CC BY
68УДК 002:001(470)
ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ «ЦИФРОВОЕ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО»
Меденников В.И., д.т.н., ст.н.с.
Вычислительный центр им. А.А. Дородницына ФИЦ «Информатика и управление» РАН,
Москва, Россия E-mail: [email protected]
Аннотация. В статье дается анализ участия РАН в цифровизации страны. Показано отсутствие взаимопонимания между научным сообществом и государственными органами, ответственными за выполнение Программы «Цифровая экономика», ведущего к неэффективному использованию отпущенных ресурсов. Дается теоретическое осмысление предшествующего опыта информатизации АПК России в контексте с мировыми достижениями в цифровизации сельского хозяйства в целях поиска новых эффективных подходов к начавшейся цифровой трансформации отрасли. Показано, что в России концептуальные вопросы проектирования единой цифровой платформы АПК были проработаны в результате расчетов на основе математической модели формирования оптимальной цифровой платформы в АПК еще в рамках задания «Электронизация сельского хозяйства» Комплексной программы НТП стран-членов СЭВ. Модель позволила выделить ряд облачных цифровых подплатформ, общих для большинства сельскохозяйственных организаций: сервис сбора и хранения пооперационной первичной учетной информации в единой базе данных; сервис единой базы данных технологического учета; сервис приложений, представляющий из себя программную реализацию функциональных управленческих задач с единым описанием алгоритмов. Теоретическим обоснованием такого концептуального подхода явились идеи Общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки информации для учета, планирования и управления народным хозяйством в СССР, предложенной выдающимися российскими учеными А.И. Китовым и В.М. Глушковым. В статье показано, что мировые тенденции цифровизации сельского хозяйства смещаются в сторону данных идей. В работе дан анализ проблем эффективности внедрения цифровых технологий в АПК России, к основным из которых можно отнести: отсутствие ясной стратегии в этой сфере со стороны Минсельхоза России; доминирование «позадачного» метода разработки и внедрения систем цифровизации.
Ключевые слова: сельское хозяйство, математическое моделирование, цифровая платформа, платформы-агрегаторы.
Digital technologies for the national platform "Digital Agriculture"
Medennikov V.I., Doctor of Engineering, senior researcher
Computer Center of A.A. Dorodnitsyn of FRC "Computer Science and Control" of RAS, Moscow, Russia
E-mail: [email protected]
Abstract. The article analyzes the participation of the Russian Academy of Sciences in the digitalization of the country. The lack of mutual understanding between the scientific community and state bodies responsible for the implementation of the Digital Economy Program, leading to the ineffective use of the allocated resources, is shown. A theoretical understanding of the previous experience of informatization of the agro-industrial complex of Russia, associated with the achieved global results of digitalization of agriculture, is given in order to search for new effective approaches to the beginning of digitalization of the industry. It is shown that in Russia the conceptual issues of designing a single digital platform for the agro-industrial complex were worked out as a result of calculations based on the mathematical model of the formation of an optimal digital platform in the agro-industrial complex as part of the task "Electronization of agriculture" of the Comprehensive Scientific and Technical Program of the CMEA member countries. The model made it possible to single out a number of cloud digital sub-platforms common to most agricultural organizations: a service for collecting and storing operational primary accounting information in a single database; service of a unified technological accounting database; application service, which is a software implementation of functional management tasks with a unified description of algorithms. The theoretical substantiation of such a conceptual approach was the idea of the National Automated System for the Collection and Processing of Information for Accounting, Planning and Management of the National Economy in the USSR, proposed by the outstanding Russian scientists A.I. Kitov and V.M. Glushkov. The article shows that global trends in the digitalization of agriculture are shifting towards these ideas. The paper analyzes the problems of the effectiveness of the implementation of digital technologies in the agro-industrial complex of Russia, the main ones of which are: lack of a clear strategy in this area on the part of the Ministry of Agriculture of Russia; dominance of the "task-driven" method of development and implementation of digitalization systems.
Key words: agriculture, mathematical modeling, digital platform, aggregator platforms.
1. ВВЕДЕНИЕ
В августе этого года исполняется 100 лет выдающемуся советскому ученому А.И. Китову, который совместно с академиком В.М. Глушковым предложили еще в 60-х годах прошлого века руководству страны создать общегосударственную автоматизированную систему сбора и обработки информации для учета, планирования и управления народным хозяйством в СССР (ОГАС) [2].
Стоит отметить, что только за рубежом в должной мере была дана оценка их вкладу в развитие информатизации и интернет-технологий. Недавно вышла книга профессора коммуникационных технологий Университета Тусла Бенджамина Петерса «Как не создавать сеть нации: нелегкая история советского Интернета», с большим уважением повествующая об идеях этих выдающихся ученых-кибернетиков [10]. В США с большим интересом встретили книгу Петерса: «Она заполнила пробел в истории интернета», - заявил профессор Гарвардского университета Джонатан Зиттрейн.
Впервые ОГАС был предложен в 1962 г. руководству страны с намерением сделать из нее общенациональную трехуровневую
компьютерную сеть с удаленным доступом на основе телефонных сетей с доступом к каждому предприятию в режиме реального времени. К основному компьютеру в столице должны были подключиться 200 отраслевых, региональных компьютеров, а также через них 20 тысяч компьютерных центров, размещенных в ключевых производствах страны.
Одновременно академик В.М. Глушков продумывал кадровое обеспечение разработки и внедрения ОГАС. Так, он способствовал созданию факультета управления и прикладной математики (ФУПМ) в МФТИ для этого, а также соответствующих отделов в профильных НИИ и ВУЗах.
2. РОЛЬ РАН В ВЫПОЛНЕНИИ ПРОГРАММЫ «ЦИФРОВАЯ ЭКОНОМИКА»
Однако отказ от реализации ОГАС руководством страны тогда привел к появлению огромного количества разработанных на основе оригинального проектирования онтологически и функционально несовместимых
информационных систем (ИС), как в министерствах, региональных органах, так и на предприятиях страны. Идеи же ОГАС обеспечивали формирование единой системы сбора и анализа первичной учетной и статистической информации, разработку типовых ИС на основе выработанных стандартов.
Стоит отметить, что в стартовых позициях Программы цифровой экономики очень сильны данные тенденции, что повлекло за собой ряд негативных последствий. Так, позадачное проектирование и разработка на основе оригинального проектирования ИС породила иллюзию о ненужности научных организаций, комплексно с системных позиций, занимающихся цифровизацией общества, экономики и науки, в частности. Так, ни на одном из совещаний по обсуждению Программы «Цифровая экономика» не было официального представителя РАН. Неудивительно, что и в самой Программе не нашлось места РАН. Да и сама академия от современной постановки решения проблематики цифровой
трансформации страны отходит всё дальше и дальше, а о всеобъемлющем, системном планомерном академическом охвате, как видно из всех публикаций, речи вообще не идет. А ведь системный подход к реализации Программы «Цифровая экономика» требует также утверждения единого генерального конструктора (архитектора) ее с соответствующим научным и технологическим сопровождением, подобно Королеву С.П. в космической отрасли. Дошло до того, что, как отмечается в [3] «Во многих сферах применения информационных технологий упоминание причастности РАН к какому-либо проекту уже просто дискредитирует проект в глазах сообщества 1Т-специалистов».
В результате с молчаливого согласия РАН, Минсельхоза в свое время был ликвидирован Всероссийский научно-исследовательский
институт кибернетики АПК (ВНИИК), а накануне принятия Программы и с согласия ФАНО в институте аграрных проблем и информатики (ВИАПИ) с подачи директора была закрыта тематика исследований по ЦЭ АПК, Тимирязевская академия не превратилась в центр компетенций по цифровой экономике (ЦЭ), более того, полигоном, на котором бы отрабатывались самые передовые, перспективные цифровые технологии. Необходимость иметь
специализированный НИИ по цифровизации отрасли продиктована еще одним весомым аргументом. Как правило, каждые 2-3 года в Минсельхозе обновляется команда, отвечающая за информатизацию отрасли. На счету авторов в настоящее время в Минсельхоз пришла уже десятая команда. Каждая новая стояла перед выбором: либо начинать разработки в соответствии с научным, комплексным подходом к проведению проектных работ с привлечением науки, что требует квалификации и все же достаточно длительного времени, которых у них нет, а положиться на соответствующий НИИ нет возможности в силу ликвидации таковых. Либо делать быстро некие поделки, облекая их в красивые названия, собирая с миру по нитке отдельные разработки для демонстрации хоть каких-то успехов. Тут уж никакая наука точно не нужна. Автор принимал участие в разработке концепции Минсельхоза «Цифровое сельское хозяйство». Были даны предложения о научном, интеграционном, системном подходе к цифровизации отрасли. Однако, реализация их требует кропотливого, долгого труда, поэтому предложения были представлены в разделе, посвященному опыту разработки
информационных систем (ИС).
Аналогичный пример можно привести и с проектом «Арис» в начале перестройки, который предназначался для формирования по всей стране информационно-консультационной службы в сельском хозяйстве. Упоминавшийся ВНИИК предложил начать проект с системного техно -рабочего решения, однако погоня за сиюминутной выгодой подвигла Минсельхоз на собирание с миру по нитке по всей стране
программных средств, абсолютно
несовместимых между собой с исключением ВНИИК из проекта.
3. АНАЛИЗ ОПЫТА
ИНФОРМАТИЗАЦИИ АПК РОССИИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОГАС
Было бы несправедливо утверждать, что отказ от реализации ОГАС был полным. Отдельные компоненты были реализованы в специальных проектах. В гражданских же интересах данный проект начал реализовываться лишь в эпоху появления персональных компьютеров (ПК) и началом их массового внедрения в стране. Осознание масштаба данного явления двумя великими учеными академиками Н.Н. Моисеевым и А.А. Никоновым позволило договориться с М.С. Горбачевым о создании Всероссийского научно-исследовательского института кибернетики АПК (ВНИИК), в котором была собрана большая команда выпускников МФТИ (около 50). ВНИИК основной стратегией информатизации АПК выбрал идеи ОГАС. Эти идеи предполагают формирование единой системы сбора и анализа учетной и статистической отчетности, внедрение типовых ИС. Симбиоз идей ОГАС и системного научного подхода Н.Н. Моисеева к управлению сложными системами позволил ВНИИК применить к проектированию ИС АПК наиболее рациональный подход - разработка комплексных, функционально-полных, типовых ИС на эталонных объектах с последующим тиражированием отработанных, испытанных систем на остальные предприятия, получивший в настоящее время название архитектурного подхода.
Проблема тиражирования ИС, исходя из прогноза массового внедрения ПК в сельском хозяйстве, была решена за счет разработки технологии синтеза оптимальных ИС, в основе которой находилась соответствующая модель [5]. В результате модельных расчетов были получены и разработаны онтологические и логические модели технологических БД в растениеводстве, животноводстве, механизации и т. д., а также функциональные управленческие задачи с
типовым описанием алгоритмов, единые для всех сельскохозяйственных предприятий России. Аналогичным образом была проведена интеграция на основе онтологического моделирования технологических БД и алгоритмического обеспечения
перерабатывающих предприятий. Полученные таким образом модели были протестированы, утверждены комиссией министерства и рекомендованы в качестве основного стандарта в АПК. Кроме того, технология синтеза оптимальных ИС позволила разработать еще один стандарт. Это стандарт на первичную учетную информацию, представляющий из себя универсальный вид сбора и хранения: вид операции, объект операции, место проведения, кто проводил, дата, интервал времени, задействованные средства производства, объем операции, вид и объем потребленного ресурса.
В последующем данная модель была обобщена до математической модели формирования цифровых платформ (ЦП) [9]. Сформированная на ее основе ЦП является интеграцией в единой облачной базе данных (ОБД) всех данных первичного, технологического и статистического учета отраслей на базе смоделированной унифицированной системы сбора, хранения и использования ее, единых классификаторов, справочников, нормативов, прочих реестров всех материальных, интеллектуальных и
человеческих ресурсов. Полученные таким образом модели на сегодняшний день могут служить прообразом цифровых стандартов на информационные ресурсы (ИР) и приложения.
Заметим, что на Западе постепенно склоняются к такой же концепции интеграции данных и систем. Так, компания J'son & Partners Consulting [7] считает, что в настоящее время в сельском хозяйстве формируются две ЦП на базе облачных технологий: платформы-агрегаторы экономической информации (платформы для первичного сбора и накопления данных) и прикладные платформы. При этом считается, что только при облачном подходе будет достигнута наибольшая эффективность цифровизации
производства, поскольку в этом случае информация становится доступна для предприятий всех размеров, а не только для отдельных наиболее крупных из них, что особенно актуально для России с ее большим количеством малых хозяйств. Данная концепция скажется на взаимоотношениях между производителями и партнерами цепочки добавленной стоимости (логистические, оптовые фирмы, розничные сети) за счет реализации облачных технологий модели прямых продаж, когда производитель «наблюдает» за всеми участниками цепочки, вплоть до конечного потребителя, соответственно, сроки, объем и номенклатуру спроса. В этом случае широкое внедрение цифровых технологий в любое производство позволяет перейти к новому типу производственных предприятий: от фазы контроля качества после фазы производства к принципу текущего контроля всех производственных операций.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЕДИНОЙ ЦИФРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ АПК
Однако, невзирая на положительный опыт и теоретические проработки комплексного, интеграционного подхода в недалеком прошлом в нашей стране, а также ясных тенденций в передовых странах, в АПК продолжается эпоха позадачного проектирования ИС под вывеской цифровой трансформации, в силу сиюминутной выгоды такого подхода. Так, в упоминавшейся выше концепции национальной платформы «Цифровое сельское хозяйство» Минсельхоза приводится перечень подплатформ, состав которых и определяет саму платформу: подплатформа сбора статистических данных агропромышленного комплекса, подплатформа обеспечения информационной поддержки и предоставления услуг, подплатформа цифрового землепользования и землеустройства, подплатформа хранения и распространения информационных материалов, подплатформа прослеживаемости продукции АПК,
подплатформа агрометеопрогнозирования,
сервис многофакторного оперативного
мониторинга, диагностики и упреждающего моделирования развития болезней
сельскохозяйственных культур. Такой подход к ЦП сельского хозяйства, как сумме указанных подплатформ, исключает интеграцию их на действительно интегрированной единой ЦП АПК и ведет к ускоренному, стихийному формированию порядка 5 млн., онтологически несовместимых, ИС только в растениеводстве. В концепции ни слова не говорится о трансформации технологий процессов управления сельским хозяйством, которая является существенным следствием ЦЭ [1, 8]. Не затрагиваются и проблемы формирования единой образовательной среды АПК, которая должна выполнять триединую роль: поддержка научных исследований, повышение уровня образования (порой переподготовкой) для всех слоев населения, эффективная система трансфера научно-образовательных знаний в экономику за счет неограниченного доступа к данным знаниям не только традиционным пользователям в лице научных работников, студентов и преподавателей, но и будущим абитуриентам и работодателям, госорганам,
товаропроизводителям, бизнесу, менеджменту, другим категориям населения.
Вслед за Минсельхозом в [4] предлагается также позадачный подход к научно-технологическому развитию цифрового сельского хозяйства «умное сельское хозяйство». Так, рассматриваются отдельные направления, такие, как «Умное землепользование», «Умное поле», «Умный сад», «Умная теплица», «Умная ферма» без разработки единой архитектуры, онтологического моделирования на принципах интеграции ИР, без учета мировых тенденций в области цифровизации сельского хозяйства в виде создания системы управления информацией, т.е. сбора, обработки, хранения и распространения необходимых данных на основе повсеместной интеграции разрозненных данных в единую систему. Более того, утверждается, что «экспертная команда программы цифровой экономики полагает, что в рамках цифровой трансформации должно создаваться множество
информационных платформ». Чувствуется, что разрабатывали документ люди, довольно далекие от информатизации. Что было бы, если бы новый трактор разрабатывался подобным образом без его проекта - колеса отданы на откуп одной организации, кабина - другой, двигатель -третьей. Что самое удивительное - в документе ни слова нет, как и в концепции Минсельхоза, о формировании единой интегрированной научно-образовательной среды АПК. И это пишут ученые из РАН.
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время ко многим приходит осознание тупикового развития ЦЭ без активного привлечения РАН к выполнению Программы. Наука и экономика словно двигаются на непересекающихся орбитах. Об этом начинает говорить и бизнес. Так, в [6] утверждается: «Задача государства - задавать векторы научного развития, определять стратегические
приоритеты. У нас сейчас реализуется государственная программа «Цифровая экономика», и ее появление - очень правильный подход. Программа охватывает ключевые направления, от которых зависит будущее России. Но, увы, ни одно из них не выступает в связке с развитием науки». Если этого не произойдет, то страну ждет огромное разочарование в результатах реализации Программы.
Список используемых источников
[1] Акаев, А.А. & Рудской А.И. Конвергентные ИКТ как ключевой фактор технического прогресса на ближайшие десятилетия и их влияние на мировое экономическое развитие. International Journal of Open Information Technologies ISSN: 2307-8162 vol. 5, no. 1, 2017. — С. 118.
[2] Глушков, В.М. Макроэкономические модели и принципы построения ОГАС. - М.: «Статистика». 1975. — 160 с.
[3] Горбунов-Посадов, М. Цифровая наука в РАН. Троицкий вариант. — 2018. [№ 249 13.03.2018]. —С. 14.
[4] Концепция «Научно-технологического развития цифрового сельского хозяйства «Цифровое сельское хозяйство» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.viapi.ru/news/detail.php?ID=161383&sphrase_i d=6282533 (дата обращения 03.07.2020).
[5] Меденников, В.И. Теоретические аспекты синтеза структур компьютерного управления агропромышленным производством / В.И. Меденников // Аграрная наука. — 1993. [N 2]. — C. 16-18.
[6] Роль науки в цифровой трансформации [Электронный ресурс]. - URL: https://plusworld.ru/joumal/2019/plus-4-2019/rol-nauki-v-tsifrovoj-transfoimatsii/ (дата обращения 17.07.2020).
[7] Цифровизации сельского хозяйства в России не хватает данных [Электронный ресурс]. — URL: http://www. iksmedia.ru/news/5533967-Czifrovizacii-selskogo-xozyajstva.html#ixzz6KBD7IYEP (дата обращения 22.04.2020).
[8] Brynjolfsson, Erik, Hitt, Lorin & Yang, Shinkyu. Intangible Assets: Computers and Organizational Capital // Brookings Papers on Economic Activity, Vol.2, No.1, 2002. — 52p.
[9] Ereshko, F.I., Medennikov, V.I. & Muratova, L.G. Modeling of a digital platform in agriculture. IEEE Xplore Digital Library. Eleventh International Conference Management of Large-Scale System Development (MLSD), Moscow, Russia, 2018. DOI: 10.1109/MLSD.2018.8551894
[10] Peters, Benjamin. How Not to Network a Nation: The Uneasy History of the Soviet Internet. The MIT Press, April 2016. — 360 c.
= V V
