Текст книги "Знакомьтесь, информационные технологии"

Для того чтобы еще меньше зависеть от климатических условий, уже давно многие растения выращиваются в теплицах (в закрытом фунте) – помидоры, огурцы, перец, бананы, баклажаны и многое другое. Последние годы площадь теплиц постоянно растет не только в регионах с низкой температурой, но и в теплых странах: даже здесь теплицы дают больший урожай, чем самое ухоженное поле. Сегодня для покрытия теплиц используются различные материалы, а не исключительно стекло: новые материалы не только дешевле и легче стекла, но и пропускают необходимую часть спектра поступающей солнечной энергии. Принципиально важно, что в теплице может быть создан необходимый для данного растения микроклимат, а также соответствующие различным периодам роста растения условия, в частности продолжительность светлого и темного периода суток.

Сегодня практически все процессы управления теплицей автоматизированы. В зависимости от высаженной культуры (с учетом особенностей данного сорта) выбираются оптимальные параметры микроклимата теплицы. Эти параметры записаны в памяти компьютера. В теплице создается аппаратно-программная система, в которую, кроме компьютера с программным обеспечением, входят также различные датчики и исполнительные механизмы, связанные с компьютером в единую локальную сеть теплицы.

Датчики измеряют и передают в компьютер информацию по различным характеристикам, например:

• температуру почвы и воздуха в различных частях теплицы, а также воды, предназначенной для полива;

• уровень освещенности в разных частях теплицы;

• влажность почвы;

• состав воздушной среды (насыщенность кислородом и углекислым газом).

В компьютере хранятся данные об оптимальных значениях параметров, которые должны поддерживаться в теплице. По полученной информации и имеющимся данным проводятся необходимые вычисления, в которых используются сведения о конструкции теплицы (например, движение потоков воздуха при нагревании и охлаждении различных частей теплицы). На основе выполненных расчетов программа принимает решение о приведении в действие тех или иных механизмов: включение или выключение групп ламп, открытие или закрытие окон, включение или выключение отопления, начало подачи воды или прекращение полива. Соответствующие команды подаются на исполнительные механизмы.

Таким образом, в теплице поддерживаются оптимальные параметры для роста высаженных растений. В результате в теплице выращивается урожай к определенному сроку и с заранее известными параметрами.

Сегодня уже созданы программируемые роботы-манипуляторы, способные двигаться между растениями и собирать плоды. Выгрузка плодов из робота и упаковка также полностью автоматизированы.

Можно считать, что уже созданы все необходимые элементы для работы полностью автоматизированных теплиц.

Давно известно – эффективное животноводство базируется на элитных животных, которые могут быть выращены путем длительной селекции. Но сегодня сам процесс селекции качественно изменился: вместо многолетних скрещиваний и проверки полученных животных, проводится компьютерное моделирование характеристик будущего потомства[61]61
  Подробнее об использовании суперкомпьютеров в генной инженерии рассказано в разд. «Суперкомпьютеры – все мощнее и все дешевле» гл. 2.


[Закрыть]. При этом с большой вероятностью можно получить новорожденных животных с заранее планируемыми параметрами.

Для того чтобы элитные животные смогли нормально развиваться, им необходимо создать соответствующие условия. Элита гораздо более требовательна к условиям содержания и, особенно, к пищевому рациону. Только при правильном рационе можно получить значительное ежедневное увеличение веса животных и стабильно высокие надои. Сегодня известно, что ежедневный рацион животных зависит от многих факторов, в том числе от генетических особенностей и возраста животного, от времени года, периода лактации и даже от времени суток. Не менее важно и сегодняшнее физическое состояние животного. В зависимости от этих факторов формируется рацион для каждого животного.

Естественно, что подготовить индивидуальный рацион для каждого из 100–200 животных, содержащихся на ферме, можно только с использованием информационных технологий. Сегодня практически все фермерские хозяйства в Западной Европе и Северной Америке оснащены компьютерами, подключенными к Internet. В компьютере ведется база данных (БД) животных, находящихся в хозяйстве. В базе данных хранятся все основные сведения о каждом животном.

Ежедневно фермер заносит в БД информацию о полученном животным за день корме (состав, объем и т. д.), удое, привесе и другие данные. Зооинженер обращается по Internet[62]62
  Совершенно не важно, где находится зооинженер, – в ближайшем городе, университетском центре или в другой стране.


[Закрыть] к этой же базе и определяет (назначает) рацион животным на завтра. Составление рациона проводится на компьютере с помощью программ анализа развития животных. По Internet завтрашний рацион возвращается к фермеру. После этого в компьютере фермера формируется заявка на получение корма, которая отправляется на комбикормовую фабрику по электронной почте. В соответствии с заявкой готовится индивидуальный набор кормов[63]63
  Подготовка продукции персонально для конкретного пользователя является характерной особенностью производства в постиндустриальный период.


[Закрыть] для данной фермы.

Теперь можно кормить животных подготовленными персонально для них кормами. В случае заболевания животных в корм могут добавляться лекарства (в соответствии с указаниями ветеринара). Такое решение требует минимального времени фермера. При этом обеспечивается двойной эффект:

• увеличиваются надои и прирост животных;

• сокращаются расходы на приобретение кормов, т. к. заказываются только необходимые корма (по количеству и составу).

Еще один, косвенный, эффект, получаемый от использования информационных технологий в животноводстве, заключается в том, что накапливается огромный статистический материал по развитию животных с известными генетическими характеристиками. А имеющиеся сегодня программы статистической обработки данных позволяют моделировать будущих животных с наилучшими характеристиками.

Садоводство пока еще наименее автоматизированная отрасль сельского хозяйства: необходима индивидуальная работа с каждым плодом. Сегодня (пока еще в лабораториях) проверяются различные методы проверки зрелости плода. Для этого яблоки, груши, персики облучаются лазером, ультразвуком, радиоволнами и другими видами излучений. Отраженный сигнал позволяет определить степень зрелости плода, т. е. сделать вывод о возможности его снятия с дерева. При этом процесс обнаружения плода на дереве уже автоматизирован – роботы, оснащенные двумя видеокамерами и программами распознавания образа, легко находят яблоки и груши среди листвы.

Но роботы не ограничиваются сбором только плодов. Разрабатываемый исследователями из университета Западной Англии в Бристоле робот SlugBot сможет жить на воле как хищник и питаться слизняками: он отлавливает их 1,8-метровой подвижной «рукой» с большим когтем на конце. Встроенная система глобального позиционирования (GPS) поможет роботу возвратиться на базу, когда он наберет полную емкость слизняков, а заряд его батарей будет на пределе. На базе слизняки в результате разложения будут выделять метан – топливо для роботов, превращаемое ими в электричество.

Человек питается не только тем, что выросло в поле и на ферме, но и тем, что выловлено в море. Еще совсем недавно рыбаки могли рассчитывать только на удачу и примерное знание «рыбных» мест. Потом появились эхолоты, позволяющие получить информацию о том, что делается на глубине. Теперь можно бросать сеть именно там, где была рыба. Но надо еще пройти много миль по морю, пока не найдешь большой косяк рыбы.

В конце XX века норвежские рыбаки придумали новый способ ловли рыбы. Вернее, не ловли, а разведения, так же как разводят животных на фермах. Для этого отгораживают часть моря или фиорда и запускают туда мальков норвежской семги. Этот рыбий «детский сад» называется фермой[64]64
  На аналогичных морских фермах выращивают жемчужные раковины. Сегодня ежегодно выращивается более Ют жемчуга, что существенно превосходит объем его добычи.


[Закрыть]. На плоту, прикрепленном к сетке, которая отгораживает ферму от моря, размещаются автомат по разбрасыванию корма и емкости с сухим кормом. Автомат сам, без участия человека, выбирает из емкости корм и бросает его внутрь фермы. При этом:

• объем корма, который подается на еду, зависит от возраста рыб, погодных условий, времени суток;

• автомат разбрасывает корм на разные участки поверхности моря внутри фермы, чтобы все рыбы получили равную порцию.

Программное управление автоматом гарантирует оптимальный рацион для рыб.

Человек появляется на ферме не чаще одного раза в неделю, чтобы привести новый корм и засыпать его в емкость автомата. Таким образом, ни что не нарушает покой рыб.

В результате на ферме создаются оптимальные условия для роста рыб. Все они растут совершенно одинаково. Когда они достигают веса в 5 кг, их можно вылавливать. Отличие в весе рыб не превышает 200 г, т. е. 4 %. Рыбы вылавливаются (можно сказать, достаются из воды) сеткой, отделяющей часть фермы. Отделенный участок фермы гарантирует необходимый на сегодня размер «улова». Потом сетка с нужным количеством рыбы электрической лебедкой подтягивается к краю фермы, и можно забирать улов.

Семга поступает в магазины и рестораны не только Норвегии и Европы, но и Японии. При этом в Японии закон разрешает продавать рыбу не позже, чем через 40 часов после того, как ее выловили. Поэтому транспортировка рыбы из Норвегии в Японию (это более 10 тысяч км) осуществляется на российских транспортных самолетах ИЛ-76, которые могут преодолеть это расстояние без посадки с 40-тонным грузом на борту. Сразу после того как самолет вылетает из России в Норвегию, об этом на ферму передается сообщение по электронной почте, после чего начинается лов рыбы. К моменту приземления самолета рыба находится на берегу и тут же загружается на борт. Затем 12 часов полета, и самолет приземляется в Японии. Еще через 3 часа рыба попадает в магазин. С момента вылова рыбы прошло менее 20 часов – норма выдержана. Такая организация лова и продажи рыбы возможна только при хорошо налаженной системе передачи информации по всему миру, иначе несогласованность действий многих людей из разных стран может привести к огромным убыткам для всех участников.

* * *

Сегодня, благодаря информационным технологиям, сельское хозяйство обеспечивает человечество необходимыми продуктами питания. Существующий резерв производительности позволяет прогнозировать, что и в обозримой перспективе населению Земли голод не грозит. Опытное выращивание пшеницы в закрытом грунте позволило получить более 20 т зерна с гектара[65]65
  В 2001 году средняя урожайность в России составила около 4 т зерновых с гектара. 2001 год – один из самых урожайных в России.


[Закрыть]. А теплица позволяет собирать три-четыре урожая в год. Да и построить ее можно в несколько этажей. Сегодня строительство и эксплуатация такой теплицы слишком дороги, но завтра могут оказаться вполне рентабельными.

Сельское хозяйство также способно сократить зависимость от углеводородного сырья за счет возобновляемых видов энергии. Не только в Китае проводятся эксперименты с получением автомобильного и ракетного топлива, но и в Европе продается все больше экологически чистого автомобильного топлива, полученного из отходов сельскохозяйственного производства. Аналогичное топливо (из сахарного тростника) получают и в Бразилии.

Кроме того, что «биологическое» топливо возобновляемо, оно чистое с экологической точки зрения. Поэтому страны Европейского Союза приняли решение довести продажу «биологического» топлива к 2010 году до 10 % от общего объема продаваемого бензина.

Можно также ожидать получение возобновляемых полезных ископаемых, например микроэлементов, из сельскохозяйственных продуктов: так отходы сахарного тростника с одного гектара содержат почти тонну очень чистого кремния, который может использоваться в электронике.

Компьютер вместо пишущей машинки и калькулятора

Только сегодня стало ясно, как же было сложно печатать на пишущей машинке… Выровнять правый край при соблюдении правил переноса не возможно – для этого надо равномерно по строке формировать разрывы между словами. Английских букв и специальных символов нет. Шрифт только один. Буквы «пляшут». А для того чтобы исправить ошибку, надо не только замазать букву, но и попасть на ее место другой буквой, что практически не возможно. Поменять местами несколько слов нельзя – только перепечатать весь лист. Или несколько, если слова находятся на разных листах.

* * *

Этих проблем принципиально нет при подготовке текста на компьютере: сегодня можно задать множество параметров текста, и программа будет их автоматически поддерживать. Язык, символы, шрифты – все это можно выбрать из огромного перечня и использовать в своем тексте. А исправления букв, слов или перенос на другое место многих страниц осуществляются всего лишь нажатием на несколько клавиш.

Сегодня количество сотрудников различных офисов превосходит производственных и сельскохозяйственных рабочих вместе взятых. И требования к организации управленческой деятельности сегодня как никогда высоки. Естественно, необходима автоматизация этого труда. Особенно важно автоматизировать процессы документооборота и работу с информацией.

Практически сразу же после начала производства компьютеров они стали использоваться в офисах. И сегодня наиболее распространенными программами являются различные офисные комплексы. В России практически повсеместно используется Microsoft Office[66]66
  Офисные пакеты выпускаются и другими компаниями, например у Sun – это Star Office, Applix производит Applixware Office, a Corel выпускает WordPerfect Office. Есть и российский пакет «Русский офис», выпускаемый компанией «Арсеналъ».


[Закрыть]. В состав этого пакета входят несколько приложений.

• Word – текстовый редактор, используемый при подготовке различных документов: отчетов, писем, бизнес-планов, в том числе и необходимых для печати в Internet.

• Publisher – настольная издательская система, предназначенная для выпуска материалов без помощи профессиональных дизайнеров.

• Excel – электронные таблицы, применяемые для получения, обработки, анализа и отображения различной числовой информации.

• Visio – система построения диаграмм, предлагающая средства для наглядного представления идей, информации и систем.

• FrontPage – предназначен для создания Web-сайтов и управления ими.

• PowerPoint – помогает представлять материалы с помощью удобных в применении презентационных роликов.

• Access – система разработки баз данных, дающая возможность накапливать и хранить данные, получать к ним доступ и анализировать их.

• Outlook – позволяет эффективно планировать свое время и управлять информацией, а также значительно упрощает организацию общего доступа к информации.

В целом пакет MS Office предлагает методы работы, повышающие производительность офисного труда и обеспечивающие эффективную работу с разными приложениями. Иными словами, документ, подготовленный в одном приложении, может быть использован в любом другом приложении с сохранением всех установок.

Теперь подготовка текста, расчеты различных показателей, подготовка презентаций и другая офисная работа стали простыми и эффективными.

Фактически только с применением компьютеров начался реальный оперативный анализ финансовой деятельности предприятия – до этого бухгалтеры только составляли отчеты за прошедший период. Можно считать, что произошел переход от статического баланса к динамическому анализу финансового положения. С помощью калькулятора это сделать принципиально невозможно. Не говоря уже о представлении отчета в графическом виде.

Ежедневная офисная работа связана с обработкой большого количества документов. Одновременно необходимо оперативно вносить изменения в уже существующие документы. Можно выделить и другие особенности работы с информацией, характерные для работы офиса:

• делопроизводство;

• обработка оперативной информации;

• ведение архива и обеспечение регламентированного доступа к документам;

• оперативное распространение документов по структуре с контролем их прохождения;

• наличие информационных связей между подразделениями и филиалами;

• массовое производство и обработка персонализированных документов (счета, уведомления, письма, требования, контракты, финансовая и отгрузочная документация и т. д.).

Организация управления документооборотом – это поддержка процессов делопроизводства (регистрации, рассылки, архивного хранения документов и т. п.), формирование централизованных информационных ресурсов и электронного архива, поддержание их в актуальном состоянии и обеспечение регламентированного доступа к созданным информационным ресурсам предприятия.

Известно, что при работе с бумажными документами от 50 до 90 % рабочего времени тратится на связующие процессы, сопряженные с обработкой информации. До 15 % документов безвозвратно теряются, и 30 % рабочего времени сотрудники тратят на их поиск. Если же перейти на электронный документооборот, то производительность офисного труда повышается на 25–50 % и на 75 % сокращается время обработки одного документа. При этом расходы на оплату площади, предназначенной для хранения документов, сокращаются на 80 %[67]67
  Данные предоставлены консалтинговой фирмой Nortan Notan Institut.


[Закрыть]. Таким образом, внедрение электронного документооборота приводит к значительной экономии средств и повышает производительность труда работников офиса.

Сегодня активно развиваются различные компьютерные средства организации работы офиса. Здесь можно выделить сразу несколько направлений, в том числе:

• выпуск специальных устройств, обеспечивающих более эффективную работу;

• разработка программного обеспечения, реализующего новые методы и алгоритмы;

• создание быстродействующих и удобных в повседневном пользовании сетей;

• интеграция всех указанных продуктов и средств для повышения эффективности работы офиса.

Для работы с бумажными документами предлагаются различные технические устройства. Это аппараты для печати, копирования, факсимильной связи и сканирования, разработанные специально для применения в офисе. Они задействуют потенциал офисной сети, повышая производительность работы и упрощая управление сетевыми ресурсами.

Сегодня широко применяются такие технические устройства, как принтеры (монохромные и цветные), сканеры, копировальные и факсимильные аппараты. Эти устройства выпускаются многими фирмами, в том числе Epson, Canon, Hewlett-Packard, Xerox. Данные устройства могут выполнять соответствующую работу: печатать текст и графический материал, переводить текст и графику в цифровую форму, копировать документы, отправлять и получать документы по телефонным линиям связи. Однако наличие многих устройств для работы с документом не удобно, поэтому ведущие производители офисной техники начали выпускать многофункциональные устройства, каждое из которых может выполнить весь комплекс работ с документами. Одна многофункциональная система может обслуживать весь офис, используя локальную сеть предприятия. Поэтому пользователь может задавать необходимые ему режимы со своего компьютера, не подходя к аппарату.

Одно из таких устройств – Xerox Document Centre 425 – из семейства Document Centre. Аппарат способен печатать, копировать, сканировать, а также отправлять и принимать факсы. Теперь можно переходить из электронного мира документов в бумажный и наоборот. Устройство может не только печатать и копировать документ на обеих сторонах листа, но и брошюровать полученный материал. Стоимость печати документа ниже стоимости копирования (после печати). Поэтому такие устройства (названные копирами) сегодня используются для печати сразу нескольких копий документа. Xerox Document Centre 425 имеет в своем составе средства, позволяющие работать в сети. Для работы с различными группами пользователей реализована конфиденциальная печать, т. е. печать начинается только после указания пароля. Кроме того, к Xerox Document Centre 425 могут подключаться устройства учета доступа других производителей, в том числе ридеры для чтения карточек, которые не только позволяют печатать данный текст при наличии конкретной карточки, но и обеспечивают учет использования прибора конкретными людьми или проектами[68]68
  В разд. «Единая экономика – „старая“ и „новая“» гл. 1 рассказывается о том, как использование указанных средств контроля позволяет организовать учет использования ресурсов по проекту.


[Закрыть].

Одновременно в офисах внедряются быстродействующие (более 100 Мбит/с) сети передачи данных. Такие сети не создают задержки при работе одновременно со множеством документов в различных группах. Также все шире внедряются беспроводные сети, основанные на инфракрасных и радиосигналах[69]69
  Подробнее о беспроводных сетях написано в разд. «Не только метры квадратные, но и мегабайты в секунду» гл. 6.


[Закрыть].

Также в офисе создаются интегрированные информационные системы, объединяющие функции локальных вычислительных и телефонных систем. При этом обеспечивается возможность по одним сетям передавать как голосовые, так и цифровые сообщения. В таких системах легко организуется не только голосовая почта или автоответчик, но и различные базы данных, которые позволяют планировать и анализировать работу с клиентами и партнерами компании, информация по которым введена в телефонную книгу.

Компанией Xerox также разработано и программное обеспечение – Cobra Image Router (CIR) – средство централизованного управления всеми устройствами семейства Xerox Document Centre в рамках целой организации. Эта программа предоставляет возможность гибкой маршрутизации и надежного хранения электронного образа документа. CIR также включает в себя интегрированное программное обеспечение автоматического распознавания текста документа.