Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Институт Золотого Сечения - Конференции online

А.П. Стахов
Десять прорывных технологий 21-го века и «золотая» информационная технология
Oб авторе


От редакции АТ


Хотелось бы привлечь особое внимание всех компьютерных специалистов, электронных и компьютерных фирм и университетов к этой необычной статье, которая затрагивает базис современной компьютерной технологии (системы счисления и методы кодирования информации). В этой статье, как и в предшествующих статьях [1-3], проф. Стахов утверждает следующее:

1. В 70-е и 80-е годы 20-го столетия в Советском Союзе под научным руководством проф. Стахова было создано уникальное научное направление в области компьютеров («Компьютеры Фибоначчи»), которое было защищено 65 патентами США, Японии, Англии, Франции, Германии, Канады и др. стран. Эти патенты являются официальными юридическими документами, защищающими приоритет советской науки в новом компьютерном направлении. То есть, это научное направление является патентоспособным и все патенты в мире по «компьютерам Фибоначчи» принадлежат советской науке.

2. Этому направлению уделялось особое внимание со стороны государственных и научных институтов СССР (Госкомитет по науке и технике СССР, Госкомизобретений СССР, Академия наук СССР и УССР, Министерство общего машиностроения СССР и др.). Были выполнены важные инженерные разработки (самокорректирующиеся АЦП и ЦАП, элементная база помехоустойчивого процессора Фибоначчи для специальных применений, системы магнитной регистрации и волоконно-оптические линии связи и др.).

3. К сожалению, «горбачевская перестройка» и последовавший затем развал СССР привели к разрушению научного и инженерного коллектива, созданного в Винницком техническом университете для проведения «фибоначчиевых» разработок.

4. Как показано, в статьях проф. Стахова [1-3], развитие «фибоначчиевых» идей может привести к созданию «Золотой» Информационной Технологии, основанной на компьютерах Фибоначчи, новых «фибоначчиевых» измерительных средствах, троичной зеркально-симметричной арифметике, новой теории кодирования, превышающей классическую теорию кодирования в 1000 000 и больше раз по корректирующей способности, новой криптографии, основанной на матричном подходе.

5. В настоящее время актуальность этих разработок не только не уменьшилась, а значительно повысилась в связи с перспективой создания прорывных информационных технологий 21-го века. Это приведет к новому витку научного и технологического соревнования между США и Россией в области информационных технологий.


Учитывая чрезвычайно высокую актуальность концепции «Золотой» Информационной Технологии, выдвинутой проф. Стаховым, для развития прорывных информационных технологий 21-го века, редакция АТ считает своими долгом выступить со следующим обращением к компьютерным специалистам, электронным и компьютерным фирмам и университетам:

1. Внимательно изучить работы проф. Стахова в области «Золотой» Информационной Технологии, опубликованные на нашем сайте [1-3], и сделать критический анализ этих работ с точки зрения использования «Золотой» Информационной Технологии в прорывных информационных технологиях 21-го века.

2. Для широкого ознакомления научной общественности с концепцией «Математики Гармонии» и «Золотой» Информационной Технологии организовать тур лекций проф. Стахова в ведущих компьютерных организациях и университетах. Нам кажется, что инициатором такого тура должен выступить Южный Федеральный Университет, в состав которого входит бывший «Таганрогский радиотехнический институт», в котором начинались исследования проф. Стахова по «Компьютерам Фибоначчи» и зарубежное патентование его изобретений в этой области. В подавляющем большинстве патентов «головной организацией» является «Таганрогский радиотехнический институт». В 2004 г. ученый совет Таганрогского радиотехнического университета избрал А.П. Стахова «Почетным Профессором Университета».

3. В этом году будет опубликован фундаментальный труд проф. Стахова – книга «The Mathematics of Harmony. From Euclid to Contemporary Mathematics and Computer Science” (World Scientific, 2009). Книга является итогом 40-летних исследований А.П. Стахова в этой области. С целью широкого информирования научной общественности о новом научном направлении в области математики и информатики, мы выступаем с инициативой ее публикации на русском языке. И мы обращаемся к российским научным издательствам с таким предложением.

4. В 1988 г. в разгар «горбачевской перестройки» газета Правда» (от 19 ноября 1988 г.) опубликовала большую статью «Вот вам и Фибоначчи! Стоит ли загонять в тупик новое научное направление?», посвященную научному направлению проф. Стахова. Несмотря на эту публикацию, советские «чиновники от науки» и вся «советская система» сумели разрушить это научное направление, что они всегда умели делать весьма успешно (вспомним генетику и кибернетику). В настоящее время главным направлением, которое может вывести из кризиса глобальную экономику, являются прорывные информационные технологии 21-го века. В этой связи концепция «Золотой» Информационной Технологии выдвигается на передний план, и она может сыграть особую роль в создании новых информационных технологий 21-го века. К сожалению, есть все основания предполагать, что после публикации книги Стахова «The Mathematics of Harmony. From Euclid to Contemporary Mathematics and Computer Science” (World Scientific, 2009) концепция «Золотой» Информационной Технологии будет подхвачена западной наукой, то есть, случится то, что всегда происходило в России: новые информационные технологии будут создаваться на Западе на основе научных идей, разработанных нашим соотечественником проф. Алексеем Петровичем Стаховым. Поэтому возникает вопрос: стоит ли вновь наступать на собственные грабли и игнорировать это направление только потому, что оно возникло не «там, где его ожидали»?


Содержание


1. Введение: 10 прорывных технологий 21-го века

2. Кризис «Неймановских принципов»

3. Компьютеры Фибоначчи как альтернатива «неймановским компьютерам»

4. Троичные компьютеры и троичная зеркально-симметричная арифметика

5. Новая теория кодирования

6. Гибридная матричная криптография

7. Заключение


1. Введение: 10 прорывных технологий 21-го века


Международные аналитики предсказывают, что темпы роста высокотехнологических секторов в развитых странах будут достигать в недалеком будущем 10-30% в год. То есть за кризисом скрывается мощнейший технологический прорыв глобального характера, который повлечет перераспределение ресурсов - главным образом, интеллектуальных и финансовых активов, и выход на арену иных действующих лиц, так называемых "новых чемпионов". Кроме того, уже сейчас становится очевидным, что именно высокотехнологические сектора будут способствовать более быстрому выведению мира из глобального кризиса.


Определены десять прорывных технологий 21-го века:


1) портативные информационно-коммуникационные устройства;

2) интеллектуальные мобильные роботы и системы;

3) массовая интернет-"персонализация" товаров и услуг;

4) распространение стиля жизни "в теле-пространстве" - интернет-работа, учеба, закупки, продажи, бизнес-процессы и т.п.;

5) появление "виртуальных секретарей и помощников" - интеллектуального "софта" высокого уровня;

6) компьютеризованное и персонифицированное медицинское обслуживание;

7) "прецизионное" (компьютерно-управляемое) сельское хозяйство;

8) альтернативные источники энергии, энергосбережение и "чистые технологии";

9) гибридный (топливно-аккумуляторный) транспорт;

10) генетически модифицированные организмы.


Анализ прорывных технологий 21-го века показывает, что 7 первых из 10 технологий имеют прямое отношение к информационной технологии. Рассмотрим наиболее важные требования к компьютерным средствам и системам, используемых в 7 прорывных технологиях 21-го века.


1. Портативные информационно-коммуникационные устройства

Основными требованием являются надежность компьютерных устройств и криптографическая защита информации


2. Интеллектуальные мобильные роботы и системы.

Для этой технологии главным требованием является надежность и помехозащищенность процессора. Случайные ошибки в процессоре должны обнаруживаться в момент их возникновения и немедленно исправляться.


3. Массовая интернет-"персонализация" товаров и услуг

Здесь главным требованием является криптографическая защита информации


4. Распространение стиля жизни "в теле-пространстве" - интернет-работа, учеба, закупки, продажи, бизнес-процессы и т.п.

Основными требованием являются надежность компьютерных устройств и систем и криптографическая защита информации


5. Появление "виртуальных секретарей и помощников" - интеллектуального "софта" высокого уровня

Здесь главным требованием является криптографическая защита информации


6. Компьютеризованное и персонифицированное медицинское обслуживание

Основными требованием являются надежность компьютерных устройств и систем и криптографическая защита информации


7."Прецизионное" (компьютерно-управляемое) сельское хозяйство

Здесь впервые в явном виде выдвигается требование точности и метрологической стабильности компьютерно-измерительных систем, лежащих в основе данной технологии.

Таким образом, можно назвать основные требования, предъявляемые к компьютерным устройствам и системам, используемым в этих технологиях:


НАДЕЖНОСТЬ, ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ, КРИПТОГРАФИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА, ТОЧНОСТЬ И МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ


На сайте «Академия Тринитаризма» мною опубликовано несколько статей, касающихся «Золотой» Информационной Технологи как нового направления в компьютерной технологии [1-3].

Цель настоящей статьи – еще раз проанализировать концепцию «Золотой» Информационной Технологии, изложенную в [1-3], применительно к прорывным технологиям 21-го века.


2. Кризис «Неймановских принципов»

 

Рассуждая об истоках современных компьютеров, мы всегда вспоминаем о так называемых «Неймановских принципах», которые определили развитие компьютерной техники на многие десятилетия вперед. Как известно, первой универсальной электронной вычислительной машиной считается машина ЭНИАК, созданная в 1945 г. в США. Перед конструкторами ЭНИАК возникла задача проанализировать сильные и слабые стороны проекта ЭНИАК и дать рекомендации для дальнейшего развития электронных компьютеров. Блестящее решение этой задачи было дано в отчете Принстонского института перспективных исследований «Предварительное обсуждение логического конструирования электронного вычислительного устройства» (июнь 1946 г.). Этот отчет, составленный выдающимся американским математиком Джоном фон Нейманом и его коллегами по Принстонскому институту Г. Голдстейном и А. Берксом, которые участвовали в проекте ЭНИАК, представлял собой проект нового электронного компьютера. Основные рекомендации, изложенные в отчете, известны в современной информатике под названием Неймановских принципов или Неймановской архитектуры; они оказали определяющее влияние на развитие современных компьютеров.

Одним из главных в перечне Неймановских принципов считается следующий: машины на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления. Основными преимуществами двоичной системы являются следующие: двухпозиционный характер работы электронных элементов, высокая экономичность двоичной системы и простота выполнения арифметических операций с двоичными числами.

К сожалению, этот важнейший принцип – использование двоичной системы как основы современных компьютеров – таит в себе одну «ловушку», в которую попала вся компьютерная техника и основанная на ней информационная технология. Дело в том, что двоичная система обладает «нулевой избыточностью». Что это означает и к чему это приводит? Это означает, что в классической двоичной системе отсутствует механизм обнаружения ошибок в процессоре и компьютере, которые неизбежно (с большей или меньшей вероятностью) могут возникнуть под влиянием различных внешних и внутренних факторов (прежде всего разнообразных внешних воздействий и помех, действующих в шинах питания и каналах связи). То есть никакая ошибка не может быть обнаружена в рамках двоичной системы счисления без введения дополнительных контрольных средств. Это приводит к тому, что «Неймановские машины», основанные на двоичной системе, являются принципиально ненадежными. Когда в нашем персональном «Неймановском компьютере» возникает сбой, то мы эту проблему решаем очень просто - мы перезагружаем компьютер и приводим его таким способом в исправное состояние. Но как быть в ситуации, когда процессор и генерируемая им компьютерная программа управляют функционированием сложного технологического объекта (без участия человека), например, роботом, ракетой, самолетом, атомной станцией и т.д. Это означает, что сбой всего лишь одного электронного элемента в процессоре может привести к грандиозной технологической катастрофе. Всем хорошо известны катастрофы при запуске ракет, которые в результате сбоя компьютерной программы приводили к отклонению ракеты от заданного курса и, в коечном итоге, к катастрофе.

Из этих рассуждений мы приходим к следующему выводу:

Человечество становится заложником современной компьютерной технологии, основанной на «Неймановских принципах». «Неймановские компьютеры», использующие двоичную систему, являются принципиально ненадежными и не могут эффективно использоваться во многих важных приложениях, в частности, для управления сложными технологическими объектами, где проблема надежности компьютеров выступает на передний план.

Мне не совсем понятно, почему этот, казалось бы, очевидный вывод до сих пор не стал предметом серьезного обсуждения всех компьютерных специалистов, которые, по-видимому, давно должны были забить тревогу по поводу «ловушки», в которую попали современные компьютерные технологии, встав на рельсы «неймановских принципов».



Полный текст доступен в формате PDF (434Кб)


А.П. Стахов, Десять прорывных технологий 21-го века и «золотая» информационная технология // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.15251, 24.04.2009

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru