CC BY
62УДК 330.1
ИННОВАЦИИ СКВОЗЬ ПРИЗМУ ЦИФРОВИЗАЦИИ XXI ВЕКА
Синева Надежда Леонидовна, к.п.н., доцент
(e-mail: sineva-nl@rambler.ru) Яшкова Елена Вячеславовна, к.п.н., доцент (e-mail: Elenay2@yandex.ru) Костерина Дарья Дмитриевна, студент (e-mail: Kosterinadd@st.mininuniver.ru) Селещук Татьяна Александровна, студент (e-mail: Seleschukta@st.mininuniver.ru) Сигова Екатерина Сергеевна, студент (e-mail: Sigovaes@st.mininuniver.ru) Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина, г.Нижний Новгород, Россия
Цифровая революция, которую называют Третьей промышленной революцией, принесла с собой универсальные вычисления, разработку ПО, персональные компьютеры и связанный мир вычислений за счет появления повсеместной цифровой инфраструктуры и Интернета. Но большинство привычных сегодня вычислительных технологий развивались в рамках одной классической парадигмы процесса вычислений, созданной еще в 1940-х годах. Сейчас исследователи и предприниматели работают над другими возможностями вычислений, которые смогут обогатить наши способности и расширить ожидания в отношении хранения, обработки и передачи информации. В данной статье обсуждаются новые технологии вычислений, блокчейн и системы распределенного реестра, а также растущий интернет вещей.
Ключевые слова: промышленная революция, блокчейн, интернет вещей.
Цифровые компьютерные вычисления стали технологией общего назначения, которая служила движущей силой Третьей промышленной революции благодаря экспоненциальному снижению размера и стоимости транзисторов с момента их изобретения в 1947 году. Новые компьютерные технологии сохранят свою важность, поскольку повсеместно распространенные, надежные, эффективные и дешевые цифровые средства - это основа технологий и систем Четвертой промышленной революции, а также ввиду перспектив появления принципиально новых подходов, создающих новые возможности и новые проблемы [3].
Развитие вычислений базируется на инновациях в области материалов, сборки и конструирования, которые используются для обработки, хранения, использования и взаимодействия с информацией. Вычисления распадаются на несколько областей, таких как централизованные облачные вычисления, квантовые вычисления, обработка данных в нейронных сетях, хранение биологических данных, оптические вычисления и вычисления в
сетях. Эти средства требуют разрабатывать новое ПО и новые формы криптографии. Они позволяют ставить и решать задачи в области кибербе-зопасности, предоставляя поддержку обработке естественного языка и обещая в перспективе огромное повышение эффективности в таких областях, как применение в медицине и моделировании физических и химических процессов.
Рассмотрим демократизирующее влияние закона Мура в рамках нашего подхода к проблеме.
Закон Мура носит имя сооснователя компании Intel Гордона Мура (Gordon Moore) и основан на том наблюдении, что с середины 1960-х годов плотность транзисторов на интегральной схеме удваивается с периодом 1,5-2 года. Это означает, что размер компьютеров уменьшается, а быстродействие повышается с экспоненциальной скоростью, при этом стоимость ежегодно снижается примерно на 30 %. Если бы не закон Мура, мы были бы лишены потребительских мобильных вычислений, в которых используются очень маленькие процессоры и средства хранения данных. Также мы бы не знали мобильной телефонии. Кроме того, исследователям, предпринимателям в области технологий и корпорациям была бы недоступна невиданная скорость современных быстрых компьютеров.
Увеличение предложения и повышение производительности - всего лишь часть возможного решения стоящих перед нами проблем. [1] Но главные составляющие проблем, которые наука пытается решить, связаны не с объемом, а со скоростью, временем ожидания и энергией. Успехи физики и материаловедения позволят создавать не просто более эффективные специализированные процессоры, устанавливаемые на цифровые компьютеры, а новые виды вычислений, и наиболее многообещающий и новаторский из них - квантовые вычисления.
Действие закона Мура (постоянное снижение размера и стоимости транзисторов) подходит к концу из-за физических ограничений на атомном уровне, а закон Деннарда (увеличение скорости и снижение энергопотребления транзисторов) уже перестал действовать. Специалисты по материаловедению пытаются найти решение проблемы, но линейная обработка достигла физического предела. Нужны новые формы вычислений.
Основные проблемы удовлетворения потребностей в вычислениях связаны не только с вычислительными ресурсами (числом транзисторов), но и с требованиями к скорости, задержкам и энергопотреблению, которые заставляют искать новые пути вычислений - именно поэтому проявляется такой интерес к альтернативам, таким как квантовые вычисления, фотоэлектроника и вычисления в сетях.
Распространение небольших и быстрых компьютеров означает, что устройства заполняют собой городское пространство, потребительские товары, дома и даже наше тело. При подключении к Интернету эти устройства становятся частью глобальной сети.
Центры обработки данных становятся централизованными пространствами для наших данных и сейчас предоставляют доступ к архивным данным и вычислительным мощностям. В будущем для удовлетворения запросов населения на адаптивные вычисления потребуются локально более доступные вычислительные ресурсы для наших устройств, чтобы обеспечить необходимую скорость и своевременность реакции. [2] Это может означать значительные перемены в том, где и как используются вычислительные мощности.
Расширение проблематики новых вычислительных технологий увеличивает возможности их влияния на общество - в целом и в его частях. Доступности, всеохватности и вопросам безопасности, сохранения личной информации и полномочий надо уделять столько же внимания, сколько и самим технологиям.
Как подразумевает термин «технология распределенного реестра», в основе блокчейн-технологии лежит возможность создавать уникальные цифровые записи и обмениваться ими без централизованной доверенной стороны. С помощью хитрой комбинации криптографии и одноранговых сетей эта технология гарантирует точность и прозрачность хранящейся и передающейся в системе информации, предоставляя некоторые дополнительные преимущества, такие как возможность видеть все предыдущие состояния записи и создавать программируемые записи, так называемые смарт-контракты.
Блокчейн позволяет создавать и передавать достоверно уникальные цифровые объекты без риска создания фальшивых копий и дублирования отправки, порождая так называемый интернет ценностей.
Технологии распределенных реестров обеспечивают прозрачность, ве-рифицируемость и неизменность данных, не требуя от участников доверия к единой централизованной третьей стороне.
Предоставляемая распределенными реестрами возможность создания программируемых действий, то есть транзакций, которые могут выполняться (а затем отслеживаться и подтверждаться) без вмешательства человека.
Смарт-контракты в блокчейне могут передавать любые данные или объекты при выполнении любых указанных условий; это может быть страховой контракт, исполняющийся, когда количество осадков превышает определенный уровень, или автоматическая выплата гонораров участникам проекта за разную долю участия в нем. Важно, что сам код, от которого зависит исполнение смарт-контракта, хранится в блокчейне, и проверить его может кто угодно, когда угодно и без задержек.
Еще один аспект - инклюзивность цифровых реестров. Транзакции в блокчейн по своей природе одновременно прозрачны, безопасны и отслеживаемы.
Отдельные люди и мелкие вкладчики, обычно не способные выйти на рынок, становятся его полноправными участниками в качестве производи-
телей, акционеров, бенефициаров или потребителей любых ресурсов, пригодных для отслеживания и продажи в цифровом виде.
Благодаря этим характеристикам блокчейн предлагает миру беспрецедентные возможности для распределения вознаграждений за экономическую активность с гораздо меньшим риском их перехвата и без скрытых расходов, связанных с централизованными, монополистскими или ренто-ориентированными посредниками. Возможно, использование распределенных реестров позволит отдельным людям вернуть некоторую стоимость своих персональных данных или хотя бы обеспечит больше прозрачности и безопасности в мире, где данные о людях представляют собой важный актив и потенциальную угрозу.
Технология блокчейн основана на использовании распределенного цифрового реестра, позволяющего безопасно обмениваться цифровыми записями и гарантировать, что не существует нескольких копий этих уникальных записей, сохраняя, таким образом, ценность цифрового объекта или информации.
Технология блокчейн - децентрализующая сила, поскольку не существует централизованного органа, отвечающего за работу системы. Вместо него предлагаются стимулы к совместной работе, требующие от участников добросовестных действий и делающие взлом системы математически невероятным.
Технологию блокчейн можно использовать для создания криптовалют и цифровых идентификаторов, отслеживания материальных объектов с помощью шифрования и цифровых идентификаторов, а также применять в других областях, где требуется надежное подтверждение происхождения виртуальных или материальных объектов. Возможность верификации этих объектов дает новый подход к данным, которые мы создаем как пользователи цифровых устройств, служб и приложений.
Технология блокчейн способна помочь тем, кто обычно не может участвовать в получении экономических благ, например отдельным людям и небольшим группам, для которых стоимость включения в крупные бизнес-процессы слишком велика.
Среди проблем, которые необходимо решить, первоочередную важность имеют следующие: юридическая неопределенность, построение инфраструктуры для блокчейн, отсутствие стандартов, связанные с материальными товарами проблемы последней мили, возможные противоречия с государственными и межгосударственными законами об информации. Крип-товалюты до сих пор находятся на раннем этапе развития, поэтому пока не решены проблемы ущерба окружающей среде, использования технологии блокчейн преступными организациями и другие вопросы общего характера.
В следующие десять лет более 80 млрд подключенных устройств по всему миру будут постоянно обмениваться данными с людьми и друг с другом. Эта огромная сеть взаимодействующих, анализирующих и выво-
дящих данные устройств коренным образом изменит способы производства объектов, будет предвосхищать наши нужды и обеспечит новые точки зрения на мир. В то же время распределенные системы поставят под сомнение привычные способы создания, оценки и распределения данных и ценностей. Повсеместное распространение различных датчиков изменит мир и в других отношениях. Например, из супермаркетов исчезнет контрольное оборудование, а в ресторанах быстрого питания число персонала сократится больше чем наполовину. Когда бизнес-модели станут все чаще использовать преимущества интернета вещей (Internet of Things, IoT) для оптимизации работы и создания «вытягивающей экономики» (pull economy), мир будет все активнее предугадывать потребности, анализируя шаблоны поведения потребителя. [2; 4]
Однако велик и потенциал для достижения благих целей. IoT уже помогает следить за уровнем воды в развивающихся странах и может способствовать проникновению медицинских технологий в удаленные регионы благодаря спутниковой связи. Уровень преступности, скорее всего, снизится в результате распространения датчиков, камер, ИИ и программ для распознавания лиц. Доверие к технологическим системам может повыситься по мере того, как IoT будет способствовать децентрализации и демократизации экономического производства, предоставляя людям по всему миру новые возможности. Тем не менее, чтобы общество и промышленность получили ожидаемую пользу, необходимо восполнить пробелы в протоколах безопасности, расширить пределы пропускной способности, преодолеть культурные барьеры и достичь соглашений о том, как определять ценность данных и использовать возможности совместной работы.
IoT состоит из множества интеллектуальных датчиков, которые собирают, обрабатывают и при необходимости преобразуют данные, а затем передают их другим устройствам или людям, чтобы выполнить задачи, поставленные системой или пользователем.
IoT состоит из подключенных к сети интеллектуальных датчиков, собирающих данные и передающих их по Интернету другим устройствам или людям для дальнейшего использования. IoT повысит степень взаимодействия людей с машинами, а экономические отношения между машинами будут развиваться быстрее, чем экономические отношения между людьми. В следующие десять лет в IoT добавятся десятки миллиардов устройств, а их промышленное применение может принести мировой экономике до 14 трлн долл. к 2030 году.
Распространение датчиков и устройств приведет к сложностям в вопросах межгосударственной передачи данных, включая проблемы конфиденциальности, прав собственности, доступности и т.д. Одной из важнейших задач будет определение регулятивных мер для глобальных потоков данных в интернете вещей.
IoT - это гораздо больше, чем интеллектуальные устройства, подключенные к Интернету, и сервисы на их основе. Настоящая ценность IoT за-
ключается в том, что он позволяет собирать данные, анализировать их и управлять ими, находить неожиданные корреляции и возможности и действовать, предвосхищая разрушительные изменения.
Использование датчиков для обработки данных в режиме, близком к реальному времени, может помочь создать вытягивающую экономику с положительными результатами благодаря оптимизации и стимулированию поведения потребителей и граждан. Это значит, что IoT может служить инструментом для решения системных проблем, таких как эффективное использование энергии, управление дорожным движением и загрязнение окружающей среды.
Серьезное беспокойство вызывает влияние интернета вещей на уровень трудоустройства и необходимые для работы навыки, объединение IoT с ИИ и роботами, уменьшение спроса на рутинную и ручную работу. Однако основными рисками IoT-систем чаще всего считают угрозы кибербезопас-ности, связанные со слабой защищенностью устройств, отсутствием стандартов и вопросами межгосударственной передачи данных.
Список литературы
1. Синева Н.Л. Причины неэффективности стратегических инициатив эффективных компаний в условиях быстрых перемен В сборнике: Инновационные технологии управления Сборник статей по материалам III Всероссийской научно-практической конференции. 2016. С. 161-163.
2. Синева Н.Л., Яшкова Е.В., Плесовских Г.А., Шипулло М.С. Деятельность кадровой службы в условиях цифровизации российской экономики //Инновационная экономика: перспективы развития и совершенствования. 2018. № 1 (27). С. 148-153.
3. Шваб К. Четвертая промышленная революция. Эксмо, 2016. - 138 с.
4. Shkunova, A.A., Yashkova, E.V.,Sineva, N.L.,Egorova, A.O.,Kuznetsova, S.N. General trends in the development of the organizational culture of Russian companies //Journal of Applied Economic SciencesVolume 12, Issue 8, Winter 2018, Pages 2472-2480
Sineva Nadezda Leonidovna, candidate of pedagogical sciences, docent Yashkova Elena Vyacheslavovna, candidate of pedagogical sciences, docent Kosterina Daria Dmitrievna, student Seleshchuk Tatyana Aleksandrovna, student Sigova Ekaterina Sergeevna, student
Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University, Russia
INNOVATION THROUGH THE PRISM OF DIGITALIZATION OF THE XXI
CENTURY
Abstract: The digital revolution, which we also call the Third Industrial Revolution, brought with it universal computing, software development, personal computers, and a connected computing world through the emergence of ubiquitous digital infrastructure and the Internet. But most of today's computing technologies have evolved within the framework of one classical paradigm of the computation process, created back in the 1940s. Now researchers and entrepreneurs are working on other computational capabilities that can enrich our abilities and extend our expectations regarding the storage, processing and transmission of information. This article discusses new computing technologies, blockchain and distributed registry systems, as well as the growing Internet of things. Keywords: industrial revolution, blockchain, internet of things.
