ФИЗИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЙ
Аннотация:
Предмет исследования. Рассмотрены базовые информационные технологии, автоматизирующие информационные процессы сохранения, распространения и обработки данных, с точки зрения требуемых им физических ресурсов. Показано, что изучение этих процессов с такими традиционными для современной информатики целями, как способность передавать знания, степень автоматизации, обеспечение информационной безопасности, кодирование, надежность и других, уже недостаточно. Причиной этого являются, с одной стороны, увеличение объемов и интенсив- ности информационного взаимодействия в ходе предметной деятельности людей и, с другой стороны, приближение к пределу производительности информационных систем, основанных на полупроводниковых технологиях. Актуальной проблемой современных инженерных разработок стало создание таких технических средств, которые не просто обеспечивают поддержку информационного взаимодействия, но и потребляют рациональные объемы физических ресурсов. Таким образом, объектом исследования являются базовые информационные технологии, обеспечивающие сохранение, распространение и обработку данных для поддержки информационного взаимодействия людей, а предметом исследования – физические временные, пространственные и энергетические ресурсы, необходимые для реализации этих технологий. Используемые подходы. Предпринимается попытка за счет учета в явном виде объемов физических ресурсов, необходимых для изменения состояний носителей информации, расширить возможности традиционной методологии кибернетики, которая заменяет рассмотрение материальной составляющей информации перебором состояний информационных объектов. Цель работы. Выработка общего подхода к сравнению и последующему выбору базовых информационных технологий сохранения, распространения и обработки данных с учетом не только требований к качеству информационного взаимодействия в определенной предметной области и степени использования технических средств, но и объемов потребляемых при этом физических ресурсов. Основные результаты работы. Предложена классификация ресурсов, потребляемых базовыми информационными технологиями, по их физической природе на пространственные, временные и энергетические. Показано, что основными пространственными ресурсами применительно к базовым информационным технологиям являются плотность записи данных, распределение пользователей в зоне охвата и размер техпроцесса, временными – время гарантированного сохранения, время доставки данных и производительность обработчика, энергетическими – уровни энергетического барьера и сигнала и энергопотребление. Выделены ключевые физические ресурсы для базовых информационных технологий сохранения, распространения и обработки данных, к которым отнесены соответственно плотность записи, время доставки и энергопотребление. На примере технологий сохранения данных предложен подход к выбору такой информационной технологии, которая удовлетворяет требованиям пользователей к качеству информационного взаимодействия при рациональном потреблении физических ресурсов. Практическая значимость. Результаты работы могут быть полезны специалистам, занимающимся проектированием и эксплуатацией высокопроизводительных систем вычислений, хранения и распространения данных; разработкой способов повышения эффективности существующих коммуникаций, включая мобильную и оптическую связь, методов и алгоритмов для сбора, хранения и интеллектуального анализа больших объемов данных; внедрением новых информационных технологий.
Ключевые слова:
- базовые информационные процессы
- информационные технологии
- сохранение данных
- распространение данных
- обработка данных
- пространственные
- временные и энергетические ресурсы информационных технологий
- принцип Г. Мура
- принцип Р. Ландауэра
- точка Т. Стерлинга
- распространение данных
- обработка данных
- временные и энергетические ресурсы информационных технологий
Постоянный URL
Статьи в номере
- ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ 3-D ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
- ЭФФЕКТ ПЁРСЕЛЛА В ПРЕДЕЛЬНО АНИЗОТРОПНЫХ ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ МЕТАМАТЕРИАЛАХ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕМА С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ ЧАСТИЦ НА ОСНОВЕ КОНТУРНОГО И КОРРЕЛЯЦИОННОГО АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ
- САМООРГАНИЗАЦИЯ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК СУЛЬФИДА СВИНЦА В СУПЕРСТРУКТУРЫ
- ПРОСТРАНСТВЕННО-СЕЛЕКТИВНАЯ СПЕКЛ-КОРРЕЛОМЕТРИЯ СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД: РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
- АНАЛИЗ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЛОЖНОСТИ РЕКУРРЕНТНЫХ АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В ОПТИЧЕСКОЙ КОГЕРЕНТНОЙ ТОМОГРАФИИ
- МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ СТЕРЕОПАРЫ С ЗАДАННЫМ ЗНАЧЕНИЕМ ПАРАЛЛАКСА
- МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ В АКТИВНОЙ СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ
- СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫМ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ, ОСНАЩЕННЫМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИМ МАНИПУЛЯТОРОМ
- АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ВЫХОДУ МНОГОКАНАЛЬНЫМИ ЛИНЕЙНЫМИ СТАЦИОНАРНЫМИ ПАРАМЕТРИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛЕННЫМИ СИСТЕМАМИ
- ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ СВЕТОДИОДНЫХ ЛЮМИНОФОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
- СПЕКТРАЛЬНО-ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФТОРОФОСФАТНЫХ СТЕКОЛ, АКТИВИРОВАННЫХ МАРГАНЦЕМ И КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ СУЛЬФИДА КАДМИЯ
- МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ РЕЗКОСТИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
- ДИСЦИПЛИНЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ НА ОСНОВЕ МАТРИЦЫ ПРИОРИТЕТОВ
- ПОСТРОЕНИЕ АВТОМАТНЫХ ПРОГРАММ ПО СПЕЦИФИКАЦИИ С ПОМОЩЬЮ МУРАВЬИНОГО АЛГОРИТМА НА ОСНОВЕ ГРАФА МУТАЦИЙ
- СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В ЧАСТОТНЫХ АЛГОРИТМАХ МАРКИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
- ПОИСК ЛЮДЕЙ ПО ФОТОРОБОТАМ: СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ
- РАСПОЗНАВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДЛИТЕЛЬНЫХ ЭМОЦИЙ В РЕЧИ (на англ. языке)
- РАЗРАБОТКА РЕЗЕРВИРОВАННОГО БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ НА ОСНОВЕ АВТОМАТНОГО ПОДХОДА
- ПРИМЕНЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗНОСТНЫХ СХЕМ ВЫСОКОЙ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ НА НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ СЕТКАХ
- МНОГОУРОВНЕВАЯ РЕКУРРЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ИЕРАРХИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ РЕГИОНА
- МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕВОЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА
- ПРОБЛЕМА ПОДДЕРЖКИ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ
- УПРАВЛЕНИЕ МОДОВЫМ СОСТАВОМ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ВЫХОДЕ ОПТИЧЕСКОГО ЖГУТА