Национальные информационные ресурсы:
проблемы промышленной эксплуатации.
Г.Р.Громов. Москва, Наука, 1984

Темпы роста индустрии ЭВМ

Первые издания изобретателя книгопечатания И. Гуттенберга «Восемь частей речи» (латинская грамматика, Oelius Donatus) и Библия датированы 1445 г.

Спустя полтысячи лет, в 1945 г., была создана первая ЭВМ. За точку отсчета эры ЭВМ принимают сеансы опытной эксплуатации машины ЕNIАС, которые начались в Пенсильванском университете в 1946 г. Приведем некоторые технические характеристики этой ЭВМ: общий вес — 30 т, число электронных ламп —18 тыс., производительность — 5 тыс. операций в секунду. Спустя 40 лет после пуска первой ЭВМ ежегодное производство компонентов вычислительной техники оценивалось к 1985 г. в 10" активных логических элементов (active element groups), что эквивалентно одному ЕNIАС на каждого жителя Земли. Для сравнения: за 500 лет развития книгопечатания к 1962 г. общий тираж всех изданий достиг уровня 2 книги на каждого жителя Земли [1].

Первая из изготовленных для коммерческой реализации ЭВМ и UNIVAC-1 была продана бюро переписи населения США в 1950 г. Спустя 30 лет индустрия ЭВМ проходит, как видно из рис. В, сто миллиардный по общему финансовому весу рубеж и все еще сохраняет наиболее высокие темпы роста объема продаж среди всех отраслей обрабатывающей промышленности США.

У. Мак-Каллок, К. Шеннон и другие отмечали в первые годы компьютерной эры очевидные тогда технологические границы нового инструмента. В качестве наиболее убедительного сравнения обычно сопоставлялись некоторые известные в то время цифровые данных о структуре человеческого мозга и, с другой стороны, технические характеристики ЭВМ. «Мозг содержит 1010 активных элементов, называемых нейронами»,— отмечал К. Шеннон и продолжал, ссылаясь на Мак-Калл ока: «Вычислительная машина, которая имела бы столько дамп, сколько имеет человеческий мозг, потребовала бы для своего размещения Эмпайр стейт билдинг, Ниагарский водопад для обеспечения ее энергией и Ниагару для охлаждения. Использование полупроводников в такой машине,— заглядывал в будущее К. Шеннон,— значительно уменьшило бы ее размеры, необходимую для нее энергию и количество воды для ее охлаждения; так, например, для нее потребовалась бы мощность порядка нескольких киловатт (мозг потребляет около 25 Вт), размеры ее уменьшились бы (при условии компактного монтажа) до размеров обычного дома» [2, с. 163].

Рис. 6. Динамика суммарного объ­ема продаж изделий вычислительной техники в США (заштрихованная область — периферийное оборудование)

По данным: Электроника, 1962— 1983 гг. (пунктирная линия — оценка журнала «Электроника»)

 

Сложившиеся тенденции развития современной электронной промышленности дают основания предполагать, что уже полвека спустя после опубликования приведенных выше выкладок Мак-Каллока и К. Шеннона, к 2001 г., годовой прирост емкости запоминающих устройств ЭВМ будет равен общему числу нейронов мозга у всех 5,8 млрд. людей, которые, как ожидают, будут тогда составлять население земного шара [4, с. 40].

Факторы роста ПОД. Развитие промышленности обработки данных в 70-е годы проходило на фоне двух экономических кризисов, затяжного спада в одних и застоя в других отраслях, неустойчивости экономики США в це­лом [3]. Относительная устойчивость темпов роста ПОД в условиях общей депрессии американской экономии исследуется в ряде работ [5, 6].

Среди комплекса сложным образом связанных факторов, определяющих столь устойчивые темпы роста ПОД, выделяют следующие:

половина всех работающих в США в настоящее время занята сбором, созданием, распределением, хранением и интерпретацией информации, и, по некоторым данным, они будут составлять 85% от всех занятых в народном хозяйство США к началу 90-х годов [7, с. 120];

среднегодовые темпы роста производительности труда в США неуклонно надают: если с 1948 по 1966 г. ежегодный прирост производительности труда находился в среднем на уровне 3,2%, то в 1973—1978 гг. этот прирост составлял лишь 1%, а в 1979—1980 гг. производительность труда в США уже не возрастала, а падала на 1% в год [8]. Это вынуждает вкладывать все больше средств в автоматизацию производства [9, 10]. Например, руководитель службы информационных систем компании «Форд» рассматривает ЭВМ как наиболее мощный инструмент увеличения производительности труда [11, с. 105].

В мае 1981 г. в Чикаго проводилась национальная конференция по ЭВМ, на которой центральной, объединяющей все секции была избрана тема: «ЭВМ — ключевой фактор повышения производительности труда» [12]. В промышленности США доля затрат на автоматические средства производства и управления в общем объеме закупок нового оборудования увеличилась с 20% в середине 60-х годов до 40% в 1976 г.; при этом отмечается, что «особенно быстро развиваются исследования и производство ЭВМ, роботов, микропроцессоров» [13].

Таким образом, экономические трудности не только не препятствовали до сих пор росту индустрии ЭВМ, но, наоборот, в значительной степени «выжимают» из других отраслей те средства, которые приходится вкладывать в промышленность обработки данных.

Президент компании «Дейта дженерал» («Data General»), комментируя замечания относительно кажущегося иммунитета ПОД к спаду, говорит, что эта индустрия не столько устойчива к спаду, сколько обладает к нему повышенным сопротивлением. «Спад, безусловно, окажет некоторое влияние па нашу промышленность,— считает он,— однако главное преимущество, которое дают компьютеры, связано с их способностью повышать производительность. Во времена, когда сильна инфляция, у людей появляется стимул к повышению производительности производства, так что они постараются достигнуть этого, приобретай компьютеры» [6, с. 98].

Первые 25 пет истории отрасли характеризовались в основном быстрым количественным ростом при относительно медленной эволюции сложившейся структуры. Начиная со второй половины 70-х годов промышленность обработки данных вступает в полосу глубоких структурных перемен, который резко ускорились на пороге 80-х годов. За несколько лет коренным образом перестраиваются складывавшиеся десятилетиями соотношения между относительным весом технологических секторов отрасли: большими, мини- и микро-ЭВМ, периферийными устройствами, программированием л сервисом. Значительные изменения происходят в экономической структуре ПОД.

Чем вызваны эти перемены? Непосредственным «технологическим приводом» наблюдаемых структурных сдвигов в индустрии ЭВМ была, как известно, «микропроцессорная революция». Но в чем заключается экономическая первопричина этих перемен? Почему индустрия ЭВМ не могла бы и далее развиваться линейно, оставаясь в уже раскатанной за 30 лет колее количественного роста парка больших ЭВМ и их технических показателей? Куда вдруг исчезла «голубая мечта» (казалось, уже столь близкая к реализации) об электронном «супермозге»—центральном вычислительном центре страны, насыщенном ЭВМ сверхвысокой производительности, который через сеть своих «щупальцев» — терминалов обслуживает все отрасли народного хозяйства и запросы отдельных граждан?

Попыткам найти ответ на эти вопросы посвящены в основном следующие разделы книги; однако в самой общей форме исходные посылки могут, видимо, быть найдены из анализа рис. 7. Из диаграммы видно, что доля расходов на производство и эксплуатацию ЭВМ в валовом национальном продукте США быстро растет и в 80-х годах превысит 10% ВНП. Вместе с тем массированный приток средств в индустрию ЭВМ идет до сих пор на фоне постоянного снижения темпов роста производительности труда в экономике США (см. рис. 7). Огромные расходы на ЭВМ до сих пор оказывались недостаточными, чтобы заметным образом повлиять на сложившиеся за последние десятилетия негативные тенденции в эффективности общественного производства.

 

Рис, 7. Динамика расходов на вычислительную технику (в % от валового национального продукта) (1) и темпов роста производительности труда (2) в США за первые 40 лет эры ЭВМ

По данным:Economic Report of President, 1981, р. 69 (приводятся в: США — экономика, политика, идеология, 1981, № 6, С. 25); США — экономика, политика, идеология, 1979, № 12, с. 95—104; Datamation, 1980, № 2, р. 100—162

 

Как возникла такая ситуация? Выше мы уже отмечали крайне низкую инструментооснащённость в наиболее крупной по численности занятых информационной сфере народного хозяйства. В какую из профессиональных групп (см. табл. 3) идут средства автоматизированной обработки данных па базе ЭВМ? В первые десятилетия компьютерной эры для использования национального парка ЭВМ преобладающими были расчетные и информационно-поисковые задачи научного и коммерческого характера. Все ученые и инженеры, занятые в сфере НИОКР, вместе взятые, составляют менее 1% от общей численности: нанятых в информационной сфере США. Однако и из этого 1% в то время могла пользоваться услугами ЭВМ лишь сравнительно узкая профессиональная прослойка.

Основной инструмент машинной автоматизации, труда инженеров, занятых в НИОКР,— системы автоматизации проектирования (САПР) — только еще начинают проникать в народное хозяйство США. Как видно из табл. 10, в 1981 г. действовало менее 5 тыс. таких систем и, но оценкам, общий парк САПР достигнет в США 18 тыс. действующих систем лишь к 1985 г.

 Другая профессиональная группа—-управляющие и администраторы - была до самого последнего времени надежно изолирована от доступа к информационным системам (коммерческого и административно-управленческого профиля) длинной цепочкой профессиональных программистов-посредников, через которых обычно передавались результаты или ставилась задача на машинную обработку [15].

Таблица 10
Рост общего парка САПР в США (в шт.)

Область использования

1981 г.

1985 г.

1995 г.

Проектирование механических устройств

1744

9000

82000

Электротехника и электроника

1620

3700

51000

Строительства и архитектура

630

2900

37000

Картография и другие области

568

2400

20000

Всего действующих систем

4562

18000

190000

Суммарная стоимость парка, млрд. Долл.

0,765

2,8

12

Источник: Predicasts Inc., приводится в : Industry Week, 1983, Febr. 7, №3, p. 43

Наконец, рядовые служащие учреждений в первые 30 лот компьютерной эры —эпоху централизованной обработки данных—не могли и мечтать об услугах ЭВМ. Первые экспериментальные попытки практической реализации автоматизации конторских работ па базе ЭВМ начались в начале 70-х годов. Предполагалось, что центральная ЭВМ большого учреждения какой-либо достаточно крупной фирмы (чтобы она могла себе позволить содержать ВЦ) будет обслуживать через терминалы по телефонным каналам информационные задачи своих служащих. Однако очень скоро выяснилось, что это решение было «неудовлетворительным по многим причинам, включая слабые диалоговые возможности систем человек—машина на базе больших ЭВМ, а также стоимость, которая в 100 или 1000 раз превосходила экономически до­пустимые для таких задач границы» [16].

Из рис. 8 видно, что указанные факторы привели к ситуации, при которой к началу 80-х годов (когда уже более 5% ВНП расходовалось па вычислительную технику) все еще менее 15% общей численности занятых в информационной сфере народного хозяйства США имели непосредственный доступ к вычислительным ресурсам.

Итак, вплоть до начала 80-х годов свыше 85% запятых в информационной сфере народного хозяйства США не имели регулярного доступа к средствам информационной технологии, которые могли бы помочь служащим учреждений избавиться от старого стиля работы (или «образа мышления XVIII столетия») [17, с. 120].

Таким образом, вплоть до начала наблюдаемых в настоящее время революционных перемен в общей структуре индустрии ЭВМ нарастающий поток средств на вычислительную технику шел мимо основной массы занятых в крупнейшей информационной сфере народного хозяйства.

Рис. 8. Рост общего парка терминалов и автономных конторских рабочих станций (на базе малых и персональных ЭВМ) (7) и численности занятых в учреждениях США (2)

Источник: фирма «Интел корп.» (приводится в: Электроника, 1982У М 13, с. 26)

 

Рис. 9. Рост расходов на содержание учреждений и ожидаемый экономический эффект внедрения (заштрихованная область) систем автоматизации в учреждениях США.

Источник: фирма «Интел корп.» (приводится в: Электроника, 1982У М 13, с. 26)

  1. -при сохранении сложившейся тенденции,
  2. -при использовании новой технологии автоматизированного «офиса будущего»

Источник Savant Inst., 1981

 

На ЭВМ решались только наиболее важные научные, оборонные и отдельные (самые приоритетные) из народнохозяйственных задач. Проникнуть в глубь информационной сферы настолько, чтобы повлиять на макроэкономические показатели- ее эффективности, традиционные средства автоматизации на базе больших ЭВМ не могли. Поэтому производительность труда здесь практически не росла, а это, в свою очередь, все более заметно сказывалось на общем замедлении темпов роста экономики США.

Только прямые расходы на бумагооборот, т. е. на хранение бумаг и работу с бумажными документами, оценивались в США во второй половине 70-х годов на уровне 100—150 млрд. долл. (что составляло экономическую на­грузку около 2 тыс. долл. в год на каждую американскую семью) [18, 19]. К началу 1981 г. стоимость для американского общества 40 млн. «белых воротничков», измеренная лишь по общему фонду их заработной платы, составляла 375 млрд. долл. [19]. Общие же расходы на содержание учреждений достигли внушительной суммы в 675 млрд. долл. и, как видно из рис. 9, продолжали быстро расти [20, с. 102].

После того как экономическая ситуация окончательно «дозрела» (см. рис. 7), в начале 70-х годов был изобретен микропроцессор, взорвавший монополию централизованных ЭВМ на обработку данных. В 70-х годах под влиянием микропроцессорной революции началась структурная перестройка индустрии ЭВМ, которая в основном предопределила тенденции развития вычислительной техники первой половины 80-х годов.

 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1.Для сравнения отметим, что продукция сельского хозяйства США оценивается в 2—3% ВНП; суммарный годовой объем строитель­ной индустрии — 4% ВНП, все отрасли американской промышлен­ности (обрабатывающая, добывающая и т. д.), вместе взятые,— 28% ВНП.

2. По заключению национального научного фонда США, системы автоматизированного проектирования и производства (Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing – CAD/CAM) имеют «больший потенциал в увеличении производительности труда, чем имели все известные до сих пор технические нововведения со времен изобретения электричества [14, р. 40].


Онлайн-версия CD-ROM приложения к книге Г.Р.Громова
"От гиперкниги к гипермозгу: информационные технологии
эпохи Интернета. Эссе, диалоги, очерки
."