Цифровая экономика и ее технологии
Стержневой основой цифрового мира является цифровая экономика, которую Стратегия развития информационного общества определяет как хозяйственную деятельность, в которой ключевым фактором производства являются данные в цифровом виде, обработка больших объемов и использование результатов анализа которых по сравнению с традиционными формами хозяйствования позволяют существенно повысить эффективность различных видов производства, технологий, оборудования, хранения, продажи, доставки товаров и услуг.
Целями программы «Цифровая экономика Российской Федерации», утв. распоряжением Правительства РФ от 28 июля 2017 г. № 1632-р, являются: — создание экосистемы цифровой экономики РФ, в которой данные в цифровой форме являются ключевым фактором производства во всех сферах социально-экономической деятельности, обеспечено эффективное взаимодействие, включая трансграничное, бизнеса, научно-образовательного сообщества, государства и граждан; — создание необходимых и достаточных условий институционального и инфраструктурного характера; устранение имеющихся препятствий и ограничений для создания и (или) развития высокотехнологических бизнесов и недопущение появления новых препятствий и ограничений как в традиционных отраслях экономики, так и в новых отраслях и высокотехнологичных рынках; — повышение конкурентоспособности на глобальном рынке как отдельных отраслей экономики России, так и экономики в целом.
Цифровая экономика представлена тремя следующими уровнями, которые в своем тесном взаимодействии влияют на жизнь граждан и общества в целом:
— рынки и отрасли экономики (сферы деятельности), где осуществляется взаимодействие конкретных субъектов (поставщиков и потребителей товаров, работ и услуг);
— платформы и технологии, где формируются компетенции для развития рынков и отраслей экономики (сфер деятельности);
— среда, которая создает условия для развития платформ и технологий и эффективного взаимодействия субъектов рынков и отраслей экономики (сфер деятельности) и охватывает нормативное регулирование, информационную инфраструктуру, кадры и информационную безопасность. Развитие цифровой экономики России основывается на основных трендах третьей и четвертой промышленных революций.
Полная оцифровка экономики. Сквозное проникновение технологий во все отрасли экономики как в качестве цифровых (нематериальных) активов в форме новых бизнес-моделей, так и в форме промышленного «Интернета вещей» (IoT) обусловливает формирование больших массивов экономически значимых отраслевых и межотраслевых данных.
Равно сквозное проникновение технологий в социальную сферу — в форме технологий связи и коммуникаций и «Интернета вещей», когда практически каждый предмет быта и окружающего человека мира оказывается подключен к глобальному цифровому пространству, формирует предпосылки для использования соответствующих данных для оценки и прогнозирования экономического развития.
Обеспечение всеобщего доступного подключения к высокопроизводительным широкополосным сетям. Всеобщий доступк Интернету позволит развивать преимущества «Интернета вещей» и промышленного «Интернета вещей». По самым скромным подсчетам, к 2045 г. к Интернету по всему миру будет подключено более 100 млрд устройств.
Это будут мобильные и переносные устройства, приборы, медицинские устройства, промышленные датчики, камеры безопасности, автомобили, одежда и др. Все эти устройства будут производить огромное количество информации и делиться ею, что произведет революцию в том, как мы работаем и живем. Люди будут использовать информацию, полученную через IoT, для принятия более разумных решений и получения более глубокого понимания их собственных жизней и окружающего их мира. В то же время устройства, подключенные к Интернету, также автоматизируют многие задачи мониторинга, управления и ремонта, которые в настоящее время требуют человеческого труда. Пересечение IoT, аналитики и искусственного интеллекта создаст глобальную сеть умных машин, которые будут проводить огромное количество критически важных бизнес-операций без участия человека.
Хотя IoT улучшит многие аспекты экономической эффективности, общественной безопасности и производительности труда, это также потребует дополнительных мер по обеспечению кибербезопасности и защиты конфиденциальности. Цифровые платформы. В настоящее время существует множество цифровых платформ, которые обеспечивают рынки товаров, услуг и информации, поставляемых как в физическом, так и в цифровом виде. Государственные цифровые платформы представляют собой цифровую экосистему, технологическую среду с API (Application Program ming Interface), предоставляющую услуги и сервисы для управления жизненными ситуациями граждан, а также площадку, где формируются договоры между государством и различными категориями стейкхолдеров, заинтересованных в получении государственных услуг.
На государственных платформах могут предоставляться в том числе бесплатные сервисы, основанные на обработке открытых больших данных — как для бизнеса, так и для населения. Компании-платформы — один из базовых элементов новой экономики. Следует наращивать инвестиции в национальные цифровые платформы. Развитие цифровых технологий должно быть включено во все программы и планы социально-экономического развития.
Задействованным в развитии цифровых платформ частным компаниям должен быть обеспечен максимально облегченный доступ к кредитам, субсидиям, налоговым и иным финансовым льготам. Инфраструктура для хранения информации. С учетом объема устройств, подключенных к цифровому пространству и общей цифровизации экономики, количество данных растет экспоненциально. В связи с этим возрастает роль высокотехнологичных решений для безопасного, надежного, долгосрочного хранения больших данных. Технологии обработки больших данных.
Для упрощения масштабного перехода бизнеса на цифровые платформы требуется снижение стоимости вычислительной мощности. Решения в данной сфере будут обусловливать конкурентные преимущества и уменьшать порог входа микробизнеса на рынок информационных услуг. Формирование доверенного цифрового пространства. Формирование доверенной среды для хранения и обработки больших данных, а также для аутентификации и идентификации субъектов цифровой экономики в цифровом пространстве обусловит повышение уровня вовлеченности бизнеса и населения в цифровую экономику и обеспечит предоставление качественных цифровых услуг.
Новые технологии и их влияние на традиционные сектора экономики. Цифровые инновации в узком смысле относятся к внедрению нового или значительно улучшенного продукта информационно-коммуникационных технологий — ИКТ (товара или услуги), т. е. инновационной продукции в области ИКТ; в более широком смысле — к использованию ИКТ для внедрения нового или значительно улучшенного продукта, процесса, метода маркетинга или организационного метода, т. е. инноваций с использованием ИКТ. Технологии, которые определяют переход к цифровой экономике. Технологии в области работы с данными включают: — искусственный интеллект — наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ; свойство интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые традиционно считаются прерогативой человека.
Искусственный интеллект связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами; — «туманные вычисления» (fog computing) — архитектура системного уровня для расширения «облачных» функций хранения, вычисления и сетевого взаимодействия. Концепция предполагает обработку данных на конечных устройствах сети (компьютерах, мобильных устройствах, датчиках, смарт-узлах и т. п.), а не в «облаке»; — квантовые технологии — технологии, в которых используются специфические особенности квантовой механики, прежде всего квантовая запутанность. Цель квантовой технологии состоит в том, чтобы создать системы и устройства, основанные на квантовых принципах, к которым обычно относят дискретность (квантованность) уровней энергии (квантово-размерный эффект, квантовый эффект Холла); принцип неопределенности Гейзенберга; квантовую суперпозицию чистых состояний систем; квантовое туннелирование через потенциальные барьеры; квантовую сцепленность состояний; — суперкомпьютерные технологии — набор инструментов, используемых для решения специализированных задач с использованием специализированных вычислительных машин (суперкомпьютеров), которые превосходят по техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров.
Суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединенных друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности в рамках подхода распараллеливания вычислительной задачи; — технологии идентификации — автоматическая идентификация и сбор данных — AIDC (Automatic Identification and Data Capture) — общий термин для методов автоматической идентификации объектов, сбора данных о них и обработки данных автоматическими и автоматизированными системами.
Технологии идентификации объектов включают магнитную карту, чип-карту, оптические (штрих-код, Data Matrix, OCR), радиочастотные (RFID, RTLS), биометрические (дактилоскопия, in vitro, определение ДНК), аудиологические (распознавание голоса), оптические (идентификация по радужной оболочке глаза, распознавание лица) технологии; — математическое моделирование — опосредованное практическое или теоретическое исследование объекта, при котором непосредственно изучается не сам интересующий нас объект, а некоторая вспомогательная искусственная или естественная система (модель), находящаяся в некотором объективном соответствии с познаваемым объектом, способная замещать его в определенных отношениях и дающая при ее исследовании в конечном счете информацию о самом моделируемом объекте; — сквозные технологии — совокупность методов обработки, в составе которых на базе одной системы существует набор специализированных программ, не зависящих от конкретных методик и позволяющих осуществлять интерактивный обмен данными.
Сквозная обработка — STP (Straight-Through Processing) — процесс непрерывной, полностью автоматизированной обработки информации. На всех этапах обработки данных исключено ручное вмешательство, что достигается применением стандартов обмена информацией между автоматизированными системами и их полного взаимодействия.
Первичные данные могут формироваться как автоматическими системами, так и ручным вводом, но их последующая передача и обработка происходят полностью автоматически. В более узком смысле STP-технология предполагает, что брокерская компания выступает в роли автоматического посредника между клиентами и внешним рынком.
Ордера клиентов автоматически переправляются для заключения сделок на внешнем рынке или на крупного контрагента; — технологию блокчейна — многофункциональные и многоуровневые информационные технологии, предназначенные для надежного учета различных видов активов1. Блокчейн — распределенная база данных, которая содержит непрерывно возрастающий набор упорядоченных записей (блоков), каждый блок содержит метку времени и связь с предыдущим блоком.
Блокчейны — открытые, распределенные регистры, в которые могут вноситься записи о транзакциях между двумя участниками надежным и достоверным образом; — нейронные сети — математические модели, а также их программные или аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма. Технологии в области производства: — киберфизические системы — CPS (CyberPhysical System) — системы, состоящие из различных природных объектов, искусственных подсистем и управляющих контроллеров, позволяющих представить такое образование как единое целое.
Новизна и принципиальное отличие CPS от существующих встроенных систем или автоматизированных систем управления технологическим процессом, на которые они похожи внешне, состоит в том, что CPS интегрируют в себе кибернетическое начало, компьютерные аппаратные и программные технологии, качественно новые исполнительные механизмы, встроенные в окружающую их среду и способные воспринимать ее изменения, реагировать на них, самообучаться и адаптироваться; — 3Dтехнологии (печать), или «аддитивное производство», — процесс создания цельных трехмерных объектов практически любой геометрической формы на основе цифровой модели. 3D-печать основана на концепции построения объекта последовательно наносимыми слоями, отображающими контуры модели.
Фактически 3D-печать является полной противоположностью таких традиционных методов механического производства и обработки, как фрезеровка или резка, где формирование облика изделия происходит за счет удаления лишнего материала (так называемое субтрактивное производство); — роботизация — использование интеллектуальных робототехнических комплексов, функциональные особенности которых состоят в достаточно гибком реагировании на изменения в рабочей зоне; — аддитивные технологии — технологии по созданию объектов за счет нанесения последовательных слоев материала.
Модели, изготовленные аддитивным методом, могут применяться на любом производственном этапе — как для изготовления опытных образцов (быстрое прототипирование), так и в качестве самих готовых изделий (быстрое производство).
В производстве, особенно машинной обработке, термин «субтрактивные» подразумевает более традиционные методы и является ретронимом, придуманным в последние годы для разграничения традиционных способов и новых аддитивных методов. Хотя традиционное производство использует по сути «аддитивные» методы на протяжении веков (такие, как склепка, сварка и привинчивание), в них отсутствует трехмерная информационная технологическая составляющая.
Машинная же обработка (производство деталей точной формы), как правило, основывается на субтрактивных методах — опиловке, фрезеровании, сверлении и шлифовании; — технологии открытого производства — технологии, основанные на новой модели социоэкономического производства, в рамках которой физические объекты создаются исходя из принципов открытости, взаимодействия и распределения, при этом модель основывается на принципах открытого проектирования и открытого источника (open source).
Технологии в области взаимодействия с окружающей средой: — беспилотные технологии — комплекс, оборудованный системой автоматического управления, который может передвигаться без участия человека; — безбумажные технологии — технологии, при которых основным носителем информации является не бумажный, а электронный документ, формируемый на машинном носителе (в памяти компьютера) и доводимый до пользователя через экран дисплея;
— мобильные технологии — комплекс методов и решений (приложений, устройств), позволяющих достигать независимости пользователя от стационарных вычислительных устройств при решении поставленных задач; — биометрические технологии — набор инструментов идентификации отдельно взятого человека, основанный на измерении его уникальных характеристик; — технологии «мозг — компьютер» — нейрокомпьютерный интерфейс (НКИ) (называемый также прямым нейронным интерфейсом, мозговым интерфейсом, интерфейсом «мозг — компьютер») — система, созданная для обмена информацией между мозгом и электронным устройством (например, компьютером).
В однонаправленных интерфейсах внешние устройства могут либо принимать сигналы от мозга, либо посылать ему сигналы (например, имитируя сетчатку глаза при восстановлении зрения электронным имплантатом). Двунаправленные интерфейсы позволяют мозгу и внешним устройствам обмениваться информацией в обоих направлениях. В основе нейрокомпьютерного интерфейса часто используется метод биологической обратной связи.
Цифровая трансформация сельского хозяйства. Для предотвращения глобальных вызовов в сфере продовольственной и биологической безопасности человечеству необходимо сельское хозяйство нового типа, соответствующее модели циркулярной (безотходной) экономики и принципам устойчивого развития. Вопросам перехода к новой экономической модели и к «интеллектуальному» сельскому хозяйству как ее неотъемлемому компоненту уделяют все большее внимание ведущие международные организации и национальные правительства.
Электронная торговля. Электронная торговля составляет значимый институт цифровой экономики, проникает во все большее количество правоотношений, складывающихся в сфере торговли, и охватывает весь спектр отношений — прямое взаимодействие потребителей с потребителями (С2С), взаимодействие продавцов с потребителями (В2С), взаимодействие между предпринимателями (В2В), взаимодействие бизнеса и государства в электронной форме (В2G) и др.
Цифровая трансформация в сфере связи и телекоммуникаций. По мере развития цифровой (электронной) экономики нагрузки на цифровую инфраструктуру, в основе которой лежат средства связи и телекоммуникаций, многократно возрастают. Пользователями востребуется уже не столько связь, сколько доступк различным платформам, сервисам и услугам в электронном виде. Само понятие «пользователь» кардинально меняется, поскольку в условиях цифровой трансформации в эту категорию попадают не только люди, но и представители «Интернета вещей» (подключенные устройства), количество которых уже превышает количество людей в разы, а скоро превысит уже и на порядки. Таким образом, речь идет о нагрузках на средства связи и телекоммуникаций и их пропускной способности, превосходящих существующие на несколько порядков.
Цифровая трансформация транспорта и логистики. «Цифровая логистика» возникает как ответ на глобальные вызовы цифровой экономики для традиционного сектора транспорта и логистики, такие как стремительно изменяющаяся глобализированная и сверхконкурентная торговая среда, сложность цепочек поставок, быстрое изменение ожиданий клиентов, ограниченные ресурсы инфраструктуры. Проблемы логистики в электронной торговле связаны прежде всего с более быстрыми темпами формирования и реализации цепочек поставок товаров по сравнению с традиционной торговлей. Данная особенность электронной торговли определяет необходимость совершенствования механизмов прогнозирования спроса, что должно способствовать более рациональному планированию запаса товаров на складах в различных географических регионах, сокращая время оборота товаров и стоимость доставки.
В рамках развития электронной торговли необходимо разрабатывать и внедрять технологии анализа данных по спросу для планирования распределительной логистики. В то же время в секторе «В2В» (Business to Business — бизнес для бизнеса) перспективным может оказаться внедрение технологий, в том числе использующих достижения «Интернета вещей», позволяющих потенциальному заказчику самостоятельно отслеживать актуальную информацию о предложении, а именно о готовящемся к реализации товаре, через отслеживание производственного цикла (факт изготовления, отгрузки, транзитное время, ориентировочная дата прибытия на склад и т. п.), что позволит осуществлять более эффективное планирование закупок и, соответственно, их логистического обеспечения.
Сфера финансовых услуг. Под областью финансовых технологий понимают применение инновационных технологий в целях оказания финансовых услуг. Однако в связи со множеством применяемых в финансовой отрасли технологий границы термина «отрасль финансовых технологий» размыты. Основными сегментами области финансовых технологий на данный момент являются: платежи и переводы, краудфандинг , управление активами, финансовый маркетплейс, блокчейн.
При этом мы видим усиление тенденции по созданию полностью цифровых банков, которые в своей деятельности ориентируются преимущественно на тех, кто предпочитает использование онлайн банковских услуг. Цифровая трансформация энергетики.
Россия является одним из крупнейших в мире производителей ископаемого топлива, в то же время запасы нефти и газа небезграничны и необходимы новые решения для создания высокоинтегрированных интеллектуальных системообразующих и распределительных электрических сетей нового поколения в Единой энергетической системе России (интеллектуальные сети — Smart Grid). Цифровая трансформация ЖКХ. По прогнозам, к 2045 г. в городах будет жить 65—70% населения земного шара — примерно 6,4 млрд человек. Массовая миграция в города окажет значительное давление на городские транспортные системы, продовольствие и водоснабжение, энергетическую инфраструктуру, санитарию и общественную безопасность.
Информационные и коммуникационные технологии будут способствовать росту «умных городов», использующих данные и автоматизацию для увеличения эффективности и устойчивости городских центров. Распределенные сенсорные системы будут контролировать потребление воды и электроэнергии и автоматически балансировать распределение по смарт-сетям. Сетевые системы трафика и автономные варианты транспортировки смогут революционизировать массовый транспорт и логистику. Новые материалы и методы проектирования будут использоваться для построения интеллектуальных зданий, которые максимизируют эффективность нагрева, охлаждения и освещения. Внешние солнечные панели, микроветряные турбины, тепловая энергия и другие возобновляемые источники энергии обеспечат чистую распределенную выработку электроэнергии. Новые системы управления.
В условиях цифровой экономики данные становятся формой капитала. Формирование, накапливание и использование такого рода капитала требуют тесного сотрудничества государства и бизнеса, государства и гражданского общества, бизнеса и гражданского общества. Однако экономические преимущества получают те государства и хозяйствующие субъекты, которые имеют не только доступк данным, но также эффективные технологии их обработки. Качественный рост экономики возможен при наличии технологий, позволяющих максимально возможно точно оценивать текущее состояние рынков и отраслей, а также осуществлять эффективное прогнозирование их развития и быстро реагировать на изменения в конъюнктуре национальных и мировых рынков.
Основными принципами управления как на уровне промышленных предприятий, так и на уровне государства становятся: — получение данных в реальном времени; — управление экономическими процессами, основанное на автоматизированном анализе больших данных; — высокая скорость принятия решений, изменение правил в реальном времени — мгновенное реагирование на изменения и интерактивность среды; — ориентация на конкретного пользователя, жизненные ситуации клиентов как бизнес-процесс (пользователь становится ближе благодаря мобильным устройствам и «Интернету вещей»); — решения в одно касание; — цифровая экосистема как центр синергии государства, бизнеса и граждан.
Ключевым фактором успеха в цифровой экономике, высококонкурентной и трансграничной, становятся не технологии, а новые модели управления технологиями и данными, позволяющие осуществлять оперативное реагирование и моделирование будущих вызовов и проблем для государств, бизнеса и гражданского общества.
В. С. Овчинский