Роль цифровой трансформации в современном социуме

Размещено на http://www.allbest.ru/

Артамонов В.А., Артамонова Е.В. Артамонов Владимир Афанасьевич - д.т.н., профессор, академик Международной академии информационных технологий (МАИТ), г. Минск. Круг научных интересов: информационно-коммуникационные технологии и их безопасность. Республика Беларусь, г. Минск.

Артамонова Елена Владимировна - к.т.н., (PhD), член МАИТ. Руководитель и разработчик Интернет-проекта в области информационной безопасности. Круг научных интересов: Информационные технологии, кибербезопасность, блокчейн и криптовалюты, телеком, ИТ-маркетинг, системы E-learning Республика Беларусь, г. Минск.

РОЛЬ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ В СОВРЕМЕННОМ СОЦИУМЕ Доклад, представленный на Международную научную конференцию «Коэволюция техники и общества в контексте цифровой эпохи».

Ключевые слова: цифровая трансформация, промышленная революция, технологическая сингулярность, человеческий социум, государственное управление, электронное правительство, информационно-коммуникационные технологии, информационная безопасность, кибератака, Интернет вещей, облачные вычисления, машинное обучение, искусственный интеллект.

промышленная революция технологическая сингулярность

Keywords: digital transformation, industrial revolution, technological singularity, society, public administration, e-government, information technologies, information security, cyberattack, Internet of things (IoT), cloud computing, machine learning (ML), artificial intelligence (AI).

Мир стоит на пороге четвёртой промышленной революции. И этот непреложный факт уже не вызывает практически никаких сомнений. Существуют различные определения или признаки той или иной промышленной революции, основанные либо на наличии различных технологических укладов, либо на так называемых «длинных волнах» Кондратьева. Не вдаваясь в детали классификаций, остановимся на классической и рациональной немецкой.

По немецкой классификации Industrie 1.0 сформировалась при широком распространении ткацкого станка и паровой машины в конце XVIII века.

Industrie 2.0 - в начале ХХ века при переходе к конвейеру.

Industrie 3.0 - в конце 70-х гг. прошлого века вследствие компьютеризации и распространения станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Industrie 4.0 или четвертая промышленная революция, сегодня пока только набирает обороты и заключается в развитии информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), робототехники, искусственного интеллекта (ИИ), дальнейшей цифровизации экономики, внедрении концепции «электронного правительства», электронных денег (криптовалюты), автоматизации производства и сферы услуг, расширении применения безлюдных технологий и транспорта, Интернета вещей (IoT), в развитии центров обработки данных (ЦОД) и «облачных вычислений» Артамонов В.А. Безопасность информационно-коммуникационных технологий в контексте устойчивого развития социума / В.А. Артамонов, Е.В. Артамонова, Л.А. Кулак // Цифровая трансформация. 2019. -- № 2. - С. 36-45..

При рассмотрении сути четвёртой промышленной революции уместно обратить внимание на фундаментальное понятие технологической сингулярности.

Технологическая сингулярность - это гипотетический момент в будущем, когда технологическое развитие станет настолько стремительным, что экспоненциальный график технического прогресса станет практически вертикальным. Эта концепция была предложена Вернором Винджем, который предположил, что если мы сумеем избежать гибели цивилизации до этого, то сингулярность произойдет из-за прогресса в области искусственного интеллекта, интеграции человека с компьютером или других методов увеличения мирового разума. Усиление разума, по мнению Винджа, в какой-то момент приведет к положительной обратной связи: более разумные системы могут создать еще более разумные и сделать это быстрее, чем первоначальные их конструкторы - люди. Эта положительная обратная связь, скорее всего, окажется столь сильной, что в течение очень короткого промежутка времени (месяцы, дни или даже всего лишь часы) мир преобразится больше, чем мы можем это представить, и внезапно окажется населен сверхразумными созданиями.

По мнению некоторых учёных футурологов и того же Винджа, придерживающихся концепции сингулярности, она должна наступить около 2030 года и даже по самому пессимистическому сценарию не позднее середины этого века. Если экстраполировать закон Мура, то окажется, что примерно в то же время вычислительная мощность компьютеров сравнится с возможностями головного мозга человека.

Сторонники теории технологической сингулярности считают, что если возникнет принципиально отличный от человеческого разум (постчеловек), дальнейшую судьбу цивилизации невозможно предсказать, опираясь на человеческую логику. С понятием сингулярности часто связывают идею о невозможности предсказать, что будет после нее. Вопрос предсказуемости важен, поскольку, не имея возможности предсказать хотя бы некоторые последствия наших действий, нет никакого смысла в том, чтобы пытаться направить развитие в желательном направлении. Постчеловеческий мир, который в результате появится, возможно, будет настолько чуждым для нас, что сейчас мы не можем знать о нем абсолютно ничего. Vinge V. (1993) The Coming Technological Singularity. - http://wwwrohan.sdsu.edu/faculty/vinge/misc/singularity.html

Единственным исключением могут быть фундаментальные законы природы, но даже тут иногда допускается существование еще не открытых законов (у нас пока нет теории квантовой гравитации) или не до конца понятых следствий из известных законов (путешествия через пространственные «дыры», рождение "вселенных-карликов", путешествия во времени и т.п.), с помощью которых постлюди смогут делать то, что мы привыкли считать физически невозможным.

Теперь зададимся вопросом, как же на самом деле произойдёт эта самая четвёртая промышленная революция, каковы её движущие силы и механизмы реализации? Неужели, однажды проснувшись, мы в одночасье окажемся в этом самом сказочном «постчеловеческом мире»?

На самом деле промышленные революции, в отличие от социальных, совершаются не в какой-то короткий исторический промежуток времени, а являются результатом технологических трансформаций (развитием промышленных укладов) производственных и общественных отношений человеческого социума. И механизмом таких «тектонических» сдвигов в контексте Industrie 4.0 является цифровая трансформация [ЦТ].

Цифровая трансформация - это процесс интеграции цифровых технологий во все аспекты бизнес-деятельности и инфраструктуру общественных отношений, требующий внесения коренных изменений в технологии, культуру, операции и принципы создания новых продуктов и услуг. Для максимально эффективного использования новых технологий и их оперативного внедрения во все сферы деятельности человека предприятия и бизнес должны отказаться от прежних устоев и полностью преобразовать процессы и модели работы. Цифровая трансформация требует смещения акцента на периферию предприятий и повышение гибкости центров обработки данных (ЦОД) и «облачных» вычислений, которые должны поддерживать периферию. Этот процесс также означает постепенный отказ от устаревших технологий, обслуживание которых может дорого обходиться предприятиям, а также изменение культуры производства (переход к интернету вещей - IoT), которая теперь должна поддерживать ускорение процессов, обеспечиваемое цифровой трансформацией.

Несмотря на различия процессов цифровой трансформации, на каждом предприятии существует ряд ключевых, общих для всех этапов.

Создание плана, в котором учтены все бизнес-потребности предприятия

В начале процесса цифровой трансформации очень важно определить направления развития, а также набор технологий, которые помогут в этом развитии. При этом предприятия должны провести инвентаризацию своих ресурсов, выделив те, которые требуют модернизации. На этом этапе может даже потребоваться пересмотр приоритетов в проектах с учетом новых бизнес-потребностей, а также выявление недостатков и пробелов, которые могут стать препятствием на пути цифровой трансформации.

Обучение персонала навыкам работы с новыми технологиями

Этот процесс может вызвать множество трудностей, поскольку при традиционных моделях бизнеса сотрудники должны были знать только определенные системы, которые планировалось использовать еще многие годы. Для успеха цифровой трансформации сотрудники должны быть готовы к любым изменениям рабочих процессов, если эти изменения необходимы для повышения эффективности и продуктивности. Такая готовность означает и умение мыслить творчески, и знание потенциала новых технологий, и умение использовать их с максимальной эффективностью.

Отказ от устаревших технологий

Очень часто предприятия тратят огромные деньги только для поддержки и обслуживания своих устаревших технологий, которые уже не приносят прибыли и не способны обеспечить цифровые процессы, востребованные на рынке. Это объясняется тем, что модернизация старых технологий отличается большой сложностью и обходится слишком дорого. Сохранение старых технологий также препятствует развитию предприятия в целом. На обслуживание старых технологий тратится множество ценных ресурсов, которые можно было бы потратить на технологии, более простые в использовании, повышающие качество обслуживания заказчиков и/или ускоряющие анализ данных.

Цифровая трансформация - это не продукт информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и не услуга консалтинговых компаний и вендоров. Это неизбежный и непрерывный процесс, который проходит социум, мировое бизнес-сообщество и органы государственного управления, чтобы адаптироваться к новым реалиям цифровой экономики. Для нее необходима стратегия, пересмотр бизнес-моделей и процессов, новая инфраструктура, новое программное обеспечение, оптимизация набора услуг, эффективные механизмы внедрения, программы обучения и надежная текущая поддержка. Портфель предложений должен включать «облачные решения», средства обеспечения безопасности, технологии Интернета вещей (IoT), технологии мобильного доступа и решения инфраструктуры в том числе в области искусственного интеллекта. Иногда трудно определить, какие ресурсы и в каких объемах потребуются для успешного внедрения цифровых технологий в будущем. Переход к модели «IT как услуга», а также к компонуемой инфраструктуре, уменьшает сложность операций IT-отделов и снижает стоимость владения активами.

Инфраструктура на базе интеллектуальных технологий

Без сомнений, искусственный интеллект является неотъемлемой частью цифрового предприятия будущего. ИИ включается в процессы анализа данных и эксплуатационной поддержки, благодаря чему инфраструктура обслуживает сама себя.

Преимущества Интернета вещей

Интеллектуальные технологии и среды, гибридные IT-решения в сфере IoT повышают эффективность, прибыльность и конкурентоспособность предприятия, а также помогают интенсивно ускорить и упростить преобразование протекающих бизнес-процессов. Будучи внедрённым в Industrie 4.0, Интернет вещей даёт производству сразу несколько преимуществ:

- гибкость производства достигается отказом от жёстких «конвейерных» решений, что в конечном счёте позволяет массово принимать и выполнять индивидуальные заказы, свободней внедрять в производство новые решения, свободно использовать аутсорсинг;

- настраиваемость производства достигается за счёт его контроля на всех уровнях и благодаря его функционированию на единой технологической платформе;

- эффективность производства связана со снижением издержек, связанных с человеческим фактором: ошибок, простоев, высокой стоимости человеческого труда.

С другой стороны, Интернет вещей может быть внедрён и в быту, например, в технологиях «умного дома», освобождая человека от рутины. Артамонов В.А., Артамонова Е В. Цифровая трансформация экономики как предвестник 4-й промышленной революции // Защита информации. Инсайд. - СПб., 2019. - № 3 (87). - С. 25-33.

Результатом цифровой трансформации органов государственного управления является электронное правительство.

Электронное правительство - способ предоставления информации и оказания уже сформировавшегося набора государственных услуг гражданам, бизнесу, другим ветвям государственной власти и государственным чиновникам, при котором личное взаимодействие между государством и заявителем минимизировано. С точки зрения ИКТ - электронное правительство (ЭП) это система электронного документооборота государственного управления, основанная на автоматизации всей совокупности управленческих процессов в масштабах страны и служащая цели существенного повышения эффективности государственного управления и снижения издержек социальных коммуникаций для каждого члена общества. Создание электронного правительства предполагает построение общегосударственной распределенной системы управления, реализующей решение полного спектра задач, связанных с управлением документами и процессами их обработки. Электронное правительство является частью электронной (цифровой) экономики.

Задачи электронного правительства:

- оптимизация предоставления правительственных услуг населению и бизнесу;

- поддержка и расширение возможностей самообслуживания граждан;

- рост технологической осведомленности и квалификации граждан;

- повышение степени участия всех избирателей в процессах руководства и управления страной;

- снижение воздействия фактора географического местоположения.

Электронное правительство обеспечивает:

- эффективное и менее затратное администрирование;

- кардинальное изменение взаимоотношений между обществом и правительством;

- совершенствование демократии и повышение ответственности власти перед народом.

В условиях развития информационно-коммуникационных технологий все сферы деятельности государственных органов в электронном виде являются востребованными гражданами и организациями различных форм собственности. Актуальность данного направления подчеркивается динамичностью развития таких сфер, как социальная (служба занятости, пенсионный фонд, миграционная служба), юридическая (адвокатура, нотариат, судопроизводство), экономическая (бюджет, финансы, налоги), культурная (наука, образование), медицинская, муниципальная сфера (ЖКХ) и т.д.

Преимущества цифровой трансформации

Государственные органы управления, предприятия и бизнес быстро заменяют традиционные процессы взаимодействия цифровыми, используя самые современные технологии. Очень часто трансформация происходит не потому, что субъекты производственных отношений так решают, а потому, что это им необходимо, чтобы нормально функционировать. Сегодня на рынке вырос спрос на эффективные цифровые технологии для бизнеса, и предприятия, которые не смогли адаптироваться к новой модели цифрового потребителя, наверняка прекратят свое существование.

Предприятия, которые приветствуют перемены и готовы к ним, а также способны адаптироваться к более гибким моделям работы, имеют как никогда большой потенциал успеха. Это связано с тем, что цифровая трансформация охватывает все аспекты бизнеса и государственного регулирования и предлагает эффективные пути их совершенствования вместе с развитием цифровых технологий.

Оптимизация процессов:

Новые технологии позволяют предприятиям автоматизировать более простые процессы и исключать промежуточные этапы в более сложных процессах. Благодаря этому повышается гибкость предприятий, которые теперь могут гораздо эффективнее использовать свои кадровые ресурсы.

Поиск новых потоков доходов:

С появлением новых технологий открываются новые способы получения прибыли, которые ранее могли быть недоступны.

Создание более персонализированной и привлекательной инфраструктуры обслуживания:

Современные заказчики ожидают, что производители товаров и услуг будут оперативно реагировать на их запросы и удовлетворять их специфические потребности. Современные технологии должны быть развиты настолько, чтобы быть способным решать все эти задачи.

Однако для эффективного использования цифровых данных предприятия должны постоянно внедрять вновь появляющиеся технологии, тестировать их и использовать полученные результаты, чтобы лучше адаптироваться и быть готовыми к задачам будущего. Несмотря на то, что внедрение новых технологий - это более рискованный подход, чем использование уже привычных систем и устройств, потенциальные возможности и отдача будут весьма значительными.

Совершенно очевидно, что вопрос окупаемости инвестиций актуален и для цифровой трансформации. Согласно анализу Всемирного экономического форума и компании Accenture с использованием данных 16000 предприятий, в целом наблюдается положительная тенденция окупаемости инвестиций, хотя большая часть прибыли приходится на лидеров отраслей. Maximizing the Return on Digital Investiments. - https://reports.weforum.org/digital-transformation/files/2018/05/201805-DTI-Maximizing-the-Return-on-Digital-Investments.pdf Первым сторонникам нового подхода удалось увеличить производительность на 70%, в то время как для менее крупных компаний этот показатель составил 30%. И нет ничего удивительного в том, что 85% руководителей отраслей производственного оборудования считают, что для сохранения конкурентного преимущества им необходимо внедрять инновации более интенсивно.

Ещё одним важным аспектом является способ внедрения цифровой трансформации в разных отраслях экономики. Для примера, рассмотрим четыре ключевые группы - жилищный фонд (здания, промышленные сооружения), ЦОДы, промышленность как таковую и инфраструктуру. Данные группы мы условно называем ключевыми, поскольку все они имеют центральное значение для национальных экономик и международной торговли, обладают значительной совокупной стоимостью владений (ТСО) и при этом хорошо подготовлены к глубоким преобразованиям по линии цифровой трансформации.

Здания и сооружения

В данном контексте коммерческая ценность ЦТ заключается в снижении потребления энергии, повышении комфорта рабочих условий и упрощения эксплуатации. Что касается энергии, на здания приходятся 36% конечного потребления энергии и 39% выбросов углекислого газа. Towards a Zero-emission, Efficient, and Resilient Buildings and Construction Sector. Global Status: Report 2017. - https://www.wordgbc.org/sites/default/files/UNEP%20188_GABC_en%20%28web%29.pdf Однако в настоящее время существуют технологии, позволяющие зданиям генерировать больше энергии, чем они потребляют. И наконец, при помощи открытой универсальной системы управления объектом данные о всех проблемах, связанных с технической эксплуатацией и обслуживанием, уведомления о неисправностях, результаты диагностики выводятся на единую информационную панель в режиме реального времени.

Центры обработки данных

Требования к электропитанию физической инфраструктуры ИКТ, начиная с систем охлаждения и заканчивая резервными системами электропитания, всё больше сказываются на бюджете компаний - на одно только охлаждение может приходиться до 40% общих затрат ЦОД Song Z., Zhang X., Ericsson C. Data Center Energy and Cost Saving Evaluation. - https://www. Sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610215009467. В то же время к 2025 году потребление электроэнергии в отрасли ИКТ поднимется до 20,9% от общемирового объёма и, таким образом, обусловит 5,5% общемирового выброса парниковых газов. Towards a Zero-emission, Efficient, and Resilient Buildings and Construction Sector. Global Status: Report 2017. - https://www.wordgbc.org/sites/default/files/UNEP%20188_GABC_en%20%28web%29.pdf

Тем не менее, вопреки этим настораживающим прогнозам, всё больше ЦОД по всему миру успешно осуществляют ЦТ и снижают эксплуатационные расходы более чем на 30%, при повышении времени безотказной работы до 99,999% Song Z., Zhang X., Ericsson C. Data Center Energy and Cost Saving Evaluation. - https://www. Sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610215009467. Возможность выполнения большего количества вычислений с меньшими затратами и при практически безотказной функциональности достигается благодаря интеграции управляющих программ, облачной аналитики и экспертной поддержке с использованием ИИ.

Промышленное производство

Тот же принцип ЦТ - достижения больших результатов с меньшими затратами применим и к промышленному сектору экономики. Как уже констатировалось выше, промышленный IoT обеспечивает соединение оборудования с интеллектуальными датчиками на протяжении всей цепочки поставок, что обеспечивает конкурентные преимущества производителя, а именно, вывести товары на рынок при более низких производственных затратах в максимально короткий срок. Кроме того, на заводах с массовым использованием станков с ЧПУ, роботизированных линий и обрабатывающих центров при обеспечении бесперебойного учёта и мониторинга в режиме реального времени легче обеспечить соответствие техническим регламентам, а также снизить неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Данный факт показывает, что ЦТ может привести к значительному повышению производительности за счёт перевода морально устаревшего и физически изношенного оборудования и производственных процессов на цифровую основу.

Инфраструктура

В ближайшее десятилетие как государственной инфраструктуре, так и негосударственной (электроэнергетика, трубопроводный транспорт, пути сообщения и воздушные коммуникации, Интернет, ИКТ и пр.) предстоит пройти процесс цифровой трансформации. Растущее население, особенно в контексте развивающихся экономик, и впредь будет серьёзным испытанием для систем, задействованных в перемещении людей, товаров и электроэнергии по всему миру. Кроме того, с учётом острой проблемы глобального изменения климата для удовлетворения этих растущих потребностей потребуется инфраструктура, обеспечивающая одновременное сокращение выбросов. Этот энергетический парадокс подлежит обязательному разрешению и он будет разрешён при помощи ЦТ.

На примере электроэнергетической отрасли можно просмотреть вектор развития ЦТ. «Умная энергосеть», пожалуй, наиболее сложный продукт (система) из когда-либо созданных в отрасли, имеет количество систем, подсистем и компонентов (генерирующие, распределительные и передающие системы, системы учёта - электросчётчики, регистраторы векторных параметров, трансформаторные подстанции, конденсаторы, системы грозозащиты, системы телеметрии, управления и связи, диспетчерские станции и многое другое), которые находятся под контролем централизованной цифровой архитектуры Siebel T.M. Why Digital Transformation is Now on the CEO`s Shoulders. - https://idcdigitalsum-on-the-CEO-mit.com/COMMONS/ATTCHEMENTS/Why-digital-transformation is-now-on-the CEOs--shoulders.pdf. При этом, полносвязная сеть является наиболее восприимчивой к постоянно меняющимся условиям окружающей среды и нагрузки, что повышает её надёжность, а также позволяет генерировать множество данных, которые можно использовать для обеспечения эффективности двухстороннего потока энергии (перетоков) и ускорения перехода на возобновляемую энергию. Такая усовершенствованная сеть наиболее полно подходит для разрешения таких неоднозначных вопросов, как совмещение тенденции прироста населения с трудовой миграцией.

Заключение

Подытоживая проведенный анализ цифровизации экономики и её значение для социума, сформулируем три основные парадигмы ЦТ.

Парадигма 1. Капитальные расходы (создание совокупной стоимости владений - ТСО):

· Оптимизация расходов и времени при проектировании;

· Оптимизация расходов и времени в процессе эксплуатации;

· Оптимизация инвестиций.

Парадигма 2. Операционные расходы (стимулирование реальной экономики):

· Снижение потребления электроэнергии;

· Снижение расходов на энергоснабжение;

· Рост производительности;

· Эксплуатационная готовность и безотказная работа оборудования;

· Оптимизация расходов на техническое обслуживание.

Парадигма 3. Устойчивое развитие, скорость и эффективность (адаптация ко времени):

· Оптимизация выбросов СО₂;

· Оптимизация времени выхода на рынок;

· Снижение претензий к комфортности условий труда и отдыха;

· Оптимизация окупаемости инвестиций.

Размещено на Allbest.ru