Avatud süsteemide põhiprintsiip on luua tarkvara, riistvara, sideteenuseid, liideseid, andmevorminguid ja protokolle sisaldav keskkond, mis põhineb arenevatel, juurdepääsetavatel ja laialdaselt tunnustatud standarditel ning mis võimaldab kaasaskantavust, koostalitlusvõimet ja rakenduste ja andmete skaleeritavus. Teine põhimõte on funktsionaalsete standardimismeetodite kasutamine - profiili konstrueerimine ja kasutamine - kokkulepitud põhistandardite kogum, mis on vajalik konkreetse probleemi või probleemide klassi lahendamiseks.

3.1. Avatud süsteemide keskkonna võrdlusmudel

Avatud süsteemide keskkonna struktureerimiseks kasutatakse võrdlusmudelit (Open System Environment Reference Model – OSE/RM), mis on vastu võetud alusdokumendis ISO/IEC 14252 (joonis 3). Seda saab uuendada sõltuvalt süsteemi klassist. Näiteks telekommunikatsioonisüsteemide puhul on hästi tuntud 7-tasemeline ISO/IEC 7498 avatud süsteemide vastastikuse sidumise mudel, mida saab kujutada OSE/RM-i mudeli laiendusena detailidega ülemisel rakendustasandil.

Joonis 3 – avatud süsteemide keskkonna võrdlusmudel

Nagu on näha jooniselt 3, on võrdlusmudel kolmemõõtmeline. Vertikaalselt saab eristada järgmisi komponente:

rakendus;

platvorm;

väliskeskkond;

rakenduse liides platvormiga;

platvormi liides väliskeskkonnaga.

Horisontaalselt on järgmised komponendid (funktsionaalsed alad):

operatsioonisüsteemi teenused;

inimese ja masina liidese teenused;

andmehaldusteenus;

andmevahetusteenus;

arvutigraafika teenus;

võrgu tugiteenus.

Kolmas mõõde sisaldab:

Tarkvaraarenduse tugiteenused;

infoturbeteenused;

rahvusvahelistumine;

hajutatud süsteemi tugiteenus;

Etalonmudeli põhjal ehitatakse selle modifikatsioonid üles sõltuvalt konkreetse süsteemi arhitektuurist. Tuleb märkida, et TCP/IP protokollide alusel ehitatud Internet on samuti avatud süsteemi keskkonna osa, osana võrguteenustest, mis kuuluvad ühte kuuest keskkonna funktsionaalpiirkonnast, ega lahenda kõik avatud süsteemide probleemid, nagu Seda mõnikord ekslikult arvatakse ja kirjutatakse.

3.2. Profiilide klassifikatsioon

Profiilide klassifikatsiooni on mitut tüüpi. Üldiselt võib profiilid jagada järgmisteks osadeks:

üldotstarbelised profiilid;

rakendusepõhised profiilid.

Üldotstarbelised profiilid hõlmavad järgmist:

rahvusvahelised standarditud profiilid (International Standardized Profiles – IPS), mida tunnustab ISO/IEC komitee. Interneti-teenuse pakkujatel on rahvusvahelises üldsuses sama staatus kui rahvusvahelistel võrdlusstandarditel ja need on suunatud paljudele rakendustele;

riiklikud profiilid, mille järgi tuleks üles ehitada riiklik teabeinfrastruktuur;

ettevõtte profiilid;

keskkonda kirjeldavad tehnilised profiilid, näiteks platvormiprofiilid, superarvutikeskkonna profiilid, reaalajas profiilid jne.

Konkreetsed rakendusprofiilid hõlmavad järgmist:

• tööstusharu või osakondade profiilid;

  ettevõtete, organisatsioonide, osakondade ja allüksuste profiilid.

Üldotstarbelised profiilid ja profiilid konkreetsete rakenduste jaoks töötavad Workshop-meetodil välja erineva kvantitatiivse koostisega spetsialistide rühmad:

üldotstarbeliste profiilide väljatöötamisel osaleb võimalikult palju spetsialiste;

Rakendusspetsiifiliste profiilide väljatöötamisega tegeleb umbes 10 spetsialisti, kellest pooled on kasutajad ja pooled IT-spetsialistid. On väga oluline, et seda gruppi juhiks üks tipptegijatest (tööstusharu, organisatsioon), kes mõistab hästi põhitegevuse (tööstus, organisatsioon jne) eesmärke.

3.3. Probleemi ulatus

Avatud süsteemide põhimõtete kohaselt tuleks AI üles ehitada kõigil tasanditel: globaalsel, riiklikul, tööstuse, ettevõtte, organisatsioonide, ettevõtete jne.

Lisaks kehtivad avatud süsteemide põhimõtted kõikide klasside ja eesmärkidega süsteemide suhtes, sealhulgas:

reaalajas süsteemid;

mikroprotsessoriga manustatud süsteemid;

suure jõudlusega arvutuskeskkond (Grid struktuur).

Kõik informatiseerimisprotsessis osalejad on huvitatud avatud süsteemide põhimõtete rakendamisest:

kasutajad;

arendajad;

infotehnoloogiatoodete tootjad ja tarnijad;

standardite arendajad.

Kuna infoühiskonnale ülemineku kontekstis ei saa peaaegu kõik majandusharud ilma arenenud tehisintellektita toimida, omandab probleem sektoritevahelise rahvusliku iseloomu. Vaatamata avatud süsteemide põhimõtete rakendamise ilmsetele eelistele, toimub probleemi lahendamine meie riigis palju aeglasemas tempos kui arenenud turumajandusega riikides. Kõige arenenum tundub sellest vaatenurgast olevat teaduse ja hariduse valdkond, kus AI aktiivselt luuakse, avatud süsteemide põhimõtete rakendamise vajadus on deklareeritud olemasolevates regulatiivdokumentides. Ja mis kõige tähtsam, teaduse ja hariduse valdkonda on koondunud kõrgelt kvalifitseeritud töötajad, kes on nii infotehnoloogiate kasutajad kui ka arendajad. Teabeinfrastruktuur enamikus akadeemilistes ja haridusasutustes luuakse iseseisvalt, ilma spetsialiseeritud organisatsioonide kaasamiseta.

Avatud ja suletud süsteemid

Süsteeme on kahte peamist tüüpi: suletud ja avatud.

Suletud süsteem(suletud süsteem) - väliskeskkonnast isoleeritud süsteem, mille elemendid interakteeruvad ainult üksteisega, omamata kontakti väliskeskkonnaga.

Riis. 3.1.

Avatud süsteem on süsteem, mis suhtleb oma keskkonnaga mõnes aspektis: info-, energia-, materjali- jne.

Kõik organisatsioonid on avatud süsteemid ja nende ellujäämine sõltub välismaailmast. Organisatsioon vahetab energiat, teavet ja materjale väliskeskkonnaga läbi läbilaskvate piiride. Avatud süsteem ei ole isemajandav, sest see sõltub väljastpoolt tulevast energiast, informatsioonist ja materjalidest. Lisaks on avatud süsteemil võimalus kohanema väliskeskkonna muutustest ja peab seda oma toimimise jätkamiseks tegema.

Organisatsioon kui kompleksne süsteem koosneb suurtest komponentidest, nn allsüsteemid. Alamsüsteemid võivad omakorda koosneda väiksematest alamsüsteemidest. Kuna need kõik on üksteisest sõltuvad, võib isegi väikseima alamsüsteemi tõrge mõjutada süsteemi tervikuna. Seetõttu on iga töötaja ja iga osakonna töö organisatsioonis väga oluline kogu organisatsiooni eduks.

Organisatsiooni kui avatud süsteemi mudel. T. Petersi ja R. Watermani 7-S kontseptsioon

Organisatsiooni kui avatud süsteemi mudel on toodud lihtsustatud kujul joonisel fig. 3.2. Sissepääsud mudelid on informatsioon, kapital, inimressursid ja materjalid, mida organisatsioon saab keskkonnast. Korraldamine on pooleli muutumine töötleb neid sisendeid, muutes need toodeteks või teenusteks - väljub organisatsioonidele, mida see keskkonda edastab. Transformatsiooniprotsessi käigus tekib sisendite lisaväärtus, kui organisatsiooni juhtimine on efektiivne. Selle tulemusena ilmuvad täiendavad väljundid, nagu kasum, turuosa kasv, müügitulu kasv (äritegevuses), sotsiaalse vastutuse rakendamine, töötajate rahulolu, organisatsiooni kasv jne.

Riis. 3.2.

Üks populaarsemaid 1980. aastatel. süsteemsed juhtimiskontseptsioonid on 7-S teooria, mille autorid on McKinsey konsultatsioonifirma teadlased T. Peters ja R. Waterman, kes kirjutasid kuulsa raamatu “In Search of Effective Management”.

Selle teooria kohaselt moodustub efektiivne organisatsioon seitsme omavahel seotud komponendi alusel, millest igaühe muutmine eeldab vastavat muutust ülejäänud kuues. Inglise keeles algavad kõigi nende komponentide nimed tähega "s", seega nimetatakse seda mõistet "7-S".

Põhikomponendid on järgmised:

• - strateegia (strateegia) - plaanid ja tegevussuunad, mis määravad ressursside jaotuse, fikseerides kohustused teatud toimingute tegemiseks aja jooksul seatud eesmärkide saavutamiseks;
• - struktuur (struktuur) - organisatsiooni sisemine koosseis, mis peegeldab organisatsiooni jagunemist osakondadeks, nende üksuste hierarhilist alluvust ja võimu jaotust nende vahel;
• - süsteemid (süsteem) - organisatsioonis toimuvad protseduurid ja rutiinsed protsessid;
• - olek (personal) - organisatsiooni töötajate võtmerühmad, nende omadused vanuse, soo, hariduse jne järgi;
• - stiilis (stiil) - juhtimisstiil ja organisatsioonikultuur;
• - kvalifikatsioon (oskused) - organisatsiooni võtmeisikute eristavad võimed;
• - jagatud väärtused (jagatud väärtused) - põhitegevuse tähendus ja sisu, mida organisatsioon oma liikmetele edastab.

Selle kontseptsiooni kohaselt saavad tõhusalt toimida ja areneda ainult need organisatsioonid, milles juhid suudavad säilitada harmoonilist süsteemi, mis koosneb loetletud seitsmest komponendist.

OSI mudel, nagu nimigi ütleb (Open System Interconnection), kirjeldab avatud süsteemide omavahelisi seoseid. Mis on avatud süsteem?

Laias mõttes avatud süsteem võib nimetada mis tahes süsteemiks (arvuti, võrk, OS, tarkvarapakett, muud riist- ja tarkvaratooted), mis on ehitatud vastavalt avatud spetsifikatsioonidele.

Tuletagem meelde, et mõiste "spetsifikatsioon" (arvutuses) all mõistetakse riist- või tarkvarakomponentide, nende töömeetodite, koostoime teiste komponentidega, töötingimuste, piirangute ja eriomaduste formaliseeritud kirjeldust. On selge, et mitte iga spetsifikatsioon ei ole standard. Avatud spetsifikatsioonid seevastu viitavad avaldatud, avalikult kättesaadavatele spetsifikatsioonidele, mis vastavad standarditele ja võetakse vastu konsensuse alusel pärast kõigi huvitatud osapoolte täielikku arutelu.

Avatud spetsifikatsioonide kasutamine süsteemide arendamisel võimaldab kolmandatel osapooltel arendada nendele süsteemidele erinevaid riist- või tarkvara laiendusi ja modifikatsioone, samuti luua tarkvara- ja riistvarasüsteeme erinevate tootjate toodetest.

Reaalsete süsteemide jaoks on täielik avatus saavutamatu ideaal. Reeglina vastavad sellele määratlusele isegi süsteemides, mida nimetatakse avatud, ainult mõned välisliideseid toetavad osad. Näiteks Unixi operatsioonisüsteemide perekonna avatus seisneb muu hulgas tuuma ja rakenduste vahelise standardiseeritud tarkvaraliidese olemasolus, mis teeb rakenduste teisaldamise ühest Unixi versioonist teise versiooni lihtsaks. Teine näide osalisest avatusest on avatud draiveri liidese (ODI) kasutamine üsna suletud Novell NetWare operatsioonisüsteemis, et kaasata süsteemi kolmanda osapoole võrguadapteri draiverid. Mida avatumaid spetsifikatsioone süsteemi arendamiseks kasutatakse, seda avatum see on.

OSI mudel puudutab ainult ühte avatuse aspekti, nimelt arvutivõrku ühendatud seadmete interaktsiooni vahendite avatust. Siin viitab avatud süsteem võrguseadmele, mis on valmis suhtlema teiste võrguseadmetega, kasutades standardreegleid, mis määravad vastuvõetavate ja saadetavate sõnumite vormingu, sisu ja tähenduse.

Kui kaks võrku on ehitatud avatuse põhimõtet järgides, on sellel järgmised eelised:

Võimalus luua võrku erinevate tootjate riist- ja tarkvarast, mis järgivad sama standardit;

Võimalus üksikuid võrgukomponente valutult asendada teiste, arenenumatega, mis võimaldab võrgul areneda minimaalsete kuludega;

Ühe võrgu lihtne sidumine teisega;

Võrgu arendamise ja hooldamise lihtsus.

Ilmekas näide avatud süsteemist on rahvusvaheline võrk Internet. See võrk on täielikult välja töötatud avatud süsteemide nõuete kohaselt. Selle standardite väljatöötamisel osalesid tuhanded selle võrgu spetsialistid erinevatest ülikoolidest, teadusorganisatsioonidest ning erinevates riikides tegutsevatest arvutiriist- ja tarkvara tootvatest ettevõtetest. Juba Interneti toimimist määravate standardite nimi - kommentaaride päring (RFC), mida võib tõlkida kui "kommentaaride taotlus" - näitab vastuvõetud standardite läbipaistvust ja avatud olemust. Selle tulemusel on Internetil õnnestunud ühendada suur hulk riist- ja tarkvara paljudest võrkudest, mis on laiali üle maailma.

1.3.5. Modulaarsus ja standardiseerimine

Modulaarsus on arvutivõrkude üks lahutamatuid ja loomulikke omadusi. Modulaarsus ei avaldu ainult sideprotokollide mitmetasandilises esituses võrgu lõppsõlmedes, kuigi see on kindlasti võrguarhitektuuri oluline ja põhiomadus. Võrk koosneb tohutul hulgal erinevatest moodulitest – arvutid, võrguadapterid, sillad, ruuterid, modemid, operatsioonisüsteemid ja rakendusmoodulid. Erinevad nõuded, mida ettevõtted arvutivõrkudele esitavad, on toonud kaasa sama palju võrgu ehitamiseks toodetud seadmeid ja programme. Need tooted

erinevad mitte ainult põhifunktsioonide poolest (see tähendab funktsioone, mida täidavad näiteks repiiterid, sillad või tarkvara ümbersuunajad), vaid ka arvukate abifunktsioonide poolest, mis pakuvad kasutajatele või administraatoritele täiendavaid mugavusi, nagu seadme parameetrite automaatne konfigureerimine, automaatne tuvastamine ja teatud tõrgete kõrvaldamine, võimalus programmiliselt ühendusi võrgus muuta jne. Mitmekesisus suureneb ka seetõttu, et paljud seadmed ja programmid erinevad teatud põhi- ja lisafunktsioonide kombinatsioonide poolest - on näiteks seadmeid, mis ühendavad põhilised võimalused lülitid ja ruuterid, millele on lisatud ka mõned ainult sellele tootele omased lisafunktsioonid.

Seetõttu pole ühtegi ettevõtet, kes suudaks pakkuda kõiki võrgu ehitamiseks vajalikke riist- ja tarkvara igat tüüpi ja alamtüüpe. Kuna aga kõik võrgukomponendid peavad töötama harmooniliselt, osutus ilmtingimata vajalikuks võtta kasutusele arvukad standardid, mis kui mitte kõigis, siis vähemalt enamikul juhtudel tagaksid erinevate tootjate seadmete ja programmide ühilduvuse. Seega on modulaarsuse ja standardimise mõisted võrkudes lahutamatult seotud ning modulaarne lähenemine toob kasu ainult siis, kui sellega kaasneb standarditest kinnipidamine.

Selle tulemusena on standardite ja spetsifikatsioonide avatud olemus oluline mitte ainult sideprotokollide, vaid ka võrgu ehitamiseks välja antud erinevate seadmete ja programmide kõigi paljude funktsioonide jaoks. Tuleb märkida, et enamik täna vastu võetud standardeid on avatud. Suletud süsteemide aeg, mille täpsed spetsifikatsioonid olid teada ainult tootjale, on möödas. Kõik said aru, et konkurentide toodetega hõlpsasti suhtlemise võimalus ei vähenda, vaid vastupidi, tõstab toote väärtust, kuna seda saab kasutada suuremas hulgas erinevate tootjate toodetele üles ehitatud töövõrkudes. Seetõttu osalevad isegi varem väga suletud süsteeme tootnud ettevõtted – nagu IBM, Novell või Microsoft – nüüd aktiivselt avatud standardite väljatöötamises ja rakendavad neid oma toodetes.

Tänaseks on võrguseadmete ja -programmide sektoris erinevate tootjate toodete ühilduvusega välja kujunenud järgmine olukord. Peaaegu kõik tooted, nii tarkvara kui ka riistvara, ühilduvad oma funktsioonide ja omaduste poolest, mis on praktikas üsna ammu kasutusele võetud ning mille standardid on juba välja töötatud ja vähemalt 3-4 aastat tagasi vastu võetud. Samal ajal osutuvad väga sageli põhimõtteliselt uued seadmed, protokollid ja omadused isegi juhtivate tootjate poolt kokkusobimatuks. Selline olukord ei esine mitte ainult nende seadmete või funktsioonide puhul, mille standardeid pole veel vastu võetud (see on loomulik), vaid ka seadmete puhul, mille standardid on eksisteerinud juba mitu aastat. Ühilduvus saavutatakse alles pärast seda, kui kõik tootjad rakendavad seda standardit oma toodetes ja samal viisil.

1.3.6. Standardite allikad

Arvutivõrkude standardimisega tegelevad paljud organisatsioonid. Sõltuvalt organisatsiooni staatusest eristatakse järgmist tüüpi standardeid:

üksikute ettevõtete standardid(näiteks Digital Equipmenti DECneti protokollipinn või Suni Unixi süsteemide graafiline liides OPEN LOOK);

erikomiteede ja ühenduste standardid, mitmete ettevõtete loodud, näiteks spetsiaalselt loodud ATM Forumi ühenduse poolt välja töötatud ATM-tehnoloogia standardid, kuhu kuulub umbes 100 kollektiivliiget, või Fast Ethernet Alliance’i standardid 100 Mbit Etherneti standardite arendamiseks;

riiklikud standardid, näiteks FDDI standard, mis on üks paljudest Ameerika riikliku standardiinstituudi (ANSI) välja töötatud standarditest, või USA kaitseministeeriumi riikliku arvutiturbekeskuse (NCSC) välja töötatud operatsioonisüsteemi turvastandardid;

rahvusvahelised standardid, näiteks Rahvusvahelise Standardiorganisatsiooni (ISO) mudeli ja sideprotokolli virna, arvukalt

Rahvusvahelise Telekommunikatsiooniliidu (ITU) standardid, sealhulgas

X.25 pakettkommutatsioonivõrkudes, kaadriedastusvõrkudes, ISDN-is, modemites ja paljudes

Mõned standardid, mis pidevalt arenevad, võivad liikuda ühest kategooriast teise. Eelkõige kipuvad populaarsete toodete kaubamärgistandardid muutuma de facto rahvusvahelisteks standarditeks, mis sunnivad eri riikide tootjaid järgima kaubamärgistandardeid, et tagada oma toodete ühilduvus nende populaarsete toodetega. Näiteks IBMi personaalarvuti fenomenaalse edu tõttu on patenteeritud IBM PC arhitektuuristandard muutunud de facto rahvusvaheliseks standardiks.

Lisaks saavad mõned ettevõtte standardid nende laialdase kasutamise tõttu de jure riiklike ja rahvusvaheliste standardite aluseks. Näiteks Etherneti standard, mille algselt töötasid välja Digital Equipment, Intel ja Xerox, võeti mõne aja pärast ja veidi muudetud kujul üle riiklikuks standardiks IEEE 802.3 ning seejärel kinnitas ISO organisatsioon selle rahvusvaheliseks standardiks ISO 8802.3.

Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (Rahvusvaheline Organisatsioon/ või Standardimine, ISO, sageli ka kutsutakse Rahvusvaheline Standardid Organisatsioon) on erinevate riikide juhtivate riiklike standardimisorganisatsioonide ühendus. ISO peamiseks saavutuseks oli avatud süsteemide vastastikuse sidumise OSI mudel, mis on hetkel arvutivõrkude valdkonna standardimise kontseptuaalne alus. Vastavalt OSI mudelile on see organisatsioon välja töötanud standardse virna OSI sideprotokolle.

Rahvusvaheline Telekommunikatsiooni Liit (Rahvusvaheline Telekommunikatsioon liit, ITU) - organisatsioon, mis on praegu ÜRO eriorgan. Arvutivõrkude standardiseerimisel on kõige olulisem roll selles organisatsioonis alaliselt tegutseval Rahvusvahelise Telegraafi ja Telefoni Konsultatiivkomiteel (CCITT). 1993. aastal toimunud ITU ümberkorraldamise tulemusena muutis CCITT veidi oma tegevuse suunda ja muutis oma nime – nüüd nimetatakse seda ITU telekommunikatsiooni standardimise sektoriks (ITU-T). ITU-T tegevuse aluseks on rahvusvaheliste standardite väljatöötamine telefoniside, telemaatikateenuste (e-post, faks, teletekst, teleks jne), andmeedastuse, heli- ja videosignaalide valdkonnas. Oma tegevusaastate jooksul on ITU-T välja andnud tohutul hulgal soovitusi ja standardeid. ITU-T tugineb oma töös kolmandate osapoolte organisatsioonide kogemuste uurimisele, aga ka enda uurimistöö tulemustele. Iga nelja aasta tagant avaldatakse ITU-T toimetised nn “Raamatu” kujul, mis on tegelikult terve komplekt tavalisi raamatuid, mis on koondatud numbritesse, mis omakorda liidetakse köideteks. Iga köide ja number sisaldab loogiliselt omavahel seotud soovitusi. Näiteks Blue Booki III köide sisaldab soovitusi integreeritud teenuste digitaalvõrkude (ISDN) kohta ja kogu VIII köide (välja arvatud VIII.1 väljaanne, mis sisaldab V-seeria soovitusi andmeedastuseks telefonivõrgu kaudu) on pühendatud X-seeria soovitustele: X.25 pakettkommutatsioonivõrkudele, X.400 meilisüsteemidele, X.500 globaalsele kasutajatoele ja paljudele teistele.

Elektri- ja elektroonikainseneride instituut -Instituut kohta Elektriline ja Elektroonika Insenerid, IEEE) - USA riiklik organisatsioon, mis kehtestab võrgustandardid. 1981. aastal sõnastas selle instituudi töörühm 802 põhinõuded, millele kohtvõrgud peavad vastama. 802 Group on määratlenud palju standardeid, millest tuntuimad on 802.1, 802.2, 802.3 ja 802.5, mis kirjeldavad üldisi kohtvõrkude valdkonnas kasutatavaid mõisteid, samuti standardeid Etherneti ja Token Ring võrkude kahe alumise kihi jaoks. .

Euroopa Arvutitootjate Assotsiatsioon (euroopalik Arvuti Manu­ tehased Ühing, ESMA) - mittetulundusühing, kes teeb aktiivselt koostööd ITU-T ja ISO-ga, töötab välja arvuti- ja sidetehnoloogiaga seotud standardeid ja tehnilisi ülevaateid. Tuntud oma ECMA-101 standardi poolest, mida kasutatakse vormindatud teksti ja graafika edastamiseks, säilitades samal ajal algse vormingu.

Arvuti- ja Kontoriseadmete Tootjate Liit (Arvuti ja Äri Varustus Tootjad Ühing, CBEMA) - Ameerika riistvaratootjate organiseerimine; sarnane Euroopa ECMA assotsiatsiooniga; osaleb infotöötluse ja sellega seotud seadmete standardite väljatöötamises.

Elektroonikatööstuse Liit (Elektrooniline Tööstusharud Ühing, KMH) - elektroonika- ja võrguseadmete tootjate tööstus- ja kaubandusrühm; on Ameerika Ühendriikide riiklik äriühing; töötab väga aktiivselt juhtmete, pistikute ja muude võrgukomponentide standardite väljatöötamisel. Selle kuulsaim standard on RS-232C.

USA kaitseministeerium (osakond kohta Kaitse, DoD) omab arvukalt arvutisüsteemide standardite loomisega seotud osakondi. Üks kuulsamaid DoD arendusi on TCP/IP transpordiprotokolli virn.

Ameerika Riiklik Standardiinstituut (Ameerika Rahvuslik Standardid Instituut, ANSI) - see organisatsioon esindab Ameerika Ühendriike Rahvusvahelises Standardiorganisatsioonis (ISO). ANSI komiteed töötavad standardite väljatöötamise nimel erinevates andmetöötlusvaldkondades. Seega tegeleb ANSI HZT9.5 komitee koos IBM-iga suurte arvutite kohalike võrkude standardiseerimisega (SNA võrguarhitektuur). Tuntud FDDI standard on samuti selle ANSI komitee tulemus. Mikroarvutite valdkonnas töötab ANSI välja programmeerimiskeelte standardeid, SCSI liidest. ANSI on välja töötanud C, FORTRANi ja COBOLi teisaldamise juhised.

Internetistandardid mängivad rahvusvaheliste avatud standardite väljatöötamisel erilist rolli. Tänu Interneti suurele ja pidevalt kasvavale populaarsusele muutuvad need standardid de facto rahvusvahelisteks standarditeks, millest paljud omandavad ametlike rahvusvaheliste standardite staatuse, kui need on heaks kiidetud mõne ülalnimetatud organisatsiooni, sealhulgas ISO ja ITU-T poolt. Interneti arendamise ja eelkõige Interneti-seadmete standardimise eest vastutavad mitmed organisatsioonilised üksused.

Peamine neist on Interneti-ühing (ISOC) - professionaalne selts, mis tegeleb Interneti kui globaalse sideinfrastruktuuri arengu ja kasvu üldiste küsimustega. ISOC haldab Interneti-arhitektuurinõukogu (IAB), organisatsiooni, mis teostab tehnilist järelevalvet ja Interneti-töö koordineerimist. IAB koordineerib TCP/IP-virna uurimise ja uute arenduste suunda ning on viimane asutus uute Interneti-standardite määratlemisel.

IAB-l on kaks põhirühma: Internet Engineering Task Force (IETF) ja Interneti-uuringute töörühm (IRTF). IETF on insenerirühm, mis tegeleb Interneti vahetute tehniliste probleemide lahendamisega. IETF määrab kindlaks spetsifikatsioonid, millest saavad seejärel Interneti-standardid. IRTF omakorda koordineerib pikaajalisi TCP/IP-protokollide uurimisprojekte.

Igas standardimisega seotud organisatsioonis koosneb standardi väljatöötamise ja vastuvõtmise protsess mitmest kohustuslikust etapist, mis tegelikult moodustavad standardimisprotseduuri. Vaatame seda protseduuri Interneti-standardite väljatöötamise näitel.

Esiteks tutvustab IETF nn tööprojekt (mustand) kommenteerimiseks saadaval olevas vormis. See avaldatakse Internetis, misjärel kaasatakse selle dokumendi arutelusse suur hulk huvilisi, tehakse selles parandusi ning lõpuks saabub hetk, mil saab dokumendi sisu jäädvustada. Selles etapis määratakse projektile RFC-number (võib-olla «. teine ​​stsenaarium on see, et pärast arutelu lükatakse tööprojekt tagasi ja eemaldatakse Internetist).

Pärast numbri määramist omandab projekt staatuse pakutud standard. Kuue kuu jooksul testitakse seda kavandatud standardit praktikas, mille tulemusena tehakse muudatusi.

Kui praktiliste uuringute tulemused näitavad kavandatava standardi tõhusust, omistatakse sellele koos kõigi tehtud muudatustega staatus standardi eelnõu. Seejärel läbib see vähemalt 4 kuud täiendavaid "tugevuse" teste, mis hõlmavad vähemalt kahe tarkvararakenduse loomist.

Kui dokumendis ei tehtud parandusi ajal, mil see oli standardi kavandi järgus, võib sellele omistada staatuse ametlik standard Internet. Kinnitatud ametlike Interneti-standardite loend avaldatakse RFC-dokumendina ja on saadaval Internetis. Tuleb märkida, et kõiki Interneti-standardeid nimetatakse vastava seerianumbriga RFC-deks, kuid mitte kõik RFC-d pole Interneti-standardid – sageli on need dokumendid standardi kommentaarid või lihtsalt mõne Interneti-probleemi kirjeldused.

1.3.7. Standardsed sideprotokolli virnad

Arvutivõrkude valdkonna standardimise kõige olulisem valdkond on sideprotokollide standardimine. Praegu kasutavad võrgud suurt hulka sideprotokolli virnasid. Kõige populaarsemad virnad on: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA ja OSLBce; need virnad kasutavad lisaks SNA-le madalamatel tasanditel - füüsiline ja andmeside - samu hästi standardiseeritud protokolle Ethernet, Token;

Ring, FDDI ja mõned teised, mis võimaldavad kasutada samu seadmeid kõigis võrkudes. Kuid ülemistel tasanditel töötavad kõik virnad omal moel! oma protokollid. Need protokollid ei ole sageli soovitatavad! Kihistamise OSI mudel. Eelkõige on seansi- ja esitluskihtide funktsioonid tavaliselt kombineeritud rakenduskihiga, see lahknevus on tingitud asjaolust, et OSI mudel ilmus olemasolevate ja tegelikult kasutatavate virnade üldistamise tulemusena, mitte vastupidi.

OSI mudeli ja OSI virna vahel tuleb selgelt eristada. Kuigi OSI mudel on | on avatud süsteemide interaktsiooni kontseptuaalne diagramm, OSI pinu tähistab | on väga spetsiifiliste protokolli spetsifikatsioonide kogum. Erinevalt teistest protokollipakkidest ühildub OSI virn täielikult OSI mudeliga ja sisaldab protokolli spetsifikatsioone kõigi seitsme selle mudeliga määratletud koostalitlusvõime kihi jaoks. Madalamatel tasanditel toetab OSI pinu Etherneti, Token Ring FDDI, WAN-protokolle, X.25 ja ISDN-i – see tähendab, et kasutab madalama taseme protokolle, mis on välja töötatud väljaspool pinu, nagu kõik teisedki virnad. OSI virna võrgu-, transpordi- ja seansikihtide protokollid on määratletud ja juurutatud erinevate tootjate poolt, kuid need pole veel laialt levinud. Kõige populaarsemad OSI virna protokollid on rakendusprotokollid. Nende hulka kuuluvad: FTAM-failiedastusprotokoll, VTPJ-terminali emulatsiooniprotokoll, X.500 kasutajatoe protokollid, X.400 meiliprotokollid ja mitmed teised. :

OSI pinu protokolle iseloomustab suur keerukus ja spetsifikatsioonide ebaselgus. Need omadused tulenevad virna arendajate üldisest poliitikast, mille eesmärk oli võtta oma protokollides arvesse kõiki kasutusjuhtumeid ning kõiki olemasolevaid ja tekkivaid tehnoloogiaid. Sellele tuleb lisada ka paljude poliitiliste kompromisside tagajärjed, mis on vältimatud rahvusvaheliste standardite vastuvõtmisel sellises pakilises küsimuses nagu avatud arvutivõrkude ehitamine.

Oma keerukuse tõttu nõuavad OSI-protokollid palju protsessori töötlemisvõimsust, mistõttu sobivad need pigem võimsate masinate kui personaalarvutivõrkude jaoks.

OSI virn on rahvusvaheline, müüjast sõltumatu standard. Seda toetab USA valitsus oma GOSIP-programmi kaudu, mis nõuab, et kõik pärast 1990. aastat USA valitsusasutustesse installitud arvutivõrgud toetaksid otse OSI-virna või võimaldaksid tulevikus sellele virnale migreeruda. OSI-pinn on aga Euroopas populaarsem kui USA-s, kuna Euroopas on jäänud vähem pärandvõrke, mis käitavad oma protokolle. Enamik organisatsioone kavandab endiselt OSI virnale üleminekut ja väga vähesed on alustanud pilootprojekte. Selles suunas tegutsejate hulgas on USA mereväeosakond ja NFSNET-võrk. Üks suurimaid OSI-d toetavaid tootjaid on AT&T, tema Stargroupi võrk põhineb täielikult sellel virul.

TCP/IP-pinn töötati välja USA kaitseministeeriumi initsiatiivil enam kui 20 aastat tagasi, et ühendada eksperimentaalne ARPAneti võrk teiste võrkudega kui heterogeensete andmetöötluskeskkondade ühiste protokollide kogum. Berkeley ülikool andis suure panuse populaarsete IP- ja TCP-protokollide järgi oma nime saanud TCP/IP-pinu arendamisse, rakendades pinuprotokolle UNIX OS-i versioonis. Selle operatsioonisüsteemi populaarsus tõi kaasa TCP, IP ja muude protokollivirnade laialdase kasutuselevõtu. Tänapäeval kasutatakse seda virna arvutite ühendamiseks Internetis, aga ka paljudes ettevõtete võrkudes.

Madalama taseme TCP/IP-pinn toetab kõiki populaarseid füüsiliste ja andmesidekihtide standardeid: kohalike võrkude jaoks - need on Ethernet, Token Ring, FDDI, globaalsete võrkude jaoks - protokollid analoog- ja püsiliinidel töötamiseks SLIP. , PPP, territoriaalsete võrkude X.25 ja ISDN protokollid.

Peamised virna protokollid, mis sellele nime annavad, on IP ja TCP. Need protokollid kuuluvad OSI mudeli terminoloogias vastavalt võrgu- ja transpordikihtidesse. IP tagab paketi liikumise üle komposiitvõrgu ja TCP tagab selle edastamise usaldusväärsuse.

Paljude aastate jooksul erinevate riikide ja organisatsioonide võrkudes kasutusel on TCP/IP-pinn kaasanud suure hulga rakendustaseme protokolle. Nende hulka kuuluvad sellised populaarsed protokollid nagu FTP-failiedastusprotokoll, telneti terminali emulatsiooniprotokoll, Interneti-e-postis kasutatav SMTP-postiprotokoll, hüpertekstiteenused, WWW-teenused ja paljud teised.

Tänapäeval on TCP/IP-pinn arvutivõrkudes üks levinumaid transpordiprotokollivirnu. Tõepoolest, ainuüksi Internet ühendab umbes 10 miljonit arvutit üle maailma, mis suhtlevad üksteisega TCP/IP-protokolli virna abil.

Interneti populaarsuse kiire kasv on toonud kaasa muutused ka jõudude vahekorras sideprotokollide maailmas – TCP/IP-protokollid, millele Internet on üles ehitatud, hakkasid kiiresti kõrvale tõrjuma viimaste aastate vaieldamatut liidrit – Novelli IPX/SPX virn. Tänapäeval on maailmas arvutite koguarv, kuhu on installitud TCP/IP-pinn, võrdsustunud nende arvutite koguarvuga, millel IPX/SPX-pinn töötab, ja see viitab järsule muutusele kohalike võrguadministraatorite suhtumises. lauaarvutites kasutatavatele protokollidele, kuna need moodustavad valdava enamuse maailma arvutipargist ja just nendel töötasid NetWare'i failiserveritele juurdepääsuks vajalikud Novelli protokollid peaaegu kõikjal. Protsess TCP/IP-virna kui mistahes tüüpi võrkude virna number üks loomiseks jätkub ja nüüd sisaldab iga tööstuslik operatsioonisüsteem oma tarnepaketis tingimata selle virna tarkvararakendust.

Kuigi TCP/IP-protokollid on Internetiga lahutamatult seotud ja kõik mitme miljoni dollari väärtuses Interneti-arvutite armaad töötavad selle virna baasil, on suur hulk kohalikke, ettevõtete ja territoriaalseid võrke, mis ei ole otseselt Interneti osad. Internet, mis samuti kasutavad

TCP/IP protokollid. Nende eristamiseks Internetist nimetatakse neid võrke TCP/IP-võrkudeks või lihtsalt IP-võrkudeks.

Kuna TCP/IP-pinn loodi algselt globaalse Interneti jaoks, on sellel palju funktsioone, mis annavad talle laia ala sidet hõlmavate võrkude loomisel eelise teiste protokollide ees. Eelkõige on väga kasulik funktsioon, mis võimaldab seda protokolli kasutada suurtes võrkudes, selle võime pakette killustada. Tõepoolest, suur liitvõrk koosneb sageli täiesti erinevatel põhimõtetel üles ehitatud võrkudest. Igaüks neist võrkudest saab määrata edastatud andmeühiku maksimaalse pikkuse (pa-des) oma väärtuse. Sellisel juhul võib ühest suurema maksimumpikkusega võrgust lühema maksimumpikkusega võrku üle minnes tekkida vajadus edastatava kaadri jagamine mitmeks osaks. TCP/IP-virna IP-protokoll lahendab selle probleemi tõhusalt.

Teine TCP/IP-tehnoloogia omadus on selle paindlik aadressisüsteem, mis muudab teiste tehnoloogiate võrkude Internetti kaasamise võrreldes teiste sarnase eesmärgiga protokollidega lihtsamaks. See omadus soodustab ka TCP/IP-virna kasutamist suurte heterogeensete võrkude loomiseks.

TCP/IP-pinn kasutab leviedastusvõimalusi väga säästlikult. See omadus on territoriaalvõrkudele iseloomulike aeglaste sidekanalitega töötamisel hädavajalik.

Kuid nagu ikka, tuleb saadavate hüvede eest tasuda ning siin on hinnaks kõrge ressursinõue ja IP-võrkude haldamise keerukus. TCP/IP-protokollivirna võimas funktsionaalsus nõuab rakendamiseks suuri arvutuskulusid. Paindlik aadressisüsteem! ja ülekannetest keeldumine toob kaasa erinevate tsentraliseeritud teenuste, nagu DNS, DHCP jne olemasolu IP-võrgus. Kõik need teenused on suunatud võrgu haldamise hõlbustamisele, sealhulgas seadmete konfigureerimise hõlbustamisele, kuid samal ajal nõuab see ise tihedat administraatorite tähelepanu.

Interneti-protokollivirnu poolt ja vastu on ka teisi argumente, kuid fakt jääb faktiks, et tänapäeval on see kõige populaarsem protokollipinn, mida kasutatakse laialdaselt nii globaalsetes kui ka kohalikes võrkudes.

IPX/SPX virn

See virn on algne Novelli protokollipakk, mis töötati välja NetWare'i võrguoperatsioonisüsteemi jaoks 80ndate alguses. Võrgu- ja seansikihi protokollid Internetwork Packet Exchange (IPX) ja Sequenced Packet Exchange (SPX), mis annavad virnale nime, on Xeroxi XNS-i protokollide otsene kohandamine, mis on palju vähem levinud kui IPX/SPX-i pinu. IPX/SPX-pinu populaarsus on otseselt seotud operatsioonisüsteemiga Novell NetWare, mis säilitab endiselt maailmas liidripositsiooni installitud süsteemide arvu poolest, kuigi viimasel ajal on selle populaarsus mõnevõrra langenud ja selle kasvutempo jääb Microsoft Windows NT-st maha.

Paljud IPX/SPX-i pinu funktsioonid on tingitud NetWare OS-i varajaste versioonide (kuni versioonini 4.0) orientatsioonist töötamiseks väikestes kohalikes võrkudes, mis koosnevad tagasihoidlike ressurssidega personaalarvutitest. On selge, et selliste arvutite jaoks vajas Novell protokolle, mis nõuavad minimaalset RAM-i (piiratud IBM-iga ühilduvates arvutites, mis töötavad MS-DOS-i mahuga 640 KB) ja mis töötaksid kiiresti väikese töötlemisvõimsusega protsessoritel. Selle tulemusena töötasid IPX/SPX pinuprotokollid kuni viimase ajani hästi kohalikes võrkudes ja mitte nii hästi suurtes ettevõtete võrkudes, kuna need koormasid aeglased globaalsed lingid üle levipakettidega, mida mitmed selle virna protokollid intensiivselt kasutavad (näiteks luua side klientide ja serverite vahel). See asjaolu, aga ka asjaolu, et IPX/SPX-i pinu kuulub Novellile ja nõuab selle rakendamiseks litsentsi (st avatud spetsifikatsioone ei toetatud), piiras selle levitamist pikka aega ainult NetWare'i võrkudega. Kuid alates NetWare 4.0 väljalaskmisest on Novell teinud ja jätkab oma protokollides suuri muudatusi, mille eesmärk on kohandada need ettevõtte võrkudes töötamiseks. Nüüd on IPX/SPX pinu rakendatud mitte ainult NetWare'is, vaid ka mitmes teises populaarses võrguoperatsioonisüsteemis, näiteks SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

NetBIOS/SMB virn

Seda virna kasutatakse laialdaselt IBMi ja Microsofti toodetes. Selle pinu füüsilisel ja andmesidetasandil kasutatakse kõiki levinumaid protokolle: Ethernet, Token Ring, FDDI ja teised. NetBEUI ja SMB protokollid töötavad ülemistel tasanditel.

NetBIOS-protokoll (Network Basic Input/Output System) ilmus 1984. aastal kui IBM PC Basic Input/Output System (BIOS) standardfunktsioonide võrgulaiendus IBM PC Network programmi jaoks. Hiljem asendati see protokoll nn NetBEUI - NetBIOS Extended User Interface protokolliga. Rakenduste ühilduvuse tagamiseks säilitati NetBIOS-i liides NetBEUI-protokolli liidesena. NetBEUI-protokoll loodi tõhusaks, vähese ressursiga protokolliks kuni 200 tööjaamaga võrkude jaoks. See protokoll sisaldab palju kasulikke võrgufunktsioone, mida saab omistada OSI mudeli võrgu-, transpordi- ja seansikihtidele, kuid see ei suuna pakette. See piirab NetBEUI protokolli kasutamist kohalikes võrkudes, mis pole alamvõrkudeks jagatud, ja muudab selle kasutamise komposiitvõrkudes võimatuks. Mõned NetBEUI piirangud on lahendatud selle protokolli NBF-i (NetBEUI Frame) juurutusega, mis sisaldub Microsoft Windows NT operatsioonisüsteemis.

SMB (Server Message Block) protokoll täidab seansi-, esindus- ja rakenduskihi funktsioone. SMB-d kasutatakse failiteenuste, aga ka rakendustevaheliste printimis- ja sõnumiteenuste rakendamiseks.

Nende ettevõtete operatsioonisüsteemides ja võrguseadmetes kasutatakse peamiselt IBMi SNA-protokolli, Digital Equipment Corporationi DECnet ja Apple'i AppleTalk/AFP-i.

Riis. 1.30. Populaarsete protokollivirnade vastavus OSI mudelile

Joonisel fig. Joonis 1.30 näitab mõnede kõige populaarsemate protokollide vastavust OSI mudeli tasemetele. Sageli on see kirjavahetus väga tingimuslik, kuna OSI-mudel on vaid tegevusjuhend ning üsna üldine ja spetsiifiliste probleemide lahendamiseks töötati välja spetsiifilised protokollid ning paljud neist ilmusid enne OSI-mudeli väljatöötamist. Enamikul juhtudel on pinu arendajad eelistanud võrgu kiirust modulaarsusele – peale OSI virna ei jagata seitsmeks kihiks ühtki pinu. Enamasti eristatakse virnas selgelt 3-4 kihti: võrguadapterite tase, mis rakendab füüsilise ja andmeside kihi protokolle, võrgukiht, transpordikiht ja seansi funktsioone hõlmav teenindustase. , esindus- ja rakenduskihid.

Arvutivõrkudes on standardimise ideoloogiliseks aluseks mitmetasandiline lähenemine võrgu interaktsiooni tööriistade arendamisele.

Formaliseeritud reegleid, mis määratlevad samal tasemel, kuid erinevates sõlmedes asuvate võrgukomponentide vahel vahetatavate sõnumite järjestuse ja vormingu, nimetatakse protokolliks.

Formaliseeritud reegleid, mis määravad ühe sõlme naabertasandite võrgukomponentide interaktsiooni, nimetatakse liideseks. Liides määratleb teenuste komplekti, mida antud kiht oma naaberkihile pakub.

Hierarhiliselt organiseeritud protokollide kogumit, mis on piisav võrgu sõlmede interaktsiooni korraldamiseks, nimetatakse sideprotokollide virnaks.

Avatud süsteemi võib defineerida kui mis tahes süsteemi, mis on ehitatud vastavalt avalikult kättesaadavatele standarditele vastavatele spetsifikatsioonidele ja mida kõik huvitatud osapooled avaliku arutelu käigus aktsepteerivad.

OSI mudel standardiseerib avatud süsteemide omavahelist ühendamist. See määratleb 7 interaktsiooni taset: rakendus, esitlus, seanss, transport, võrk, kanal ja füüsiline.

Arvutivõrkude valdkonna standardimise kõige olulisem valdkond on sideprotokollide standardimine. Kõige populaarsemad virnad on: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA ja OSI.

2000. aastal IT-tööstuses puhkenud kriisi tõttu tuli uue arvutiajastu alguspunkt nihutada. Tööstusanalüütikute hinnangul on sel aastal olukord paremuse poole muutumas. Arvutitehnoloogias toodangu langus lõpeb ning 2004. aastal ja järgnevatel aastatel on oodata kasvu ning märgatava kiirenemisega. Just siis algab viieaastase nihkega suure tõenäosusega uus arvuti 21. sajand.

Ja enne, praegusel üleminekuperioodil, eriti aastavahetuse eel, on täiesti loomulik soov vaadata silmapiiri taha ja näha, mis meid järgmisel sajandil ees ootab. Samade analüütikute poole pöördumine ei võimalda näha tehnoloogiate taga peituvaid sügavaid muutusi ja neid ellu äratada. Tundub, et analüütikud kasutavad meteoroloogide tuntud reeglit: tõenäosus, et tänane ilm püsib homses, on 70%, nii et kui soovite teha prognoosi suurema tõenäosusega kui 50%, tehke otsene ekstrapoleerimine. Seda reeglit järgides räägivad analüütikud peaaegu eranditult kvantitatiivsetest muutustest üldtuntud nähtustes. Üleeile esitasin ühe suurima analüüsifirma uurimistöö asepresidendile küsimuse sooviga teada saada, miks on aruanded ja prognoosid nii formaalsed, milles puuduvad vähemalt teaduslikud või tõelise analüütilisuse elemendid. Siin on tema sõnasõnaline vastus (jätan ettevõtte nime arusaadavatel põhjustel välja): „Ettevõte N ei ole akadeemiline mõttekoda. Enamikul N-i töötajatest ei ole arvutiteaduse kõrgharidust. N on konsultatsioonifirma tarbijatele, neile, kes valivad oma äritingimuste jaoks parimad tehnoloogiad. Me ei ole teaduskonsultandid."

Varasematel aastatel oli võimalik teha ennustusi, jäädes eranditult tehnoloogiliseks. Arvutite praegune seis toob esile kvalitatiivselt uued funktsioonid; Nende hulgas on katseid ehitada isereguleeruvaid süsteeme ja luua reaalajas tegutsevaid ettevõtteid, katseid, mis tavapäraste stereotüüpidega ei sobitu. Neid eristab nende seos mitte niivõrd tehnoloogiaga, vaid meetoditega uut tüüpi süsteemide loomiseks olemasolevate ja paljutõotavate tehnoloogiate abil. Need seni tagasihoidlikud katsed viitavad sellele, et juba on kogunenud üsna piisav kogus tehnoloogiat, et ehitada süsteeme mitte intuitiivsete ideede, vaid küberneetiliste põhimõtete alusel - ennekõike tagasisidet kasutades.

Tagasisidemehhanism võimaldab mis tahes tüüpi süsteemidel – elavatel, mehaanilistel, elektrilistel, sotsiaalsetel – jääda tasakaaluolekusse (või, nagu seda sagedamini nimetatakse, homöostaasiks). Tagasiside mitte ainult ei stabiliseeri protsesse, vaid toimib ka nende arengut hõlbustava mehhanismina; Isegi Charles Darwin hindas tagasiside tähtsust evolutsioonis. Tagasiside juhtimise põhimõte hõlmab süsteemi hetkeseisu pidevat võrdlemist soovitavaga ja juhtsignaalide genereerimist võrdluse tulemusel saadud erinevuse põhjal. Tagasiside võimaldab ehitada keerulisi, isejuhtivaid tehnosüsteeme; Selle kohta, kuidas seda on aastasadade jooksul kontrollimiseks kasutatud, leiate külgribalt "Tagasiside ajaloost".

Nii kummaline, kui see ka ei tundu, kasutatakse tagasiside põhimõtteid arvutisüsteemides endiselt äärmiselt vähe. Alles viimastel aastatel on hakatud rääkima isejuhtivatest arvutisüsteemidest (autonoomne andmetöötlus), iseparanemisvõimega (self-healing) arvutitest, asünkroonsetest protsessoritest, kus tagasiside hõlmab üksikuid loogilisi komponente. Nende uute vaadete kujunemise tõukejõuks oli tekkiv keerukuse probleem.

Tagasiside rekarnatsioon

Vähetuntud, kuid väga mõjukas Ameerika agentuur Office of Force Transformation, mis vastutab tehnoloogiliste suundumuste hindamise eest ja annab aru otse USA kaitseministrile, usub, et just tagasiside on see, mis arvutisüsteeme muudab. Seotud aruandes pealkirjaga Transformation Trends, kus Briti akadeemikut Steve Grandi tagasiside eestkõnelejana viidatakse, öeldakse: „Tagasisidepõhised süsteemid ei muuda mitte ainult üksikute ettevõtete korraldust, vaid ka riikide majandust tervikuna. See eeldab aga uue matemaatika ja füüsika loomist ning uut arusaamist maailmast tervikuna.

Veel üks tähelepanuväärne väljaanne "Tagasi eneseregulatsioonisüsteemide juurde" ilmus veidi üle aasta tagasi ühes mõjukaimas äriajakirjas Forbes ( http://www.forbes.com/asap/2002/1007/020_print.html). See on täielikult pühendatud tagasiside probleemidele. Artikli avaldamise fakt ja selle sisu väärivad suurt tähelepanu. Esiteks, pärast aastakümneid kestnud vaikimist või tõenäolisemalt tahtlikku vaikimist hakati taas avalikult arutama küberneetilisi kontrollimeetodeid. Teiseks tehti seda uutmoodi; Sulgudest on välja jäänud kuhi kunstlikke ja seetõttu kasutuid teadmisi, mis on loodud 60ndatel ja 70ndatel. Nende aastate “küberneetikud” ehitasid sellest oma “elevandiluust torni”, lukustasid end sellesse ja võõrandasid sellega praktilise mõttelaadiga inimesi. Seoses lõhenemisega küberneetiliste teadmiste kandjate ja massitehnoloogiate järgijate vahel kadus järjepidevus; selle tulemusena peame täna taas selgitama küberneetika põhitõdesid, mida teebki Forbesi artikli autor Michael Malone. Rahvasuus selgitab ta tagasiside olulisust eluslooduses ja tehnikas, kuigi tundub, et seda peaks teadma iga haritud inimene.

Kõige värskemate ja ilusamate näidetena tagasiside kasutamisest toob Malone hiljuti leiutatud Segway tõukeratta, aga ka ettevõtte reaalajas juhtimissüsteemid. Ettevõtte juhtimissüsteemide juurde tuleme hiljem tagasi. Mis puutub Segwaysse, siis see on tõeliselt ainulaadne liikuv süsteem; Mul oli võimalus selle rolleriga paarkümmend meetrit sõita ja kogesin hämmastavat tunnet. Selle rolleri võime ebatavaliselt liikuda tagavad hooratas ja tagasiside stabiliseerimissüsteem. Muide, meie kaasmaalane P.P. Shilovsky proovis midagi sarnast teha 90 aastat tagasi, kuid siis oli täisväärtusliku juhtimissüsteemi loomine ebareaalne, selline võimalus tekkis alles nüüd, selleks on Segwaysse sisse ehitatud võimas arvuti.

Katsetoodetesse ja muudesse uutesse tehnoloogiatesse hakatakse lisama tagasisidet. Forbes toob esile mitmeid näiteid, sealhulgas ühe mikroprotsessori leiutaja ja Zilogi asutaja Federico Faggini tööd. Oma praeguses ettevõttes Synaptics töötab Fagin põhimõtteliselt uut tüüpi protsessori kallal. Sellist protsessorit saab vastavalt vajalikele funktsioonidele ümber ehitada, seda saab konfigureerida kõige tõhusamaks kasutamiseks testprotsessorina, aritmeetikamasinana, mobiiltelefoni protsessorina või mikrokontrollerina. Üks näide veel. Caltechis töötab arvutitööstuse veteran professor Karved Meed välja inimsilmale sarnase stabiliseerimissüsteemiga videokaamerat.

Usaldus, et küberneetiline lähenemine saab tulevikus üheks juhtivaks, põhineb sellel, et arvutisüsteemid on jõudnud piiridesse, millest ilma selleta üle ei saa. Need piirid on keerulised väljakutsed, samuti vajadus luua reaalajas juhtimissüsteeme.

Keerukuse kriis ja programmi juhtimine

Üks tänapäevase andmetöötluse kriisi põhjusi - võib-olla kõige olulisem - seisneb tehnoloogia ilmselges, kuid vähe tunnustatud ülimuslikkuses teaduse ees, inseneri mõtlemisstiili ülimuslikkuses väljakujunenud teadusliku või filosoofilise stiili ees. viimaste aastakümnete jooksul. Laviinitaolise ja ohjeldamatu tehnoloogilise kasvu tulemusena, mida ei stimuleerinud mitte niivõrd reaalsed vajadused, kuivõrd arvutituru iseärasused, tekkis meeletu hulk erinevat tüüpi tehnoloogiaid ja tehnoloogilisi lahendusi, mis üksteist pidevalt eitavad. Infosüsteemid on muutunud tohutuks toodete konglomeraadiks. Selle tulemusena tuli keerukuse probleem päevavalgele uue aastatuhande algusaastatel. See oli ebameeldiv üllatus, et süsteemid, eriti tarkvaralised, olid muutunud liiga keeruliseks. 2003. aastal sai keerukusest üks kuumemaid teemasid, kuid keegi, kes räägib keerukuse probleemidest IT-s, ei esitanud küsimust: „Miks sattus arvutis keerukuse probleemi? Miks ei räägi tänapäeva füüsikud, bioloogid või astronoomid oma teema keerukusest, kas neil puudub keerukus?

Puhuri masin, Hiina

Üsna hiljuti oli mul võimalus arutada tarkvarasüsteemide keerukuse probleemi ühe tuntuima rakenduste arendustarkvara tarniva ettevõtte peaideoloogiga. Suhtlesin temaga varemgi ja varasemate vestluste põhjal jäi mulje temast kui mitte akadeemikutest, siis igatahes üsna avaratest vaadetest. Kuid niipea, kui hakkasime keerukuse probleeme arutama, näitas mu vestluskaaslane üllatavat teadmiste puudumist süsteemiteooria vallas. Selgus, et kogu tema eruditsioon jääb tarkvaratehnoloogiate raamidesse. Ma ei saanud jätta soovimata seda võrrelda nn suletud süsteemidega, mille moderniseerimine nõuab "välist impulssi".

Miks on see kõige huvitavam ja intelligentsem inimene lihtsalt abitu, kui ta peab väljuma oma eriala piiridest, kaugemale kui programmeerimine, mida ta hästi tunneb? Riskin anda selgitusi, mis võib paljudes lahkarvamusi või isegi viha tekitada. Minu meelest on point aines endas - programmeerimises ja suhtumises sellesse.

Oleme nii harjunud, et tarkvara on meie tegevuse objekt, et oleme täiesti unustanud sõna “programm” algse tähenduse. See tuli nii inglise kui ka vene keelde sõnaprogrammi laenamise tulemusena prantsuse keelest. (Muide, sellepärast kirjutame vene keeles SELLE sõna kahe "m"-ga.) Selle juured on kreeka keeles, prographein tähendab "ette kirjutatud" (pro - "ette", graphein - "kirjutama"). Programmipõhine juhtimine eeldab, et seadme jaoks eelnevalt kirjutatud programmi käivitab see ettenähtud viisil. Järelikult seisneb igasuguse programmeerimise, ka arvutiprogrammeerimise kunst absoluutselt kõigi väliskeskkonna võimalike tegurite ja tingimuste arvestamises ning kui neid absoluutselt täpselt arvesse võtta, siis on programmil võimalus olla edukas, kuid igasugune väline ettenägematu häiriv mõju ja programm töötab masin metsikult. Tarkvarajuhtimine võib edukalt manipuleerida seadmega, mis on väliskeskkonnaga lõdvalt ühendatud, näiteks pesumasina või arvutiga, mis on ette nähtud teadaolevate andmete töötlemiseks.

Kummalisel kombel oli ja jääb tänapäevaste arvutisüsteemide aluseks arhailine tarkvarajuhtimine; Arvuti töötab eelnevalt loodud programmi järgi. Selle tulemusena jäävad nii arenenud kaasaegsed programmeerimismeetodid kui ka kõrgtehnoloogilised arvutid ise, harvade eranditega, ideoloogiliselt lähedaseks kõige esimestele primitiivsetele programmeeritavatele automaatidele. Aukudega vaskketas asendati mäluga, hoobade süsteem protsessoritega, kuid etteantud programmi täitmise idee jäi alles. Sisuliselt on kõige kaasaegsemas arvutis kõik täpselt sama, mis oli Charles Babbage'i analüütilises mootoris. Ainus erinevus on von Newmani skeem, mille kohaselt salvestatakse programmid ja andmed samasse mällu. Peaaegu ainus tagasiside alamsüsteem on ventilaatori automaatne sisselülitamine.

60ndatel ja 70ndatel avastati üksikuid, väga vähe alternatiivsete lähenemisviiside katseid, kuid aktiivselt arenevad tehnoloogiad purustasid need lihtsalt. Esiplaanile on kerkinud sõna “tehnoloogia” ise. Tänapäeval nimetatakse kõike, mida arvuti abil tehakse, infotehnoloogiaks. Vahenditega asendatakse eesmärk. Sellest ajast alates on spetsialistid üles kasvanud ja asunud võtmepositsioonidele, ilma et neil oleks vähimatki ettekujutust küberneetikast kui juhtimisteadusest. Nad mitte ainult ei tea Gregory Batesoni või Ludwig von Bertalanffy nimesid, vaid peaaegu ei mäletagi, kes oli Norbert Wiener. Nad töötavad lihtsalt ja lihtsalt selliste mõistetega nagu “süsteem”, “reaalajas”, “tagasiside”, “viivitus”, kuid neil pole õrna aimugi, kust need tulid. Selle spetsialistide põlvkonna jaoks tundub tehnoloogia ülimuslikkus teaduse ees üsna loomulik. Pealegi on nende agressiivsel suhtumisel teadusesse ajaloolised analoogid: nii käsitletakse kultuuri ja teadust ajal, mil ühiskond on asumas taandarenguteele.

Kuid programmi juhtimine seab juba definitsiooni järgi piirid süsteemi keerukusele, sest üha enamate teguritega arvestamise võimalus pole piiramatu. Kuna tarkvaraga juhitavatel süsteemidel on keerukuse piirang, siis järelikult pole arvutisüsteemide keerukuse kriis midagi muud kui selle programmijuhtimise põhimõtte kriis, mille alusel need siiani on üles ehitatud. Samal ajal on programmjuhtimise ainsaks alternatiiviks tagasiside juhtimine, mis arvestab välismõjudega ja kohandab vastavalt juhitava objekti käitumist.

Pole juhus, et IBM oli üks esimesi, kes rääkis probleemidest oma juhtivteaduri Paul Horni, autonoomse andmetöötluse memorandumi autori suu läbi. (Millegipärast on selles pealkirjas autonoomne tõlgitud sõnaga "autonoomne", kuigi "isejuhtiv" oleks täpsem.) Memorandumis märgitakse, et on saabunud aeg luua arvutussüsteemid, mis peavad töötama automaatselt, reageerima. muutustele keskkonnas ja taastavad end tõrgete ilmnemisel ja neil on midagi immuunsüsteemi sarnast. Ideoloogias sarnast tööd viib läbi Berkeley ülikooli professor Dave Patterson, seesama, kellele võlgneme RAID-kettamassiivide ja RISC-protsessorite idee.

Tagasiside ja RTE

Selle artikli ilmumise vahetu põhjus ja pealegi ajend oli sümpoosioni külastamine, mida Gartner Group igal sügisel Cannes'is korraldab. Tavaliselt saab siin toimuvat iseloomustada sõnaga moespetsialistide sõnavarast - “predaporte”. Avalikkusele antakse hinnang IT vahetutele väljavaadetele ja pilk kaugemale kui järgmise viie kuni seitsme aastaga. Nagu arvata võis, oli 2003. aastal siin kõige sagedamini kasutatav termin reaalajas. Konverentsiketta analüüs veenab meid selles: seda terminit leidub enam kui kolmandikus sellel avaldatud ettekannetest kokku üle kolmesajast. Statistika näitab, et kõige sagedamini kuulusid sõnad Real Time ringlusse "reaalajas ettevõte" (Real Time Enterprise, RTE), kuid neid kasutati ka koos sõnadega "töö" (Real Time Work), "infrastruktuur" ( Reaalajas infrastruktuur), interaktsioon (reaalajas koostöö) ja kümmekond muud. Ühe mõiste selline selge domineerimine vajab ilmselgelt selgitust, seda enam, et RTE-teema oli ühel või teisel kujul kohal kõigis võtmekõnedes.

17. sajandi programmeeritav automaat

Suurenenud tähelepanu RTE-le võib vaadelda ka järjekordse turundusliku sammuna, mille eesmärk on kaasata uusi investeeringuid IT-sse – selliseid pretsedente oleme viimastel aastatel näinud palju. Aga võib-olla (ja see on minu arvates tõenäolisem) on alust arvata, et oleme tunnistajaks väga tõsistele muutustele, mille nimi on Real-Time üldiselt ja Real Time Enterprise samuti.

Reaalaja kontseptsiooni rakendamist ettevõttele tervikuna, erinevalt traditsioonilisest ideest reaalajas kui tehniliste süsteemide atribuudist, tuleb arutada ärilisest vaatenurgast. Seega, Gartner Group, olles just sellel äripositsioonil, mõistab RTE-d kui ettevõtet, mis saavutab konkurentsieelised sündmuste kohta teabe kiire kasutamise ja otsuste tegemise viivituste vähendamise kaudu. RTE tehnoloogilise alusena kaalutakse uut lähenemist, mida nimetatakse "reaalajas" või "peaaegu reaalajas" (peaaegu reaalajas) või "õigel ajal" (õigel ajal) arvutamiseks. või lihtsalt "õigeaegselt läbi viidud" "(õigeaegselt). Lõppkokkuvõttes taandub üleminek "reaalajale" ilmselgele soovile vähendada viivitust sündmuse tuvastamise hetke ja sellele reageerimise vahel. Kuidas seda lähenemist ka nimetada, olemus ei muutu – sellel põhinev infosüsteem annab otsustajatele ajakohase info ning võimaluse langetada otsuseid äritegevuseks vajaliku kiirusega.

Sarnaseid definitsioone, mis põhinevad ligikaudu samadel äripoolel, on teisigi. Üks kuulsamaid RTE evangeliste, raamatu The Real-Time Enterprise and Business Process Management: The Third Wave autor Peter Fingar annab järgmise definitsiooni: "Reaalajas juhtimine hõlmab nii taktikalisi tegevusi ressursside eraldamiseks kui ka strateegiliste probleemide lahendamist."

Aberdeen Group usub, et RTE pakub reaalmaailma ettevõtetele kolme tüüpi ärieeliseid: proaktiivne juhtimine, taktikaline reageerimisvõime ja strateegiline paindlikkus. Sellest tulenevalt ei saa reaalajas andmetöötlust samast ärilisest vaatenurgast enam pidada lihtsalt eraldatud tehnoloogiate kogumiks, vaid see akumuleerib ettevõtte infrastruktuuri ja isegi ettevõtte ärikultuuri. Sellise arvutusviisi rakendamiseks on vaja minna väljakujunenud ideedest kaugemale, üle vaadata suhtumine inforessurssidesse: hinnata, millised andmed peaksid üldse kättesaadavad olema ja millised on nõuded andmete esitamise täpsusele. Juhtkonda ja esinejaid tuleks asjakohaselt koolitada ning suhteid tarnijate ja klientidega tuleks parandada.

RTE-d pakkuvate tehnoloogiate hulka on endiselt raske piirata. On ilmsed nõuded, need peavad reageerima välistele tingimustele ("sündmus" - sündmus, "häire" - hoiatus), nad peavad pakkuma mugavaid "haldusarmatuurlaudu", toetama mitmesuguseid mobiilseadmeid. Toetavad tehnoloogiad peaksid hõlmama manustatud reaalajas DBMS-e, analüütikarakendusi, rakenduste integreerimise maaklereid, sealhulgas sõnumitele orienteeritud vahevara (MOM), samuti portaalitehnoloogiaid ja teadmushaldustööriistu. RTE pooldajad usuvad, et "privaatsed" lahendused nagu kliendisuhete haldus (CRM), tarneahela haldus (SCM) ja ettevõtte ressursiplaneerimine (ERP) ühinevad." äriprotsesside haldamise tööriistade platvormil (äriprotsesside juhtimine, BPM).

Gartner Groupi analüütikud usuvad, et järgmise viieteistkümne aasta jooksul seostatakse IT-s toimuvaid olulisi muudatusi selliste süsteemide loomisega, mis tagavad ettevõtte juhtimise ilma ajalise viivituseta juhtimises (null latentsus). Selle tulemusena hakatakse lähiaastatel enamikke tõsiseid ettevõtteid juhtima reaalajas. Need, kes selle protsessiga ei liitu, hakkavad kogema ohtlikke konkurentsiraskusi järgmise viie kuni kaheksa aasta jooksul.

Kahjuks ei saa pidada rahuldavaks metoodilist taset, millel RTE probleeme sümpoosionil arutati. Ekspertide kõnesid iseloomustas liigne pretensioonikus, mis enamasti kujutas endast loosungite kogumit. Tahes-tahtmata vihjab end analoogia igavesti meeldejäävate “NLKP Keskkomitee pöördumistega”, mis ilmusid kaks korda aastas, revolutsiooniliste pühade eel. Praegused Gartneri “kõned” sümboliseerivad “internetijärgse” majanduse eelõhtut, kus määravaks teguriks on otsuste tegemise kiirus. Allpool on mõned neist (pange tähele, et need on kõige informatiivsemad).

• Uues majanduses edu saavutamiseks peavad ettevõtted tuvastama kriitilised ärisündmused ja nende sündmuste eelkäijad.
• 2006. aastaks analüüsib sündmusi reaalajas üle 70% suurettevõtetest (tõenäosus 0,8).
• Järgmise kolme aasta jooksul peavad ettevõtted äritegevuse tõhususe saavutamiseks kasutusele võtma teenustele orienteeritud ärirakendused (SOBA).

Pole juhus, et ühes aruandes jõuti järeldusele: „Kuigi me määratleme reaalajas ettevõtte ärieesmärgina, saame praegu rääkida peamiselt IT-st. Samal ajal võib ettevõte areneda ilma ITta või laguneda isegi tehnoloogia olemasolul; juhtimise kvaliteet on kriitiline. Kes teab, võib-olla öeldi seda seetõttu, et Cannes'is ei kogune peamiselt mitte tehnilised spetsialistid, vaid need, kes teevad otsuseid, ning Gartneri eksperdid püüdsid sellele kuulajakategooriale edastada seda, mida nad peavad kõige olulisemaks – kohandatud ja tuttavamal kujul. need vormid.

Tuleb teha paar täpsustavat märkust. Üks neist võib tunduda puhtalt terminoloogiline, kuid võimalik, et just see on määrava tähtsusega. Tõlgime kaks ingliskeelset sõna management and control vene keelde üheks sõnaks – “management”. Esimest on Merriam-Websteri sõnastikus määratletud kui “kunsti” või “juhtimise akti”, st. millegi juhtimine” või millegi järelevalve. Teine on lähemal "regulatsiooni" tähendusele. Selles tõlgenduses on üsna peened terminoloogilised erinevused, pole juhus, et sama distsipliini nimetatakse nii automaatse reguleerimise teooriaks kui ka automaatjuhtimise teooriaks. Nii et RTE-ga seotud teemade aruteludes mõeldakse tavaliselt ainult juhtimist juhtimise mõttes, jättes täielikult kõrvale reguleerimise aspekti. Juhtimise poole kaldumine toob kaasa kummalised tagajärjed, eeskätt selle, et küberneetika ja üldise süsteemiteooria saavutused jäävad tahaplaanile. Arutelu viiakse läbi omamoodi linnukeeles, mis koosneb privaatsetest ja väga spetsiifilistest mõistetest ja tegudest, ilma korraliku üldistustasemeta.

Teine punkt on seotud pidevalt korduva refrääniga, et RTE pole midagi muud kui vastus ärinõuetele. Matemaatikas räägitakse vajalikest ja piisavatest tingimustest, mis teevad olemasolu võimalikuks. Vajalikuks tingimuseks võib pidada ettevõtlusepoolset vajadust ning piisavaks tingimuseks on teaduse ja tehnika arengutase. Kuni viimase ajani polnud tehnoloogilist võimalust ehitada täisväärtuslik automatiseeritud reaalajas töötav ettevõtte juhtimissüsteem. Juhtimisteooria postulaat on üldtuntud: juhtimissüsteem peab olema juhitava objektiga adekvaatse keerukusega, alles nüüd, kui on tekkinud kaasaegsed võrguinfrastruktuurid ja arvutid, on välja kujunenud tehniline võimalus RTE ehitamiseks. Alles viimastel aastatel on esile kerkinud tehnoloogiate kompleks, mis ulatub toote identifitseerimisest raadio abil (raadiosagedustuvastus, RFID) ja personali tuvastamisest (identiteedihaldus) kuni portaalitehnoloogiate, andmeladude ja ärianalüüsini (Business Intelligence, BI). võimaldab kokku panna vajaliku süsteemi .

60-70ndatel aastatel tehti NSV Liidus naiivseid katseid luua ettevõtte automatiseeritud juhtimissüsteeme. Siis olid nad teatud sotsiaalsete tingimuste ja tehnilise baasi nõrkuse tõttu määratud läbikukkumisele. Lisaks mõtlesid automatiseeritud juhtimissüsteemid välja inimesed, kellel on sügav haridus ja küberneetiline nägemus lahendatavatest probleemidest, kuid väljaspool majanduskategooriaid. Idee automatiseerimisest oli aga atraktiivne. Pole juhus, et küberneetika kasutamine kõikvõimalikes pealkirjades oli tol ajal nii populaarne (tihti tuli juttu naljadest, näiteks juhtus autor nägema raamatu käsikirja pealkirjaga “Juriidiline küberneetika”). Aastad on möödunud ja umbes samad mõtted taaselustuvad loosungi “Reaalajas Ettevõtlus” all – paraku hoopis teises kohas. Nüüd on nende apologeedid insenerliku mõtlemisstiiliga spetsialistid. Nende katsed, nagu neid esitletakse, on suure tõenäosusega määratud läbikukkumisele samal viisil. Kui nüüd oleks võimalik ühendada ACS ja RTE... Samas, kes teab?

Tagasiside ajaloost

Kogu tehnoloogia arengu ajalugu on otseselt seotud tagasiside põhimõtete kasutamisega juhtimises. Laias laastus võib selle jagada kolmeks perioodiks: antiikperiood, renessansi ja tööstusrevolutsiooni periood Euroopas ning uusaeg, mis algas 20. sajandi kümnendal aastal.

Esimesed teadaolevad tagasisidet kasutanud seadmed olid Kreeka veekellad, mis pärinevad 3. sajandist eKr. Umbes samal ajal konstrueeris Philo of Byzantium õlilambi, kus tagasisidemehhanism võimaldas hoida õlitaset konstantsel tasemel. Esimese aastatuhande alguses tegid Kreeka suurmehaanika – ja eriti Aleksandria Heron – veekelladesse mitmeid täiustusi ning lõid palju erinevaid veini ja muude vedelikega varustamisega seotud seadmeid. Teada on ka Araabia ja Hiina mehaaniku poolt esimese aastatuhande teisel poolel valmistatud seadmeid.

Üks esimesi tagasisidet kasutavaid seadmeid oli kell, kus osutite liikumine oli korrelatsioonis “kellageneraatoriga”, mida mängisid erinevat tüüpi pendlid. Tõsi, kella (mehaanilist või elektroonilist) on võimatu nimetada isereguleeruvaks mehhanismiks selle täies tähenduses, kuna perioodiliselt jookseb see tarkvaraseadmena minema või jääb maha, vajades korrigeerimist. Kõige olulisem leiutis, mis tagasiside ajalukku läks ja üks olulisemaid tööstusrevolutsiooni saavutamisel, oli James Watti pakutud tsentrifugaalregulaator aurumasina võlli pöörlemiskiiruse piiramiseks. Tuulikutes kasutati sarnaseid, kuid primitiivsemaid seadmeid. Regulaatori täpne sünniaeg on teada – see juhtus 28. mail 1788. aastal. Sellest hetkest algas tööstuse tõeline auruajastu. Esimesed katsed aurujõudu rakendada tehti palju varem; need olid nn auru-atmosfäärimasinad. 1712. aastal ehitas sellise masina Thomas Newcomen; Vene mehaanik Ivan Ivanovitš Polzunov lõi sarnase masina 1766. aastal. Neid masinaid aga laialdaselt ei kasutatud, kuna need ei saanud töötada automaatrežiimis – neil oli vaja inimregulaatorit ja sellest tulenevalt oli neil madal kasutegur.

Väärib märkimist, et Watt-regulaator polnud ainus tagasisidega seade. Tuntud on 17. ja 18. sajandil Johannes Kepleri, Rene Reamuri ja teiste teadlaste loodud temperatuuriregulaatorid, samuti erinevad voolu- ja rõhuregulaatorid. Ajalukku läks aga ennekõike Watti loodud seade. Vaatamata näilisele lihtsusele oli regulaatori tööpõhimõte uurimisobjektiks kogu 19. sajandi vältel. Esimesed tõsised tagasiside analüüsile pühendatud matemaatilised tööd kuulusid Briti astronoomile G.B. Airy, kes kasutas tagasisidet teleskoobi stabiliseerimiseks. Olulise panuse stabiliseerimise teooriasse andis James Maxwell, kes kasutas liikumise kirjeldamiseks diferentsiaalvõrrandite aparaati. Temast sõltumatult tegi sarnase töö vene teadlane I.I. Võšnegradski. Esimene, kes lõi eeldused kaasaegseks juhtimisteooriaks, oli A.M. Ljapunov; ta tugines oma uurimistöös mittelineaarsetele diferentsiaalvõrranditele. Juhtus nii, et Ljapunovi teosed jäid maailma üldsusele tundmatuks kuni eelmise sajandi 60. aastateni.

Järgmine tööstusrevolutsioon 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses andis tagasisidet kasutavate seadmete loomisele uue tõuke. Lennundusest sai nende oluline rakendusvaldkond. Kõik teavad, et vennad Wrightid olid esimesed, kes lendasid õhust raskema laevaga, kuid miks just nemad, mis oli nende leiutise mõte? Otsustavat rolli mängis see, et lennu stabiliseerimiseks suudeti kasutada kontrollis tagasiside põhimõtet. Vennad Wrightid pakkusid välja juhitava tiiva, mille puhul lisasid nad tiiva konstruktsiooni aileronid, mille töö tagab stabiilsuse. 1914. aastal kasutas ameeriklane Elmer Sperry esmakordselt eleronide juhtimiseks güroskoopi, mis oli algselt mõeldud laevade navigeerimiseks. Güroskoobi kasutamine lennujuhtimiseks tundus väga muljetavaldav. Lennuvälja kohal lahkusid piloot (Sperry poeg) ja mehaanik juhtimisest ning sisenesid lennuki lennukisse, mis jätkas lendu automaatrežiimil.

Elektroonika on võimaldanud luua mehaaniliste seadmetega võrreldes tõhusamaid juhtimissüsteeme. Esimeste lampvõimenditega uuriti põhiprintsiipe ning tuvastati kaks tagasiside kategooriat – positiivne ja negatiivne. See töö viidi läbi, sealhulgas Californias, ja need viisid lõpuks maailma arvutikeskuse Silicon Valley loomiseni. Harry Nyquist mängis negatiivse tagasiside uurimisel erilist rolli. Rootsist väljarändajate järeltulija oli mitmekülgne uurija. Jääme talle võlgu fototelegraafi ideede eest, mis tänapäeval kehastuvad tänapäevastes faksides, kuid tehnikaajalukku jõudis ta tänu võimendite stabiilsuse tagamisega seotud tööle. 1932. aastal loodud Nyquisti kriteeriumid ja Nyquisti teoreem sisaldusid kõigis ülikooli elektroonikakursustes.

1940. aastatel rakendati tagasiside andmisel statistilisi meetodeid. USA-s kuulub palm Norbert Wienerile, ta töötas Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi uurimislaboris. Mõnevõrra varem sai tulemusi tõenäosuslike meetodite kasutamise kohta juhtimises A.N. Kolmogorov, kuid saladuse hoidmise eesmärgil said nad laiemalt tuntuks palju hiljem. NSV Liidus loodi üks maailma parimaid automaatjuhtimise teooria koolkondi, mis hõlmas kümneid maailmatasemel teadlaste nimesid. Pole juhus, et 1960. aastal toimus Moskvas esimene Rahvusvahelise Automaatjuhtimise Föderatsiooni (IFAC) konverents.

Güroskoopide praktilise kasutamise teerajajaks oli P.P. Shilovsky, hämmastav inimene: tal õnnestus ühendada inseneritegevused Kostroma kuberneri kohustustega. Ta lõi, ehitas 1914. aastal ja katsetas ise güroskoopilise stabilisatsiooniga kaherattalist autot. Pärast seda töötas ta välja seadmed tulejuhtimiseks, lennukite lennu stabiliseerimiseks ja isegi üherööpalise rongi projekti.

Õigus on looduses, ühiskonnas ja inimese mõtlemises avalduvate objektiivsete ja stabiilsete seoste peegeldus. Need seosed võivad olla üldised ja erilised, kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed, olla seotud toimimis- ja arenguseadustega, dünaamiliste ja staatiliste seadustega.

Mõiste "õigus" on lähedane, kuid mitte analoogne mõistega "muster", peegeldades loogikat ja järjepidevust nähtustes, mis on seotud konkreetse koha ja ajaga. Mustrid põhinevad nendevahelistel kvantitatiivsetel ja kvalitatiivsetel sõltuvustel. Sõltuvus on ühe nähtuse suhe teisega kui tagajärje ja põhjusega.

Seega on selge seos sõltuvuse kui ühe nähtuse põhjus-tagajärg seose, seaduspärasuse kui objektiivselt eksisteerivate stabiilsete seoste vahel nähtuste, nende põhjuste ja tagajärgede vahel ning seaduste vahel, mis peegeldavad nähtuste vahelisi üldisi, stabiilseid, korduvaid seoseid.

Kõik see on otseselt seotud organisatsiooni seadustega ja iseloomustab neid kui terviku stabiilsete organisatsiooniliste seoste tuvastamist.

Organisatsiooni põhiseadus on sünergia seadus, mis see on organiseeritud terviku omaduste summa ületab selle iga elemendi omaduste "aritmeetilise" summa eraldi. Sünergiaseadust võib teatud mõttes pidada tekkimisomaduse ilminguks organisatsiooni kui süsteemi suhtes. Üksikud teadused selgitavad lisaefekti ilmnemist omal moel. Juht näeb efekti suurenemist tänu tööjaotusele ja koostööle. Psühholoog rõhutab, et ka kõige tavalisem kontakt kutsub esile konkurentsi ja käivitab tahtlikud enesejaatuse mehhanismid, mis võivad lõppkokkuvõttes viia produktiivsuse kasvuni. Füsioloog toob välja, et kahe jõu koosmõju võimaldab ületada takistusi, mis on igaühest eraldiseisvalt suuremad. Sünergiaseaduse kehtivuse määrab asjaolu, et organisatsiooni teiste seaduste toimimine on lõppkokkuvõttes suunatud sünergilise efekti kõrgemate väärtuste saavutamisele.

Vähima seadus avaldub selles, et terviku struktuurse stabiilsuse määrab selle väikseim osaline stabiilsus. See üldine organisatsiooniseadus kehtib igat tüüpi terviklike moodustiste kohta looduses ja ühiskonnas. Vähima seaduse avaldumise ilmekaks näiteks on elementaarahel, mis koosneb ebavõrdse tugevusega lülidest ja katkeb seal, kus asub oma tugevuselt nõrgim lüli. Juhtimisotsuse tegemisel kukub loogiline tõendusahel kokku, kui vähemalt üks selle lülidest ei kannata kriitikat. Organisatsioon töötab suurepäraselt seni, kuni üks selle lülidest (erinevalt teistest) lõpetab edukaks äritegevuseks vajaliku teabe vastuvõtmise ja töötlemise.

Seega määrab vähima suhtelise vastupanu seadus eelkõige sotsiaalsete süsteemide saatuse, nende säilimise, osalise või täieliku hävimise erinevate ja keeruliste mõjude tõttu.

Enesealalhoiu seadus tähendab seda iga tõeline organiseeritud süsteem püüab säilitada end tervikliku üksusena. Süsteemi säilimise kõige olulisem tingimus on selle tasakaalustatud toimimise tagamine. Organisatsiooni tasakaaluseisund hõlmab pidevat süsteemi entroopia madalal tasemel hoidmist ja pidevat vastutegevust korda hävitavatele teguritele.

Staatilise ja dünaamilise tasakaalu probleem on seotud organisatsiooni toimimise, kasvu ja arenguga. Organisatsioon on staatilises tasakaalus, kui selle struktuur aja jooksul ei muutu. Ta võtab asjakohaseid meetmeid keskkonnaga kohanemiseks. Seda tüüpi tasakaalu nimetatakse homöostaatiline. Dünaamilises tasakaalus organisatsiooni struktuur muutused, uued divisjonid ja mõnikord ka uued ettevõtted. Organisatsioon mitte ainult ei kohanenud keskkonna nõuetega, vaid andis keskkonnale ka uut teavet, uue tõuke arenguks. Sel juhul muutub tasakaal morfogeneetiline. Enesejäävuse seadust seostatakse sellise süsteemide omadusega nagu stabiilsus (vt ptk 2).

Organisatsiooni jätkusuutlikkust on kolme tüüpi:

1. väline;
2. interjöör;
3. päritud.

Esimene saavutatakse välise kontrolliga, st valitsuse mõjuga keskkonnateguritele - turu-, geograafilistele jne. Plaanimajandussüsteemi tingimustes saavutati tootmise ja majandusstruktuuride stabiilsus peamiselt väliste tegurite, st mis tahes destabiliseerivate protsesside abil. kustutati väljastpoolt. Süsteemi stabiilsesse seisundisse viimise mehhanismid võivad olla väga erinevad: täiendav majanduslik tugi, plaanide korrigeerimine jne. Järelikult oli organisatsiooni jätkusuutlikkuse probleem olemas, see lihtsalt liikus kõrgemale tasemele (tööstus, piirkondlik, riik). Organisatsiooni stabiilsuse tagas süsteemis tekkivate lubamatute kõrvalekallete mahasurumine majanduse riikliku juhtimise mehhanismide kaasamisega.

Praegustes tingimustes on organisatsiooni jätkusuutlikkuse tagamiseks vaja lisaks välistele ka sisemisi mehhanisme. Jutt käib iseorganiseeruvate süsteemide toimimisest, kui organisatsiooni juhtimine toimub tema enda tegevuse analüüsi põhjal keskkonnas. Organisatsiooni sisemise stabiilsuse määrab selle õigeaegne ja ratsionaalne reageerimine väliskeskkonna muutustele. Organisatsiooni sisemise stabiilse tasakaalu kontseptsiooni teoreetilised aspektid avalduvad praktikas tavaliselt finantsstabiilsuse hindamisel, mille määrab eelkõige rahavoogude tasakaal.

Lisaks saavutatakse organisatsiooni jätkusuutlikkus läbi “päritud juhtimise”, s.o sisemise jõu ja sisemise potentsiaali kujundamise, säilitamise ja arendamise.

Süsteemi tegelik, praktiline stabiilsus ei sõltu ainult sellesse koondunud tegevuste arvust, vaid ka nende kombineerimise meetodist, organisatsioonilise seose olemusest. Seetõttu räägitakse struktuursest stabiilsusest, mida saab alati väljendada kvantitatiivselt. Seega võib kahte erinevat sotsiaal-majanduslikku süsteemi kõrvutades tõdeda, et üks neist on oma ülesehituselt keskkonnaga paremini kohanenud kui teine ​​ehk struktuurselt stabiilsem. Näiteks majanduskriis, mis hävitab paljusid kõige nõrgemaid või ebaotstarbekamaid organisatsioone, toob teiste jaoks kaasa töömahu vähenemise. Selle tulemusena võivad majandussüsteemid kriisi lõppedes osutuda "taastunuks". Samas on ilmselged ka kriisi negatiivsed küljed: tööpuuduse kasv, ettevõtete kokkuvarisemine jne. Seetõttu räägitakse dünaamilise stabiilsuse suhtelisest olemusest.

Süsteemi täielik stabiilsus on selle erinevate osade osalise stabiilsuse kompleksne tulemus suunaliste suhtes. Pealegi, nagu teada, sõltub stabiilsus kõikide osade madalaimast suhtelisest takistusest igal hetkel. See näitab organisatsiooni seaduste omavahelist seost.

Teadlikkuse seadus – korrastatus määrab selle organiseeritud tervikus ei saa olla rohkem korda kui informatsiooni.

Nagu öeldud, oli teabe fundamentaalse rolli õigustamine meid ümbritsevas maailmas küberneetika põhiline järeldus. Informatsioonist on saanud ühendav mõiste, mis määrab organiseeritud süsteemide tegevuse. Tänapäeval on organisatsioonisuhete korrastamise osas õige ratsionaalse otsuse tegemiseks vaja palju mitmekesist teavet, mis annab süsteemile valikuvõimaluse. Seetõttu on teadlikkus korra võti. Objekti mitmekesisuse hindamiseks kasutatakse entroopia mõistet. Seoses infoteooriaga tähendab entroopia mitmekesisuse mõõtu, määramatuse mõõdet. Teave neutraliseerib süsteemi kalduvuse muutuda organiseerimatuks ja suurendada entroopiat, aidates seeläbi viia süsteemi organiseeritumasse olekusse.

Seega on terviku sisemise korralduse ettemääratud võimed ületada süsteemis esinevat informatsiooni ebakindlust.

Proportsionaalsuse seadus – kompositsioon peegeldab vajadus teatud suhte järele terviku osade vahel, nende proportsionaalsus ja vastavus. Tõhusaks toimimiseks on vaja kokku leppida eesmärkides, mis peavad olema suunatud mingi ühise eesmärgi saavutamisele.

Proportsionaalsuse seadus kehtis ka iidsetel aegadel, näiteks püramiidide ehitamise ajal. Kaasaegsed teadlased kinnitavad nende struktuuride unikaalsust nende proportsioonide osas Päikese ja Kuu suhtes, kuigi paljusid instrumente neil päevil ei eksisteerinud. Arhitektuuris tagavad õiged vormid vormide harmoonia, ilu ja tasakaalu, majandusteaduses ei saa ilma tasakaaludeta, optimeerimismeetoditeta jne.. Organisatsiooniteoorias on proportsionaalsuse seadus - kompositsioon oluline ennekõike organisatsiooniprotsessi subjektide isiklike eesmärkide järjestamine organisatsiooni enda eesmärkidega. Ta rõhutab, et organisatsiooni terviklikkuse säilitamiseks, ellujäämiseks keskkonnas sisemiste destruktiivsete protsesside mõjul peab iga organisatsiooni liige end organisatsiooniga samastama ja selle jätkusuutlikkust mõjutama. See on inimene, kes suudab organisatsiooni muutusi tuua. Avatud süsteemidele omane L. Bertalanffy seadus ütleb, et avatud süsteemide jaoks on alati mitte üks, vaid mitu võimalust sama tulemuse, sama oleku saavutamiseks, rõhutame, proportsionaalne, sidudes kõik sammud teatud koosseisu.