О цифровизации

Борис Волков
   Цифровизация зародилась в США с разработки и внедрения в эксплуатацию ЭВМ серии IBM. В системе команд этой ЭВМ появились команды "с ожиданием и без ожидания".  Суть введения этих команд заключается в том, что работа процессора при выполнении функций внешних усройств не прерывалась, а продолжалась. Например, устройство алфавитно-цифровой печати, стало выводить результаты расчётов одного варианта задачи, а процессор в это время без ожидания окончания печати уже расчитывал следующий вариант. Это достигалось за счёт дополнительного аппаратурно-программного драйвера для управления внешним устройством. В результате существенно сокращалось общее время решения задачи.

   Дальнейшим развитием этого принципа стало создание операционных систем с многозадачным режимом работы ЭВМ, когда на ЭВМ стали решаться несколько задач по своим программам.  Этот процесс поначалу осуществлялся в режиме "кватования времени". Вторые по приоритету задачи выполнялись при освобождении процессора в моменты выполнения команд с ожиданием. В СССР этот принцип впервые был применён в ЭЦВМ "Минск-32". Последующее развитие привело к появлению многоядерных процессоров (с несколькими процессорами), работающими параллельно.

   Сегодня многоядерные процессоры стоят в обычных сотовых телефонах, где параллельная работа процессоров оптимальным образом распределяется в зависимости от загруженности сети, что обеспечивает минимальное время радиообмена и высокое быстродействие.

   Следует отметить, что проблема минимизации отклика на запрос в информационных эфирных системах постоянно усугубляется и требует постоянной модернизации аппаратуры, иными словами нуждаюся в цифровизации. Многие "крутые" планшеты и смартфоны пятилетней "свежести" при работе в Интернете в дневное время уже не позволяет получить ответ на запрос в течении 10 - 15 секунд.

   Акцент на термин "цифровизация" в СМИ мне кажется странным, потому что аналоговые сигналы не исчезнут из жизни человечества, пока оно будет существовать. Это речевые( сигналы, ЭКГ, сигналы активности головного мозга, мышц (миосигналы). Это и широкое применение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), в которых происходит анализ или обработка аналоговых синалов от сейсмических датчиков, датчиков температуры, давления, радиации, датчиков полиграфов и разведки.

   Аналоговые сигналы тесно связаны с цифровыми, причём последние во многих системах являются вторичными. А связаны они посредством аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователелей (АЦП и ЦАП). Применение цифровых технологий стало возможным с появлением в шестидесятых - семидесятых годах прошлого столетия быстродействующих АЦП и ЦАП, которые обеспечивали приемлемые параметры дискретизации аналоговых сигналов по амплитуде и времени. Сегодня микрочипы АЦП и ЦАП устанавливаются во всех диктофонах, плеерах , телевизорах, электрокардиографах и прочей аппаратуры, которую называют цифровой.

   Тема цифровизации, о которой идёт речь, мне очень близка. Более пятнадцати лет я занимался разработкой системы автоматизированного проектирования (САПР) фунциональных радиотехнических устройств и систем. По этой тематике была написана моя кандидатская диссертация. Разработанное прогаммное обеспечение успешно использовалось при проектировании телевизионных систем и аппаратуры дальней связи.

   Сегодня цифровизацию используют повсюду: там, где надо и там, где не надо. Например, осуществляется внедрение цифровых интерактивных досок в школах, на выставках и презинтациях.  На них тратятся громадные средстра, которые можно было бы использовать в медицине и других проблемных областях народного хозяйства.

   Цифровизация многолика, но во всех её обличиях она основана на использовании средств вычислительной техники. Было бы более уместно называть это явление интеллектной автоматизацией или просто автоматизацией неких процессов, как это было в старые добрые времена. Как ни ищи новые названия, суть их остаётся прежней.

   Чего следует ожидать в дальнейшем? Уже возникла, проблема нехватки эфирного пространства, на повестке дня электромагнитная совместимость радиотехнических систем. Эта проблемы будут решаться на основе разработки новых цифровых технологий.

   Просматриваются следующие направления решения вышеуказанных проблем: во-первых, повышение быстродейсвия эфирной аппаратуры приёма-передачи и уменьшения частоных диапазонов радиосистем на основе новых алгоритмов кодирования, сжатия информации и разработки новых протоколов связи. Во-вторых, снижение мощности излучения передающих устройств и повышения чувствительности приёмных.

   Ну что-ж, цифровизация - так цифровизация.