Человек или машина? - [2]
Такие четыре элемента имеет любая ЭВМ, где бы и кем бы она ни была создана, большая она или маленькая. И это удивительное постоянство структуры нынешних компьютеров связано, как ни странно на первый взгляд, именно с многообразием потребностей в них. Дело в том, что именно такая структура, как показала практика, позволяет в среднем оптимальным образом решать все задачи.
«В среднем» — эта оговорка, не случайна. Для каждой конкретной задачи можно, как правило, придумать структуру и получше, т. е. ЭВМ получится и подешевле, — и понадежнее, и «побыстрее», но задачи-то даже на одной машине часто меняются… Как будто ничего не поделаешь, но очевидная расточительность такой «оптимальной» схемы не давала покоя специалистам. И они в конце концов нашли выход из положения: придумали вычислительные системы.
Наиболее распространены в настоящее время вычислительные системы коллективного пользования. Они представляют собой одну, а чаще несколько больших ЭВМ (а в последнее время — и суперЭВМ) и огромное количество маленьких, персональных компьютеров или рабочих станций. Последние могут быть связаны с большой ЭВМ, например, с помощью телефонных кабелей связи.
Таким образом пользователь может решать какую-то задачу при помощи своей персональной ЭВМ. Но когда выясняется, что ее мощности не хватает, он, не покидая рабочего места, связывается с более мощной ЭВМ, и та оказывает необходимую помощь. Если уж (возьмем крайний случай) мощности и этой ЭВМ не хватит, она, в свою очередь, может быть связана с другой такой же или с третьей… Все сообща они уж как-то осилят предложенную задачу.
Системы весьма надежны в работе, поскольку вместо вышедшего из строя компьютера всегда можно подключить другой. Таким образом, вычислительные системы оказались очень удобными для решения большого круга практических задач. Причем все вычисления ведутся в реальном масштабе времени, т. е. процессы вычислений ведутся практически одновременно с самим ходом, скажем, технологического процесса, которым управляет данная система. Невзирая на то что вычислительные системы получаются весьма надежными и их быстродействие исчисляется миллиардами операций в секунду, в настоящее время специалисты ищут все новые способы расширения и углубления компьютеризации. Очередным шагом в этом направлении стало создание компьютерных сетей.
Каждая сеть может объединить в себе несколько компьютерных систем. Причем это число заранее не ограничивается — оно зависит прежде всего от сложности решаемой проблемы. Компьютеры, составляющие сеть, могут быть разбросаны не только по всей стране, но даже по всему миру и связаны между собой телефонной и спутниковой связью.
Примером такой сети может послужить хотя бы ARPA (Advanced Research Project Agency), названная так по своему хозяину — управлению перспективных научных исследований. А само агентство и созданная им сеть поначалу были всецело подчинены Пентагону, но затем оно стало принимать заказы и «со стороны», хотя по-прежнему очень много времени уделяет выполнению работ для своего бывшего хозяина.
Сеть имеет достаточно сложную иерархию. Если в вычислительной системе мы имеем дело, как правило, лишь с двумя-тремя уровнями подчинения (персональный компьютер является подчиненным звеном большого компьютера, а тот, в сваю очередь, может оказаться в подчинении у суперкомпьютера), то в сети ARPA, например, мы имеем дело уже с семью уровнями подчинения.
Конечно, такое многозвенное подчинение в достаточной степени громоздко, но зато оно позволяет в принципе любому абоненту, имеющему связь с ARPA, автоматически выходить на связь с любым абонентом в другой стране. Таким образом, вычислительная сеть обеспечивает не только возможность решения супергромоздких задач, но и обеспечивает оперативную связь между различными звеньями, что бывает тоже немаловажно.
Подобные сети, например, очень хороши для оперативного составления прогнозов погоды. Информация со множества рабочих станций, установленных на первичных пунктах наблюдения, в считанные минуты достигает сначала региональных центров, потом национальных, а затем может выйти и на всепланетный масштаб. При этом каждое звено сохраняет за собой возможность и обратной связи, т. е. быстрого получения централизованного прогноза из центра любого уровня, включая всепланетный.
К сожалению, создание такого автоматизированного центра — пока еще мечта метеорологов и синоптиков. Дело это, во-первых, требует определенного уровня компьютеризации в каждой стране. Второе: создание и эксплуатация таких сетей — дело довольно дорогое. (Впрочем, не дороже создания, например, системы СОИ.)
Между тем уже есть задачи, которые не могут быть решены с помощью сетей ЭВМ сегодняшнего уровня. Примером таких задач является задача автоматического управления современным аэропортом. По подсчетам экспертов, она требует быстродействия 10>14 операций в секунду. Или, говоря по-другому, нужно триста таких сетей, как ARPA. Еще более сложной, вероятно, окажется задача управления той же системой СОИ, которая в значительной степени будет опираться в своей деятельности на расчеты и логические выводы, выполняемые компьютерами в автоматическом режиме, практически без участия человека.
