ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ИНФОРМАЦИОННОМ ОБЩЕСТВЕ

Процесс проектирования информационных систем, реализующих новую информационную технологию, непрерывно совершенствуется. В центре внимания инженеров-системотехников оказываются все более сложные системы, что затрудняет использование физических моделей и повышает значимость математических моделей и машинного моделирования систем. Машинное моделирование стало эффективным инструментом исследования и проектирования сложных систем. Актуальность математических моделей непрерывно возрастает из-за их гибкости, адекватности реальным процессам, невысокой стоимости реализации на базе современных ЭВМ. Все большие возможности предоставляются пользователю, т. е. специалисту по моделированию систем средствами вычислительной техники. Особенно эффективно применение моделирования на ранних этапах проектирования автоматизированных систем, когда цена ошибочных решений наиболее значительна.

Современные вычислительные средства позволили существенно увеличить сложность используемых моделей при изучении систем, появилась возможность построения комбинированных, аналитико-имитационных моделей, учитывающих все многообразие факторов, имеющих место в реальных системах, т. е. использования моделей, более адекватных исследуемым явлениям. Поэтому в учебнике особое внимание уделено методологическим аспектам моделирования, типовым математическим схемам, методам и средствам их реализации в процессе моделирования на современных ЭВМ.

В целом в учебнике сделана попытка системного подхода к изложению научных основ моделирования систем. Реализация возможностей машинного моделирования освещается авторами в учебном пособии "Моделирование систем: Практикум", которое издается параллельно с данным учебником издательством "Высшая школа".

Перспективным и значимым для теории и практики системного моделирование является дальнейшее развитие научных основ моделирования с ориентацией на новые информационные технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении и обучении.

Одной из основных в настоящее и ближайшее время будет проблема информатизации образования в условиях перехода к информационному обществу. В конце текущего столетия, по определению Н. Винера [35], человечество переходит из века энергетики в век информатики, общество из индустриального превращается в информационное. В этих условиях информатизацию можно рассматривать как процесс перехода от индустриального общества к информационному. Начиная с 80-х годов сумма знаний в обществе возрастает вдвое за каждые два года. Происходит перераспределение трудовых ресурсов из материального производства в сферу информации. В ряде стран суммарные расходы на компьютерную технику, телекоммуникации, электронику превышают расходы на энергетику, т. е. в силу уверенно вступает век информатизации.

Для информационного общества характерно полное удовлетворение информационных потребностей при завершении формирования единой информационной среды, которая определяет и информационную культуру общества и каждого человека. Информационная культура не ограничивается системой знаний в области информационных процессов и должна включать активно-преобразовательный аспект отношения к миру. В создании информационной культуры лидирующая роль принадлежит образованию.

Достижениями информатики, в которой, как в научном направлении, можно выделить 3 уровня: физический - программно-аппаратные средства вычислительной техники и техники связи, т. е. средства телематики (телекоммуникаций и информатики); логический — информационные технологии; прикладной — пользовательские информационные системы. Исходя из этого, можно провести анализ мирового состояния и тенденций развития процесса информатизации и место компьютерного (машинного) моделирования в этом многогранном процессе. Моделирование вообще и компьютерное имитационное моделирование, в частности, получает применение в таких информационных технологиях как:

  • 1. Компьютерные программы, включающие в себя электронные учебники, тренажеры, тьюторы, лабораторные практикумы, тестовые системы, деловые игры, использующие машинные имитаторы.
  • 2. Системы на базе мультимедиа технологий, построенные с использованием персональных ЭВМ, видеотехники, накопителей на оптических дисках, включая системы виртуальной реальности.
  • 3. Интеллектуальные и обучающие экспертные системы, широко использующие имитационный подход в различных предметных областях.
  • 4. Распределение базы данных по отраслям знаний, электронные библиотеки, распределенные и централизованные издательские системы.
  • 5. Средства телекоммуникации, включающие в себя электронную почту, телеконференции, локальные и региональные сети связи, цифровые сети интегрального обслуживания и т. д. с использованием новых интеллектуальных сетевых технологий.
  • 6. Геоинформационные системы, базирующиеся на технологии, объединяющей компьютерную картографию и системы управления базами данных, и реализующие технологию создания многослойной электронной карты, опорный слой которой описывает

географию территории, а каждый из остальных слоев — оди" из аспектов состояния территории.

7. Технологии защиты информации, включая защиту от несанкционированного доступа в ПЭВМ, защиту от перехвата в сетях и т. п.

Важно отметить, что, говоря о совокупности средств информатизации, следует иметь в виду не только средства вычислительной техники и некоторую "сумму информационных технологий", но также и сумму общественных знаний и умений по использованию указанных средств, которая может быть определена как уровень общественного (или организационного) обучения. Очевидно, что ни одна предметная область, в том числе и машинное моделирование, не может перешагнуть через некоторые объективные стадии такого общественного обучения. Этот факт впервые был облечен в форму модели стадий роста Р. Ноланом в 1979 г. Эта модель показывает, как изменяются расходы на информатизацию, которые определяют уровень организационного обучения, в зависимости от степени проникновения информационной технологии в деятельность организации. Таким образом, наряду с психологической необходимо обеспечить и профессиональную подготовленность пользователей. Особенно это актуально в сфере использования ЭВМ для целей имитации широкого класса систем.

Таким образом, информатизация является объективной реальностью. Возникает вопрос, не может ли информатизация предотвратить глобальный кризис цивилизации и явиться основным механизмом свершения образовательной революции? Считается возможным становление новой системы непрерывного открытого гибкого дистанционного образования на базе перспективных информационных технологий. Это возможно, если вложить в информационные технологии необходимое гуманистическое содержание. В этом смысле цель информатизации общества — создание гибридного интегрального интеллекта всей цивилизации, способного предвидеть и управлять развитием человечества.

В настоящее время в образовании создано и внедрено достаточно большое количество программных и технических разработок, реализующих отдельные информационные технологии. Но при этом используются различные методические подходы, несовместимые технические и програмные средства, что затрудняет тиражирование, становится преградой на пути общения с информационными ресурсами и компьютерной техникой, приводит к распылению сил и средств. Наряду с этим различный подход к информатизации на школьном и вузовском уровнях вызывает большие трудности у учащихся при переходе с одного уровня обучения на другой, приводит к необходимости расходования учебного времени на освоение элементарных основ современных компьютерных технологий. Выход может быть найден путем создания системы непрерывного образования "школа — вуз".

Переход к информационному обществу предполагает формирование информационной культуры, как свода правил поведения в информационном обществе, в коммуникационной среде, человеко- машинных системах, вписывающихся в мировую гуманистическую культуру человечества. Вхождение пользователя в мировую сеть (например, 1тегпе0 позволяет получать огромные потоки информации, в том числе и для целей моделирования. Например, имеются базы данных по различным версиям языка моделирования СР88/РС, доступные пользователям 1Шегпе1. Информационное пространство Российского образования должно отвечать национальным интересам и базироваться на традициях отечественной культуры. Проблема развития интеллекта учащихся может быть решена не только средствами информатики. Проблемы науки об образовании должны решаться с учетом перехода в информационное общество, в котором будет сформирована "инфоноосфера личности". Проблема развития интеллектуальных способностей личности смыкается уже сейчас с проблемой информатизацией образования.

Информатизация должна предусматривать эволюционное развитие методологии образования. Не отрицание, а последовательное эволюционное развитие сложившейся методологии образования за счет использования явных преимуществ компьютерных технологий, включая и имитационное моделирование (наглядность, возможность использования различных форм представления информации — звук, изображение, удаленный доступ, обработка и хранение больших объемов информации), должно стать основой опережающего развития образования. Информатизация может внести существенные изменения в структуру и организацию учебного процесса. Необходимо управлять ходом информатизации образования. И опять здесь существенные результаты могут быть получены специалистами по системному моделированию.

Использование персонального компьютера открывает принципиально новые возможности в организации изучения физических явлений с помощью машинной имитации. При традиционном подходе физическое понимание по существу вырабатывалось у учащихся (школьников, студентов и др.) в процессе выполнения ими необходимых математических преобразований и вычислений, что и представляет собой наибольшую трудность для указанной категории учащихся. Благодаря специально разработанным программам имитации физических процессов в реальных системах такую работу берет на себя компьютер, и на долю учащихся остается не само добывание результата, а выявление и усвоение его физических причин. Другими словами, теперь доминирует роль идей и качественных методов исследования, которые связаны с гораздо большей наглядностью и образностью мышления. При этом заметно возрастает эмоциональный фактор, и предмет изучения становится не только доступным, но и интересным.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ