Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике
На основе установленных отношений изоморфизма между материальным и информационным производствами вводятся понятия предметной и операционной специализаций. Сделан вывод, что изоморфизм и принцип специализации создают благоприятные условия для ускоренного развития вычислительной техники....
Збережено в:
| Дата: | 2004 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2004
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6401 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике / Е.И. Брюхович // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2004. — № 3. — С. 19-23. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860088242068520960 |
|---|---|
| author | Брюхович, Е.И. |
| author_facet | Брюхович, Е.И. |
| citation_txt | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике / Е.И. Брюхович // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2004. — № 3. — С. 19-23. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | На основе установленных отношений изоморфизма между материальным и информационным производствами вводятся понятия предметной и операционной специализаций. Сделан вывод, что изоморфизм и принцип специализации создают благоприятные условия для ускоренного развития вычислительной техники.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:21:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2004, № 3 19
На основе установленных отно-
шений изоморфизма между ма-
териальным и информационным
производствами вводятся поня-
тия предметной и операционной
специализаций. Сделан вывод, что
изоморфизм и принцип специали-
зации создают благоприятные ус-
ловия для ускоренного развития
вычислительной техники.
Е.И. Брюхович, 2004
ÓÄÊ 681.3
Å.È. ÁÐÞÕÎÂÈ×
ÏÐÈÍÖÈÏÛ ÐÀÇÄÅËÅÍÈß
ÒÐÓÄÀ È ÑÏÅÖÈÀËÈÇÀÖÈÈ
 ÂÛ×ÈÑËÈÒÅËÜÍÎÉ ÒÅÕÍÈÊÅ
Введение. В работе [1] был установлен изо-
морфизм форм материального и информаци-
онного производств, вызванный действием
естественного закона гомологических рядов
в наследственной изменчивости1. Изомор-
физм предполагает, что формы материально-
го и информационного производств являются
идентичными. То есть все положения орга-
низации материального производства, хоро-
шо изученные и апробированные трехвеко-
вым практическим использованием, можно
без колебаний «перенести» в сферу инфор-
мационного производства. Однако Computer
science, по действующей в науке философии
редукционизма, практически полностью обо-
собленная и поэтому информационно изоли-
рованная от всех других научных дисциплин,
естественно развивается в собственных гра-
ницах, не делая попыток преодолеть консер-
вативность своего развития. Вследствие это-
го понятийная и терминологическая среды
двух разных научных дисциплин стали сей-
час едва ли не главным препятствием для
признания родственных отношений между
двумя научными дисциплинами. Если не учи-
тывать не доведенную до работоспособного
состояния машину Ч. Бэббиджа, то следует
заключить, что материальное производство
1 В биологии под гомологическими понимаются ряды,
имеющие общую предковую форму. Закон был уста-
новлен Н.И. Вавиловым применительно к растениям,
но впоследствии биологи установили всеобщность его
действия для всего живого вещества биосферы. В рабо-
те [1] было установлено его еще более широкое дейст-
вие, охватывающее и антропогенные объекты.
Е.И. БРЮХОВИЧ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2004, № 3 20
старше информационного примерно на два с половиной столетия. Благодаря
своей относительной молодости Computer science отстает в своем развитии
от теории организации материального производства примерно на то же время.
А это означает, что установление родства обоих видов производств становит-
ся особо благоприятным для ускорения развития вычислительной техники
и приведения ее организации в соответствие с организацией материального
производства.
Целью статьи является введение в Computer science новых теоретических
положений на основе признанного родства обоих видов производств. Однако в
короткой статье невозможно описать все многообразие новых теоретических
положений, которые должны появиться в относительно молодой Computer sci-
ence и которые способны изменить наше компьютерное «мировоззрение». По-
этому данная статья ограничена представлением материалов только о двух таких
положениях: о принципе разделения труда и сопутствующем ему принципе спе-
циализации в вычислительной технике.
Законы минимума и экономии времени, принципы разделения труда и
специализации в сфере материального производства. 350 лет назад П. Ферма,
более известный благодаря своей «Великой теореме», сформулировал один из
основных естественных законов Природы: свет распространяется по пути, на
преодоление которого затрачивается минимум времени. Спустя примерно 200
лет после этого события Маркс переоткрыл этот закон в сфере материального
производства, известный как закон экономии времени. Из закона следовало, что
каждое изделие для своего изготовления требует некоторый теоретический ми-
нимум времени, который людьми по разным причинам не обеспечивается, и по-
этому необходима всемерная экономия времени. Ее экономическая целесооб-
разность вызывается необходимостью роста производительности труда, в любое
из существующих определений которого неизменно входит время, а рост произ-
водительности ведет к сокращению издержек производства и росту прибыли.
В первом томе «Капитала» Маркс говорил о разделении труда: «Если иметь
в виду лишь самый труд, то разделение общественного производства на его
крупные роды, каковы земледелие, промышленность и т.д., можно назвать об-
щим … разделением труда, распадение этих родов производства на виды и под-
виды – частным … разделением труда, а разделение труда внутри мастерской
– единичным … разделением труда». Разделение труда неизбежно ведет к спе-
циализации труда.
Системные связи не ограничиваются только экономической целесообразно-
стью разделения труда. Оно потребовало введения денег как стоимостного экви-
валента произведенных продуктов, а А.Смит установил связь между разделени-
ем труда и ростом народонаселения: «щедрое вознаграждение за труд, состав-
ляющее само по себе результат увеличения народного богатства, становится,
в свою очередь, также причиною умножения народонаселения» [2].
Характерной особенностью естественных законов является их действие
в производственной деятельности людей независимо от того, осознают ли это
люди или нет. Поэтому после открытия Маркса потребовалось примерно еще
ПРИНЦИПЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ТРУДА И СПЕЦИАЛИЗАЦИИ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2004, № 3 21
полстолетия для того, чтобы найти способ, практически полностью удовлетво-
ряющий требованиям закона минимума времени. Уже после смерти Маркса,
в 1903 г., Генри Форд-старший изобрел конвейер для сборки автомобилей. Кон-
вейер стал удачным примером создания одного из двух видов специализации,
получившего название предметная специализация. Его главная особенность
состоит в том, что благодаря единственности производимого предмета (изделия)
вид и порядок выполнения операций на конвейере заранее известны и в процес-
се производства не меняются. Экономия времени, которая при этом получается,
превзошла ожидаемую, а после того, как в середине XX в. фирма «Тоёта» разра-
ботала для своего конвейера способ экономии, названный «Точно во время»,
время, фактически затрачиваемое на изготовление единицы продукта, практиче-
ски достигло теоретического минимума.
Тем не менее, предметная специализация не стала повсеместно применяе-
мой. Причиной является то, что при современном количестве наименований из-
делий (в СССР в канун его распада, например, оно составило более 10 млн.) ко-
личество предметно-специализированных заводов было бы равно количеству
наименований и поэтому стало бы резким тормозом в развитии промышленного
производства. Мысль человечества пыталась преодолеть этот недостаток, взяв в
качестве исходной предметную специализацию. И вот что из этого получилось.
Представим, что на автосборочном конвейере решили производить еще од-
но какое-то изделие. Оно, естественно, отличается от того, который уже произ-
водится, тем, что порядок выполнения и вид технологических операций не сов-
падает с установленными на конвейере. Поэтому для производства новых видов
изделия вместе со «старым» на одном и том же конвейере, на каждом из двух
изделий следует указывать, какую из операций нужно выполнять в каждый дан-
ный момент времени. Такие указания содержатся в предварительно разрабаты-
ваемых технологических документах (маршрутная карта, ведомость «расце-
ховки» и др.). Новый вид специализации получил название «операционная спе-
циализация». Основное достоинство предметно-специализированного завода
от этого существенно пострадало, но зато завод получил возможность произво-
дить множество видов изделий при условии, что множество видов технологи-
ческих операций покрывается множеством операций, освоенных на заводе. При
этом условии завод становился в определенном смысле универсальным произ-
водством.
Принципы разделения труда и специализации в вычислительной тех-
нике. Для нее оба принципа ни таинственным, ни непостижимым не являются.
Выполнение всех функций, необходимых для решения задач, распределено
в ЭВМ по устройствам, каждое из которых специализировано на выполнение
только какой-то одной из множества функций. Таковы операционное, запоми-
нающее и другие устройства, хорошо известные специалистам в области
Computer science. Из этого перечня совершенно очевидно следует, что каждое из
перечисленных (и не перечисленных) устройств специализировано на выполне-
ние совершенно определенной функции. Однако о специализации самих вычис-
лительных машин в Computer science мало что известно. Известно лишь, что
Е.И. БРЮХОВИЧ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2004, № 3 22
аналоговые вычислительные машины были специализированы на решение како-
го-то одного типа задач, например, дифференциальных уравнений определенно-
го порядка и поэтому относились к разряду предметно специализированных вы-
числительных машин.
Попытаемся мысленно проделать ту же операцию, которую проделали
применительно к конвейеру Форда. Приходим к выводу, что необходима разра-
ботка технологической документации, которая содержала бы указания на то,
какую из машинных операций нужно выполнять в каждый данный момент вре-
мени и которая сопровождала бы решение каждой из множества подлежащих
решению задач. Такая документация создается, и в вычислительной технике она
называется программой решения задачи.
Из изложенного следует, во-первых, так называемые универсальные ЭВМ,
стали таковыми лишь благодаря применению операционной специализации.
И классики Computer science уже относительно давно доказали (не упоминая о
том, что они имеют дело с операционно-специализированными машинами), ес-
ли ЭВМ способна выполнять минимальный набор машинных операций, состоя-
щий из операций сложения, сдвига и условного перехода, то она способна вы-
полнить любой алгоритм и решить, таким образом, любую задачу. Именно опе-
рационной специализации цифровая вычислительная техника обязана своему
невиданному прежде господству во всех сферах жизни человечества. Только
почему-то до сих пор термин специализация используется в Computer science
лишь в одном смысле: специализации предметной, а термин операционная спе-
циализация еще остается для нее неизвестным. Зато известна нелепая фраза:
«ЭВМ, специализированная по схеме универсальной ЭВМ». И автора этой фразы
нельзя винить в ее нелепой конструкции: в Computer science понятия операцион-
ная специализация никогда прежде не существовало, а на его введение в науч-
ный оборот претендует лишь данная статья. Во-вторых, в принципах организа-
ции материального и информационного производств никаких различий действи-
тельно нет.
Проблема в стиле проблем Давида Гильберта. В “чистом“ виде операци-
онная и предметная специализации в сфере материального производства нико-
гда не используются совместно на одном «конвейере» − они несовместимы.
Возможно, именно поэтому никто и никогда не ставил проблему, формулировка
которой, по мнению автора, по своему стилю напоминает формулировку про-
блем Гильберта.
Пусть А и В – операционная и предметная специализации соответственно, а
сА и сВ – свойства специализаций А и В. Пусть, далее, а и в – свойства универ-
сальности и максимальной экономии времени, которыми обладают А и В соот-
ветственно. Из всех свойств сА и сВ выделим свойства а и в, вследствие чего
сА = а, сВ = в. При этих условиях проблема формулируется следующим образом:
существует ли В ( или А) такое, что сА = а u в (или сВ = в u а)?
Таким или подобным образом сформулированная проблема, насколько из-
вестно автору, никогда и никем не ставилась вследствие своей очевидной неле-
пости. И автор данной статьи никогда не пришел бы к мысли о ее существова-
ПРИНЦИПЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ТРУДА И СПЕЦИАЛИЗАЦИИ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2004, № 3 23
нии, если бы не появилась идея ОпУ матричного типа, которая отображает смы-
словое содержание приведенной проблемы и выступает ее решением, хотя сам
автор идеи был далек от того, чтобы эту проблему ставить [3,4]. Правда, пред-
ложение автора этой идеи не совсем то, которое предусматривает сформулиро-
ванная проблема, ибо это предложение затрагивает лишь часть любой програм-
мы и для решения всей задачи необходимо многократное обращение к про-
грамме с тем, чтобы решить всю задачу. Но прецедент налицо, и можно думать,
что продолжение работы, начатой в [3, 4], даст еще более ощутимый результат.
Следует заметить, что операционная специализация присуща лишь ОпУ: все
остальные устройства остаются на сегодня предметно, а не операционно спе-
циализированными. Но ничего необычного или специфического только для вы-
числительной техники здесь нет: подобные решения используются и в сфере
материального производства.
Заключение. Представляется, что введение в научный оборот нового для
Computer science понятия операционная специализация призвано навести поря-
док в понятийной среде вычислительной техники. Рост производительности и
глубокая специализация всех устройств ЭВМ, если судить по успехам матери-
ального производства, должны иметь те же экономические и демографические
последствия для человечества. Начало этой темы положено в работе [5].
1. Брюхович Е.И. К вопросу об информатизации общества. Решение задачи научного пред-
видения для вывода из кризиса отечественной вычислительной техники // Математичні
машини і системи. – 2000. – № 2,3. – С.194 – 209.
2. Смит А. Исследования о богатстве народов / Пер. П.А. Бибикова. – М.: типография
М.Г. Волчанинова, 1895. – 250 с.
3. Вышинский В.А. Об одной универсальной алгоритмической системе // Автоматика. –
1984. – № 4. – С. 71– 73.
4. Вышинский В.А. Об одном решении фундаментальной проблемы современного развития
вычислительной техники // Управляющие системы и машины. – 2003. – № 4. – С. 81 –91.
5. Брюхович Е.И. Плоды эволюции философии науки // Наука та наукознавство. – 2001. –
№ 4. – С. 53 – 68.
Получено 16.03.2004
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6401 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1817-9908 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:21:20Z |
| publishDate | 2004 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Брюхович, Е.И. 2010-03-02T11:48:59Z 2010-03-02T11:48:59Z 2004 Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике / Е.И. Брюхович // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2004. — № 3. — С. 19-23. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1817-9908 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6401 681.3 На основе установленных отношений изоморфизма между материальным и информационным производствами вводятся понятия предметной и операционной специализаций. Сделан вывод, что изоморфизм и принцип специализации создают благоприятные условия для ускоренного развития вычислительной техники. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике Article published earlier |
| spellingShingle | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике Брюхович, Е.И. |
| title | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике |
| title_full | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике |
| title_fullStr | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике |
| title_full_unstemmed | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике |
| title_short | Принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике |
| title_sort | принципы разделения труда и специализации в вычислительной технике |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6401 |
| work_keys_str_mv | AT brûhovičei principyrazdeleniâtrudaispecializaciivvyčislitelʹnoitehnike |