Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рябцева Т.А.
Стоякова К.Л., кандидат педагогических наук, доцент
Ибраев Р.Р., кандидат педагогических наук, доцент
Бесфамильная Е.М., кандидат педагогических наук, доцент Савина Ю.И., доцент (Московский государственный университет технологий и управлений им. К.Г. Разумовского)
АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИНГУЛЯРНОСТЬ.
КИБОРГИЗАЦИЯ КАК ИННОВАЦИОННОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В НАУКЕ
И ТЕХНИКЕ
В статье рассматриваются особенности перехода из состояния поэтапного развития автоматизации управления технологическими процессами и производствами в период технологической сингулярности. Затрагиваются вопросы киборгизации как нового научного направления, имеющего практическую значимость. Ставятся вопросы поиска конечной точки технологической сингулярности.
Ключевые слова: сингулярность, технологическая сингулярность, автоматизация, киборгиза-ция, информационная среда, сеть, модернизация, инноватика, инновационные технологии, биотехнологии.
AUTOMATION CONTROL AND TECHNOLOGICAL SINGULARITY. CYBORGIZATION - INNOVATIVE DIRECTIONS IN SCIENCE AND TECHNOLOGY
The features of transition from condition phased development of automatisation of management technological processes and productions to period technological singularity are examined in this article. The questions of cyborgization are examined like a new scientific direction having a practical importance. There are raised the questions of searching an endpoint technological singularity.
Keywords: singularity, technological singularity, automation, cyborgization, informational environment, network, modernization, innovation, innovative technology, biotechnology.
Сотни тысяч лет назад человек начал использовать палку для удобной охоты или собирательства, тем самым модифицировав свое тело, продлил руку для удобства в повседневной жизни. С годами развития и эволюции человек стал использовать искусственную материю. Так, новые технологии становятся неотъемлемой частью науки, медицины и образования. Для большинства людей техника является средством упрощения жизни, чаще используется для легкости выполнения каких-либо задач. Для людей же с ограниченными возможностями - это способ жить на уровне человека, считающегося в условиях существования общества, нормальным и воспринимать мир на уровне здорового организма. Ради этого в медицине используют имплантаты, вживляемые как внешне (имплантаты конечностей, слуховые аппараты и т.д.), так и внутренне (вживление органических тканей или органов, заменяющих настоящие, со временем адаптируемые организмом), к ним также относят технические приборы, благодаря которым человек может поддерживать связь с окружающей средой.
Относительно производственного и корпоративного сектора можно сказать следующее: современная тенденция использования информационных ресурсов для достижения результатов предполагает построение корпоративной информационной инфраструктуры, в основе которой лежит идея «сети». Она базируется на потребности совместного использовании ресурсов и информации различными территориально-распределенными кластерами (локальными системами, подразделениями) в режиме реального времени (on-line).
Подобная «информационная» («деловая») среда тесно связана с развитием сети интернет, а значит с использованием соответствующих технологий реализации на программно-аппаратном уровне. Ярким примером такой методологии являются «логистические цепочки» (supply chain), в которых предметом автоматизации становится «бизнес в целом», нераздельно состоящий из виртуальных или реальных компонентов. Такая «глобализация» концепции привела к необходимости изменения понятий «автоматизации» и связанной с ними терминологии. В понятийный аппарат науки и техники входит элемент динамической составляющей, так называемый, «скачок» или резкий переход.
Рэй Курцвейл (американский изобретатель и футуролог) дал обоснование данному явлению, обозначив его, как технологическая сингулярность. Технологическая сингулярность - гипотетический момент, по прошествии которого, по мнению сторонников данной концепции, технический прогресс станет настолько быстрым и сложным, что окажется недоступным пониманию, предположительно следующий после создания искусственного интеллекта и самовоспроизводящихся машин, интеграции человека с вычислительными машинами, либо значительного скачкообразного увеличения возможностей человеческого мозга за счёт биотехнологий.
Значительные сопутствующие изменения, которые станут технически возможными с приходом технологической сингулярности:
- Пониженное загрязнение окружающей среды за счёт применения искусственного интеллекта в комплексе производства + переработка отходов производства.
- Увеличенное свободное время у людей, так как большую часть физического труда будут выполнять машины, контролируемые человеком, т. е. автоматизация управления технологическими процессами и производствами [3].
Таким образом, технологическую сингулярность можно определить как выход на новый уровень эволюции. Курцвейл пишет, что из-за смены парадигм [1][2][5], тенденция экспоненциального роста наблюдается от интегральных схем до более ранних транзисторов, электронных ламп, реле, и электромеханических компьютеров.
ИННОВАЦИЯ
КОНТРОЛЬ сложности
КОНТРОЛЬ СЛОЖНОСТИ
ОПТИМАЛЬНАЯ СЛОЖНОСТЬ
ПРОГРЕСС
РЕГРЕСС
Одними из фундаментальных открытых вопросов сингулярности являются вопросы о её существовании, времени наступления и темпах роста технологических изменений. Растущие потребности бизнеса привели к тому, что предприятиям и фирмам требуются большие масштабы компьютеризации в связи ростом популярности интегрированных систем управления и проектирования и, как следствие, большие энергетические мощности [3]. Экстраполяция некоторых тенденций показывает, что сингулярность может произойти к 2020 году. Возможно, эту дату следует пересмотреть и приблизить до 2018 или даже 2016 года, если полагаться на самые последние оценки о том, что время удвоения мощности компьютеров упало до 9 месяцев к сентябрю 2002 года, - и она должна быть очень внезапной, что характерно для природы гиперэкспоненциальной кривой.
Те, кто знаком с понятиями инноватики и механизмом инновационных технологий, легко разберутся в представленной схеме. Рассматривая развитие швейной машины можно увидеть, что наперсток являлся оптимально сложным приспособлением некоторого, скажем, I уровня, тогда при инновации его в новый механизм, работающий на челночном механизме, мы получаем первую швейную машину нового уровня, в данном случае II. Прогресс идет и происходит модернизация ручной швейной машины (улучшение и отточка механизма, более лёгкий материал, дополнительные элементы, берущие на себя некоторые задачи человека или лишних приспособлений). Далее на этом же уровне мы получаем автоматическую швейную машину. Принцип ее работы не изменен, тогда, как добавлен элемент, улучшающий ее качества - работа челночного механизма от электрического тока.
Что произойдет с челночной швейной машиной на III уровне, вы можете себе представить сами, основываясь на понимании того, что на следующем уровне она должна иметь новый механизм или принцип работы. Можно придумать десятки невероятных конструкций, но останется один вопрос: «Нужна ли швейная машина повышенной сложности с разными дополнительными приспособлениями и действительно ли ей требуется переход на новый уровень?»
Также со временем в результате научно-технической прогресса углублялись процессы специализации рынков, отражающие объективные потребности производственных предприятий. С учетом технологических особенностей возникали более гибкие и многовариантные производства [4][5].
Вернемся к модернизации человеческого тела. Сначала разберемся с переходом на уровень, когда человеку вживляются органы искусственных материй.
Технология работы вспомогательных элементов не нова. К примеру, принцип работы насоса для перекачки крови, вживляемый в сердце, взят из авиации (воздушная дозаправка), имеются лишь изменения в видах деталей, т. к. кровь содержит форменные элементы. Детали изготавливаются из прочных материалов, устойчивых коррозии и предотвращающих образование тромбов.
Русские кардиологи утверждают, что с такими элементами сердце способно справляться с 2-кратной нагрузкой. Американские учёные и врачи говорят о 4- кратном запасе мощности. Как бы там ни было, уже в ближайшем будущем сердечный запас прочности, и искусственные сосуды откроют перед человеком новые перспективы. На данный момент, работа искусственного сердца осуществляется с вмешательством человека, с помощью внешних устройств регулирования и контроля. Говоря о сердце, мы так же может подразумевать и другие органы, которые так же подвергаются изнашиванию и замене.
К сожалению, орган, не поддающийся полному исследованию и, естественно, замене это человеческий мозг. Но даже при трудностях с изучением некоторых его областей есть ученые, активно экспериментирующие с модернизацией своего организма посредством влияния на мозг.
Например, Кевин Уорвик - британский учёный-кибернетик - пошёл на такой опыт собственного тела, как вживление кремниевого микрочипа 3x3 мм. Чип вживлялся в запястье и,
считывая нервные импульсы, идущие от мозга, передавал их в компьютер на расшифровку биотоков мозга. Процессор по специальной программе вычислял намерения человека и выдавал оцифрованный сигнал для управления внешними приборами, так же возможно передвижение вещей путем передачи электросигналов.
В будущем возможно прямое вживление в мозг больного человека специальных запрограммированных чипов. Они напрямую помогут восстановить утраченные навыки, постепенно модернизируя мозг.
Пока учённые ставят опыты на животных и распознают новые грани возможностей чипов, есть человек, который открыл новые грани собственных возможностей, когда казалось, что от природы он не получил того, что имеет каждый здоровый человек.
Нил Харбиссон, родившись с расстройством под названием ахроматопсия, видит весь мир в серых тонах. Он первый человек на планете, в паспорте которого есть фо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.