Комп’ютери і наука

У статті проаналізовано вплив досягнень і можливостей сучасних комп’ютерних технологій на розвиток науки. Коротко представлено перші кроки становлення комп’ютерної науки. На конкретних прикладах проілюстровано принципово нові можливості досліджень у різних галузях природознавства, що пов’язані з ви...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2013
Main Authors:	Грінченко, В.Т., Грінченко, Т.О.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2013
Series:	Вісник НАН України
Subjects:	Грані науки
Online Access:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68118
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Комп’ютери і наука / В.Т. Грінченко, Т.О. Грінченко // Вісн. НАН України. — 2013. — № 9. — С. 53-65. — Бібліогр.: 32 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-68118
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-681182014-09-18T03:01:47Z Комп’ютери і наука Грінченко, В.Т. Грінченко, Т.О. Грані науки У статті проаналізовано вплив досягнень і можливостей сучасних комп’ютерних технологій на розвиток науки. Коротко представлено перші кроки становлення комп’ютерної науки. На конкретних прикладах проілюстровано принципово нові можливості досліджень у різних галузях природознавства, що пов’язані з використанням комп’ютерних технологій. Акцентовано увагу на нових напрямах досліджень, нових організаційних формах міжнародних наукових колективів, що сформувалися в сучасній науці, на значній інтенсифікації міждисциплінарних досліджень. Обговорено певні проблеми та негативні наслідки широкого використання комп’ютерних технологій у наукових дослідженнях. В статье анализируется влияние достижений и возможностей современных компьютерных технологий на развитие науки. Коротко представлены первые шаги становления компьютерной науки. На конкретных примерах проиллюстрированы принципиально новые возможности исследований в различных разделах естествознания, основанные на использовании компьютерных технологий. Освещены новые направления исследований, новые организационные формы международных научных коллективов, которые сформировались в современной науке, существенная интенсификация междисциплинарных исследований. Обсуждаются определенные проблемы и отрицательные последствия широкого использования компьютерных технологий в научных исследованиях. The article discusses the impact of the achievements and capabilities of modern computer technology on the development of science. The short history of computer science is presented. Using concrete examples the fundamentally new opportunities for research in various branches of natural sciences are illustrated. The use of computer is important to solve a number of new, unsolved in scope of traditional asymptotic methods, scientific problems. As a result, the new areas of research activity come into existence, and new organizational forms («collaboratories ») of international research groups arise. Computer technologies open up possibilities for substantial intensification of cross-disciplinary research. Some problems and negative consequences of widespread use of computer technology in research are discussed. 2013 Article Комп’ютери і наука / В.Т. Грінченко, Т.О. Грінченко // Вісн. НАН України. — 2013. — № 9. — С. 53-65. — Бібліогр.: 32 назв. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68118 004.45;004.2 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Грані науки Грані науки
spellingShingle	Грані науки Грані науки Грінченко, В.Т. Грінченко, Т.О. Комп’ютери і наука Вісник НАН України
description	У статті проаналізовано вплив досягнень і можливостей сучасних комп’ютерних технологій на розвиток науки. Коротко представлено перші кроки становлення комп’ютерної науки. На конкретних прикладах проілюстровано принципово нові можливості досліджень у різних галузях природознавства, що пов’язані з використанням комп’ютерних технологій. Акцентовано увагу на нових напрямах досліджень, нових організаційних формах міжнародних наукових колективів, що сформувалися в сучасній науці, на значній інтенсифікації міждисциплінарних досліджень. Обговорено певні проблеми та негативні наслідки широкого використання комп’ютерних технологій у наукових дослідженнях.
format	Article
author	Грінченко, В.Т. Грінченко, Т.О.
author_facet	Грінченко, В.Т. Грінченко, Т.О.
author_sort	Грінченко, В.Т.
title	Комп’ютери і наука
title_short	Комп’ютери і наука
title_full	Комп’ютери і наука
title_fullStr	Комп’ютери і наука
title_full_unstemmed	Комп’ютери і наука
title_sort	комп’ютери і наука
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Грані науки
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68118
citation_txt	Комп’ютери і наука / В.Т. Грінченко, Т.О. Грінченко // Вісн. НАН України. — 2013. — № 9. — С. 53-65. — Бібліогр.: 32 назв. — укр.
series	Вісник НАН України
work_keys_str_mv	AT grínčenkovt kompûteriínauka AT grínčenkoto kompûteriínauka
first_indexed	2025-07-05T18:01:40Z
last_indexed	2025-07-05T18:01:40Z
_version_	1836830950154043392
fulltext	53ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ У статті проаналізовано вплив досягнень і можливостей сучасних комп’ютерних технологій на роз- виток науки. Коротко представлено перші кроки становлення комп’ютерної науки. На конкретних при- кладах проілюстровано принципово нові можливості досліджень у різних галузях природознавства, що пов’язані з використанням комп’ютерних технологій. Акцентовано увагу на нових напрямах досліджень, нових організаційних формах міжнародних наукових колективів, що сформувалися в сучасній науці, на значній інтенсифікації міждисциплінарних досліджень. Обговорено певні проблеми та негативні наслід- ки широкого використання комп’ютерних технологій у наукових дослідженнях. Ключові слова: комп’ютерні технології, розвиток науки, організація наукових досліджень, етика в науці. УДК 004.45;004.2 В.Т. ГРІНЧЕНКО 1, Т.О. ГРІНЧЕНКО 2 1 Інститут гідромеханіки Національної академії наук України вул. Желябова, 8/4, Київ, 03680, Україна 2 Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України бульв. Чоколівський, 13, Київ, 03186, Україна КОМП’ЮТЕРИ І НАУКА © В.Т. Грінченко, Т.О. Грінченко, 2013 До 90-річчя від дня народження академіка В.М. Глушкова ВСТУП Наш життєвий досвід охоплює практично всю історію розвитку обчислювальної техні- ки в нашій країні, починаючи зі створеної на початку 1950-х років під керівництвом акаде- міка С.О. Лебедєва машини «МЭСМ». Суттє- во, що вже в той час сформувалося розуміння важливості цієї нової техніки для майбут- нього. Мабуть, саме це розуміння великих перспектив, які відкриває використання об- числювальних машин, і зумовило різку зміну наукових інтересів академіка В.М. Глушкова. У 1956 р. він приїхав до Києва вже як відомий алгебраїст, але пов’язав свої подальші наукові інтереси й активне громадське життя з обчис- лювальною технікою і кібернетикою. За активної участі Віктора Михайловича Глушкова на механіко-математичному фа- культеті Київського університету, де ми тоді навчалися, розпочалася підготовка студен- тів зі спеціальності «обчислювальна мате- матика». Наш випуск 1959 року був одним із перших, кому почали присвоювати квалі- фікацію «математик-обчислювач». Проте спочатку перспективи розвитку об- числювальної техніки оцінювали неодно- значно. Так, свого часу фахівці відомої ком- панії «IBM» визначали ємність світового ринку комп’ютерів у 5–6 машин. Під час гро- мадської презентації американського ком- п’ютера в 1946 р. деякі американські вчені заявляли, що його створення — це марно ви- трачені гроші [1]. У Радянському Союзі досить велика гру- па інженерів і науковців наполягали на тому, що перспективнішим є розвиток аналогової техніки. На щастя, цей скептицизм майже не вплинув на бурхливий розвиток обчис- лювальної техніки й багатьох галузей науки, 54 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ пов’язаних із ним. Подальші події повною мірою підтвердили передбачення академіка В.М. Глушкова: ЭВМ — детище науки и техники нашего сто- летия. По значимости для прогресса их рождение с полной уверенностью можно поставить в один ряд с началом освоения космоса и практическим примене- нием атомной энергии. <…> И недалеко то время, когда электронно-вычислительные ма шины станут играть колоссальную роль в развитии общества [2]. Цікаво, як це передбачення співвідноситься з думкою іншого видатного діяча в галузі ком п’ю- терних технологій — Білла Гейтса, який 10 жов- тня 1997 р., виступаючи з лекцією в Держав- ному кремлівському палаці в Москві, сказав: Я считаю, что компьютерные технологии яв- ляются сегодня самым существенным фактором, влияющим на изменение мира. Под воздействием компьютерных технологий скоро изменится то, как мы работаем, учимся и даже развлекаемся. Влияние будет таким сильным, что не останется ни одной области, которая не будет охвачена ком пьютерными технологиями [3]. Про важливу роль комп’ютера в науковій роботі свідчить навіть суто зовнішня ознака. Сьогодні практично неможливо уявити до- слідницьку лабораторію з будь-якого напря- му науки, в якій би не використовували ком- п’ютер. Він є незамінним помічником учено- го в повсякденній роботі. Однак це лише зовнішній бік справи. Стрімкий розвиток комп’ютерної техніки і технологій спричи- нив радикальні зміни практично в усіх сфе- рах життя, зміни, що визначають сутність інформаційної революції, в результаті якої сформувалося нове суспільство. Для харак- теристики цього суспільства використо- вують досить широкий спектр термінів: ін- формаційне суспільство, суспільство знань, постіндустріальне суспільство та ін. ПЕРШІ КРОКИ На початковому етапі розвитку обчислю- вальної техніки основним завданням маши- ни було виконання обчислень для одержан- ня кількісних оцінок певних величин з вико- ристанням математичних моделей складних задач. Тоді йшлося про значне прискорення обчислень, а зовсім не про принципове роз- ширення можливостей дослідників у різних галузях знань. Саме необхідність проведення величез- ного обсягу рутинних обчислень під час складання артилерійських таблиць стрільби спонукала інженерів Пенсильванського уні- верситету (США) до створення першого ком п’ютера [4]. Відносно терміна «перший комп’ютер» у літературі й донині точаться жваві дискусії, але з певними застереження- ми й доповненнями першим усе ж вважають представлений широкій громадськості 14 лю- того 1946 р. електронний обчислювач ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Com- puter). Проте цікаво, що в 1973 р. після гуч- ного судового процесу творцем першого у світі комп’ютера було визнано американ- ського фізика Джона В. Атанасова. Під час тестування першого комп’ютера було одержано вражаючий результат. За допомогою ENIAC розрахунок траєкторії снаряду, яку він долав за 30 с, було здійснено за 20 с. Так форму- валося розуміння можливо сті керування склад- ними системами в режимі реального часу. Віктор Михайлович Глушков 55ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ Перший електронний цифровий комп’ютер ENIAC (U.S. Army Photo) Перша в СРСР і континентальній Європі ЕОМ «МЭСМ» Певною мірою ілюстрацією того, що на першому етапі комп’ютери розглядали лише як обчислювальний засіб, є історія створення водневої бомби. Дві команди вчених, радян- ських і американських, яких було втягнуто в цей процес, не могли обійтися без викорис- тання процедур чисельного моделювання різних аспектів реакції термоядерного синте- зу та створення вибухового пристрою. Однак американська команда мала у своєму розпо- рядженні електронну обчислювальну маши- ну, а радянська — ні. Для вирішення проблем конструювання радянським ученим доводи- лося використовувати працю живих обчис- лювачів, які виконували розрахунки за до- помогою електромеханічних пристроїв. Цікава інформація про цей аспект реалі- зації термоядерного проекту міститься у спогадах Олега Олександровича Лаврентьє- ва — людини унікальної долі, який в останні роки свого життя працював у Харківському фізико-технічному інституті НАН України. Він безпосередньо брав участь у цьому про- екті і, на думку багатьох фізиків, був ледь не головним ідеологом принципу побудови термоядерної бомби: В конце 1951 года я снова встретился с Сахаро- вым, теперь уже в ЛИПАНе (ныне НИЦ «Курчатов- ский институт». — Ред.). <…> В июле 1951 года начались расчеты первого варианта водородной бомбы. Сахаров рассказал, как они велись. ЭВМ тогда не было, и за электромеханические арифмо- метры были посажены двадцать пять девушек. К каждой пятерке приставили студента пятого курса с программой, и эта «машина» работала круглосуточно без выходных и праздников [5]. Працю жінок для розв’язання складних обчислювальних задач широко використо- вували і в США, що дало Дж. Лайту підста- ви для вибору назви своєї роботи — «Коли комп’ютери були жінками» [6]. В історії комп’ютерної техніки, як, мабуть, і в історії загалом, є надзвичайно широка па- літра поглядів на пріоритети й запозичення щодо ідей, розробок та їх реалізації. Проте ці аспекти формування бази для широкого ви- користання обчислювальної техніки зали- шимо поза межами пропонованої статті. У всіх країнах, де розробляли комп’ютери, спочатку основним стимулом було військо- ве застосування. Один з піонерів кібернети- ки та обчислювальної техніки в Радянсько- му Союзі А.І. Кітов свого часу подавав до уряду пропозицію щодо створення системи обчислювальних центрів під егідою Мініс- терства оборони. У мирний час такі центри можна було б використовувати для цивіль- них потреб. Однак, з огляду на тематику цієї статті, важливим є те, що саме він першим зрозумів можливість використання ком п’ю- терів для вирішення інформаційних про- блем управління народним господарством СРСР [7]. У країні почало формуватися 56 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ розуміння широкого неарифметичного вико- ристання комп’ютерів. Разом із В.М. Глуш- ковим А.І. Кітов докладав величезних зу- силь, щоб переконати керівництво держави в доцільності створення комп’ютерної сис- теми ОГАС 1. Сьогодні, в епоху Інтернету, всім зрозумі- ло, що обчислення не є головним завданням комп’ютерних систем. Комп’ютери стали не від’ємною частиною нашого повсякден- ного життя, у тому числі й науки як сфери людської діяльності, спрямованої на нако- пичення й систематизацію знань про навко- лишній світ і людину. Детальний аналіз впливу ком п’ютерних технологій на кожну з гілок сучасної науки — досить складна і громіздка справа. Наша мета полягала в тому, щоб за допомогою конкретних при- кладів відобразити основні тенденції такого впливу, причому зосередитися не лише на позитиві, а й на деяких негативних аспектах цієї взаємодії. 1 З основними етапами роботи зі створення цієї сис- теми можна ознайомитися в публікації «Как «погас» ОГАС» — http://www.situation.ru/app/j_art_333.htm. НОВІ НАУКОВІ ДИСЦИПЛІНИ Першим, найпомітнішим результатом роз- витку комп’ютерних технологій була поява нової галузі науки, яка в англомовному нау- ковому товаристві має назву Computer Sci- ence, а перекладається чомусь у множині — комп’ютерні науки. Перші наукові роботи в цій галузі з’явилися дещо раніше, ніж було створено перший комп’ютер, що свідчить про те, що сама поява комп’ютера є резуль- татом логічного розвитку науки. Надзви- чайно широкі можливості практичного за- стосування результатів і методів ком п’ю тер- них наук у повсякденному житті зумовили великий інтерес суспільства до цієї галузі знань. Зараз важко знайти навчальний за- клад природничого спрямування, в якому не було б факультету комп’ютерних наук або кібернетики. Другим важливим прикладом нового на- укового напряму, формування якого тісно пов’язане з розвитком комп’ютерних техно- логій, є штучний інтелект. Питання моде- лювання інтелекту людини виникло прак- тично одночасно зі створенням комп’ютера. Більшість західних учених вважають 1956 р. роком народження штучного інтелекту [8]. В.М. Глушков був великим оптимістом стосовно можливостей створення штучно- го інтелекту, інколи називаючи не зовсім реальні терміни вирішення цієї проблеми. Під його керівництвом було створено ма- шину МИР, наділену досить потужним ма- шинним інтелектом. Його ідеї виявилися надзвичайно плідними і нині успішно роз- виваються в Інституті проблем штучного інтелекту НАН України [9]. Загалом ця га- лузь науки розвивається повільніше, ніж інші гілки ком п’ю терної науки, але прогрес помітний і, без упередженого ставлення, досить легко знайти підтвердження цьому, порівнявши, наприклад, сучасні зразки ма- шинного перекладу з англійської з тими, що реалізували програми-перекладачі років десять тому. Значного впливу комп’ютерних техноло- гій зазнали практично всі гілки сучасного природознавства. Звернення до каталогу Анатолій Іванович Кітов 57ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ електронної бібліотеки Library Genesis вка- зує на наявність понад 70 наукових журна- лів, назва яких починається зі слів Computer або Computational. Ці слова слугують при- кметниками практично до всіх розділів су- часної науки. У переліку цих журналів є все: комп’ютерна механіка, комп’ютерна фі- зика, комп’ютерна хімія, комп’ютерна біо- логія і т.д. Що це означає? Звичайно, всі пе- релічені й не перелічені, але наявні галузі науки зберігають свою проблематику, влас- не предметне поле досліджень. Однак озбро- єний комп’ютерними технологіями сучас- ний учений має можливість постановки і розв’язання задач, які за інших умов здава- лися не роз в’язними. НОВІ МЕТОДИ В НАУЦІ Важливим наслідком впливу комп’ютера на сучасне природознавство є поява прин- ципово нових методів здобуття знань. До традиційних методів дослідження in vivo, in vitro, in situ додався ще один — in silico. Сам термін in silico вказує на використання ком- п’ютерного (математичного) моделювання як засобу пізнання. Цей термін було запро- поновано в 1989 р. З 1998 р. видається нау- ковий журнал «In Silico Biology». Методи комп’ютерного моделювання ши- роко і з високою ефективністю застосовують у науці та інженерній практиці. Наприклад, за даними корпорації «Boeing», використан- ня суперкомп’ютерів дозволило під час ство- рення нового літака Boeing 787 зменшити кількість випробувань в аеродинамічних тру- бах з 77 (як це було в процесі створення 767-ї моделі) до 11. Глибокий аналіз історії роз- вит ку методів математичного моделювання, особ ливостей такого методу пізнання і спів- відношення реального експерименту й мате- матичної моделі наведено в монографії [10]. І хоча з моменту виходу книги сфера вико- ристання математичних моделей значно роз- ширилася, викладена в ній філософія моде- лювання залишається актуальною і сьогодні. На початковому етапі розвитку обчислю- вальної техніки військові завдання відігра- вали вирішальну роль. Саме міркування, пов’язані з національною безпекою, виправ- довували надзвичайно великі витрати на такі проекти. За нинішніми цінами на ство- рення ENIAC було витрачено понад 6 міль- йонів доларів США. Цікаво, що вже перша «цивільна» задача, розв’язана за допомогою комп’ютера (вже іншого — MANIAC I), ста- ла визначальною з погляду оцінювання по- тенціалу комп’ютера як нового засобу піз- нання. Енріко Фермі з командою фізиків розв’язали і проаналізували складну нелі- нійну проблему визначення руху однови- мірного ланцюга з 64 частинок, взаємодія між якими описується різними типами не- лінійних функцій [11]. Офіційний звіт про виконану роботу датовано травнем 1955 р., вже після смерті Фермі. Результати розра- хунків змусили докорінно змінити точку зору на розподіл енергії між ступенями сво- боди в нелінійних системах. Якщо раніше вважали, що нелінійність має зумовлювати рівномірний розподіл енергії за ступенями свободи, то розрахунки виявили квазіперіо- дичну поведінку системи. Конкретні обчис- лення на значному проміжку часу стали чу- довою ілюстрацією до відомої теореми Пу- анкаре про повернення [12], згідно з якою система матеріальних точок, що рухаються за законами механіки, в процесі еволюції обов’язково повернеться близько до почат- кового стану. Одержані Фермі з колегами результати було суттєво узагальнено в на- ступні роки [13], і сьогодні з повним правом В.М. Глушков зі своєю аспіранткою Т.О. Грінченко, 1964 р. 58 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ можна стверджувати, що використання комп’ютера дало змогу здобути принципово нові знання. У певному сенсі можна сказати, що мате- матика була праматір’ю сучасної ком п’ю- терної науки. Саме в рамках математики формувалися основні ідеї, практично реалі- зовані під час створення комп’ютера. Архі- тектуру сучасних комп’ютерів названо ім’ям відомого математика Джона фон Неймана. Величезне значення для розвитку ком п’ю- терних технологій мали різні розділи мате- матики: теорія множин, алгебра, математич- на логіка, математичний аналіз, дискретна математика. Цей перелік неповний і може охоплювати практично всі її розділи. У свою чергу, розвиток комп’ютерної науки знач- ною мірою вплинув і на саму математику. Можливо, першим прикладом такого впливу, який змушує переглянути зміст основного для математики поняття «дове- дення», є відома задача про чотири фарби, сформульована в 1852 р. Ф. Гутрі. Суть її проста: чи можна, використовуючи лише чо- тири кольори, розфарбувати карту на сфері так, щоби будь-які дві однозв’язні області, що мають спільну межу, були пофарбовані різними кольорами. Ствердну відповідь на це питання в 1976 р. дали математики з Іллі- нойського університету. Доведення було отримано за допомогою комп’ютера, і опис алгоритму займав аж 741 сторінку. Класич- ного доведення це твердження не має й досі. У процесі розвитку сучасної науки, відлік якої традиційно ведуть від робіт Галілея і Ньютона, зміст поняття «розв’язок мате- матичної задачі» постійно уточнювався. Складних задач, що не піддавалися роз в’я- занню, було багато в усі часи, але майже за- вжди це пов’язували з відсутністю відповід- них методів, на розвиток яких і спрямовува- ли свої зусилля вчені. Першого серйозного удару по такому розумінню справи завдав Е. Галуа, який довів принципову не роз в’яз- ність алгебраїчного рівняння високого по- рядку (більш як четвертого) у радикалах. Почало формуватися уявлення про існуван- ня принципово нерозв’язних у певному ви- гляді задач. Яскравий приклад таких задач додав до скарбниці сучасної науки А. Пуан- каре, довівши теорему про принципову не- можливість формування додаткових транс- цендентних перших інтегралів у механіці систем трьох тіл, що рухаються під дією сил тяжіння [12]. І сьогодні використання ком- п’ютера для розгляду принципових питань фізики стало звичною практикою [14]. На фоні розуміння наявності нерозв’язних з класичного погляду задач стає зрозумілою роль комп’ютера як засобу отримання даних про поведінку складних систем. За змістом і методикою дослідницької роботи сформу- вався прошарок математиків, які, за висло- вом видатного математика М.М. Моісєєва, вважали себе комп’ютерними математика- ми. Монографія М.М. Моісєєва «Как дале- ко до завтрашнего дня... Свободные раз- мышления» 2 містить багато глибоких і ціка- вих думок, висловлених у формі захопливої розповіді про своє життя, про роль ком п’ю- терів у розвитку науки та суспільства. У ба- гатьох аспектах його міркування споріднені з думками великого вченого і мислителя В.І. Вернадського. Якщо йдеться про роль комп’ютера у фор- муванні понятійної бази сучасної науки, не- можливо оминути увагою роботу E. Лорен- ца, яка певною мірою виявилася визначаль- ною в розвитку уявлень про особливості поведінки нелінійних систем і впроваджен- ні в науковий обіг поняття «детермінований хаос»[15]. І хоча важливі фундаментальні результати в теорії динамічних систем нако- пичувалися вже досить давно [13], ця праця Е. Лоренца стала вирішальною для зламу психологічного бар’єра щодо неможливості стохастичної поведінки детермінованих сис- тем, встановленого теоремою про єдність розв’язку відповідних диференціальних рів- нянь. Поява цієї роботи спричинила лавину наукових публікацій у галузі динамічних систем. Оскільки результат у роботі Е. Лорен- ца було одержано на основі даних ком п’ю- 2 http://samlib.ru/n/nikita_n_m/moiseev.shtml. 59ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ терного розв’язання певної модельної задачі гідромеханіки, можна вважати, що комп’ютер став головним каталізатором розвитку су- часної теорії детермінованого хаосу. Отже, система нових понять, сформована в межах теорії динамічних систем, істотно збагатила сучасну науку, дозволивши вче- ним знаходити порядок і закономірності в складних системах, поведінка яких раніше виглядала непередбачуваною. Складається враження, що ця система понять створила базу для ефективного проникнення матема- тики в усі без винятку галузі науки. З іншо- го боку, значного впливу комп’ютеризації зазнає і сама математика. Взагалі, розвиток комп’ютерної науки стимулював досліджен- ня на стиках наук, взаємне збагачення їхньої понятійної бази та методів дослідження. Ці- кавим у цьому сенсі є висловлювання акаде- міка В.І. Арнольда відносно майбутнього викладання математики: Преподаватель математики, не одолевший хотя бы части томов курса Ландау и Лифшица, станет тогда таким же ископаемым, как сей- час — не знающий разницы между открытым и замкнутым множеством [16]. Навіть у філософії висловлюється думка: Якщо найближчими роками залишаться філо- софи, які не знайомі з останніми досягненнями в галузі штучного інтелекту, їх можна буде звину- ватити у професійній невідповідності [17]. Саме стимулювальна роль комп’ютера зу- мовила появу великої кількості стикових наукових дисциплін, таких як медична фі- зика, біомеханіка, фрактальна фізіологія, економічна кібернетика, біомедична інже- нерія, телемедицина, біоінформатика, гено- міка та ін. Використання обчислювальної техніки дало змогу одержати розв’язки задач, немож- ливі в рамках аналітичних асимптотичних підходів. Найважливіше, що йдеться не про- сто про кількісне зростання ступенів свобо- ди в досліджуваних системах та ускладнення так званих рівнянь стану. Основний якісний висновок — це розуміння хибності методо- логій, основаних на принципі редукціонізму, коли поведінку і властивості складної систе- ми намагалися визначити, вивчаючи пове- дінку її складників. Нового конкретного змісту набув загальний вислів Аристотеля: «Ціле більше, ніж сума його частин». Найго- ловнішим досягненням у розвитку уявлень про природу є формування такого поняття, як складність (complexity), або складна сис- тема (complex system). Систематизації експериментальних даних, спостережень, результатів комп’ютерних роз рахунків для конкретизації і наповнення змістом цих понять присвячено велику кіль- кість публікацій. Насамперед слід відзначи- ти монографію Ф. Нейла (F.J. Neil) [18], де автор наводить розгорнутий опис багатьох прикладів складних систем із різних галу- зей, від фінансового ринку до квантової ме- ханіки. Звертає на себе увагу підзаголовок цієї книги, що характеризує її як «вступ до науки всіх наук». Автор роботи [19], спираючись на інтуї- тивні уявлення, дає досить змістовне визна- чення складності у зв’язку з використанням традиційного наукового методу пізнання — моделювання. При цьому він вважає, що складність виникає в тому разі, якщо важко сформулювати модель або оцінити її надій- ність і адекватність. У роботі розглянуто дві причини складності — радикальна відкри- тість системи, коли складно визначити її межі, та contextuality — неможливість ви- значитися з факторами, які a priori можуть бути визначені як несуттєві 3. Формування понятійної системи в теорії складних систем відбувається переважно на основі досягнень сучасної теорії динамічних 3 Певне уявлення про зміст поняття «складність» (complexity) можна одержати з обговорення цієї теми в Інтернеті (http://www.researchgate.net/post/What_is_ the_difference_between_complex_and_complicated/). Нині точиться жвава дискусія відносно питання Com- plex or just complicated? (з перекладом на українську виникають певні термінологічні труднощі). Вважають, що complex systems відрізняються від complicated sys- tems за двома ознаками: непередбачуваністю поведін- ки на основі знань про поведінку їхніх частин (emer- gence) та самоорганізацією. 60 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ систем [13]. У рамках цієї теорії основну увагу приділено не точному розв’язанню системи рівнянь, що описують систему, ґрунтуючись на основних законах фізики, а пошуку відповіді на питання про якісні осо- бливості поведінки системи на великому проміжку часу та про характер залежності поведінки системи від початкових умов. Важливим результатом розвитку теорії ди- намічних систем є формування розуміння того, що детерміновані системи можуть ви- являти специфічну хаотичну поведінку, яку відображує поняття детермінованого хаосу. Така поведінка характерна для багатьох не- лінійних систем, що моделюють реальні процеси в різних галузях природничих наук та суспільствознавства. Особливий ентузіазм у дослідників ви- кликає можливість використання теорії ди- намічних систем при аналізі процесів у біо- логії й медицині. Уже сьогодні можна гово- рити про «вибух» щодо кількості публікацій у цій галузі. Для прикладу відзначимо робо- ту [20], що належить до серії монографій під загальною назвою «Дослідження нелінійних явищ у науці про життя». Відоме видавни- цтво «World Scientific» випустило вже 15 то- мів у рамках цієї серії. Одна з цікавих ідей, розглянутих у зазначеній монографії, ґрун- тується на поєднанні понять теорії складних систем і теорії динамічних систем. Один із розділів книги має назву «Хвороба як втрата складності». Автор аргументовано полемізує з традиційними уявленнями, в основі яких лежить припущення про стаціонарні ритми серцево-судинної та інших систем, а всі від- хилення вважають біологічним шумом, з чого випливає, що втрата регулярності є ознакою хвороби. Автор, навпаки, вважає, що ознакою здорового функціонування ор- ганізму є саме варіативність у поведінці його систем, яка оцінюється в таких термінах, як обернено степеневий закон спадання спек- тра коливань, спеціальна фрактальна струк- тура часових рядів, ознаки детермінованого хаосу. Така точка зору сприймається багать- ма лікарями. Проте слід вказати і на певні суттєві заперечення відносно всемогутності нових підходів у медицині 4. І все ж таки є ве- лика кількість прикладів, коли нові методи аналізу виявляються надзвичайно плідними в різних галузях знань. Одним із важливих наслідків розвитку комп’ютерної техніки можна вважати ство- рення теорії фракталів, що знаменує суттєве узагальнення понять класичної геометрії. Сформульоване на основі аналізу специфіч- них геометричних об’єктів поняття фракта- ла виявилося досить плідним як інструмент для більш глибокого розуміння процесів і явищ у різних галузях природознавства [21]. Насамперед фрактали корисні для опису структури середовищ у природі та живих ор- ганізмах. Фрактальна структура середовища зумовлює специфічні властивості хвильових полів, що народжуються або поширюються в такому середовищі [22]. Саме ці обставини підсилюють інтерес до нового напряму у фі- зіології — фрактальної фізіології [23]. На- очним прикладом фрактальної структури в живих організмах є легені. В процесі дихан- ня в них генеруються акустичні сигнали, що використовують у медицині для діагностики захворювань. Застосування методів фрак- тального аналізу часових рядів дало змогу вирішити принципове питання про різницю фізичних механізмів генерації звуків у гор- тані та в паренхімі легень [24]. Багато інших прикладів [21] ефективного використання фрактальних методів дозволяють розгляда- ти їх як важливий сучасний інструмент до- слідника. Накопичені дані дають підставу для фор- мування принципового твердження про те, що поведінка складних біологічних систем зумовлена переважно нелінійною взаємодією між зовнішнім світом і набором стійких ста- нів біологічної системи. Саме це породжує значний інтерес до розроблення методів кон- структивного застосування теорії динамічних систем у біології і саме це дає надію на новий стрибок у розвитку наук про життя. 4 http://www.fractal.org/Life-Science-Technology/ Publications/Fractals-paradox.pdf. 61ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ Деякі висловлені думки можуть виклика- ти зауваження читача. Це загалом природно і пов’язано з тим, що частина з наведених міркувань ґрунтується на останніх досяг- неннях сучасної науки, які ще не пройшли горнило всебічної критики наукової спіль- ноти. Сьогодні фактично в кожній галузі науки спостерігається надзвичайно швидке нако- пичення інформації. Приміром, лише в одній із баз даних хімічних сполук зберігаються ві- домості про більш як 40 млн складних речо- вин. Питання подальшого розвитку наук по- лягає в тому, щоб усю інформацію належним чином зберігати, забезпечуючи фахівцям лег- кий доступ до неї. І цілком зрозуміло, що зро- бити це без комп’ютера неможливо. НОВІ ФОРМИ ОРГАНІЗАЦІЇ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У 1993 р. Національна дослідницька рада (National Research Council) США дійшла ви- сновку про можливість істотного підвищен- ня ефективності наукових досліджень завдя- ки використанню комп’ютерів та інформа- ційних технологій для створення системи підтримки наукового співробітництва. Така система дістала назву collaboratory [25]. Цей синтез термінів «співробітництво» і «лабо- раторія» передбачав створення «центрів без стін, у яких науковці можуть виконувати до- слідження без урахування географічного по- ложення — співпрацювати з колегами, мати доступ до експериментального обладнання, обмінюватися даними й ком п’ю терними ре- сурсами і забезпечувати доступ до цифрових бібліотек». Розроблення нових організацій- них форм наукових досліджень ґрунтувало- ся на результатах співпраці в рамках націо- нальних та міжнародних проектів. Особливе значення мали роботи з ідентифікації генів у геномі людини за міжнародним проектом, який розпочався в 1990 р. Після його завер- шення в 2003 р. кожен охочий мав можли- вість отримати результати розшифруван- ня — яскраве свідчення розуміння того, що результати ключових фундаментальних до- сліджень мають бути доступними всьому людству. Реалізація проекту була б немож- лива без використання ком п’ютера. Нині накопичено значний досвід застосу- вання зазначеної форми наукової співпраці, що ґрунтується на результатах роботи більш ніж півтора десятка collaboratories. Такі ла- бораторії організовували переважно на ос- нові Національних лабораторій США або при провідних американських університе- тах. Напрями досліджень у них найчастіше пов’язані з проблемами сталого розвитку, енергетики, інфраструктури. Спеціальний центр з дослідження та розроблення пропо- зицій щодо реалізації глобальних проектів створено при Стенфордському університеті. Досвід використання нових організаційних форм наукових досліджень, їх впливу на роз- виток наукових досліджень у країнах, що роз- виваються, проаналізовано у збірнику [26]. Вивчення ролі комп’ютерної революції в розвитку науки навело авторів роботи [27] на думку ввести поняття «середовище для відкриття» (discovery environment). Можли- во, саме лабораторії співробітництва будуть однією з форм такого середовища. Величезний вплив на всі сфери суспільно- го буття має широка доступність науки. Саме використання комп’ютерних мереж, розумін- ня провідної ролі науки, політична воля да- ють можливість зробити результати науко- вих досліджень загальнодоступними. На жаль, цю можливість не повністю використо- вують у сучасному світі. Багато наукових ви- дань ще зберігають доступ до свого змісту за відповідну, досить значну для багатьох, пла- ту. Однак зроблено вже багато. Так, вільний доступ до журналів медичного й біологічного профілю (майже 4 млн наукових статей) за- безпечено у відомій базі даних PubMed. По суті зараз ми спостерігаємо чітко вира- жену тенденцію до створення всесвітнього наукового інформаційного поля, в якому кон- центруються результати всіх наукових до- сліджень, що збільшує можливості їх вико- ристання. Широкого розмаху набуває рух за надання науковим публікаціям статусу гро- мадського надбання (Creative Commons, СС). Цікаву ініціативу було започатковано на 62 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ факультеті мистецтв і наук у Гарвардському університеті — розміщувати у вільному до- ступі на сайті університету всі прийняті до друку матеріали. Автори, які публікують стат- ті в журналах з платним доступом, повинні надсилати ректорові університету відповідні пояснення. Докладніше про ідею загально- доступності результатів наукових досліджень можна дізнатися з роботи [28], яку опубліко- вано саме відповідно до ліцензії СС. Можли- во, українським видавцям наукової літерату- ри варто приєднатися до цього руху, маючи на увазі, що від такого починання Україна ви- грає набагато більше, ніж втратить. НОВІ ПРОБЛЕМИ Звичайно, бурхливий розвиток інформа- ційних технологій має наслідком не лише широкі можливості у вирішенні важливих для суспільства завдань. Як часто трапляєть- ся в історії людства, технологічні досягнення породжують нові, часом досить складні про- блеми. При цьому щоразу справджується ві- доме твердження про те, що все зло у світі — не через вживання поганих речей, а через зловживання гарними й корисними речами. Передусім, з розвитком інформаційних технологій постають нові етичні проблеми прогресу в людському суспільстві, які вже давно привертають пильну увагу дослідни- ків [29]. Про актуальність етичного аспекту цього питання свідчить той факт, що в наш час видається кілька наукових журналів («Ethics and Information Technology», «Sci- ence and Engineering Ethics», «Journal of In- formation Ethics»), в яких уже понад 15 ро- ків обговорюють етичні проблеми інформа- ційного суспільства. Свої етичні норми розробляють і впроваджують різні наукові товариства, що об’єднують учених багатьох галузей науки. У відповідь на виклики часу на загальних зборах НАН України 2009 р. було ухвалено «Етичний кодекс ученого України». Взагалі темі етики в науці, диску- сіям щодо сакраментального питання «Чи етична наука?» сьогодні присвячено значну кількість публікацій, і вона заслуговує на окремий розгляд. Тут ми зупинимося лише на деяких етичних питаннях, що безпо- середньо стосуються використання ком п’ю- терів у наукових дослідженнях. По-перше, слід звернути увагу на дуже важливий момент, пов’язаний з переходом від традиційних математичних моделей, сформо- ваних з використанням диференціальних або інтегральних рівнянь, до дискретних моде- лей, в яких похідні замінюються скінченними різницями. З огляду на те, що основні фізич- ні закони формулюються в рамках класично- го математичного аналізу, заміна по хідної скінченною різницею призводить до того, що одержані дискретні співвідношення вже не відповідають вихідним фізичним припущен- ням. У результаті в постановці задачі виника- ють нові «фізичні» параметри. В задачах ме- ханіки таким параметром є, наприклад, схем- на в’язкість. Для забезпечення стійкості обчислень потрібно узгоджувати параметри дискретизації за координатами та часом. Ця обставина, а також те, що результати ком п’ю- терних обчислень дуже складно перевірити, породжують проблему довіри до результатів комп’ютерного моделювання [30]. Як наслі- док, крім значної уваги до етичного боку справи з’являється велика кількість «галузе- вих стандартів», яких має додержуватися ав- тор під час обґрунтування достовірності отриманих оцінок фізичних параметрів. Такі стандарти введено всіма державними уста- новами США, що фінансують наукові роз- робки. Серед них — міністерства оборони 5, енергетики (SAND2002-0529) і національної безпеки, Американська асоціація ін женерів- меха ніків та інші організації. По-друге, досвід роботи в редакціях нау- кових журналів дає підстави порушити ще одне важливе питання про вплив комп’ютерів на характер наукових досліджень. Напри- клад, для чисельного моделювання задач механіки суцільного середовища розроблено значну кількість комерційних продуктів (ANSYS, FLUENT) і таких, що розповсю- джуються вільно (Open-Source Software). 5 http://www.dtic.mil/whs/directives/corres/pdf/500061p.pdf. 63ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ Це створює широкі можливості для роз в’я- зання досить складних задач. Проте склад- ність фізичної задачі часто полягає не стіль- ки в розв’язанні рівнянь, скільки в подаль- шому аналізі фізичного боку справи. Автори не завжди беруть до уваги цей аспект, що в результаті призводить до появи в роботах величезної кількості таблиць і графіків з розрахунками в діапазоні зміни вхідних па- раметрів, які виходять за рамки здорового глузду. Коментарі до представлених даних, по суті, зводяться до рекомендації «дивись і побачиш». Роботи такого типу не можна від- нести ані до обчислювальної математики, ані до фізики. Вони створюють інформацій- ний шум і вже сьогодні стають серйозною завадою для пошуку корисної наукової ін- формації. Шкода, але останні вимоги депар- таменту атестації кадрів МОН України щодо кількості публікацій дисертантів лише сти- мулюватимуть зростання цієї шумової скла- дової наукової літератури і використання такого дещо дивного явища, як автоплагіат. По-третє, широке застосування ком п’ю- терних технологій в організації і проведенні наукових досліджень створює додаткові можливості для такого ганебного явища, як фальсифікація в науці. Проблему фальсифі- кації нині активно обговорюють у багатьох наукових виданнях світу, зокрема на сторін- ках одного з найавторитетніших журналів «Nature». Ситуація виглядає досить склад- ною. Приміром, у США для надання бю- джетного фінансування від університетів вимагають створення спеціальної системи запобігання фальсифікації результатів. Гли- бокий аналіз цієї проблеми наведено в моно- графії [31], написаній фізиком, проректором Каліфорнійського технологічного інституту. Слід зауважити, що серед факторів, які акту- алізують явище обману в науці, автор нази- ває і гонитву за кількістю публікацій, оскіль- ки цей показник використовують для оціню- вання ефективності наукової праці вченого. Розглядаючи негативні наслідки впливу комп’ютерних технологій на науку, цікаво навести слова російського письменника і філософа О.О. Зінов’єва щодо застосування інформаційних технологій у такій галузі на- уки, як історія: Теперь история не происходит по своему капри- зу, стихийно. Она теперь делается сознательно, можно сказать — по заказу сильных мира сего [32]. І причину він вбачає в розвитку новітніх засобів збирання, оброблення і поширення інформації, в розробленні засобів маніпуляції людьми, контролю їхньої поведінки та впли- ву масової культури на стандартизацію стилю життя. Це досить різке судження, але ниніш- ня ситуація з формуванням громадської дум- ки в Україні певною мірою підтверджує по- гляди О.О. Зінов’єва. На нашу думку, саме сучасні інформаційні технологій дають змогу зберегти в, так би мовити, «гарячому стані» протистояння в суспільстві відносно оцінки важливих сторінок нашої недавньої історії. НА ЗАВЕРШЕННЯ Сьогодні комп’ютери стали невід’ємною частиною повсякденного життя, допомага- ючи нам у вирішенні багатьох життєвих проблем, спрощуючи комунікації й доступ до інформації, створюючи умови для плід- ного відпочинку. В цій статті ми зробили на- голос на важливій ролі комп’ютера в сучас- ній науці як потужного засобу дослідження об’єктів живої і неживої природи, Всесвіту. Практично всі сфери наукової активності людства зазнали істотних змін у методології завдяки тому, що з використанням ком п’ю- терних технологій значно розширилися можливості дослідника. Однак, як це завжди буває, повсюдне ви- користання комп’ютера породжує низку проблем як технологічного, так і етичного плану. Їх розв’язання забезпечить подаль- ший поступ людства в пізнанні природи, сприятиме глибшому розумінню нашого місця в ній, усвідомленню необхідності бе- режного ставлення до навколишнього світу. Цікаво, що людину, яка давно звикла вва- жати себе царем природи і вершиною творін- ня, часто дратує той очевидний факт, що не- можливо, наприклад, надійно передбачити погоду на строк більш як тиждень (хоча й 64 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ це — видатний результат пізнавальної діяль- ності людства, одержаний саме завдяки ви- користанню комп’ютера). Проте, чим далі ми пізнаємо світ, тим більше стикатимемося з такими, створеними самою природою, об- меженнями. Розуміння їх сутності надзви- чайно важливе для подальшого цивілізацій- ного прогресу. Світ машин ніколи не стане реальністю, а майбутнє виглядає привабли- вим і здійсненним лише в тому разі, якщо вдасться розвинути ефективні методи спів- праці обох компонентів системи «люди- на – машина». Підбиваючи підсумки, хотілося б зверну- ти особливу увагу на ще один аспект взає- мовпливу науки і комп’ютера. У разі побіж- ного знайомства з величезною кількістю публікацій на цю тему може скластися вра- ження, що головна проблема тут полягає в розвитку комп’ютерної техніки. Однак, на нашу думку, ефективне використання ком- п’ютера в різних сферах людської діяльно- сті, і в науці зокрема, насамперед визнача- ється рівнем кваліфікації людини. Причому кваліфікацію ми розуміємо в широкому сен- сі. Йдеться не стільки про вправність робо- ти з комп’ютером для використання його технічних можливостей, скільки про високу загальну культуру людини і сповідування нею відповідних етичних норм. Характеризуючи зміни, що відбулися за останнє півстоліття в нашому житті, часто використовують термін «комп’ютерна (ін- формаційна) революція». Це надзвичайно широкий термін, що охоплює велику кіль- кість ознак. З нашого погляду, найхарактер- нішою з них є різке зменшення часового масштабу, в якому відбуваються суспільні зміни. Ще зовсім недавно кардинальні змі- ни ставали помітними на проміжку часу, що перевищував середню тривалість життя лю- дини, але нині все змінилося — принципово нові знання і технології з’являються набага- то швидше. Звичайно, все це впливає на на- уку, значно посилюючи її роль у забезпечен- ні сталого розвитку суспільства і водночас підвищуючи вимоги до морально-етичного обличчя вченого. У своєму захопленні можливостями кібер- нетики В.М. Глушков часто давав волю фанта- зії, передбачаючи революційний вплив ком- п’ютерних технологій на всі сфери людського буття. З розвитком комп’ютерних технологій він навіть пов’язував певною мірою вирішення проблеми безсмертя. Досягнення ком п’ю тер- них технологій останнього часу стимулюють потік революційних передбачень у різних сфе- рах, в тому числі й у галузі штучного інтелекту. Як часовий інтервал для здійснення таких пе- редбачень обрано період до 2045 р. Різні по- гляди на цю проблематику і нову стратегію еволюції людства обговорювали нещодавно на Міжнародному конгресі GF2045, що відбувся у Нью-Йорку в червні 2013 р. Отже, навіть якщо в майбутньому не всі нинішні революційні передбачення буде втілено у життя, історичний досвід розви- тку науки дає всі підстави сподіватися на вагоме зростання її ролі в суспільстві, на де- далі ширше та ефективніше використання комп’ютерних технологій. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Martin C.D. ENIAC: Press Conference That Shook the World // IEEE Technology and Society Maga- zine. — 1995. — V. 14, N 4. — P. 3–10. 2. Максимович Г.В. Беседы с академиком Глушко- вым В.М. — М.: Молодая гвардия, 1978. — 224 с. 3. Краснощеков П.С. О чем умолчал Билл Гейтс // Вестн. РАН. — 1998. — Т. 68, № 11. — С. 14. 4. Rojas R., Hashagen U. The First Computers — Histo- ry and Architectures. — MIT Press, 2000. — 472 p. 5. Лаврентьев О.А. Все началось с солдата // Сибир- ский физ. журн. — 1995. — http://www.npd.ac.ru/ npd/history.npd/soldat/soldat.htm. 6. Light J.S. When computers were women // Technology and Culture. — 1999. — V. 40, N 3. — Р. 455–483. 7. http://viperson.ru/wind.php?ID=8390. 8. Lungarella M., Iida F., Bongard J. 50 Years of Artificial Intelligence. — Springer, 2007. — 407 p. 9. Мищенко Н.М. Искусственный интеллект: история одной идеи академика В.М. Глушкова. — http:// www.icfcst.kiev.ua/MUSEUM/GL_HALL2/Gl_ Mishchenko_r.htm. 10. Краснощеков П.С., Петров А.А. Принципы по- строения моделей. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. — 264 с. 11. Fermi E. Collected Papers. V. 2. — The University of Chicago, 1965. — P. 977–988. — https://www.cs. 65ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2013, № 9 ГРАНІ НАУКИ princeton.edu/courses/archive/fall09/cos323/pa- pers/fpu55.pdf. 12. Пуанкаре А. Новые методы небесной механики. Изб. тр. Т. 1. — М.: Наука, 1971. — 772 с. 13. Неймарк Ю.И., Ланда П.С. Стохастические и хао- тические колебания. — М.: Наука, 1987. — 424 с. 14. Щур Л.Н. Вычислительная физика и проверка тео- ретических предсказаний // Успехи физ. наук. — 2012. — Т. 182, № 7. — С. 787–792. 15. Lorenz E.N. Deterministic Nonperiodic Flow // J. At- mos. Sci. — 1963. — V. 20, N 3. — P. 130–141. 16. Арнольд В.И. О преподавании математики. — Успе- хи мат. наук. — 1998. — Т. 53, № 1. — http://www. ega-math.narod.ru/Arnold2.htm. 17. Slaman A. The Computer Revolution in Philosophy: Philosophy of Science and Models of Mind. — Hu- manities Press, 1981. — 197 p. 18. Neil F.J. Two’s Company, Three is Complexity. A sim- ple guide to the Science of all Sciences. — Oxford: Oneworld Pub., 2007. — 236 p. 19. Chu D. Complexity: against systems // Theory Biosci. — 2011. — V. 130. — P. 229–245. 20. West B.J. Where medicine went wrong. Rediscovering the path to complexity. — World Scientific, 2006. — 337 p. 21. Гринченко В.Т., Мацыпура В.Т., Снарский А.А. Фракталы. От удивления к рабочему инструмен- ту. — К.: Наук. думка, 2013. — 269 с. 22. Зосимов В.В., Лямшев Л.М. Фракталы в волновых процессах // Успехи физ. наук. — 1995. — Т. 165, № 4. — С. 361–402. 23. Bassingthwaighte J.B., Liebovich L.S., West D.J. Fractal physiology. — Oxford Univ. Press, 1994. — 365 p. 24. Вовк И.В., Гринченко В.Т., Маципура В.Т. Природа дыхательных шумов человека. Мультифракталь- ный анализ // Акустич журн. — 2013. — Т. 59, № 5. — С. 600–612. 25. Kouzes R.T., Myers J.D., Wulf A.W. Collaboratories: Doing Science on the Internet // Computer. — 1996. — V. 29, N 8. — P. 40–46. 26. Nardi B., Kaptelinin V., Foot K. Scientific Collabora- tion on the Internet. — MIT Press, 2008. — 406 p. 27. De Jong H., Rip A. The computer revolution in sci- ence: steps towards the realization of computer-sup- ported discovery environment // Artificial Intelli- gence. — 1997. — V. 91. — P. 225–256. 28. Varmus H. Progress toward public access to science // PLoS Biology. — 2008. — V. 6, N 4. — P. 101–102. 29. Dole C.F. The Ethics of Progress. — N.-Y.: Thomas Crowell Pub., 1906. — 398 p. 30. Winsberg E.B. Science in the Age of Computer Simula- tion. — Chicago: Univ. of Chicago Press, 2010. — 152 p. 31. Goodstein D. On Fact and Fraud. — Princeton Univ. Press, 2010. –168 p. 32. Зиновьев А. Русский эксперимент: Роман. –L’Age d’Homme — Наш дом, 1995. — 448 с. Стаття надійшла 05.07.2013 р. В.Т. Гринченко 1, Т.А. Гринченко 2 1 Институт гидромеханики Национальной академии наук Украины ул. Желябова, 8/4, Киев, 03680, Украина 2 Институт телекоммуникаций и глобального информационного пространства Национальной академии наук Украины бульв. Чоколовский, 13, Киев, 03186, Украина КОМПЬЮТЕРЫ И НАУКА В статье анализируется влияние достижений и воз- можностей современных компьютерных технологий на развитие науки. Коротко представлены первые шаги становления компьютерной науки. На конкрет- ных примерах проиллюстрированы принципиально новые возможности исследований в различных разде- лах естествознания, основанные на использовании компьютерных технологий. Освещены новые направ- ления исследований, новые организационные формы международных научных коллективов, которые сфор- мировались в современной науке, существенная ин- тенсификация междисциплинарных исследований. Обсуждаются определенные проблемы и отрицатель- ные последствия широкого использования компью- терных технологий в научных исследованиях. Ключевые слова: компьютерные технологии, раз- витие науки, организация научных исследований, этика в науке. V.T. Grinchenko 1, T.A. Grinchenko 2 1 Institute of Hydromechanics of National Academy of Sciences of Ukraine 8/4 Zhelyabova St., Kyiv, 03680, Ukraine 2 Institute of Telecommunications and Global Information Space of National Academy of Sciences of Ukraine 13 Chokolovsky Blvd, Kyiv, 03186, Ukraine COMPUTERS AND SCIENCE The article discusses the impact of the achievements and capabilities of modern computer technology on the development of science. The short history of computer science is presented. Using concrete examples the fun- damentally new opportunities for research in various branches of natural sciences are illustrated. The use of computer is important to solve a number of new, unsolved in scope of traditional asymptotic methods, scientific problems. As a result, the new areas of research activity come into existence, and new organizational forms («col- laboratories») of international research groups arise. Computer technologies open up possibilities for substan- tial intensification of cross-disciplinary research. Some problems and negative consequences of widespread use of computer technology in research are discussed. Keywords: computer technology, progress in science, the organization of scientific research, ethics of science.

Комп’ютери і наука

Institution

Similar Items