Файл: Экономическое моделирование автоматизированной техники..pdf

ции сообщений и ведут информационные массивы. Обще­ государственный ИВЦ осуществляет диспетчеризацию работы всех территориальных головных ИВЦ.

Головные территориальные и общегосударственные ИВЦ вместе с соответствующими средствами связи со­ ставляют основу общегосударственной автоматизирован­ ной системы управления. К ним присоединяются ИВЦ различных министерств, ведомств, учреждений областей, крупных городов. Следует иметь также территориальные ИВЦ, специализирующиеся на систематических опросах общественного мнения и накапливающие данные социоло­ гического характера. Все эти центры, включая центры ЦСУ, должны замыкаться на головные территориальные ИВЦ общегосударственной системы '.

Общегосударственную автоматизированную систему управления предполагается создать в два этапа. На пер­ вом этапе будет осуществляться взаимодействие вычис­ лительных центров отраслевых и ведомственных АСУ с автоматизированной системой плановых расчетов и авто­ матизированной системой государственной статистики. Затем начнутся работы по созданию автоматизирован­ ных систем в нескольких союзных республиках.

Второй этап будет характеризоваться полным пере­ ходом на автоматизированную систему управления на­ родным хозяйством путем включения в общую систе­ му общегосударственных, республиканских, отраслевых, ведомственных и территориальных систем управления.

Эта программа постепенно начинает осуществляться. На начало 1973 г. в стране действовало 839 автоматизи­ рованных и автоматических систем управления, в том числе 529 автоматизированных систем управления пред­ приятием и 43 отраслевых автоматизированных системы, обслуживающие и органы планирования. Созданы и дей­ ствуют 267 автоматизированных систем управления наи­ более сложными технологическими процессами. Только за 1972 г. было создано 257 автоматизированных систем управления, в том числе 13 отраслевых. Новые авто­ матизированные системы управления появились на 185 предприятиях, внедрено 59 АСУ технологическими про­ цессами. По мере развития управления технологически-1

1 См. «Техника и наука», 1973, № 1, стр. 7.

89

ми процессами они все в большей степени будут сли­ ваться с АСУП.

Для осуществления долгосрочного планирования рез­ ко возрастает роль прогнозов. ЭВМ позволяет организо­ вать высокоэффективные системы слежения за развитием различных экономических и социальных процессов.

В памяти ЭВМ может содержаться две модели — те­ кущего состояния процесса и известных на сегодня и потенциально возможных связей между элементами си­ стемы. С учетом заданных ограничений ЭВМ просчиты­ вает достаточно большое количество вариантов воз,можного развития процесса, что служит основой для построе­ ния прогноза. Это обеспечивает непрерывность прогно­ зирования.

Широкая сеть автоматизированных систем управле­ ния требует определенной стадии развития электронновычислительных машин, сохранения высоких темпов их количественного роста. Только за девятую пятилетку на­ мечено ввести в эксплуатацию более 2 тыс. ЭВМ. В от­ раслях промышленности, производящих предметы по­ требления, парк ЭВМ возрастет более чем в 3 раза,

вдобывающих и обрабатывающих отраслях — в 2,7 раза,

вмашиностроении — немногим более чем в 2 раза. В бли­ жайшие 10 лет темпы количественного роста ЭВМ, оче­ видно, сохранятся, среднегодовой темп прироста составит примерно 21—25%. Этот рост будет идти за счет универ­ сальных мощных и малых ЭВМ, причем по мере на­ сыщения народного хозяйства мощными ЭВМ все боль­ ше будет увеличиваться доля малых в общем количестве ЭВМ.

Рост количества вычислительной техники потребует и дополнительных капитальных затрат. Количество ресур­ сов, отпускаемых на развитие средств вычислительной техники, одновременно является одним из ограничиваю­ щих факторов роста ЭВМ. По мере развития вычисли­ тельной техники абсолютные затраты на нее будут уве­ личиваться, но относительные капиталовложения на еди­ ницу мощности и эффекта ЭВМ будут уменьшаться. Следовательно, капиталовложения, требуемые для раз­ вития ЭВМ, будут увеличиваться значительно меньшими темпами, чем мощность ЭВМ. И возможно, при усовер­ шенствовании вычислительной техники в ближайшее десятилетие среднегодовые темпы прироста составят

10—15%.

90

Наряду с количественным ростом претерпевают и бу­ дут претерпевать большие изменения качественные ха­ рактеристики ЭВМ. Направление качественных измене­ ний наметилась уже в настоящий период.

С развитием автоматизированных систем управления можно ожидать, что структура ЭВМ и их распределение будут развиваться в зависимости от задач и целей управ­ ления. Поэтому станут возрастать и специализироваться прежде всего средства ввода и вывода данных. Одновре­ менно будет увеличиваться и быстродействие ЭВМ.

Высокую производительность ЭВМ можно обеспечить тогда, когда вое данные, необходимые для решения уп­ равленческих задач, находятся в ее памяти или пред­ ставлены в виде, удобном для автоматического ввода. При использовании автоматизированных систем удается значительно ускорить решение обычных задач, эконо­ мить труд управленческих работников. Этот эффект мо­ жет быть достигнут при достаточно полной автоматиза­ ции процессов ввода в машину первичных документов с помощью читающих автоматов, способных вводить в

ЭВМ обычные машинописные документы или же специ­ альные бланки. Ввод и хранение в ЭВМ большого коли­ чества информации ставит задачу значительного увели­ чения емкости запоминающих устройств.

Анализ показывает, что доля стоимости носителей информации во всех затратах на вычислительную техни­ ку непрерывно возрастает. Если в 1960 г. на производст­ во носителей информации приходилось лишь 10% затрат, то в настоящее время на создание оперативной и внеш­ ней памяти ЭВМ идет около 25% всех затрат. Причем при развитии автоматизированных систем управления эта доля будет возрастать и в будущем.

В ближайшие годы намечается новый скачок в уве­ личении емкости запоминающих устройств, подключае­ мых к одной ЭВМ.

Для значительного увеличения емкости памяти ЭВМ разрабатывается и найдет применение в ближайшее вре­ мя совершенно новый способ записи—-использование голограмм.

Голография была изобретена и понята сначала как объемная фотография. Освещая предмет лазерным лу­ чом и фиксируя рассеянный свет, получают голограмму—- совокупность микроскопических полос и пятен, никак не похожую на запечатленный образ. При помощи голо­

91

граммы я лазерного луча можно получить объемное, трехмерное изображение предмета в пространстве. Го­ лография дает возможность создать оптическую память огромной емкости. На одной голограмме можно записать информацию, равную по объему целой библиотеке.

Голографические методы записи информации дают техническим устройствам память не только большой ем­ кости, но и совершенно нового типа, больше приближаю­ щейся к человеческой. Голографические устройства об­ ладают высоким быстродействием и малой стоимостью и можно ожидать, что они появятся в ближайшие пять лет.

В последнее десятилетие значительно возрастает быстродействие ЭВМ. Для повышения информационной производительности ЭВМ существуют два направления: увеличение числа параллельных каналов обработки ин­ формации, т. е. создание все более сложной многоэле­ ментной аппаратуры, и повышение пропускной способ­ ности каждого канала связи. Прогресс в обоих этих на­ правлениях пойдет, очевидно, по пути применения информационных устройств, содержащих электронные и фотонные звенья. Все большее значение начинает при­ обретать оптоэлектроника. Использование наряду -с элек­ трическими токами световых потоков и взаимное их пре­ образование открывают большие новые возможности по сравнению с чисто электрическими схемами, позволяют повысить быстроту действия аппаратуры. Постепенная замена электронных связей фотонными способствует микроминиатюризации радиоэлектронной аппаратуры, созданию систем, способных быстро перерабатывать большой объем информации.

Уже разработан оптический преобразователь, кото­ рый в дальнейшем может стать основой лазерной ЭВМ, способной осуществлять обработку данных в 10 тысяч раз быстрее современных ЭВМ. От создания таких ЭВМ нас отделяет десятилетие.

Большое влияние на дальнейшее развитие ЭВМ ока­ жет совершенствование лазерной техники. Лазеры имеют огромную информационную емкость. Известно, что объем информации, передаваемой в единицу времени, зависит от ширины полосы частот несущего сигнала. Если за единицу объема принята однозначная цифра, для пере­ дачи которой требуется полоса частот в 10 герц, то пере­ ход из радиодиапазона в оптический позволяет увеличить

92

количество передаваемой информации в единицу време­ ни не менее чем в 107 раз. Высокая степень направлен­ ности лазерного луча дает возможность обходиться пе­ редатчиками малой мощности. По лучу лазера можно передать все телефонные разговоры мира. В настоящее время в Москве и Ереване созданы опытные линии теле­ фонной лазерной связи.

Лазерным лучом возможно производить запись инфор­ мации. Например, фирма «Филипс» создала лазерную систему, которая осуществляет запись телевизионных программ на диске, подобном долгоиграющей пластинке. На одной стороне можно записать цветную программу длительностью воспроизведения 45 мин. При использо­ вании лазеров, по-видимому, станет возможным скон­ струировать новое поколение машин с быстродействием примерно 1013 операций в секунду.

Наряду с совершенствованием отдельных звеньев на­ мечается новый подход к конструированию ЭВМ. В по­ следние годы в ряде организаций, в частности в Инсти­ туте электродинамики АН УССР и в Киевском институте инженеров гражданской авиации, были проведены тео­ ретические и экспериментальные исследования, которые показали, что одним из путей увеличения производитель­ ности средств вычислительной техники может стать со­ здание математических машин нового типа, которые на­ зывают разрядно-аналоговыми, или просто разрядными. Это по сути дела «гибридная» машина, объединяющая конструктивно аналоговую и цифровую. Информация в них представляется в виде цифр, а переработка ее осу­ ществляется аналоговым путем. Такие вычислительные машины способны производить вычисления с большей точностью и выполнять их с очень большой скоростью. Эти машины в ближайшее время могут получить широ­ кое распространение. Самой ближайшей сферой их прак­ тического применения может стать их использование в качестве составной части вычислительных систем, где устройства нового класса будут использоваться как сверхбыстродействующие подпрограммы, постепенно вы­ тесняя традиционные аналоговые машины.

Развитие науки дает новые возможности для совер­ шенствования ЭВМ, а расширение области применения — для увеличения их номенклатуры. Однако это в свою очередь приводит к увеличению затрат на обслуживание разнородных машин и создание программ, затрудняется

93

специализация и кооперирование их производства. Это также требует нового подхода к конструированию более совершенных электронно-вычислительных машин, стан­ дартизации отдельных их элементов, блоков. Очевидно, в ближайшее время большинство ЭВМ будут основаны на общей структурной конструкторско-технологической и электронной базе, совместимом программировании, унифицированном составе внешних устройств. Предпо­ сылки дальнейшего развития таких ЭВМ заложены уже в настоящее время при объединении машин в Единую систему электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ). Этой системе принадлежит будущее.

В разработке ЕС ЭВМ социалистических стран заня­ ты ведущие научно-исследовательские институты Совет­ ского Союза, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Чехо­ словакии.

В Единую систему входит комплекс разных по про­ изводительности ЭВМ третьего поколения, построенных с широким использованием интегральных схем, имею­ щих мощную систему математического обеспечения, снаб­ женных разнообразными периферийными устройствами. Программная совместимость, позволяющая иметь еди­ ную для всех модификаций систему математического обеспечения, обусловлена единой архитектурой 1 всех ма­ шин, составом команд, одинаковой формой представле­ ния данных.

Каждая из вычислительных машин Единой системы формируется вокруг одного из семи процессоров, опре­ деляющих производительность базовой модели. Комп­ лект периферийных устройств является одним для всех моделей. Хотя все машины имеют одинаковую архитек­ туру, она в каждом конкретном случае создается разны­ ми техническими средствами. В результате, например, получается весь набор процессоров с производитель­ ностью 10, 20, 40, 100, 250, 500 и 1500—2000 тысячи опе­ раций в секунду на основе аппаратуры различного объема и стоимости.

Параметры основной оперативной памяти в процессо­ рах разных модификаций изменяются с возрастанием емкости и быстродействия от младшей модели к стар-

1 Под архитектурой понимается обобщенная структурная схема ЭВМ, отражающая принципы функционирования и взаимодействия основных элементов.

94

шей, причем емкость памяти может быть увеличена В 4 раза.

Современные вычислительные машины чаще всего используются для построения комплексных систем из нескольких ЭВМ, или же объединенных линиями связи для сбора и распределения информации при работе со многими абонентными пунктами.

Это положение учтено и в ЕС ЭВМ. Здесь создается возможность построения структур с организацией связи между ними на разном уровне вплоть до работы двух процессоров на общее поле памяти.

Базовые конструкции, принятые для ЕС ЭВМ, обес­ печивают конструктивную и стилевую совместимость всех ее устройств, удобство эксплуатации и возможность организации специализированного производства отдель­ ных элементов. Одной из главных особенностей Единой системы является развитая система математического обеспечения. Система математического обеспечения раз­ рабатывается практически одновременно с созданием технических средств.

ЕС ЭВМ не только определяет современный уровень вычислительной техники, но и перспективы развития но­ вых машин. Сейчас осваивается серийное производство младшей модели ЕС-1020, начинается выпуск средней — ЕС-1030 и доводится опытный образец одной из старших ЕС-1050.

Концепции, заложенные в основу ЕС ЭВМ, позволя­ ют непрерывно ее совершенствовать, разрабатывать пе­ риферийные устройства и процессоры с лучшими харак­ теристиками. Будет развиваться и система математи­ ческого обеспечения для организации многомашинной и многопроцессорной работы и систем разделения вре­ мени, а также разработки макетов прикладных про­ грамм

Серийное производство ЕС ЭВМ в ближайшем буду­ щем позволит создавать легко модернизируемые вычис­ лительные комплексы в различных автоматизированных системах управления, организовать широкий обмен при­ кладными программами, значительно снизить затраты на производство, модернизацию и математическое обеспече­ ние электронно-вычислительных машин.

1 См. «Техника и наука», 1973, № 1, стр. 8—9.

95