
ний опыт и профессиональные знания сотрудников о
наиболее рациональных (а в некоторых случаях и уни¬
кальных) для данной организации способах формирова¬
ния информационных потоков и управляющих воздейст¬
вий.
В большинстве практически интересных случаев
предварительное изучение предметной области позволя¬
ет оценить достижимый уровень определенности для со¬
вокупности внешних факторов, влияющих на условия
конкретной задачи. Это создает необходимые предпо¬
сылки, чтобы на одном из первых этапов проектирова¬
ния выбрать соответствующий уровень требований к
внутренней логической строгости решения. Тем не ме¬
нее, до самого последнего времени принято было счи¬
тать, что независимо от степени исходной определенно¬
сти условий процесс решения задачи должен отвечать
- 293 -
традиционным со времен ’’античной математики” требо¬
ваниям логической точности выводов.
Давно уже считается общепринятым, что уровень
точности числовых выкладок должен соответствовать
реально достижимой в конкретной задаче точности ре¬
гистрации исходных данных. В то же время попытки
распространить тот же, по существу, принцип ’’равно-
прочности” основных этапов процесса преобразования
исходной информации на уровень логической строгости
ее решения воспринимаются, в лучшем случае, как на¬
рушение неписаных правил хорошего математического
тона, а чаще, как проявление логической небрежности,
поощрение математической ’’полуграмотности” и т.д.
Было бы уместным, видимо, еще раз напомнить здесь
известное предупреждение Ф. Энгельса о том, что ’’если
захочешь добиться математической достоверности в ве¬
щах, не допускающих этого, нельзя не впасть в неле¬
пость или в варварство”.
Если мы ясно сознаем, что не в состоянии учесть на
требуемом уровне логической строгости внешние факто¬
ры, влияющие на условие задачи, то в какой степени
должна нас заботить логическая безупречность внутрен¬
ней схемы ее решения? Рациональным было бы, види¬
мо, полагать, что вся трасса решения задачи от условия
до результата должна быть ’’логически равнопрочной”.
Иными словами, чем больше внешней неопределенности
в условиях, тем менее обоснованными оказываются
строгие требования к внутренней логической доказа¬
тельности формализуемого решения. И наоборот, для
класса задач с гарантируемой степенью логической оп¬
ределенности условий требования ’’доказательного”, ло¬
гически безупречного вывода алгоритма ее машинного
решения оказываются рационально обоснованными, ес¬
тественно вытекающими из существа ’’постановки зада¬
чи”.
Интуиция и формальная логика:
дуализм творческого процесса
Следует особо отметить, что задача изучения ха¬
рактера взаимодействия интуитивной и логической ком¬
понент в творческом процессе (главным образом, в рам¬
ках ’’таинства” научного творчества) привлекала вни¬
мание исследователей еще задолго до того, как с появ¬
лением ’’феномена ПЭВМ” эта проблема оказалась в
- 294 -
ряду наиболее актуальных, определяющих методологи¬
ческие основы массовой компьютеризации.
В 1969 г. советский психолог М.Г. Ярошевский вы¬
сказал предположение о функциональном дуализме
этих двух традиционно противопоставляемых компо¬
нент. По его мнению, "имело бы смысл применить не¬
что сходное с "принципом дополнительности" в физи¬
ке к трактовке отношений между формализуемыми
(объективно отчуждаемыми от субъекта) и неформа-
лизуемыми, интимно-личностными, неотчуждаемыми
от субъекта, компонентами творчества. Не утрати¬
ло ли бы тогда свою аутентичность противопостав¬
ление интуитивного акта, относимого к сфере психо¬
логии формализованной операции, относимой к логике,
пронизывающее на протяжении веков учение о творче¬
стве?"
В качестве примера, иллюстрирующего характер
взаимодействия этих компонент творческого процесса
при решении ’’вершинных” задач человеческого интел¬
лекта, М.Г. Ярошевский ссылается на фрагмент беседы
Эйнштейна с одним из психологов, занятых ’’картогра¬
фированием” трассы великих научных открытий: В те¬
чение всех этих лет, - вспоминает Эйнштейн, - име¬
лось чувство направления, движения вперед по направ¬
лению к чему-то конкретному. Очень трудно, конечно,
выразить это чувство в словах, но оно безусловно
имелось, и оно должно быть отделено от последую¬
щих размышлений о рациональной форме решения.
Конечно, позади этого направления всегда имелось не¬
что логическое, но я имел его в виде обзора в зритель¬
ной форме".
Если, видимо, основания предполагать, что для всех
обозримых сегодня ’’эшелонов” научных исследований,
профессионального искусства или интеллектуального
ремесла (к последним относят, например, и повседнев¬
ную практику программирования): от исторически при¬
знанных лидеров того или иного этапа развития науки
до рядовых специалистов выполняется общая законо¬
мерность развития творческого процесса. В задачах, от¬
носительно простых для данной предметной области,
формальная логика "прокладывает" трассу решения,
для наиболее сложных - обосновывает пройденный
путь.
Ведущая тенденция, которая сложилась уже в пер¬
вые десятилетия компьютерной эры в ’’разделении тру¬
- 295 -
да” между двумя ’’партнерами” по диалогу ’’человек -
ЭВМ”, просматривалась достаточно четко: человек ре¬
шает наиболее "интуитивно нагруженную" часть про¬
изводственной задачи, а машина - формально логиче¬
скую, Однако трудность в практической организации
режима массового использования такого ’’диалога” за¬
ключалась в том , что вся тяжесть задачи предваритель¬
ного ’’вычисления” формальной компоненты из всей со¬
вокупности профессиональных знаний в данной пред¬
метной области ложилась обычно на программиста.
Принципиально непреодолимый характер возникающих
при этом трудностей в тех наиболее интересных случа¬
ях, когда прикладная задача не имела ранее созданного
’’математического каркаса” решения, выше мы уже об¬
суждали.
’’Феномен ПЭВМ” позволил сделать шаг к преодо¬
лению этого противоречия. Оказалось, что может быть
создан инструментарий, который позволит не только
исполнять на ЭВМ формально поставленные задачи,
но и помогать человеку в свершении "интимного" акта
вычленения формализуемой компоненты из его индиви¬
дуальных профессиональных знаний. Необходимые для
повышения эффективности такого процесса научные
методы и технические средства образуют в совокуп¬
ности "технологию автоформализации профессио¬
нальных знаний".
Еще недавно доступные только ’’богоизбранным”
единицам (да и то далеко не в любой профессиональной
области) возможности не только решить прикладную
задачу, но и формализовать затем найденную схему ре¬
шения, становится сегодня в режиме ’’персональных вы¬
числений” рутинной для миллионов пользователей
ПЭВМ рабочей процедурой. Вряд ли требуют особых
комментариев нередко высказываемые в этой связи на
страницах массовой печати рассуждения отдельных фу¬
турологов из процветающей ныне когорты технократи¬
ческих ’’экстремистов”, которые всерьез обсуждают
влияние ’’века информации” на процесс вызревания
новых современных ’’платонов, ньютонов, Ломоносовых
и эйнштейнов”. Однако было бы в некотором смысле
’’симметричным” заблуждением не замечать наблюдае¬
мого сегодня ускорения темпов ’’дренажа” тонких мето¬
дов творчества, традиционно связываемых с понятием
’’интеллектуальной элиты”, в область массового ’’рабо¬
чего творчества”. ’’Феномен ПЭВМ”, с которым в пер¬
- 296 -
вую очередь связывают сегодня ’’демократизацию” на¬
учного творчества, - только одна из наиболее заметных
вех этого процесса.
Заключение
Точка зрения автора на общий характер историче¬
ского процесса развития технологии знаний представле¬
на таблицей*.
Главные отличительные черты ’’второй информаци¬
онной революции” в наиболее краткой их формулиров¬
ке, видимо, могут быть сведены к трем основным пунк¬
там:
1. Взрывной процесс ’’демократизации” научного
творчества - все более широкое вовлечение в процесс
формализации профессиональных знаний миллионов
трудящихся самых различных специальностей, образо¬
вательного уровня и индивидуальных интересов.
2. Резкое ускорение технологического цикла раз¬
вития** ведущих отраслей общественного производст¬
ва - активное включение формализованных профессио¬
нальных знаний непосредственно в производственный
процесс (например, когда эти знания обретают форму
прикладных программ, управляющих станками с ЧПУ,
технологическими участками, системами автоматизации
научных экспериментов, производственных испытаний,
обработки текстов и т.д.), минуя необходимую при
’’книжном тиражировании” стадию опосредованного
воздействия на человека-исполнителя.
3. Массовое тиражирование накапливаемых про¬
фессиональных знаний в масштабах, сопоставимых с
теми, которые ранее обеспечивал только печатный ста¬
нок, однако, в отличие от эры книгопечатания, храни¬
мых в готовой для автоматизированного поиска ’’ма¬
шинной форме”, что создает необходимые технические
предпосылки для постоянного расширения сферы прак¬
тического использования индустриальных методов чело-
*Впервые оказывается, что машина в состоянии помочь человеку в
расширении пределов его фантазии, поиске новых богатств разнооб¬
разия, а не только в увеличении физических возможностей к много¬
кратному повторению чего-то однажды им найденного. ’’Детонатором”
этого процесса стала так называемая игровая компонента ПЭВМ.
♦Имеется в виду упомянутый выше регенеративный цикл: знание -
производство - знание.
- 297 -
веко-машинного производства новых элементов профес¬
сионального знания.
Отметим в заключение, что ПЭВМ, как и любой
инструмент, лишь создает определенные технические
предпосылки для повышения эффективности творческо¬
го процесса, но не в состоянии его вызвать.
Это уже наша с вами задача - воспитать поколение
людей, для которых работа за пультом ПЭВМ в режиме
автоформализации профессиональных знаний будет од¬
ной из наиболее естественных форм творческого само¬
выражения, и создать необходимые социально-экономи¬
ческие условия для постоянного стимулирования по¬
требности в таком самовыражении (понятно, что имен¬
но последнее условие является и наиболее важным и
наиболее трудновыполнимым).
В 1984 г. Д. Кнут, выступая с "Тьюринговской лек¬
цией”, предложил свой вариант определения границы
между наукой и профессиональным искусством:
"Наука - это та часть наших знаний, которую
мы сумели понять настолько хорошо, что можем обу¬
чить этому ЭВМ. Там, где мы еще не достигли тако¬
го уровня понимания, речь пока идет лишь о професси¬
ональном искусстве. Формальная запись алгоритма
или программы ЭВМ, по существу, позволяет нам вы¬
полнить весьма полезный тест глубины наших зна¬
ний, так как переход от искусства к науке просто оз¬
начает, что мы поняли, наконец, как автоматизиро¬
вать данную предметную область".
Методы автоформализации оказываются основным
средством включения в активный ’’производственный”
фонд научного знания новых и все более мощных пла¬
стов профессионального искусства. Научная разработка
и широкое практическое использование этих методов -
важнейший фактор ускорения процесса массовой компь¬
ютеризации народного хозяйства.
Кратко об ответах на вопросы
Все поступившие за время доклада записки с вопро¬
сами можно было бы, видимо, условно разделить на три
неравные группы.
Первая и самая большая группа - это записки с
конкретыми вопросами к тому или иному разделу до¬
клада. Ответы на них, как правило, непосредственно
встраивались в ’’ткань изложения” по мере их поступ¬
- 298 -
ления, что, возможно, приводило к некоторым повто¬
рам. Разумеется, это не исключает, а скорее предпола¬
гает, что в кулуарах семинара мы продолжим работу со
всеми, у кого остались такого типа неясности, как и
принято на всех наших встречах.
Вторая группа - это общие, риторические по стилю
дискуссионные вопросы, посвященные некоторым фило¬
софским, методологическим и педагогическим аспектам
формирования критериев оценки профессионального
уровня в той или иной предметной области, а также
различного рода ’’метрикам” для соответствующего ран¬
жирования профессиональных знаний, в том числе и по
уже упомянутой в докладе шкале ’’относительной науч¬
ности”. Трудно предположить, что за одно заседание мы
могли бы успеть здесь, хотя бы поставить все вопросы
на обсуждение. Некоторые из них, имеющие ясно выра¬
женную прагматическую основу, могут быть обсуждены
на семинаре: ’’Технология автоформализации професси¬
ональных знаний”, который работает в Научном центре
Пущино; другие, возможно, потребуют внимания более
специальной аудитории.
В наиболее общей форме ответ на многие из вопро¬
сов этой группы, как нам представляется, содержится в
замечании А.С. Макаренко:
’’Вот, что я вам скажу. Не приходило ли вам в го¬
лову, что высшая профессиональность состоит именно в
том, чтобы уметь без вреда для дела стать иногда выше
этого самого профессионального к нему отношения? И,
будучи во всеоружии знания и понимания в своей спе¬
циальности, суметь взглянуть на вещи прямо и просто,
вооружившись одним только здравым смыслом? Вы не
согласны?”
И, наконец, третья группа - это, на наш взгляд,
наиболее ’’прицельные” из дискуссионных вопросов. Ос¬
тановимся на них более подробно.
Значит ли все вышесказанное, что традиционные
методы формализации знаний утрачивают свои пози¬
ции?
С нашей точки зрения, как раз наоборот, рост важ¬
ности систематически используемых строгих методов
’’полного решения” формально поставленных задач не¬
посредственно следует из ожидаемого быстрого расшире¬
ния области их приложений. Значительную роль играют
при этом методы автоформализации профессиональных
- 299 -
знаний, которые, как мы пытались показать, нередко
’’прокладывают дорогу” для последующего использова¬
ния более строгих методов в решении той или иной
впервые поставленной на ЭВМ прикладной задачи.
Наконец, хотелось бы еще раз подчеркнуть, что по
центральной своей сути концепция автоформализации
означает не отрицание полезности какого-либо из ранее
сложившихся методов формализаци, а последовательное
расширение области производственных приложений
ЭВМ за те рамки, в которых традиционные методы дав¬
но и честно работают. По существу мы лишь отходим от
сложившегося до сих пор ’’бинарного” принципа отбора
прикладных задач: ’’все - или ничего”, - который суще¬
ственным образом ограничивал масштабы компьютери¬
зации народного хозяйства.
Итак, есть области приложений, где традиционные
методы позволяют получить доказательное ’’полное ре¬
шение”, но есть и такие, где методы традиционной ма¬
тематики пока не работают. Означает ли это последнее
обстоятельство, что следует ’’декретно” приостановить
процесс автоматизации в ’’трудных зонах”, объявив их
’’донаучными”, ’’недозревшими” и т.д.? Как заметил од¬
нажды Хевисайд, ’’мне не мешает испытывать удоволь¬
ствие от вкусного ужина тот факт, что я не представ¬
ляю себе точной картины процесса пищеварения”.
Иными словами, мы не обсуждаем полезность стро¬
ительства автострад, а лишь обращаем внимание на то
обстоятельство, что, несмотря на огромный и постоянно
растущий грузооборот дорог с ’’твердым покрытием”, их
суммарная площадь составляет все еще лишь ничтож¬
ную часть земной поверхности. Поэтому, видимо, всег¬
да, на любом уровне развития ’’дорожного строительст¬
ва” будет оставаться актуальным вопрос, как быть
’’там, где кончается асфальт”. Можно, конечно, отве¬
тить, оставаясь в рамках достаточно известной ’’пурист¬
ской” позиции: ’’Надо подождать! Если объект, о кото¬
ром Вы беспокоитесь, действительно настолько важен,
то в плановом порядке туда в свое время проложат ас¬
фальт...” Однако известен и другой подход, согласно ко¬
торому тропинки сначала протаптывают, а потом ас¬
фальтируют.
Тем, кто сегодня протаптывает тропинки на месте
будущих автострад большой науки, и был адресован
этот доклад.
Игровая компонента персональной ЭВМ:
стимулятор творчества, педагогический
прием, жанр киноискусства*
’’Для чего нужна песня ?”
Игровые программы, как правило, были в комплек¬
те программного обеспечения любой ЭВМ еще задолго
до появления персональных ЭВМ (ПЭВМ). Однако если
’’игровая начинка”, например настольных мини-ЭВМ,
выпускаемых на рубеже 70-х годов, строилась по впол¬
не разумному, с точки зрения больших солидных фирм,
принципу: ’’Делу время - потехе час,” - то архитектура
первой массовой ПЭВМ, разработанной в 1976 - 1977 гг.
юными основателями фирмы Apple, была подчинена
принципиально новой концепции: ’’Работать, играя!”.
По мнению Р. Эйнсуорта - ’’творческого директора” од¬
ной из программотехнических фирм США: ’’Многое сле¬
дует из того, что процессы написания программы, со¬
здания музыки и стихов сходны... Обычно компьютеры
представляются либо как машины, либо как рабочие
инструменты, идею же компьютера как инструмента
творчества еще только предстоит осознать” [1].
Основное назначение так называемых ’’вводных”
игровых программ ПЭВМ - пробудить у пользователя
творческую активность в программировании, вызвать у
него стремление понять, что это такое, чтобы начать за¬
тем самостоятельно создавать свои первые программные
конструкции. ’’Главное на этом этапе, - подчеркивает
Эйнсуорт, - избавить себя от вопроса: ’’Для чего это
нужно?”. Это все равно, что спрашивать: ’’Для чего
нужна песня?” [1].
Чем объяснить, что игровая ’’закваска” смогла вы¬
звать столь бурный рост областей применений и тиража
ЭВМ? Вопрос этот возникает уже потому, что, как из¬
вестно, в первый же год выпуска более половины всего
тиража персональных ЭВМ было куплено не для досуга,
как ожидали и разработчики и изготовители этих ’’хоб¬
би-ЭВМ”, а для использования непосредственно в сфере
основных профессиональных интересов их владельцев.
*Статья поедставляет собой переработанный для журнала ("МП”.
- 1987. - № 3) текст доклада, прочитанного автором 13 мая 1980 г. в
Большом зале Политехнического музея на семинаре ’’Компьютерные
игры”.
- 301 -
Причем эта пропорция сбыта сохраняется и до настоя¬
щего времени. Означает ли это, что миллионы профес¬
сионалов, занятых в различных сферах хозяйственного
механизма промышленно развитых стран, сегодня вы¬
кладывают в среднем почти месячную зарплату только
для того, чтобы играть в рабочее время в ’’космическую
войну” или синтезировать мелодию модного шлягера?
Чтобы попытаться ответить на этот вопрос, сначала
кратко отметим, что было известно к моменту появле¬
ния ПЭВМ о влиянии игровой компоненты* на процес¬
сы обработки информации человеком. Хорошо известно
стимулирующее влияние игровой компоненты на про¬
цессы обучения. Наиболее исследованы эти вопросы в
школьном воспитании, где игровая компонента давно и
общепризнанно является основной. Еще М. Монтень на¬
стаивал, что ’’игры детей - вовсе не игры и что правиль¬
нее смотреть на них, как на самое значительное и глу¬
бокомысленное занятие этого возраста” [3].
Однако без особых обоснований, так сказать, ”по
умолчанию” принято было считать, что с возрастом
влияние игровой компоненты слабеет. Поэтому, напри¬
мер, учеба в школе, а особенно в высшей школе, на¬
сколько это только оказывается возможно формально
закрепить и соблюдать, бывает весьма далека от каких-
либо игр (кроме, может быть, спортивных).
Между тем, как отмечал, например, Д.С. Лихачев:
’’Потеха и учение у Петра I все время объединялись
вопреки древнерусской поговорке, их противопоставляв¬
шей: ’’Ученью время - потехе час” [4].
Аналогичные противоречия имеют место и в произ¬
водственной деятельности. С одной стороны: ”Не серь¬
езно!” - это одна из наиболее популярных отрицатель¬
ных оценок по шкале порицания.
С другой - можно вспомнить, что высшей оценкой
работы мастера всегда было: ”Он работает, как игра¬
ет!”, ’’Строит играючи”, ’’Топор у него в руках, как иг¬
рушка!” и т.д.
Персональный компьютер оказался первым индиви¬
дуальным инструментом, который позволил конструк¬
тивно преодолеть это традиционное противоречие, пре¬
доставил возможность миллионам людей, занятым в ин¬
формационной сфере народного хозяйства, перейти от
*См. раздел: ’’Игровая компонента - первое функциональное отли¬
чие персональной ЭВМ” в книге [2, с. 124 - 127].
- 302 -
вековой отупляющей рутины монотонного перемалыва¬
ния информации (известно, что рутинная часть работы
даже у людей творческих профессий отнимает большую
часть общих трудозатрат), к игре с этими потоками
информации. Ситуация качественно изменилась, когда
оказалось возможным увидеть меняющуюся форму и
цветовую гамму информационных потоков (например,
подвижные цветные гистограммы вместо необозримых
таблиц); услышать их ’’журчание” (смена тональных
посылок, сопровождающая циклическую обра¬
ботку данных, нередко позволяет на слух воспринимать
и контролировать режимы обработки), а в ряде случаев
и пускать эти потоки ’’кораблики”(электронная почта).
Возможность ’’своими руками” синтезировать в цве¬
те и музыке интуитивно возникающие образы информа¬
ционных объектов, над которыми приходится выполнять
сложные преобразования, позволяет, как правило, резко
повысить эффективность индивидуального творческого
процесса. Более того, часто выясняется, что сопровож¬
дающая работу по программированию информационных
образов игровая компонента невольно растормаживает
и активно стимулирует творческое воображение; со¬
здает предпосылки к отысканию новых нетрадицион¬
ных путей решения конкретной производственной за¬
дачи.
По мнению С. Джобса, основное назначение персо¬
нального компьютера заключается в том, чтобы освобо¬
дить человека от гнета рутинной обработки информа¬
ции, оставляя ему ’’...делать то, что он может делать
лучше, чем любой из созданных им приборов: концеп¬
туально мыслить” [5].
Три класса игр с ЭВМ
Все существующее сегодня многообразие компью¬
терных игр можно условно разделить на три в значи¬
тельной степени перекрывающихся класса: позицион¬
ные, динамические и зрелищные.
Позиционные - это игры, в которых ЭВМ просто
заменяет человеку партнера в традиционных, привыч¬
ных ему средствах проведения досуга: шашки, шахматы
и т.д. Сюда же, кроме того, относятся и более специ¬
фичные игры, по условиям которых человеку предлага¬
ется, например, распределять за пультом ЭВМ государ¬
ственный бюджет в ’’некотором королевстве”, существу-
- 303 -
кмцем во враждебном окружении, строить ’’стратегиче¬
ские планы” перемещения войск и т.д. Результаты вве¬
денных с пульта решений отражаются на экране в по¬
степенно все более усложняющейся военной, экономи¬
ческой и ’’межгосударственной” обстановке. Исход иг¬
ры: процветание и территориальный рост ’’алгоритмизо-
ванного королевства” или его разорение, падение захва¬
ченных врагом провинций, а затем и гибель метрополии
- определяется постепенно растущим искусством играю¬
щего в решении заданного типа многокритериальных
задач.
Динамические игры требуют от участника быстрой
’’моторной” реакции на изменяющуюся в кадре экрана
обстановку, так как протекают в реальном масштабе
времени. Сюда относится большая часть известных ви¬
деоигр: от простейших компьютерных вариантов ’’пинг-
понга”, тира с движущимися по экрану мишенями, ’’по¬
садки корабля на Луну” и т.д. до значительно более
трудных в освоении приключенческих игр, в которых
идет острая многофакторная борьба по быстро усложня¬
ющимся в ходе сеанса правилам. Например, это может
быть борьба ”на выживание” с темными силами, кото¬
рых обычно изображают на экране ’’пришельцы других
миров”, мифические монстры или какая-то иная ’’нечи¬
стая сила”. Участник игры управляет, действуя, как
правило, сразу несколькими клавишами пульта, поведе¬
нием ’’своего” персонажа, который, повинуясь его ко¬
мандам, ловит противника, уклоняется от преследова¬
ния, стреляет и т.д.
Наконец, третий класс видеоигр - зрелищные, иног¬
да определяемый как диалоговый или ’’интерактивный”
фильм, образуют различного типа занимательные кино¬
истории, которые демонстрируются таким образом, что¬
бы в наиболее острых ситуациях зритель мог вмешаться
и повлиять в точке ’’ветвления” сценария командой с
пульта ЭВМ на дальнейшее развитие сюжета.
Игра с ЭВМ: прикладные аспекты
Важнейшая роль отводится сегодня компьютерным
играм на многотрудном пути к всеобщей компьютерной
грамотности. Именно игра оказывается тем ’’троянским
конем”, с помощью которого компьютеры проникают в
наиболее ’’заповедные”, недоступные ранее для вычис¬
лительной техники области профессиональных приложе¬
- 304 -
ний. Начав с неудержимо захватывающей, увлекатель¬
ной игры, специалисты, в том числе из наиболее дале¬
ких от ’’точных” наук областей приложений, исподволь,
незаметно для самих себя осваивают принципы управ¬
ления ЭВМ и ставят их затем себе на службу. Как по¬
казывает опыт, видеоигры позволяют наиболее безбо¬
лезненным способом преодолевать психологический
барьер, долгие годы отделявший основную массу специ¬
алистов народного хозяйства от необходимых им ресур¬
сов ЭВМ [2,6,7].
По мнению ведущих американских ученых, есть ос¬
нования ожидать, что ’’компьютерные игры и процесс
обучения с помощью компьютеров, постепенно сближа¬
ясь, видимо, скоро окажутся единым и нерасторжимым
понятием” [8]. В качестве примера упоминалась при
этом достаточно типичная игра под названием ’’Одиссея
роботов”, которая является одновременно интересным
развлечением и достаточно серьезным учебным курсом.
Игра формирует профессиональные навыки в области
конструирования электронных схем. На экране ЭВМ
разворачивается увлекательная борьба между малень¬
ким гомункулусом, управляемым командами с пульта, и
различного типа роботами, препятствующими или помо¬
гающими его передвижениям в лабиринте. Участники
такой игры незаметно постигают основные принципы
алгебры логики и азбуку ее схемной реализации. После
нескольких сеансов за пультом участник компьютерной
’’Одиссеи” начинает самостоятельно конструировать на
экране первые блок-схемы необходимых ему по сцена¬
рию игры ’’роботов-союзников”. При этом ”...то, что иг¬
рающий обретает способность самостоятельно конструи¬
ровать логические схемы, имеет, кроме прочего, важное
психологическое значение. По мере того, как участник
игры приобретает опыт, ’’перепаивая” схемы роботов-
компаньонов, у него развивается чувство уверенности в
своих силах, а уверенность - это лучшее противоядие от
ощущения холодной неприступности, которое порой
внушают нам компьютеры... Ощущение загадки, тая¬
щейся в черном ящике, пропадает. Человек начинает
чувствовать себя полным хозяином положения” [8].
Трудно переоценить значение компьютерных игр в
деле профессиональной подготовки поколения трудя¬
щихся, которым в 90-х годах надо будет начинать свою
трудовую деятельность в мире, насыщенном вычисли¬
тельной техникой. Окажется ли это поколение достаточ¬
- 305 -
но подготовленным, чтобы раскрыть потенциал своей
творческой фантазии за пультами ЭВМ - ’’станков вто¬
рой промышленной революции”, будет в значительной
степени зависеть от того, получат ли они возможность
еще в детской игре усвоить границы возможного и не¬
возможного для мира ЭВМ. Мира, в котором больше нет
привычных человеку с первого вздоха (а может быть, и
ранее) по жизненному опыту (накапливаемому от со¬
ски, погремушки и песочницы до футбола, велосипеда,
автомобиля, воздушного змея и самолета) физических
ограничений; мира, в котором границы реальных воз¬
можностей человека впервые прямо соприкасаются с
границами его фантазии, но... действуют совершенно
другие законы. Понять эти, не имеющие аналогов в ок¬
ружающем нас мире законы взаимодействия физически
неосязаемых информационных образов с реальными ма¬
териальными объектами в детском возрасте на эмоцио¬
нальном уровне, быть может, еще более важно, чем по¬
стигнуть их затем в регулярной учебе логикой рассудка.
В процессе эмоционального познания ребенком
принципиально нового для человеческой эволюции мира
- мира ЭВМ ничто не в состоянии заменить ему личный
опыт - опыт общения с ЭВМ. Причем общение без по¬
средников - ’’один на один” с машиной. Никакие (даже
самые лучшие) книжки и учебники ничего (!) не дадут,
если нельзя будет непосредственно за первым же вопро¬
сом из занимательной книжки о компьютерах получить
убедительный ответ на него за пультом ЭВМ. Немед¬
ленно, ’’пока не остыло тепло человеческой мысли”,
проверить свое недоуменное: ’’Надо же! - не может
быть?” - набором необходимой последовательности сим¬
волов клавиатуры, чтобы затем, последив за ответной
реакцией ЭВМ по тексту или ’’картинками” на экране,
с восторгом первооткрывателя выдохнуть: ”Во, дает!” -
и немедленно: ”А если так?” и т.д. Только таким обра¬
зом можно поджечь у ребенка ’’запал компьютерного
творчества”.
В целом же как для детей, так и для взрослых ком¬
пьютерные игры представляют собой, по существу, тре¬
нажеры. От простейших по сюжету игр, развивающих у
детей первые навыки работы оператора за пультом сис¬
темы управления на основе ЭВМ, до сложных игровых
комплексов, которые все более интенсивно внедряются в
самые различные сферы профессиональной подготовки,
20 — Го Громов
- 306 -
в том числе по сообщениям зарубежной печати, и в
сферу военной подготовки.
Например, бригада американских специалистов по
ЭВМ и программированию вместе с экспертами одной
из кинофабрик Голливуда ведет работы над многома¬
шинной игрой, имитирующей сражения танковых ко¬
лонн против общего противника или между собой. В иг¬
ре будут заняты сотни компьютеров, объединяемых в
сеть. В ходе сеанса такой игры обучаемые военнослужа¬
щие разбиваются на экипажи танков, боевых машин пе¬
хоты и командных пунктов. Каждый из участников на¬
блюдает за картиной ’’боя”, результатами своих ’’дейст¬
вий” и ’’противодействия” условного противника через
индивидуальные экраны ЭВМ [9]. Для большей досто¬
верности, по-видимому, может быть предусмотрена на¬
ряду с визуальной также и звуковая передача результа¬
тов действий всех участников; вибрация и резкие толч¬
ки кресла оператора, соответствующие темпу ’’движе¬
ния”, рельефу пересекаемой местности, близким ’’взры¬
вам” и т.д. Согласно данным первых испытаний такого
типа систем, достигается не только значительная эконо¬
мия горючего и боеприпасов, но и, самое главное, со¬
кращается время подготовки личного состава и сберега¬
ется ресурс техники, так как за рычаги управления ре¬
ального танка садятся уже не ’’крайне опасные” нович¬
ки, а сработавшиеся экипажи, которые предварительно
’’намотали” немало сотен километров форсированных
маршей по сложным дорогам ’’компьютерного боя”.
Навыки повседневной работы с ’’бесплотными ин¬
формационными образами” за пультами, например, сис¬
тем автоматизации проектирования (САПР), которые
сегодня, как правило, с большим трудом удается форми¬
ровать инженерам ”от кульмана”, воспитанным ’’листа¬
ми и эпюрами” на кафедрах ’’начертательной геометрии
и черчения”, оказываются привычным, естественным
способом творческого самовыражения для студентов по¬
коления ’’компьютерных игр”. В ряде стран поэтому
абитуриент уже просто обязан предъявить в приемную
комиссию высшего учебного заведения вместе с доку¬
ментами о среднем образовании и свой персональный
компьютер, подобно тому как еще не так давно, каких-
нибудь два-три столетия назад, предъявляли ученики
своим наставникам грифельную доску.
Итак, стимулирующая творческий процесс игра с
ЭВМ на работе и в учебе - это, видимо, понятно. Менее
- 307 -
ясно влияние ЭВМ на мир искусства. При этом мы не
имеем в виду, разумеется, популярные на заре киберне¬
тики дискуссии о машинах, сочиняющих стихи и музы¬
ку. Такого рода или похожего типа профанация искус¬
ства с помощью машины или без нее - неизменный
спутник всяких больших перемен в любую историче¬
скую эпоху. Вместе с тем известно, что каждое замет¬
ное техническое нововведение в области информацион¬
ной технологии: книгопечатание, фото- и киноискусст¬
во, звукозапись, радиовещание и телевидение - неиз¬
менно порождали уже самим фактом своего существова¬
ния новый ’’культурный слой” в искусстве.
Например, на глазах поколения людей, которых
иногда называют сегодня ’’ровесниками века”, шел про¬
цесс формирования исторически нового мощного ’’куль¬
турного слоя” человеческой цивилизации, вызванный
изобретением в конце XIX в. техники кино.
В течение первой половины XX в. ’’киноаппарат из
механического приспособления превращается в средство
художественной выразительности, в средство художест¬
венного преображения объективной реальности и, более
того, в способ художественного мышления. Он становит¬
ся настолько утонченным в этом отношении инструмен¬
том, что позволяет проникать во внутренний мир чело¬
века. Кино не стало бы искусством, если бы в его аппа¬
раты и приборы не проросли нервные окончания худож¬
ника. Не было бы великих фильмов Эйзенштейна, Вер¬
това и других мастеров, без которых сегодня невозмож¬
но представить современную художественную культу¬
ру” [10].
Первым внешним симптомом начала широкого
вторжения ЭВМ в мир человеческой культуры оказа¬
лись компьютерные игры. .
Диалоговый фильм
За последние годы появился промежуточный между
традиционным кино и компьютерной игрой принципи¬
ально новый жанр видеоискусства - диалоговый ’’инте¬
рактивный” фильм (’’взаимодействующее кино”). Как
правило, это остросюжетный научно-фантастический
или детективный фильм, предназначенный для демонст¬
рации на видеомагнитофоне, управляемом ПЭВМ.
В ходе демонстрации интерактивного фильма зри¬
тель имеет возможность непосредственно вмешиваться в
20
- 308 -
ход развития сюжета (’’взаимодействовать” с персона¬
жами) с помощью соответствующих команд, подавае¬
мых с пульта ПЭВМ. Чтобы обеспечить зрителю эту
возможность, сюжет фильма ветвится на отдельные
’’подсценарии”, которые переключаются командами с
пульта* непосредственно в ходе сеанса, следуя реакции
зрителя на происходящие события.
Из пассивного наблюдателя зритель превращается в
’’вершителя судеб” киногероев. Во время просмотра
фильма за пультом ПЭВМ у него появляется стойкая
иллюзия ’’реальной власти” над происходящими собы¬
тиями. Впервые человек у экрана телевизора получает
возможность непосредственно влиять на исход наблюда¬
емого зрелища: поединка, битвы, преследования; умыш¬
ленно запутывать следы или, наоборот, активно помо¬
гать расследованию совершенного на глазах преступле¬
ния и т.д.
Власть над исходом зрелища для большинства зри¬
телей всегда оставалась одной из наиболее трудно по¬
давляемых, постоянно всплывающих грез.
Знатная дама в цирке древнего Рима опускала па¬
лец поднятой над барьером ложи руки и... обрывалась
жизнь поверженного гладиатора. Могла она, как утвер¬
ждают, и остановить на глазах возбужденной кровавым
зрелищем толпы занесенный меч: ’’Пусть живет гладиа¬
тор...”
Вакханалии насилия, нередко устраиваемые болель¬
щиками на стадионах, по существу являются резко ис¬
каженными алкоголем и некоторыми другими провоци¬
рующими факторами проявлениями той же реакции -
желания активно влиять на исход происходящих на их
глазах событий.
Потребность управлять ходом зрелища проявляется,
быть может, наиболее заметно на дневных спектаклях в
театрах, когда дети нетерпеливыми криками громко
предупреждают героя об опасности, а нередко пытаются
помочь ему и более активно (а значит, и более болез¬
*Микропроцессорные блоки для машинного распознавания речи
позволяют зрителю, пользуясь небольшим ’’словарем реплик”, управ¬
лять развитием сюжета без традиционного пульта ЭВМ - устными
приказами. При расширении словаря приказов, распознаваемых ма¬
шиной, в недалеком будущем окажется возможным прямой речевой
диалог с персонажами кино, вот почему этот только еще зарождаю¬
щийся жанр киноискусства и получил общее название - диалоговое
кино.
- 309 -
ненно для актеров), например с помощью предусмотри¬
тельно взятых на спектакль рогаток.
Диалоговое кино впервые предоставляет каждому
из миллионов кинозрителей психологически достовер¬
ный ’’предохранительный клапан” для безопасного вы¬
хода ранее сдерживаемых эмоций. Что именно произой¬
дет в 8-й серии с 37-м по счету (от первых титров нача¬
ла фильма) гвардейцем кардинала, определяется только
положением пальца зрителя на пульте ПЭВМ: палец
опускается на клавишу и... на белоснежной рубашке
гвардейца медленно расплывается, постепенно занимая
весь экран, быстро темнеющее вокруг серого лезвия
клинка красное пятно. Но если палец опустился на со¬
седнюю клавишу, то Д’Артаньян внезапно спотыкается
и роковой, казалось, выпад смертоносной шпаги про¬
славленного мушкетера на этот раз не достигает цели.
Клинок со звоном ломается от прямого удара о стену, а
спасенный гвардеец выпрыгивает в окно (на предусмот¬
рительно оседланную для него в этом ’’подсценарии”
лошадь).
При достаточной глубине ветвления сюжетных хо¬
дов сценария и, соответственно, гибкой ’’параметриза¬
ции” поведения персонажей зритель получает возмож¬
ность азартно экспериментировать от просмотра к про¬
смотру с большим числом отдельных комбинаций и ва¬
риантов развития сюжета одного фильма по принципу
’’что будет, если...”
Однако для создателей кино это означает, что на
смену, увы, и сегодня технически непростому ’’одномер¬
ному” монтажу существовавшего до сих пор сюжетно
’’жесткого” кино идет еще более сложный, ’’многомер¬
ный” монтаж динамически ветвящегося сценария ’’гиб¬
кого”, сюжетно управляемого зрителем кино.
Чтобы всерьез попытаться начать процесс творче¬
ского освоения даже самого первого слоя из пока еще
необозримых технических возможностей, которые пре¬
доставляет создателям фильмов (художественных, науч¬
но-популярных и др.) технология ’’взаимодействующего
кино”, требуется режиссер-новатор уровня С. Эйзенш¬
тейна. Технология создания и творческий потенциал ак¬
тивного диалогового кино отличается от известных се¬
годня средств пассивного кино заметно больше, чем
’’великий немой” начала столетия отличается от своего
непосредственного предшественника - ’’волшебного фо¬
наря” (проектора) и от тысячелетнего театра.
- 310 -
Если кинорежиссеру в отличие, например, от ре¬
жиссера театрального требовались дополнительные зна¬
ния не только выразительных возможностей нового
жанра, но и элементов техники кино, то режиссеру
’’взаимодействующего кино” необходимо будет пони¬
мать технику создания диалоговых пакетов прикладных
программ и многие другие разделы бурно развивающей¬
ся компьютерной технологии.
Видеоигра - новый инструмент манипулирования
общественным сознанием
Поток компьютерных игр, буквально захлестнув¬
ший индустрию программного обеспечения ПЭВМ за
рубежом, построен в основном на том же эмоциональ¬
ном фоне, что и книжки-комиксы или "черные” видео¬
кассеты. Основное здесь - культ насилия.
Особая опасность такого типа видеоигр состоит в
том, что в отличие от разглядывания безжизненных
картинок в комиксах или пассивного созерцания видео¬
кассет с фильмами ужасов (или иными ’’кинострастя¬
ми”) компьютерная игра непосредственно вовлекает
зрителя в активное действие. Участник игры стреляет,
нажав на клавишу пульта ПЭВМ, и видит на экране
трассу пули, снаряда или ”луч смерти”, а затем разру¬
шительный взрыв. Он может ’’погибнуть” или ’’побе¬
дить” преследующих его на экране монстров в зависи¬
мости от собственных возможностей (и даже в зависи¬
мости от физической или психологической формы в
данный момент): быстроты реакции, понимания конк¬
ретной стратегии игры и общих законов мира ’’компью¬
терных грез”.
”Мне было пять лет, - вспоминает известный мас¬
тер мультипликационных фильмов Ф. Хитрук, - когда я
услышал сказку: ’’Жили лев и бык, дружили, появился
шакал, рассорил их, они сошлись в бою и оба погибли”.
Через 60 лет я сделал мультфильм ’’Лев и Бык”. Так
запомнилась сказка, которую мне читали. Каково же
воздействие мультипликации, которую ребенок видит? -
задает вопрос Ф. Хитрук и уверенно отвечает: - Во сто
крат сильней” [11].
Но каково же тогда воздействие зрелища нового ти¬
па - ’’компьютеризованного мультфильма” - компьютер¬
ной игры, которую ребенок уже не только видит, но и
активно в ней участвует, буквально ’’входит”, как вхо¬
- 311 -
дила Алиса в ’’Зазеркалье”? Нетрудно понять, что воз¬
действие такой игры, по крайней мере, еще во сто крат
сильней! ’’Малыш из манежа не вылез, а уже смотрит
телепередачи. Именно мультипликация, - подчеркивает
Ф. Хитрук, - первая рассказывает ребенку о жизни,
учит добру; с нее начинается мышление, с нее воспита¬
ние. И становление гражданина”.
Становление гражданина... Со страниц массовой пе¬
чати и профессиональных научно-технических изданий
все чаще раздаются призывы к соблюдению нравствен¬
ной ’’техники безопасности” при разработке компьютер¬
ных игр. Обеспокоенные появлением нового мощного
инструмента манипулирования сознанием людей обще¬
ственные и религиозные организации адресуют разра¬
ботчикам средств вычисли тельной техники рекоменда¬
ции соблюдать при создании компьютерных игр профес¬
сиональную сдержанность или хотя бы элементарные
нормы гражданской ответственности.
Например, со страниц журнала ”Коммуникэйшн оф
Ай-Си-Эм” - ведущего за рубежом печатного органа
профессиональных программистов - к читателям обра¬
тились участники ежегодного съезда одной из американ¬
ских религиозных организаций - квакеров. Цель их об¬
ращения - привлечь внимание создателей компьютер¬
ных игр к растущей опасности, которую представляют
для морального здоровья подрастающего поколения наи¬
более популярные сегодня в США видеоигры типа ”Бей
Эма!”, ’’Съешь Эма!” и т.д., а также те компьютерные
игры, в которых исподволь разжигаются самые темные,
низменные инстинкты: насилия по отношению к жен¬
щине, к представителям этнических меньшинств и т.д.
По мнению авторов обращения, видеоигры, в кото¬
рых участникам начисляют победные очки за успех в
совершении на экране акта насилия, морально готовят
людей к таким поступкам в реальной жизни. ”Мы при¬
зываем всех людей, профессионально работающих в об¬
ласти вычислительной техники и на ниве образования,
настойчиво искать лишь такие пути использования ЭВМ
и компьютерных игр, которые помогали бы воспитанию
у людей творческого начала в решении практических
задач, развитию человеческого интеллекта, повышению
благосостояния”, - взывают к своим согражданам кваке¬
ры, надеясь таким образом помешать проникновению
торговцев ’’черными” играми в ’’храм образова¬
ния” [12].
- 312 -
На фоне всех этих (и многих иных) громко произ¬
носимых и широко публикуемых доброжелательных
проповедей удельный вес ”черных” игр в общем объеме
ежегодно продаваемых за рубежом пакетов игровых
программ продолжает быстро увеличиваться...
Однако не только ’’черные игры” беспокоят сегодня
преподавателей ’’компьютерной грамотности”. Напри¬
мер, в Японии ’’...наблюдается поразительная тенденция
изоляции печатных изданий от молодого поколения.
Покупаются в основном лишь книги-игрушки с карика¬
турами и фокусами. На книги объемом более трети пе¬
чатного листа уже почти не обращают внимания. Юно¬
ши стесняются, когда их видят читающими газеты”
[13]. В то же время многие родители безнадежно пыта¬
ются понять своих малышей, которые ’’...еще не могут
хорошо написать пустячное поздравление, однако по
два-три часа в день невозмутимо стучат по клавишам
домашних ЭВМ” [13].
Заключение
Машины для ’’активного зрелища”: компьютерные
игры и взаимодействующее кино - еще далеко не рас¬
крыли и первого слоя своих возможностей в качестве
наиболее мощного из всех до сих пор известных массо¬
вых средств воздействия на эмоциональную сферу и
умонастроения миллионов людей.
Разносторонне полезные в качестве эффективных
стимуляторов творческой активности во всех без исклю¬
чения сферах человеческой деятельности и одновремен¬
но крайне социально опасные при бесконтрольном ис¬
пользовании возможности этого исторически нового и,
видимо, наиболее мощного инструмента формирования
стереотипов человеческого поведения требуют присталь¬
ного внимания научной общественности и все более уг¬
лубленного профессионального исследования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Программы приобретают популярность//Электроника. - 1981. -
№ 2. - С.81 .
2. Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы
промышленной эксплуатации. - M.: Наука, 1986. - 237 с.
- 313 -
3. Монтень М. Опыты. - М.: Наука, 1980. - T.I, II. - С. 103.
4. Лихачев Д.С. Поэзия садов. - Л.: Наука, 1982.
5. Jobs S. When we invented the personal computer//Comput. and
People. - 1981. - Vol.36, N718. - P.8, 11, 22.
6. Лысенко E.E. Компьютерная игра, с точки зрения психолога//
Микропроцессорные средства и системы. - 1985. - № 3. - С.15.
7. Кочетков Г.Б. Компьютерные игры: свет и тени//Микропроцес¬
сорные средства и системы. - 1985. - № 3. - С.16 - 20.
8. Дьюдни А.К. Путешествие с роботами в Роботрополе и овладение
навыками конструирования электронных микросхем//В мире нау¬
ки. - 1985. - № 9. - С.94 - 99.
9. Видеоигры для имитации поля боя//Электроника. - 1985. - № 6 -
С.17 - 19.
10. Богомолов Ю. Остальное дело техники?//Советская культура. -
1987. - 17 февраля.
И. Литературная газета. - 1985. - № 35. - С.8.
12. Communication of ACM. - 1984. - May. - P.411.
13. Нандзе M. Тенденции развития персональных 3BM//Computer
Report. - 1984. - № 2. - С.18 - 21.
Массовая компьютеризация - этап первый*
Академический фольклор утверждает, что чистая
математика делает лишь то, что можно, но делает
это именно так, как нужно; в то время как приклад
нал, наоборот, делает именно то, что нужно, ко,
увы, лить так, как можно.
Если аналогичным образом, попытаться провести
границу, отделяющую в условиях микропроцессорной
революции ’’чистую” информатику от прикладной, то
можно было бы, видимо, отметить, что на ВЦ реша¬
лись, как правило, лишь те задачи, которые оказыва¬
лось возможно формально поставить так, ’’как нужно”,
а необходимым образом структурированные исходные
данные доставить на ВЦ.
Совокупность научных методов и технологически^
приемов, ориентированных на такого типа обработку
данных, принято было определять термином ’’информа¬
тика” (за рубежом более распространен термин
computer science - ’’наука о компьютерах”).
Вместе с массовым распространением персональных
компьютеров (ПК) стал получать все более широкое
распространение принципиально иной режим работы с
ЭВМ, который явным образом не укладывался в при
вычные рамки сложившихся канонов информатики. Ре
жим работы специалиста в данной предметной области
непосредственно ’’один на один” с компьютером полу
чил название ’’персональные вычисления” (personal
computing). Основное отличие этого все более массового
способа использования средств вычислительной техник i
заключается в том, что на ПК решаются те задачи, ко¬
торые в данный момент нужно решить, и именно там
где это необходимо (т.е. непосредственно на рабочем
месте, где находится источник данных). Однако реша
ются они лишь так, ’’как можно”, т.е. как это практи
чески удается сделать в реальных производственных ус
ловиях, когда задача должна быть решена ’’здесь и се
годня”.
В этом и состоит, видимо, основная причина воз¬
никновения наблюдаемой сегодня пропасти между науч¬
ными методами и технологическими приемами, сложив
шимися при решении ранее созданного задела формали¬
зованных задач ’’чистой” информатики, с одной сторо¬
*В мире персональных компьютеров. - 1988. - № 1. - С. 65.
- 315 -
ны, и ее слабо структурированной ’’прикладной” ветви,
вызванной к жизни массовым распространением ПК, с
другой.
Революционный по своей сути переход от централи¬
зованной обработки данных к территориально распреде¬
ленным ’’островкам”, а затем и ’’архипелагам автомати¬
зации” на базе ПК носит сегодня по существу тот же
характер, что и на заре промышленной революции при
переходе от водяных двигателей к паровым.’’Сила воды
связана с данным местом, сила пара свободна”, - отме¬
чал Ф. Энгельс*.
Компьютер - ’’Катализатор прогресса” или
экономическая ’’черная дыра”?
Уроки АСУ. Первая крупномасштабная попытка
обуздать стремительно растущие информационные пото¬
ки была предпринята у нас в стране и за рубежом в 60-
х - начале 70-х годов в рамках достопамятной кампании
АСУ. Для большинства стран, которые прошли таким
образом ’’первую купель” массовой компьютеризации,
’’нанесенный экономический эффект” измерялся сотня¬
ми миллионов долларов (фунтов, рублей и т.д.). Види¬
мо, наиболее точно поставил диагноз такого типа соци¬
альному недугу Б. Купман в своей книге ’’Исследование
операций”, изданной в 1956 г., т.е. более чем за десять
лет до того, как эпидемия ’’АСУ-эйфории” начала рас¬
пространяться по обе стороны Атлантического океана:
’’Механитис - профессиональное заболевание тех, кто
верит, что ответ задачи, которую он не может ни ре¬
шить, ни даже сформулировать, легко будет найти, если
получить доступ к достаточно дорогой вычислительной
технике”.
Типовой жизненный цикл вычислительной машины
’’эпохи АСУ” складывался из трех основных этапов: где
достать, куда поставить, кто виноват? Немедленно по¬
сле поступления на территорию предприятия первых
’’ящиков” из комплекта долгожданной ЭВМ выяснялось,
что миф о кибернетическом чуде, способном решать все
мыслимые проблемы бытия, имеет и весьма ощутимые
теневые стороны. Предположим, что оказались успешно
завершены все хозяйственные хлопоты ’’нулевого цик¬
ла”: оборудованы специальные помещения, приобретены
*Энгельс Ф. Анти-Дюринг. - М.: Политиздат, 1978. - С.225.
- 316 -
и смонтированы ”фалып-полы”, кондиционеры и прочие
’’остро дефицитные радости”. Более того, допустим, что
в силу редчайшего стечения обстоятельств сами по себе
нашлись одновременно опытные и покладистые работ¬
ники совершенно экзотических для большинства предг
приятий специальностей, способные программировать и
обслуживать ЭВМ. Рассмотрим пока лишь этот ’’крайне
благоприятный вариант” развития событий, так как
только в этом случае и выясняется суть принципиально¬
го тупика идеи АСУ - никто из людей, реально управ¬
ляющих производственным процессом, не знает главно¬
го: что делать с этой машиной?
Поэтому первая ’’спасительная” задача для значи¬
тельной части декретно внедряемых* АСУ - зарплата!
Конечно, всегда найдутся скептики, которые скажут,
что бухгалтер и его небольшая ’’свита” и раньше справ¬
лялись. Зачем, дескать, было ’’городить весь этот ого¬
род”: ’’золотая” машина и десятки людей, ее обслужи¬
вающих? Не понять им, серым от пыли ’’компьютерной
безграмотности”, что машина-то теперь уже не простаи¬
вает, а значит, и сводка в ЦСУ о загрузке вновь создан¬
ного ВЦ будет не совсем ’’липовой”...
Следующая по степени распространения ’’выручаю¬
щая задача” эры АСУ - ’’контроль исполнения”. Имен¬
но на этой задаче выпестовано не одно поколение при¬
кладных программистов 70-х годов. Суть ее в том, что¬
бы организовать ввод в память ЭВМ части канцеляр¬
ских документов и затем продемонстрировать ’’гостям
сверху” машинные распечатки, грозно напоминающие о
сроках действия того или иного приказа по цеху, отделу
и т.д. Не всегда, правда, высокому гостю бывает понят¬
но, чему это снисходительно улыбается при этом секре¬
тарь... Ну, да ладно - это все эмоции, а вот премия за
’’внедрение новой техники” - вещь вполне конкретная.
Итак, ’’зарплата”, ’’контроль исполнения”, что
еще? Иногда удается найти сотрудника, чья работа ока¬
зывается связана с большим объемом ’’сухого счета”:
статистика загрузки машины сразу же резко улучшает¬
ся! Цо где же реальные производственные задачи, нуж¬
дающиеся в автоматизации? Конечно, в самом произ¬
*Все описываемые здесь ’’компьютерные пейзажи” относятся к на¬
саждаемым извне так называемым плановым системам автоматизации.
Понятно, что в тех, увы, все еще весьма редких ”на полях АСУ”, слу¬
чаях, когда большую ЭВМ приобретают для решения предметной за¬
дачи, процесс автоматизации носит качественно иной характер.
- 317 -
водственном процессе их, что называется, ’’пруд пру¬
ди”, но как их запрограммировать? Свои реальные про¬
изводственные проблемы люди, как правило, даже бли¬
жайшему коллеге (да и самим себе!) не всегда в состоя¬
нии четко сформулировать, а попытаться объяснить их
человеку ’’другой цивилизации” - программисту...?
На пороге 80-х годов стало, наконец, ясно, что вол¬
на ’’АСУ-эйфории” разбилась о ’’понятийный барьер” -
невозможность точно в деталях сформулировать суть
фактически решаемых производственных задач. Внешне
кажется, что почти все практически решаемые задачи
достаточно ясно регламентированы инструкциями, при¬
казами, положениями о подразделениях и т.д. Однако
при первой же попытке организовать работу сотрудни¬
ков предприятия точно ”по инструкции” выясняется,
что всякая имеющая хоть какой-то практический смысл
деятельность оказывается при этом полностью парали¬
зована. Именно на этом неоднократно проверенном
факте и основаны, в частности, давно применяемые ме¬
тоды забастовки государственных служащих (в тех стра¬
нах, где вне частного сектора забастовки законодатель¬
но запрещены, например в Великобритании). Известно,
что письма, которые при обычных условиях доходят в
любую точку этой страны не более чем за сутки, в тех
случаях, когда работники почтового ведомства начина¬
ют работать ’’точно по инструкции”, идут... месяц и бо¬
лее.
После того как принципиальная бесплодность попы¬
ток изменить сложившуюся структуру предприятия так,
чтобы заставить его сотрудников работать по формаль¬
ным инструкциям, заложенным в планово навязанную
’’директивой сверху” машину, стала на рубеже 80-х го¬
дов очевидной, идея ’’всеобщей АСУ-низации” тихо
умерла..., оставив, впрочем, после себя многочисленные
поныне активно здравствующие ’’АСУ-НИИ” и прочие
’’прохладно-проектные конторы” - весьма ценный, с
точки зрения любого горисполкома, резерв для сезон¬
ных овощных работ.
Надежды...
В начале 80-х годов тлеющие угольки надежды ав¬
томатизировать обработку, по крайней мере, части цир¬
кулирующих в хозяйственном механизме информацион¬
ных потоков вспыхнули вновь и были связаны на этот
- 318 -
раз с появлением вычислительных машин принципиаль¬
но нового типа - персональных компьютеров (ПК).
К концу 80-х годов успехи микропроцессорной ре¬
волюции позволили создать простой и компактный на¬
стольный прибор, с которым могли работать ’’один на
один” специалисты самых различных отраслей знаний.
Благодаря ’’дружественному” характеру общения такой
машины с пользователем оказалось возможным органи¬
зовать прямой диалог ’’человек - ЭВМ” на простом и
понятном ’’человеку с улицы” языке.
’’Дружественный” подход к организации диалога
’’человек - ЭВМ” позволил, наконец-то, преодолеть
’’узкое место” при использовании традиционных средств
вычислительной техники - необходимость предваритель¬
но объяснить прикладную задачу во всех ее тончайших
деталях программисту. Выяснилось, что работа идет
много эффективнее, когда каждый участник производст¬
венного процесса находится в своей ’’зоне компетентно¬
сти”: программисты создают, скажем, все более со¬
вершенные средства общения с ЭВМ, а специалисты в
конкретных областях знаний самостоятельно приме¬
няют эти ЭВМ. После того как в начале 80-х годов
таким образом удалось преодолеть роковой ’’понятий¬
ный барьер”, долгие годы отделявший миллионы специ¬
алистов от необходимых им вычислительных ресурсов, в
хозяйственный механизм США проникло уже свыше
20 млн. ПК.
Однако не менее важно и то, что почти столько же
машин ’’облегченной” конфигурации, так называемые
домашние компьютеры, проникли за это же время не¬
посредственно в жилища американцев и начали посте¬
пенно превращать все более заметную часть их свобод¬
ного времени в качественно новую фазу созидательной
деятельности.
Как показывает статистика, в среднем треть време¬
ни домашний компьютер используется как средство
эмоциональной разрядки и развлечения. Для этой цели
созданы десятки тысяч самых различных типов про¬
грамм компьютерных игр, рассчитанных практически на
все вкусы и индивидуальные склонности владельцев
хобби-компьютеров. Другая треть времени отводится
для реализации обучающих программ (курсы по раз¬
личным дисциплинам школьного и дошкольного уровня,
а также компьютерные средства поддержки процесса са¬
мообразования взрослых). Основное отличие ПК-курсов
- 319 -
- игровой, непринужденный характер обучения, в том
числе и самым сложным разделам физики, химии, ма¬
тематики и др. Последняя и, видимо, в настоящее время
наиболее важная по прямому макроэкономическому эф¬
фекту треть - это время, затрачиваемое на решение ост¬
рых производственных задач, которые обычно ”не отпу¬
скают” сознание сотрудника, профессионально занятого
творческим трудом, даже когда он находится дома. Все
более часто оказывается, что раскованная свободная об¬
становка за пультом домашнего компьютера позволяет в
буквальном смысле ’’между играми” найти то единст¬
венное решение, которое упорно ускользало в стрессо¬
вой ситуации большого офиса.
Наконец, домашний компьютер, соединенный кана¬
лами телефонной сети с базовой ЭВМ предприятия, ока¬
зывается сегодня технологической базой интенсивного
развития нового сектора экономики, который получил
название ’’домашняя индустрия” (cottage industry). По¬
ясним общий смысл этого термина на простом примере.
Весьма распространенная сегодня ситуация, когда моло¬
дая женщина, скажем программист по специальности,
выходит замуж и оказывается вскоре перед трудным
выбором: бросить на два-три года работу рачи своего
первенца или же все это время мучительно разрываться
’’между карьерой и семьей”... Между тем сегодня ока¬
зывается возможен и третий путь, свободный от неиз¬
бежных личных и социальных потерь первых двух. Ка¬
налы электронной почты, подключающие домашние
компьютеры к сети, позволяют брать ’’задание на дом”
и возвращать в учреждение результаты по мере их по¬
лучения. Женщина-программист может теперь гармо¬
нично сочетать выполнение своих обязанностей перед
семьей с возможностями продолжения профессионально¬
го роста. Разумеется, непосредственно за пультом до¬
машнего компьютера она проводит лишь столько време¬
ни, сколько ей оставляет занятый в манеже своим ми¬
ром малыш..., но ниточка живой связи с производствен¬
ными проблемами не рвется.
Кроме программистов на такой ’’удаленный режим”
сотрудничества переходят многие инженеры и специа¬
листы других профессий. Возможность оперативной пе¬
редачи текстовой и графической информации между ПК
по каналам электронной почты позволяет эффективно
сотрудничать в рамках одного трудового процесса зна¬
чительному контингенту территориально рассредоточен-
- 320 -
ных на больших расстояниях сотрудников. При этом не
обходимость ежедневного ’’физического присутствия” в
учреждении, как выяснилось, требуется теперь лишь от
носительно небольшому числу административных слу¬
жащих.
Даже самые первые чисто внешние оценки эффек
тивности такого гибкого подхода к организации труда
учреждений показывают заметный выигрыш в произво
дительности ’’белых воротничков”, в том числе из-за
заметной экономии времени и сил на дорогу в ’’контору
и обратно” (до трех часов ежедневно). Кроме того, у
большинства сотрудников появляется возможность про¬
должать в полном объеме исполнение своих функцио¬
нальных обязанностей при ’’неполном физическом здо
ровье” (скажем, весьма распространенный в межсезонья
’’предпростудный синдром”), когда реальной причиной
невыхода на работу является серьезный риск дальней¬
шего ухудшения состояния здоровья вне дома, в то вре
мя как сама по себе возможность работать сохраняется
почти полностью.
Здесь и сегодня
До конца текущей пятилетки наша промышлен¬
ность должна будет по плану выпустить первый милли
он отечественных ПК. Какие же проблемы из числа
наиболее острых необходимо при этом решить?
Складывающаяся сегодня ситуация вынуждаем
вспомнить известное замечание о том, что главный урок
истории заключается в том, что из истории уроков не
извлекают. Попытки слепого копирования структуры
американских систем управления хозяйственной дея¬
тельностью крупных предприятий (системы типа MIS -
Management Information System), получившие у нас в
70-е годы печальную известность под названием АСУ,
предопределили весьма заметную долю ’’участия” в об¬
щей сумме убытков, нанесенных к началу 80-х годов
’’динозаврами от электронизации” народному хозяйству
ведущих промышленно развитых стран.
Исторический парадокс ситуации, складывающейся
сегодня, во второй половине 80-х годов, на этапе раз¬
вертывания в стране массового производства ПК - ин¬
формационных систем нового типа, убедительно дока¬
завших за рубежом свою высокую экономическую эф¬
фективность, заключается в том, что в условиях сохра¬
- 321 -
нения существующей формально-бюрократической
структуры управления отраслью экономические потери
от производства первого миллиона ПК к концу XII пя¬
тилетки могут значительно превысить суммарные поте¬
ри ’’эры АСУ”.
Некоторые стороны этого "парадокса ПК" мы уже
обсуждали в газете "Известия": "Макси-проблема мик¬
ропроцессоров" (1985, № 201), на страницах журнала
ЭКО: "Осторожно: компьютеры!" (1986, № 7).
Поэтому здесь лишь кратко поясним суть первого
критически важного узла социально-экономических и
технологических противоречий массового производства
и внедрения ПК.
Любой индивидуальный инструмент, в том числе и
ПК, должен быть работоспособен всегда, когда он необ¬
ходим. Между тем до сих пор надежность выпускаемой
для нужд народного хозяйства вычислительной техники
была такова, что требовалось возле каждой ЭВМ дер¬
жать бригаду обслуживающего персонала. Чтобы перей¬
ти от уровня надежности таких машин к уровню надеж¬
ности профессионального ПК, скажем, фирмы Apple -
исторически первого за рубежом производителя массо¬
вых ПК, соответствующим предприятиям требуется со¬
вершить ’’технологический рывок” по уровню надежно¬
сти в 100 раз! Каждый, кто хоть когда-нибудь сталки¬
вался с современным промышленным производством,
понимает, какой ценой дается повышение уровня на¬
дежности серийно выпускаемой продукции, скажем, на
10 - 20%. Задача, которая стоит сегодня перед сектором
ПК отечественной индустрии вычислительной техники,
- за несколько лет повысить надежность этой массовой
народнохозяйственной продукции на два порядка...
К сожалению, пока отсутствуют главные экономи¬
ческие рычаги, которые могли бы включить ’’социаль¬
ный пресс” неуклонного повышения надежности выпу¬
скаемой продукции. В целом для хозяйственного меха¬
низма все еще действует императив количества: ’’Если
завод в течение полугода не выполнил план по объему
на одну десятую процента, директора могут снять с ра¬
боты. А если потребитель на один процент увеличит
возврат продукции заводу, директор может отделаться
внушением” (Экономическая газета. - 1987. - № 11. -
С.21).
Одним из важнейших факторов эффективного внед¬
рения сложной техники является уровень фирменного
21 — Г. Громов
- 322 -
сервиса. Ведущие зарубежные фирмы, производящие
ЭВМ, держат поэтому в сервисной службе от 10 до 25%
общей численности своих служащих. Их главная задача
- создать условия, при которых время восстановления
вышедшего из строя изделия измерялось бы для потре¬
бителя часами, в отдельных ситуациях - до суток. Как
правило, все сервисные службы работают без выходных,
24 часа в сутки.
Пока у нас в стране еще не развернута сеть техни¬
ческого программного обслуживания ПК необходимой
плотности, способная обеспечить оперативное восстанов¬
ление большей части выходящих из строя ПК, объем их
выпуска должен определяться не производственными
возможностями заводов-изготовителей, а соотношением
уровня надежности выпускаемых машин и пропускной
способности действующей сети сервиса. В противном
случае значительная часть производственных мощно¬
стей отрасли будет перерабатывать остродефицитные
”комплектующие” в так называемый кремниевый лом,
суммарная цена которого окажется к концу пятилетки
тем выше, чем больший объем годового производства
удастся обеспечить.
Экономика и качество
Чтобы предотвратить опасную тенденцию превра¬
щения заводов, выпускающих ПК, в ’’конвейер кремни¬
евого лома”, целесообразно связать финансовое благо¬
получие предприятий с реальной работоспособностью их
продукции у потребителя в течение всего срока службы
парка машин. Как это сделать? В первую очередь необ¬
ходимо возможно быстрее отказаться от фатального для
потребителя акта ’’купли-продажи” ПК. Дело в том,
что, после того как деньги за изготовленную продукцию
’’поступили в план”, все остальное, в том числе и рас¬
тущие на стеллажах потребителей груды металла с на¬
званием ’’компьютеры”, для завода уже только ’’лири¬
ка”... Так формируется класс ЭВМ, который получил у
потребителей точное название ’’компьютеры, встраивае¬
мые в стеллажи”...
Необходимо не продавать ПК, а сдавать их в ’’про¬
кат”, в аренду (более точный термин ’’лизинг”) так,
чтобы сумма регулярных платежей за время до полного
морального износа парка выпущенных ПК (скажем, за
три года) давала заводу нормативную прибыль только в
- 323 -
том случае, если ПК были в основном работоспособны,
и, наоборот, неотвратимо разоряло бы предприятие, ко¬
торое решится выпускать ненадежную, не обеспеченную
сетью сервиса технику. Суть предлагаемого механизма
крайне проста: пока ПК не работоспособен, платежи за
его аренду приостанавливаются. Только в этом случае
появится реальная надежда на то, что долгожданный
плановый миллион ПК окажется к концу XII пятилетки
реально работающим первым эшелоном массовой компь¬
ютеризации народного хозяйства.
21
ЭВМ и информатизация общества:
старые мифы и новые проблемы*
В фантастических романах главное это было радио.
При нем ожидалось счастье человечества. Вот радио
есть, а счастья нет.
Из записных книжек И. Ильфг
Почти всякий заметный технологический рывок вы¬
зывает сначала активное недоверие, всеобщий скепсис
а затем столь же массовую эйфорию радостно-нетерпе
ливого ожидания очередного ’’бога из машин”. И лишь
после преодоления этих двух первых этапов, изначаль¬
но в значительной степени иррациональной обществен
ной реакции, начинается этап реальной практической
эксплуатации в народном хозяйстве новых средств тех
ники, вскрывается и пласт проблем, которые они по¬
рождают, и открываемые ими возможности.
Этап полупрезрительного скепсиса в отношении
производственных возможностей станков второй про¬
мышленной революции - персональных компьютеров
был в основном преодолен в нашей стране к 1983 -
1984 гг., однако этап ЭЙФОРИИ опасно затянулся и
признаков его преодоления пока незаметно. Все еще де¬
лаются попытки измерять путь, пройденный страной в
направлении массовой компьютеризации народного хо¬
зяйства, числом ’’отгруженных” с заводов компьютеров.
Между тем по уровню надежности отечественные персо¬
нальные компьютеры уступают аналогичным машинам
США в 10 - 20 раз, а сеть их технического и программ¬
ного обслуживания практически отсутствует. Стоит ли
удивляться, что в этих условиях около половины всего
парка выпущенных отечественной промышленностью
персональных ЭВМ (ПЭВМ) до сих пор оказываются
постоянно неисправными. Это означает, что заводы,
производящие ПЭВМ, почти половину всей своей про¬
дукции могут заведомо записывать в прямой ущерб го¬
сударству. К концу 1988 г. общая сумма такого прямого
ущерба от выпуска ’’электронного лома” оценивается на
уровне от 300 до 600 млн. руб. Вместе с ростом планов
выпуска сумма гарантированных убытков народному хо¬
зяйству от производства неработоспособной у потребите¬
ля электронной техники быстро растет и (если не будут
♦Микропроцессорные средства и системы. - 1988. - № 5. - С.85.
- 325 -
приняты необходимые экстренные меры) к 1990 г. будет
измеряться миллиардами рублей!
Как предотвратить этот ’’плановый ущерб” народ¬
ному хозяйству, наносимый под флагом массовой ком¬
пьютеризации? Первое, что для этого необходимо сде¬
лать, - радикально изменить экономические критерии
оценки деятельности предприятий, производящих вы¬
числительную технику. Заводу должно быть экономиче¬
ски выгодно производить только надежные изделия, га¬
рантированно обеспеченные сетью сервиса. Массовый
выпуск ненадежных компьютеров, задержка с разверты¬
ванием сети обслуживания средств вычислительной тех¬
ники должны приводить к разорению завода-производи¬
теля, поставляющего стране дорогостоящий ’’электрон¬
ный лом”. Пути и формы такой экономической привяз¬
ки интересов предприятия (и отрасли в целом) к обще¬
государственным задачам выпуска надежной и квалифи¬
цированно обслуживаемой электронной техники в свое
время достаточно подробно обсуждались в печати:
’’Макси-проблема микропроцессоров” (Известия, 1985,
№ 201), ’’Осторожно: компьютеры!” (журнал ЭКО,
1986, № 7), ’’Надежность персональных ЭВМ и произ¬
водственная загрузка фирменной сети сервиса” (журнал
’’Микропроцессорные средства и системы”, 1985, № 4, а
также тот же журнал за 1988 г., № 4) и др.
Однако руководители заинтересованных мини¬
стерств все эти годы упорно делают вид, что к ним это
не относится. Все остается как было: годами не замечать
остро дискутируемую в печати проблему, ежегодный
экономический вес которой измеряется сотнями милли¬
онов рублей, даже сегодня - в годы перестройки и пол¬
ной гласности - можно! Министерства и ведомства, за¬
нятые производством средств вычислительной техники,
доказывают это с еще большим блеском и убедительно¬
стью, чем их коллеги из традиционных отраслей маши¬
ностроения. И действительно, кто же добровольно ре¬
шится подвязывать свое монопольно несокрушимое се¬
годня благополучие к неустойчивым интересам ’’каприз¬
ного потребителя?” Ведь для этого надо менять в корне
всю структуру управления, а значит, и людей... Поэто-
му-то и складывается та самая ’’патовая” ситуация,
когда никому ничего объяснять не надо: все знают и все
остается по-прежнему...
Кроме мифа об ’’информатизации с конвейера”, со¬
гласно которому чем больше ПЭВМ сошло с конвейеров
- 326 -
заводов, производящих ПЭВМ, тем выше следует счи¬
тать уровень компьютеризации страны (на профессио
нальном слэнге специалистов в области информацион¬
ной технологии этот миф получил название "сага о вет
вистых компьютерах”), за последние годы глубоко уко
ренились и ряд других не менее пагубных для нацио
нальной экономики мифов эпохи ’’электронизации всей
страны”. Наиболее ярко они проявляются в рамках хо¬
рошо известного не только в электронике, но и в других
областях техники ’’верхушечного” подхода, который со
трудник НИВЦ АН СССР М. И. Лазарев как-то опреде¬
лил лозунгом: ’’Вперед к компьютеризации... минуя те¬
лефонизацию”.
Пора бы, видимо, уже и осознать, что нельзя сколь¬
ко-нибудь всерьез обсуждать научно-технические про¬
блемы развития сетей ЭВМ, региональные и общенацио¬
нальные банки данных и знаний и другие столь попу
лярные сегодня в кругах ’’техноинтеллектуалов” проек
ты компьютерного ’’переустройства страны”, пока мно¬
гие регионы, включая обширные районы столичной об¬
ласти (например, такие как Серпухов и его академго¬
родки-спутники, образующие один из крупнейших про¬
мышленных и научных центров Подмосковья), не име¬
ют сколько-нибудь регулярного выхода на автоматиче¬
скую междугородную связь. В то время, как на компью¬
терных кафедрах многочисленных вузов, в кабинетах
академических и отраслевых НИИ азартно обсуждаются
математически элегантные концепции иерархии гло¬
бальных, национальных, региональных и локальных се¬
тей передачи данных, конструктор из ВНИИмотопрома
в Серпухове, научный сотрудник академгородка Пущи-
но-на-Оке или физик с Серпуховского ускорителя ведет
многочасовые изнурительные переговоры с районным
узлом связи по вековой давности сценарию: ’’Алло! Де¬
вушка, не могли бы Вы соединить меня с Москвой...
Нет, я не могу, после ноля часов, пожалуйста. Сделайте
сегодня! Девушка, я Вас очень прошу!” Все та же мно¬
гим знакомая по фильмам легендарной киноэпопеи о
событиях октября 1917 сцена: ’’Связь! Барышня,
связь!...”
Сегодня уже никому, видимо, не надо доказывать,
что компьютер - не ’’лампа Алладина” из пещер с со¬
кровищами третьего тысячелетия, а рабочий инструмент
- станок второй промышленной революции, предназна¬
ченный для эффективной обработки информации, цир¬
- 327 -
кулирующей в каналах хозяйственного механизма стра¬
ны. Несколько десятилетий назад было устанрвлено, что
пропускная способность информационных каналов хо¬
зяйственного механизма должна возрастать пропорцио¬
нально квадрату прироста валового национального про¬
дукта (ВНП). Иными словами, нельзя увеличить, ска¬
жем, на 40% ВНП, не увеличив одновременно вдвое
пропускную способность каналов передачи и преобразо¬
вания информации в хозяйственном механизме страны.
Поэтому при разностороннем анализе причин экономи¬
ческого застоя последних двух десятилетий нельзя упу¬
скать из внимания, кроме прочего, и общеизвестный
факт черепашьего роста пропускной способности инфор¬
мационных каналов в хозяйственном механизме страны.
Достаточно сказать, что, лидируя по стали, нефти и
другим ’’натуральным показателям”, мы нередко полно¬
стью упускаем из виду важнейшие информационные ха¬
рактеристики динамики современного индустриального
развитого общества. Так, например, телефонная сеть в
СССР в десять раз отстает от коммуникационной сети
США даже по чисто количественным показателям, ска¬
жем, по общему числу абонентских точек. С учетом же
качественного различия используемой аппаратуры раз¬
рыв этот оказывается существенно большим.
Наконец, с некоторых пор многотрудную борьбу с
бюрократизмом стали кое-где отождествлять с много бо¬
лее простой борьбой с бумажными носителями докуме¬
нтооборота. Между тем, несмотря на стремительный
рост в последние три десятилетия средств электронной
обработки информации, основу информационных пото¬
ков, циркулирующих в обществе, и у нас в стране и за
рубежом все еще составляет бумажный носитель инфор¬
мации. Динамика экономического роста промышленно
развитых стран до сих пор так и не позволяет им сни¬
зить темпы прироста документооборота на бумажном
носителе тысячелетней традиции. Бурный рост инфор¬
мационных потоков на иных исторически новых ’’аль¬
тернативных” носителях информации (машинный носи¬
тель, видео и т.д.) не только не уменьшает, а как будто
бы даже ускоряет рост бумагооборота. Суть феномена
электронного ’’форсажа бумаги” еще предстоит, видимо,
изучить, однако полезно отдавать себе отчет в том, что
общий бумажный выход американской, к примеру, эко¬
номики оценивается в 4 триллиона страниц в год и про¬
должает расти несмотря на то, что уже сотни миллио¬
- 328 -
нов канцелярских папок с документами переведены на
дискеты (гибкие магнитные диски) десятками миллио¬
нов владельцев ПЭВМ. В нашей стране производство
бумаги для письма и книгоиздательской деятельности в
расчете на душу населения в 10 раз меньше, чем в
США, а документооборот на дискетах пока практически
отсутствует.
Важнейшей характеристикой интеллектуальной ди¬
намики информационного общества является уровень
доступности населению богатства разнообразия книжной
продукции. В настоящее время у нас в среднем на каж¬
дого грамотного человека разнообразие доступной ему
книжной продукции оказывается в 10 раз меньше, чем,
скажем, аналогичный показатель для России 1913 г.
Как отмечают комментирующие этот трагический не
только для общекультурного развития населения страны
факт социологи Института книги при НПО ’’Книжная
палата” Л. Гудков и Б. Дубинин, ’’социальные механиз¬
мы организации литературы и науки только в одном их
узловом моменте - при переводе идей и чувств как ре¬
зультатов индивидуальной работы в формы письменной
культуры - блокируют инновационные структуры, со¬
здающие динамику интеллектуальной жизни”.
Фатальная для интеллектуальной динамики, види¬
мо, нескольких поколений советских людей изоляция от
книги (из-за принципиально порочной тиражной поли¬
тики), так и не преодоленная до сих пор, ныне накла¬
дывается на новый стремительно растущий культурный
разрыв на этот раз в области ВИДЕО. Поток информа¬
ции, поступающей к населению с экранов видеомагни¬
тофонов, в мире в целом уже сопоставим по ’’мере раз¬
нообразия” с продукцией книгоиздательской индустрии.
В США ежегодно издается около 50 тысяч наименова¬
ний книг и имеется в наличии 50 тысяч различных ви¬
деофильмов: учебных, справочных, художественных
и т.д. По числу производимых видеомагнитофонов и, со¬
ответственно, видеофильмов на душу населения наша
страна до сих пор отстает от ведущих промышленно
развитых стран в 1000 раз. Это означает, кроме проче¬
го, что в новом мире культуры, по масштабам сопоста¬
вимом с миром книги, интеллектуальный и духовный
натиск наших политических оппонентов не встречает
сегодня никакого сопротивления как за рубежом, так и
внутри страны. На вновь открытом в конце XX в. кон¬
тиненте культурной цивилизации все события происхо¬
- 329 -
дят без нашего участия. Пока трудно предсказать даже
самые ближайшие последствия происходящего ныне то¬
тального одностороннего культурного разоружения для
будущего страны со статусом великой державы.
Среди факторов, резко ограничивающих рост про¬
пускной способности информационных каналов хозяйст¬
венного механизма страны, не последнее место занима¬
ет совершенно иррациональный, по-видимому, суевер¬
ный в своей основе страх, который ’’компетентные” ор¬
ганизации все еще испытывают перед множительной
техникой. Мало того, что объем производства средств
оперативного копирования бумажных документов у нас
на два-три порядка ниже, чем в любой другой промыш¬
ленно развитой стране (в СССР в год производится 2
тысячи аппаратов типа ’’ксерокс”, а, к примеру, в ФРГ
- свыше 200 тысяч), так даже те аппараты, что имеют¬
ся, используются обычно с такими ’’режимными” слож¬
ностями, которые еще в несколько раз снижают их эф¬
фективность. Можно предположить, что когда-то это
могло иметь смысл (если ограничения на циркуляцию
общеизвестной информации вообще могут иметь хоть
какой-то смысл), но сегодня, когда одних только ЭВМ,
снабженных автоматическими печатающими устройст¬
вами (принтерами), в стране производится в 10 - 20 раз
больше, чем ксероксов, продолжать держать их за же¬
лезными дверями?... И, тем не менее, весьма весомый
вклад в замедление циркуляции информационных пото¬
ков ’’режим”, разработанный для ксероксов во времена
оные, все еще вносит, и экономическая цена такого ти¬
па ’’забытых инструкций” неуклонно растет.
Что такое информатизация общества?
Информатизация - это совокупность взаимосвязан¬
ных политических, социально-экономических и техно¬
логических факторов, которые обеспечивают свободный
доступ всем самодеятельным членам общества к любым
(кроме небольшого класса законодательно временно за¬
крытых) источникам информации.
Оценивать уровень информатизации масштабами
выпуска ЭВМ (пусть даже и безупречно работоспособ¬
ных), успехами в реализации престижных проектов ис¬
кусственного интеллекта и так далее - это по существу
то же самое, что оценивать успехи в развитии, скажем,
сельского хозяйства числом тракторов, комбайнов, гек¬
тарами пашни, кубокилометрами мелиорации т.д.
- 330 -
Об этом, видимо, не стоило и упоминать, если бы
попытки свести многосложную проблему информатиза
ции общества к той или иной научно-технической зада
че не встречались столь часто. Например, авторитетный
ученый из Киевского центра кибернетики на полном
серьезе утверждает на страницах центральной газеты,
что, по его мнению, "формирование машинной инфор¬
матики взамен "бумажной" это и есть информатиза
ция" (Ю. Каныгин. Фактор прогресса. - Правда, 21
июня 1988). "Это же парадокс, - считает он, - что
именно в 70-е годы, когда широко развернулись работы
по созданию АСУ разного класса и назначения, в сфере
управления ускорились негативные процессы "разбуха¬
ния аппарата", роста формализма, числа бессмыслен¬
ных документов, процедур и регламентов".
На наш взгляд, "негативные процессы", о которых
с недоумением упоминает в контексте массового насаж¬
дения разного рода АСУ-контор А. Каныгин, это вовсе
не парадокс, а закономерный результат технократиче¬
ского подхода к решению задач информатизации.
После того, как очередное массированное вложение
средств в голубую технократическую мечту завершается
очевидным экономическим крахом, наступает фаза по¬
иска "объективных причин" или, на крайний случай,
"парадоксов", научно объясняющих нанесенный эконо¬
мический эффект ("из 5 тысяч созданных организаци¬
онных АСУ, - уточняет Ю. Каныгин, - большая часть
представляет собой малоразвитые системы, не улучша
ющие технологию управления предприятиями и учреж¬
дениями").
Справедливости ради, необходимо отметить, что
крупномасштабные эксперименты эпохи АСУ оказались
разорительными уроками болезненного освобождения от
очередной волны технократического мышления для ру¬
ководства многих корпораций практически всех про¬
мышленно развитых стран. Сегодня особенно важно по¬
этому сделать необходимые выводы из дорогостоящих
ошибок (и своих, и чужих), чтобы, по крайней мере, не
повторять их на новом витке информатизации. Один из
наиболее очевидных такого типа уроков заключается в
том, что реальное продвижение страны вперед по пути
к информационному обществу осуществляется по изве¬
стному принципу "движения эскадры": общий темп оп¬
ределяет скорость самого тихоходного судна. Только по¬
этапное комплексное решение взаимосвязанных про¬
- 331 -
блем информационной технологии во всех ее и новей¬
ших и вполне традиционных ипостасях может позво¬
лить эффективно осваивать средства, выделяемые на
информатизацию. Любой искусственно упрощенный
подход, как бы внешне привлекателен он ни был, заве¬
домо гарантирует создание под флагом информатизации
очередной еще более масштабной, чем печальной памя¬
ти эпохи АСУ, экономической ’’черной дыры”, куда
уже начали проваливаться сотни миллионов рублей,
расходуемые ныне на производство ненадежных и ни¬
кем не обслуживаемых ПЭВМ. Остановить разоритель¬
ный поток ’’ветвистых компьютеров”, создать условия
для эффективного использования растущего парка ЭВМ
- лишь одна из сложного ряда технологических задач
информатизации, которая ни в коей мере не должна за¬
слонять другие не менее острые: книгоиздательская ин¬
дустрия и тиражная политика, видео, телефон, кабель¬
ное телевидение и другие средства коммуникации, ксе¬
роксы и т.д.
Одновременно следует начать формирование и ши¬
рокое общественное обсуждение взаимосвязанных про¬
грамм политического, социального, правового и эконо¬
мического аспектов общегосударственной проблемы ин¬
форматизации общества.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Часть первая
НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ
РЕСУРСЫ . 5
Введение 5
Истоки информационной технологии 7
Книгопечатание - первая информационная
революция 11
Информация - новый предмет труда 14
Информационный кризис 14
Когда появились первые симптомы информационного
кризиса? 15
Информационные ресурсы 20
’’Технологический отрыв” 28
Внешнеторговый баланс по наукоемкой продукции... 30
Глобализация информационно-ориентированной
экономики 36
Патентно-лицензионный баланс 41
’’Сфера” технологии 46
Рынок ’’деловых услуг” 55
Управленческий отрыв 56
Информационные услуги 57
’’Иная простота...” 67
Инновационный механизм: динамика, факторы
роста 71
Асимметрия риска 81
’’Как разжечь светильник?” 86
Инновационный цикл ’’яблочного компьютера” 89
Информационный пул: Кремниевая долина 98
Кадровая политика инновационной фирмы 106
Литература 116
Часть вторая
РЕПЕРНЫЕ ТОЧКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ
ТЕХНОЛОГИИ 119
Глава первая
ЭРА ЭВМ 119
Глава вторая
ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 125
Темпы роста индустрии ЭВМ 125
Количественные показатели развития индустрии ЭВМ:
погрешность прогнозной оценки 131
Глава третья
ТЕХНОЛОГИЯ АВТОФОРМАЛИЗАЦИИ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ
Три этапа информационной технологии:
эволюция критериев
Универсальные ЭВМ для специализированных примене¬
ний: мини-, микро-, персональные ЭВМ 149
Микропроцессоры и микроЭВМ 152
Проблемно-ориентированные мини-ЭВМ и
персональные компьютеры 155
Феномен пресональных вычислений 155
Глава четвертая
ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ И НАУКА
ПРОГРАММИРОВАНИЯ 159
Персональные вычисления и тенденции развития
технологии программирования 159
О критериях эффективности в программировании 161
Причины устойчивости ’’реликтовых” критериев 162
Альтернатива ’’реликтовому” критерию? 164
Микропроцессорная революция и большая наука
программирования 170
1% эффективности: критический порог? 173
Математика в программировании:
’’проблеск надежды”? 178
производительность труда программистов:
факты и легенды 190
Глава пятая
ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ: ТОЧКИ
РАЗРЫВА НА ТРАССЕ РАЗВИТИЯ 198
Информационная технология:
темпы и характер развития 198
Реализация программ и постановка задачи:
отношение трудоемкости 204
Шкала относительной тяжести ошибок по фазам
проекта 211
Макет прикладной программы 217
Персональные вычисления или
макетирование программ? 221
Персональные вычисления: ’’свет в конце тоннеля”.. 227
Технология программирования: этапы эволюции 230
Литература 234
Часть третья
СТАТЬИ РАЗНЫХ ЛЕТ 239
Программирование: ремесло, наука, искусство,
технология 239
Программирование как точная наука 251
Надежность персональных ЭВМ и производственная
загрузка фирменной сети сервиса 257
Автоформализация профессиональных знаний 265
’’Игровая компонента персональной ЭВМ: стимулятор
творчества, педагогический прием, жанр
киноискусства 300
Массовая копьютеризация - этап первый 314
ЭВМ и информатизация общества:
старые мифы и новые проблемы 324
Григорий Рафаилович Громов
ОЧЕРКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
изд. 2-е переработанное и дополненное
Корректор Е.М. Кучерявенко
Обложка художника А. Я. Кортунова
Оригинал-макет книги подготовлен
Е.Я. Богдановой
ЛР № 070051 от 23.07.91
Формат 84x108/32. Гарнитура Таймс
Бумага офсетная. Печать офсетная.
Усл.-печ. л. 21,0. Доп. тираж 5000 экз. Заказ 190.
Отпечатано в АО «ЦИТП»
125878, ГСП, Москва, А-445, ул. Смольная, 22