Знакомьтесь, информационные технологии

Дома мы также постоянно наблюдаем преобразование форм информации. Так, музыка на CD записана в цифровой форме, а динамик воспроизводит ее в аналоговой. Спутниковое телевидение ведется в цифровой форме и на DVD фильм записан «цифрой», а телевизор воспроизводит все в аналоговой форме. Естественно, информация песни или фильма при этом не изменяется. Более высокое качество воспроизведения определяется тем, что при цифровой записи влияние помех на сигнал значительно меньше.

С середины XX века развитие аналоговой и дискретной (цифровой) вычислительной техники шло параллельно. Более того, на начальном этапе преимущество было за аналоговыми вычислительными машинами (АВМ), которые позволяли решать дифференциальные уравнения различной степени гораздо быстрее, чем это делали цифровые вычислительные машины (ЦВМ). АВМ широко использовались для управления различными механизмами тогда, когда ЦВМ применялись только для математических расчетов. Однако цифровая техника развивалась более быстро. Главным достоинством цифровых вычислительных машин является возможность получить результат с любой, заранее заданной точностью. АВМ решала уравнения быстро, но не обеспечивала высокой точности. К началу 80-х годов требования к точности вычислений значительно выросли, а производительность процессоров позволила получать решения за относительно малое время. Это и предопределило победу компьютеров над аналоговыми машинами.

При анализе работы информационных систем нужно учитывать все указанные особенности информации. И необходимо помнить, что информация – всеобщее свойство материи и потому присутствует как в человеческих изделиях, так и вне зависимости от человеческого труда.

Информационные технологии сегодня во многом ассоциируются с Internet – Сеть позволяет работать и отдыхать, делать покупки и управлять банковским счетом, лечиться и учиться, управлять государством и кухонными агрегатами. Именно поэтому в книге основной темой является Глобальная сеть. Принципы организации работы Internet описаны в разд. «Как устроен Internet» данного приложения.

Сегодня исследованиями мозга, в том числе и информации, находящейся внутри него, занимаются врачи и биологи, которые далеки от теории информации. Потому и стало возможным утверждение одного нейрофизиолога, что информация об образе в мозгу человека передается четырьмя электромагнитными двоичными импульсами. Эти четыре импульса, способные передавать образ, он назвал «золотыми». Очевидно, что четырехразрядное слово не может содержать информацию, объем которой несколько миллионов бит, а именно такой объем необходим для того, чтобы описать образ человека, животного или какого-нибудь предмета.

Изучение того, как происходит работа с информацией в мозге, необходимо одновременно для решения двух проблем:

• понять, как работает центральная нервная система человека, что позволит лечить многие болезни на качественно новом уровне;

• использовать полученные знания для создания новых информационных устройств, которые могут быть построены на принципах, используемых человеческим мозгом при обработке информации.

Для того чтобы всесторонне изучать мозг, основной функцией которого является обработка информации, необходимо привлекать к этим исследованиям (кроме физиологов, биологов и медиков) также и специалистов по теории информации. В разд. «Информатика мозга» осуществлена попытка оценить то, как проводится работа с информацией в центральной нервной системе человека. Это попытка выдвинуть гипотезу, которая смогла описать движение и хранение информации в человеческом мозге. В разделе проводится анализ энергетики и формы представления информации и не затрагивается ее содержательная часть.

Материал названного раздела является статьей, которая была написана в 1990 году и опубликована в начале 1991 года. Мы сохранили все те обозначения, которые применялись в то время. В частности, сохранено и наименование ЦВМ, которое сегодня повсеместно заменено на «компьютер». Добавлены только сноски, позволяющие лучше понимать произошедшие изменения.