Файл: Конспект лекций по дисциплине прикладные компьютерные технологии Направление подготовки 09. 03. 01 Информатика и вычислительная техника.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.03.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тенденции 2020 года от Gartner
Год 2020 возвещает начало еще одного десятилетия, насыщенного революционными тенденциями в области технологий. Некоторые передовые технологии уже стали обыденными, но появление новых сценариев их использования и новых приложений откроет дополнительные преимущества и возможности. Gartner прогнозирует, что основными стратегическими тенденциями развития технологий в 2020 г. среди прочих будут гиперавтоматизация, блокчейн и защита с помощью искусственного интеллекта.
1. Автоматизация-2020: гиперавтоматизация
Гиперавтоматизация поднимает на новый уровень приложения, автоматизирующие выполнение отдельных задач. Она позволяет использовать передовые технологии, такие как искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МО), для все большей автоматизации процессов.
В некоторых случаях это может приводить к созданию цифрового двойника организации, что позволит визуализировать взаимодействие функций, процессов и ключевых показателей производительности в процессе создания стоимости.
Но поскольку никакой инструмент не может заменить человека, гиперавтоматизация будет объединять различные элементы, такие как автоматизация процессов с помощью роботов, ПО интеллектуального управления бизнесом и др.
2. Новая среда взаимодействия с компьютером — сочетание многих сред
Начиная с 2020 г., традиционный компьютинг из одной точки взаимодействия начнет оснащаться интерфейсами с множеством сенсоров и точек соприкосновения. Примером могут служить носимые устройства. На протяжении нового десятилетия данная тенденция приведет к появлению так называемой обволакивающей среды взаимодействия (ambient experience).
Но в настоящее время эта новая среда ориентирована на технологию погружения в компьютерную реальность, которая использует дополненную, виртуальную и смешанную реальность, многоканальные человеко-машинные интерфейсы и сенсоры.
3. Демократия образца 2020 г.
Демократизация технологии означает предоставление людям легкого доступа к знаниям в области техники и бизнеса без продолжительного или дорогостоящего обучения. Эта тенденция получила название «доступ для рядовых граждан» (citizen access). Основные области ее применения: разработка приложений
, данные и аналитика, проектирование и знания.
Ожидается, что демократизация приведет к массовому превращению рядовых граждан в специалистов по данным, программистов и т. д. Например, многие смогут создавать модели данных, не обладая квалификацией специалиста по данным. Отчасти это станет возможным благодаря генерации кода с помощью ИИ.
4. Дополняющие технологии становятся человечнее
Противоречивая тенденция дополнения возможностей человека означает использование технологии для увеличения когнитивного и физического потенциала людей. Она влечет последствия культурного и этического характера.
Например, применение CRISPR (коротких палиндромных повторов, регулярно расположенных группами) для редактирования геномов порождает серьезные этические проблемы. Дополнение тела техническими средствами меняет природные физические способности.
Одним из применений является использование носимых устройств для повышения безопасности горных рабочих. В других отраслях, таких как розничная торговля или туризм, носимые устройства могут стать средствами повышения производительности труда.
5. Повышенные транспарентность и отслеживаемость
Эволюция технологий порождает кризис доверия. Организации все больше осознают свою ответственность за сбор и хранение персональных данных, особенно в связи с тем, что потребители все лучше информированы, как они используются. Но многие применяют также ИИ и МО для принятия решений, лишая человека этой прерогативы.
Это еще один источник обеспокоенности, вызывающей потребность в объяснимом и управляемом ИИ. Данная тенденция требует сосредоточиться на ключевых элементах доверия: честности, открытости, подотчетности, компетентности и последовательности. Следует ожидать, что в ближайшие годы в мире будет принят целый ряд нормативных актов, подобных Общему регламенту защиты данных Европейского союза (GDPR).
6. Наращивание мощи периферийных вычислений
Набирающая силу тенденция к расширению периферийных вычислений основана на идее, что локальный распределенный трафик уменьшит задержку. Это предполагает такую топологию, при которой сбор, обработка и предоставление контента осуществляются поблизости от источников информации.
Более мощные периферийные вычисления используют технологию Интернета вещей. Устройства становятся базой «умного» пространства, важнейшие приложения и сервисы переносятся ближе к применяющим их людям и устройствам. В 2023 г. «умных» устройств на периферии сети может оказаться в 20 раз больше по сравнению с выполняющими традиционные функции.
7. Распределенное облако
Распределенное облако — это сервисы публичного облака, рассеянные за пределами физических ЦОДов облачного провайдера, но тем не менее находящиеся под его контролем. В распределенном облаке провайдер отвечает за все аспекты архитектуры облачных сервисов, их предоставление, операции, управление и обновление.
Эволюция в направлении от централизованного публичного облака к распределенному означает наступление новой эры облачных вычислений. Распределенное облако позволяет размещать ЦОДы где угодно. Это решает как технические проблемы, так и связанные с регулированием, объединяет преимущества публичных облачных сервисов и локальных частных облаков.
8. Еще больше автономных систем
Автономные системы (дроны, роботы, корабли, устройства) используют ИИ для решения задач, которые традиционно решали люди. Полуавтономные и полностью автономные системы действуют в воздухе, на море и на суше.
Если сейчас автономные системы применяются главным образом в контролируемых средах (например, на складах), то вскоре им станет доступно и открытое публичное пространство. Кроме того, изолированные ныне системы будут объединяться в группы. Вспомните стаю дронов, использовавшуюся во время зимних Олимпийских игр 2018 г.
9. Вперед, к практическому блокчейну
Сегодня корпоративный блокчейн принимает практические формы и реализует лишь некоторые функции полноценного блокчейна. Каждый, кому предоставлен доступ, видит одну и ту же информацию. Интеграция упрощена за счет использования единственного разделяемого блокчейна.
В будущем подлинный блокчейн сможет трансформировать целые отрасли и, возможно, всю экономику, когда с ним будут интегрированы такие дополняющие технологии, как ИИ и Интернет вещей.
Круг участников блокчейна расширится за счет машин, которые смогут обмениваться различными активами. Например, автомобиль получит возможность напрямую согласовывать стоимость страховки со страховой компанией на основе собранных его датчиками данных. Более того, в 2023 г. блокчейн станет полностью масштабируемым.
10. Усиление защиты с помощью ИИ
Такие новые технологии, как гиперавтоматизация, обладают способностью трансформировать бизнес. Но при этом они создают новые точки, через которые может производиться атака. Специалисты по безопасности должны устранять эти уязвимости и знать, как ИИ повлияет на защищенность ИТ.
Будущая защита с помощью ИИ имеет три основных направления. Во-первых, защита систем, использующих ИИ, данных, предназначенных для обучения ИИ, и моделей МО. Во-вторых, использование ИИ для укрепления безопасности и МО для понимания шаблонов, выявления атак и автоматизации части процессов обеспечения кибербезопасности. В-третьих, предвидение использования ИИ атакующими, идентификация атак и защита от них.
Лекция №2
Web-сервисы, конструкторы и CMS систем. Основы современного веб-программирования. Основы проектирования и разработки мобильных приложений. Кроссплатформенность
Базовые знания о сети Интернет
Н а рисунке 2.1 приведена упрощенная структурная схема взаимодействия компьютера пользователя с Интернетом или с локальной сетью.
Рисунок 2.1 - Взаимодействие компьютера пользователя с сетью при загрузке и просмотре веб-страницы
Для просмотра веб-страниц в Интернете пользователи используют специальные программы, называемые браузерами. Пользователь набирает в своем браузере адрес веб-страницы интернета. Если он набирает его в цифровом виде (IP-адрес вида 74.125.232.248), то браузер непосредственно связывается с сайтом Интернета, который находится по этому адресу. Если же адрес задан в текстовом виде, например «google.ru», то браузер связывается с DNS сервером (прописанным в настройках сети компьютера), который заменяет текстовое имя на соответствующий ему IP-адрес. Имя сайта в текстовом виде еще называют доменным именем. Так «google.ru» является доменом второго уровня в домене первого уровня «.ru». К наиболее распространенным доменным именам первого уровня относятся «.com», «.org», «.net», «.ru». Каждый DNS сервер хранит данные (таблицу соответствия всех известных текстовых доменных имен цифровым IP-адресам). Это большой массив информации. Поэтому DNS сервера разбиты на несколько уровней, каждый из которых регулярно (примерно 2 раза в сутки) получает обновление от DNS-сервера старшего уровня. DNS сервера самого старшего уровня получают данные от Registars (компаний, отвечающих за регистрацию доменных имен). Registars за плату хранят информацию о том, какое доменное имя принадлежит какому человеку (или компании), а также регистрируют новые (незанятые) доменные имена. Доменные имена третьего уровня (например, ponom.pusku.com) не требуют регистрации в компаниях Registars и иногда раздаются бесплатно. Каждый год требуется продлевать регистрацию доменного имени. Такая процедура называется renew и обычно стоит дороже, чем регистрация (плата за первый год).
Человек, которому нужно создать свой сайт, может организовать сервер, где будут находиться веб-страницы и данные сайта, самостоятельно. Для этого требуется выделенный ip-адрес, зарегистрированное доменное имя и компьютер, подключенный к сети Интернет. Другим путем создания сайта является заказ платного или бесплатного хостинга у компаний, предоставляющих такие услуги (в этом случае требуется только зарегистрированное доменное имя или же бесплатно предоставляемое некоторыми хостингами доменное имя третьего уровня). Хостинг может быть виртуальным (это дешевле). В таком случае на одном компьютере одновременно работают несколько сайтов разных владельцев. Хостинг может быть выделенным (это намного дороже). В этом случае для сайта выделяется отдельный компьютер. Для виртуального хостинга на веб-страницу накладываются ограничения по использованию ресурсов процессора (чтобы она не замедляла работу чужих сайтов).
-
Основные характеристики хостинга: -
Выделенный или виртуальный хостинг; -
Наличие и величина ограничений на объем трафика; -
Объем выделяемого места на диске; -
Наличие поддержки PHP (важно какая именно версия PHP установлена) и других языков программирования; -
Наличие поддержки MySQL и сколько баз данных разрешено создать; -
Количество доменов, которые можно привязать к своему аккаунту на хостинге.
Большинство хостингов предоставляют доступ к сайту и управление им как через веб-интерфейс, так и через ftp.
Основные протоколы интернета
В основе работы сети лежит использование нескольких протоколов, которые работают один поверх другого. Ниже рассмотрены часто используемые:
-
MAC или (Media Access Control) - это протокол низкого уровня, который используется для идентификации устройств в локальной сети. У каждого устройства, подключенного к сети есть уникальный MAC адрес, заданный производителем. В локальных сетях, а все данные выходят из локальной сети и попадают в локальную сеть перед тем, как попасть к получателю, используются физические MAC адреса для обозначения устройств. Это один из немногих протоколов уровня соединения, с которым довольно часто приходится сталкиваться. -
IP ( Internet Protocol) - расположен уровнем выше, за MAC. Он отвечает за определение IP адресов, которые будут уникальными для каждого устройства и позволяют компьютерам находить друг друга в сети. Он относится к сетевому уровню модели TCP/IP. Сети могут быть связанны друг с другом в сложные структуры, с помощью этого протокола компьютеры могут определить несколько возможных путей к целевому устройству, причем во время работы эти пути могут меняться. Есть несколько реализаций протокола, но наиболее популярной на сегодняшний день является IPv4 и IPv6. -
ICMP (Internet control message protocol) - используется для обмена сообщениями между устройствами. Это могут быть сообщения об ошибках или информационные сообщения, но он не предназначен для передачи данных. Такие пакеты используются в таких диагностических инструментах, как ping и traceroute. Этот протокол находится выше протокола IP; -
TCP (Transmission control protocol) - это еще один основной сетевой протокол, который находится на том же уровне, что и ICMP. Его задача - управление передачей данных. Сети ненадежны. Из-за большого количества путей пакеты могут приходить не в том порядке или даже теряться. TCP гарантирует, что пакеты будут приняты в правильном порядке, а также позволяет исправить ошибки передачи пакетов. Информация приводится к правильному порядку, а уже затем передается приложению. Перед передачей данных создается соединение с помощью так называемого алгоритма тройного рукопожатия. Он предусматривает отправку запроса и подтверждение открытия соединения двумя компьютерами. Множество приложений используют TCP, это SSH, WWW, FTP и многие другие. -
UDP (user datagram protocol) - это популярный протокол, похожий на TCP, который тоже работает на транспортном уровне. Отличие между ними в том, что здесь используется ненадежная передача данных. Данные не проверяются при получении, это может выглядеть плохой идеей, но во многих случаях этого вполне достаточно. Поскольку нужно отправлять меньше пакетов, UDP работает быстрее, чем TCP. Поскольку соединение устанавливать не нужно, то этот протокол может использоваться для отправки пакетов сразу на несколько машин или IP телефонии. -
HTTP (hypertext transfer protocol) - это протокол уровня приложения, который лежит в основе работы всех сайтов интернета. HTTP позволяет запрашивать определенные ресурсы у удаленной системы, например, веб страницы, и файлы; -
FTP (file transfer protocol) - это протокол передачи файлов. Он работает на уровне приложений и обеспечивает передачу файла от одного компьютера к другому. FTP - не безопасный, поэтому не рекомендуется его применять для личных данных; -
DNS (domain name system) - протокол того же уровня, используемый для преобразования понятных и легко читаемых адресов в сложные ip адреса, которые трудно запомнить и наоборот. Благодаря ему мы можем получить доступ к сайту по его доменному имени; -
SSH (secure shell) - протокол уровня приложений, реализованный для обеспечения удаленного управления системой по защищенному каналу. Многие дополнительные технологии используют этот протокол для своей работы.