Особенности информационно-технологической революции

Понимая под технологией использование научного знания для определения способов изготовления вещей в воспроизводимой манере, в информационные технологии включают обычно сходящуюся совокупность технологий в микроэлектронике, создании вычислительной техники (машин и программного обеспечения), телекоммуникации (вещание) и оптоэлектронной промышленности. В ряде случаев в область информационных технологий включают генную инженерию и расширяющееся множество ее достижений и применений, поскольку генная инженерия сосредоточена на декодировании, управлении и возможном перепрограммировании информационных кодов живой материи.

Рис. 16. Структура фуллеренов:

а) С₆₀; 6) С₇₀

В 1990-х гг. технологии биологии, электроники и информатики в условиях существенного насыщения рынка продукции и активной реализации инновационных изменений посредством транснациональных корпораций (ТНК) оказались достаточно близкими в своем взаимодействии с точки зрения практических применений и открытия новых материалов. В качестве примера можно вспомнить развитие фуллереносодержащих материалов (рис. 16). Эти искусственно создаваемые углеродные соединения продемонстрировали уникальные свойства механической прочности, стойкости к климатическим воздействиям, а также электрофизические, кристаллографические и др. свойства этих материалов, определяющих в конечном итоге функциональную и эксплуатационную эффективность (в первую очередь надежность) создаваемых на их основе изделий радиоэлектроники.

Рис. 17. Модель процесса коммуникации с обратной связью и шумами

Вокруг этого ядра информационных технологий в последние два десятилетия XX в. возникло созвездие крупных технологических прорывов в области новых материалов, источников энергии, в медицине, в производственной технике (в том числе в нанотехнологии) и в транспортной (а точнее) логистической технологии. Более того, нынешний процесс технологической трансформации расширяется экспоненциально, поскольку он способен создать интерфейс между технологическими полями через общий цифровой язык, на котором информация создается, хранится, извлекается, обрабатывается и передается. Эффективность использования этой информации определяется наличием в системе ее обработки обратных связей (рис. 17).

На сегодняшний день в мировой практике наблюдается увеличение зависимости уровня развития различных отраслей мировой экономики от степени их насыщенности информационными технологиями.

Рассмотрим классическую макроэкономическую модель межотраслевого баланса В. Леонтьева, созданную в период мирового макроэкономического кризиса 1930-х гг. Согласно этой модели в экономике валовой объем продукции X_i каждой i-й отрасли рассматривается как содержащий две составляющие:

X_ij – объем продукции i-й отрасли, потребляемой j-й отраслью в процессе производства (i, j = 1, 2… N);

Y_i – объем конечного продукта i-й отрасли для непроизводственного потребления.

Поскольку валовой объем продукции любой i-й отрасли X_i равен суммарному объему продукции, потребляемой у i-й отрасли всеми N-отраслями, а также конечной продукции, то

Это уравнение называют соотношением межотраслевого баланса, в котором все величины имеют стоимостное выражение.

Затраты продукции i-ой отрасли на производство единицы продукции j-ой отрасли характеризуются коэффициентами прямых затрат:

аij = хij / хi

При этом в классической модели полагается, что на достаточно большом промежутке времени коэффициенты а_ij будут постоянными в соответствии со сложившейся технологией производства.

Это означает линейную зависимость той части продукции, которая рассматривалась как материальные затраты, от валового выпуска:

х_ij = а_ij × х_i.

Построенная на указанных предположениях модель межотраслевого баланса известна как линейная. Тогда соотношения баланса имеют вид:

В соответствии с экономическим смыслом задачи значения x_i, у_i и a_ij должны быть неотрицательны.

В матричном представлении указанная модель имеет вид:

X = АХ + У,

где E – единичная матрица, то при условии невырожденности матрицы (E – A), т. е. |E – A| ≥ 0, величина валового выпуска может быть найдена по формуле:

X = (E – A)^–1Y.

В этом уравнении матрица S = (E – A)^–1 называется матрицей полных затрат, каждый элемент которой s_ij показывает величину объема выпуска продукции i-ой отрасли, необходимого для обеспечения выпуска единицы конечного продукта j-oй отрасли: y_j = 1 (j = 1, 2… n).

Матрица А ≥ 0 называется продуктивной, если для любого вектора Y ≥ 0 существует решение X ≥ 0. В этом случае и сама модель Леонтьева считается продуктивной.

Таким образом, приведенная модель межотраслевого баланса Леонтьева, созданная в период стремления насытить рынок товарами и услугами, фактически разделяла валовой выпуск продукции любой отрасли X на обеспечивающую часть продукции (сырье и средства производства) х и предметы потребления Y (рис. 18). При этом как только изменится потребность в предметах потребления какой либо отрасли (У.), сразу возникает необходимость в изменении объемов обеспечивающей части продукции по всем связанным отраслям х_ij (i, j = 1, 2… N). Характерно, что ключевым условием использования указанной модели является постоянство используемых технологий, означающее коэффициентами прямых затрат а_ij.

Рис. 18. Табличное представление модели Леонтьева

В современных условиях высокой насыщенности рынка можно выделить, по крайней мере, несколько особенностей, которые требуют уточнения используемой модели.

Во-первых, степень сложности конечной продукции существенно возрастает, а, следовательно, существенно возрастает доля использования в конечной продукции компонентной базы и программно-технологических средств, образующих информационные технологии.

Во-вторых, существенно повысилась скорость обновления технологий. Так, согласно закону Мура технология создания изделий микроэлектроники обновляется каждые 24 месяца.

Рис. 19. Трансформированный (расширенный) вариант модели межотраслевого баланса

В-третьих, уровень автономности использования конечной продукции существенно снизился. «Виной» этому также являются информационные технологии.

Трансформированный (расширенный) вариант исходной модели межотраслевого баланса, с учетом компонентной базы и программно-технологических средств, образующих информационные технологии z, можно представить в следующем виде – см. рис. 19.

Решение для трансформированного варианта исходной модели может быть найдено, например, путем описания современной рыночной модели нейронной сетью, содержащей входной, выходной и скрытый слой.

Таким образом, информационные технологии как совокупность информации, программных алгоритмов ее обработки и электронной компонентной базы, реализующей аппаратные средства доставки, обработки и хранения информации, занимают все большую долю рыночного пространства и становятся определяющими в безопасности государства. По оценкам SEMATECH, например, в США доля отраслей промышленности, связанных с электроникой как элементом информационных технологий составляет около 30 % от общего их числа, обеспечивая 65 % ВНП.

Поиск решения для трансформированной модели межотраслевого баланса может быть связан, в частности, с описанием современной модели рынка нейронной сетью, содержащей: в качестве входного слоя – сырье и средства производства, в качестве выходного слоя – предметы потребления, а в качестве скрытого (связующего) слоя – информационные технологии.

Есть одна дополнительная черта, характеризующая информационно-технологическую революцию по сравнению с ее историческими предшественницами. Мокир показал, что технологические революции имели место лишь в немногих обществах и распространялись в относительно ограниченных регионах, нередко изолированных в пространстве и во времени по сравнению с другими регионами планеты. Так, в то время, как европейцы заимствовали некоторые открытия, сделанные в Китае, Китай и Япония на протяжении многих столетий усваивали европейскую технологию только в очень ограниченных рамках, сведенных главным образом к ее военным применениям. Контакт между цивилизациями, стоявшими на разных технологических уровнях, часто принимал форму разрушения наименее развитых или тех, которые применяли свои знания в основном к невоенной технологии, как было в случае американских цивилизаций, уничтоженных испанскими завоевателями, иногда путем непреднамеренной биологической войны. Индустриальная революция распространялась на большую часть земного шара со своих родных западноевропейских берегов в течение последующих двух столетий. Но ее распространение было высокоселективным, а его темп, по нынешним стандартам распространения технологий, – довольно медленным. И действительно, даже в Британии середины XIX в. сектора экономики, в которых было занято большинство рабочей силы, дававшие, по меньшей мере, половину валового национального продукта, не были затронуты новыми индустриальными технологиями. Кроме того, планетарный охват индустриальной революции в последующие десятилетия чаще всего принимал форму колониального господства, будь то в Индии при Британской империи, Латинской Америке, попавшей в торговую и индустриальную зависимость от Британии и Соединенных Штатов, в Африке, расчлененной по Берлинскому договору, или в Японии и Китае, открытых для иностранной торговли пушками западных кораблей. В противоположность этому новые информационные технологии распространились по земному шару с молниеносной скоростью менее чем за два десятилетия, с середины 1970-х до середины 1990-х гг., продемонстрировав то, что следует считать характерным для этой технологической революции: немедленное применение к своему собственному развитию технологий, которые она создает, связывая мир через информационную технологию. Конечно, в мире имеются большие области и значительные сегменты населения, не включенные в новую технологическую систему. Скорость технологического распространения информационных технологий оказалась селективной как социально, так и функционально. Люди, страны и регионы получают доступ к технологической мощи в различные сроки, и в этом – критически важный источник неравенства в нашем обществе.