Информационные технологии: трансформации мира

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1 г. Анадыря»

Проект по теме

Информационные технологии: трансформации мира

Подготовил:

Зверев Дмитрий,  ученик 10-1 кл

Научный руководитель:

Лебедева Людмила Николаевна, учитель математики и информатики.

Г. Анадырь

2024 год

Оглавление

Введение

IT-сфера играет все более важную роль в современном мире, изменяя наш образ жизни, бизнес-процессы, общение и просто облик привычного человеку мира. Информационные технологии становятся его неотъемлемой частью, включая в себя различные технологии, такие как разработка программного обеспечения, управление данными, сетевые технологии, облачные вычисления, кибербезопасность и другие, которые в свою очередь меняют ставшими уже традиционными инженерные решения и технологии. Начиная от бытовой техники и заканчивая сложнейшими научными разработками, типа адронного коллайдера, от бизнеса и образования до медицины и развлечений – все это несет на себе преобразовывающий отпечаток информационных технологий.

Естественно, что современное развитие технологий оказывает значительное влияние на человеческое поведение и мышление. По-другому быть и не может. Рост зависимости от смартфонов, интернета и социальных сетей приводит к изменениям в нашей коммуникации и повседневных привычках. Большее время, проведенное в виртуальном мире, может стимулировать отстраненность и меньшую социальную активность в реальной жизни. В то же время, появление онлайн обучения и удаленной работы, благодаря развитию технологий, приводит к инновациям и пересмотру традиционных подходов к образованию и бизнесу. В результате эволюция технологий неизбежно влияет на изменение значимых аспектов жизни и мышления людей.

Попытка осмыслить новую техническую картину мира с ее плюсами и минусами является целью данного исследования.

Задачи:

• Прояснить, какие технологии составляют авангард науки на данном этапе;
• Найти плюсы и минусы стремительного развития ИТ;
• Показать изменение досуга и влияние на здоровье;
• Продемонстрировать трансформацию ценностей;
• Познакомить с понятием «интернет вещей»;
• Показать практическое применение интернета вещей на примере «умной» теплицы Павла Макатрова;
• Попробовать создать практический продукт при помощи современных технологий.

В связи со стремительным развитием IT и все возрастающей ролью их в обществе данное исследование является актуальным.

Актуальность исследования связана так же с новыми тенденциями в образовании и требованиями государства к результатам образования. Икт-грамотность входит в список необходимых навыков человека XXI века, а знание современных технологий и понимание возможных их путей развития является необходимым компонентом икт-грамотности.

Данное исследование выполнено при помощи и с использованием нейросетей не только для поиска информации, но и частичной генерации текста. В этом плане, само исследование является практическим результатом использования новейших технологий. Практическая значимость данного материала проявляется не только в значимости подобранных сведений для знакомства школьников и всех желающих с тенденциями развития IT и других современных технологий, но и в том, что в работе описывается подробный алгоритм работы с нейросетью для получения готового продукта.

Глава 1. Информационные технологии и общество.

2.1 Изменение социальной картины мира

Изменение социальной картины мира под воздействием IT является неоспоримым фактом. И дело не в только в технологических новинках, но и в трансформациях, происходящих с самим обществом. Ведь даже поверхностный взгляд на современное общество способен выхватить кардинальные отличия современного стиля и способов общения молодежи по сравнению с теми, которые были, грубо говоря, даже всего полвека назад. ИТ изменили и способы, и форматы прямого общения. Нынешние технологии, такие как электронная почта, мессенджеры, социальные сети, видеоконференции и многие другие, предоставляют уникальные возможности для коммуникации на расстоянии и увеличили скорость обмена информацией. Вместо традиционного личного общения все чаще мы используем цифровые платформы. И в этом есть и очевидные плюсы, и минусы. Это влияет на нашу способность выражать эмоции, нашу уверенность в собственных общих навыках и нашу способность эффективно взаимодействовать с окружающими. Таким образом, с появлением информационных технологий общение стало более удобным и эффективным, но в то же время его характер и формы значительно изменились. Вместо того, чтобы идти на свежий воздух, познавать мир через собственные впечатления и, скажем так, рецепторы, мы познаем мир виртуально – получаем информацию об объекте без сопровождения ее личным опытом. Мы узнаем о красотах природы, необыкновенных местах, но при этом это совсем не те ощущения, чем когда ты сам стоишь на вершине горы, ощущаешь движение ветра, впитываешь запахи, чувствуешь ломоту мышц от длительного подъема и восторг от преодоления трудностей.  И с одной стороны, самостоятельно оказаться в разных точках планеты можно довольно ограниченное количество раз, а с другой – картинка с экрана компьютера или телевизора не передает той гаммы чувств, которые возникают при реальном знакомстве с местностью.

Возможно ли, что тоже самое происходит и при дистанционном общении? Теперь мы можем общаться бесконечно больше. Но что, если при этом мы теряем какую-то важную часть общения? И как современному человеку теперь отделять правду от вымысла? И когда будет стерта та грань, когда мы еще умеем это делать? Что, если со временем технологии научатся сопровождать визуальный образ соответствующим набором для остальных сенсорных систем организма, и мы перестанем различать, какой мир реален, а какой выдуман? Ведь тогда не придется  сожалеть о том, что ты не можешь попасть в фантастический мир. Любой мир, выдуманный и самый безумный, начнет казаться самым настоящим, в особенности если появятся и тактильные ощущения.

И это – не сказка, а технолгия, которую ученые активно разрабатывают сейчас. Она называется технологией полного погружения. И с одной стороны – это прекрасно, человек может в виртуальности сконструировать любой мир и реализовывать в нем свои мечты. С другой – ужасно. Потому что на этом человек как вид может просто прекратить свое существование.

Да, досуг в современном мире стал более разнообразным и доступным благодаря играм, стриминговым сервисам, социальным сетям и онлайн-развлечениям. Технологии упростили доступ к информации о культурных событиях и мероприятиях, но важно не забывать о сохранении баланса между цифровым и реальным общением.

Нельзя забывать, что уменьшение физической активности и межличностных контактов может негативно сказываться на здоровье и социальных навыках человека. Использование ИТ может способствовать сидячему образу жизни из-за чрезмерного времени, проведенного перед экранами, что в свою очередь увеличивает риск развития различных заболеваний, включая ожирение и болезни сердца. Кроме того, чрезмерное использование социальных сетей и постоянное воздействие цифровых технологий на психическое состояние могут вызывать стресс, тревожность и другие проблемы со здоровьем.

Но кроме влияния на физическое здоровье человека, информационные технологии также изменяют и духовно-нравственное состояние личности, влияют на здоровье духа и души. Они изменяют ценности за счет использование видео контента как в игровых сервисах, так и художественном творчестве, включая художественную литературу, влияющую сразу на сердце человека, его подсознание, а не просто на разум. Также огромное влияние на изменение нравственных и духовных ценностей оказывают социальные сети, блогеры, которые зачастую не являются высокообразованными и гармонично развитыми, но при этом имеют огромную аудиторию, которая попадает под их влияние. Идеи, высказанные ими, порой даже самые нелепые и безумные, - это семена, которые неизбежно дадут плод в той или иной почве. А учитывая, что сейчас основные войны ведутся в цифровых информационных пространствах, феномен блогерства может быть успешно использован в политических целях, в том числе и врагами государства.  Могут быть предприняты попытки разрушения патриотических ценностей, что неизменно приведет к дестабидлизации обстановки в стране. Не секрет, что именно за счет подрыва патриотизма был развален Советский Союз. Когда люди поверили в то, что именно Запад желает им лучшей жизни и бесконечных благ, что именно Запад обладает лучшими ценностями, была потеряна вера в собственное государство и оно прекратило свое существование, похоронив под своими обломками великие достижения советской системы, например, самое качественное в мире образование или пищевую промышленность на натуральных продуктах.  

Если говорить о ценностях, то заметим, что под воздействием блогеров и социальных сетей в современном обществе уже изменились семейные ценности. И хотя, с одной стороны, IT обеспечивают семьям новые возможности для связи, развлечений, образования, организации и безопасности. Возможности видеозвонков, онлайн-игр, образовательных ресурсов и приложений для планирования, помогают семьям оставаться на связи, развиваться и чувствовать себя защищенными. Однако с другой, возникает такое движение как «Чайлдфри» — осознанный отказ от родительства. Его представляют люди, которые сознательно решили не заводить детей по разным причинам, не связанным со здоровьем или откладыванием рождения ребенка на более поздний срок. Данное движение подрывает само существование нации в рамках  государства и выгодно тем, кто не желает процветания данной конкретной стране. Но помимо Чайлдфри, изменяются взаимоотношения между поколениями, теряется уважение, желание поддерживать связь между поколениями, что неизменно приведет к потере аутентичности культуры,  так как культурный код передается именно от поколения к поколению, а не на генетическом уровне.

Что еще изменилось в обществе с развитием IT? Конечно же нельзя не сказать про трансформации рабочего пространства. Современные технологии позволяют работать удаленно, использовать облачные сервисы для обмена файлами, проводить видеоконференции и управлять проектами онлайн. Это привело к возможности более гибкой организации рабочего процесса, увеличению эффективности командной работы и снижению затрат на офисные пространства. Сотрудники теперь могут работать из любой точки мира, что расширяет возможности найма специалистов и улучшает баланс между работой и личной жизнью. Однако, важно помнить о необходимости обеспечения кибербезопасности и развития навыков, связанных с цифровыми технологиями. Таким образом, с развитием информационных технологий рабочее пространство стало более гибким, эффективным и адаптивным к современным требованиям бизнеса.

Но не только в изменении форм деятельности выражается изменение рабочего пространства. Трансформировался сам перечень профессий.  Новые технологии создали новые специализации, такие как программисты, специалисты по аналитике данных, веб-разработчики и другие. Кроме того, существующие профессии также изменились, требуя от сотрудников цифровых навыков и умения работать с ИТ-средствами. Некоторые профессии пропали вовсе. В целом, появление ИТ увеличило спрос на специалистов в этой области и повлияло на требуемые навыки в различных профессиях, в особенности, касаемые навыков работы с информацией.

Доступ к информации радикально изменился. Сегодня благодаря интернету и технологиям связи мы можем получить доступ к огромному объему информации в любое время и в любой точке мира. Электронные библиотеки, онлайн-журналы, поисковые системы позволяют нам получать актуальные данные, исследования и ресурсы за считанные секунды. С возможностью использования мобильных устройств мы можем получать информацию даже в движении. Это изменило наше обучение, работу, развлечения и общение, делая доступ к информации более комфортным и удобным. Но самое главное – появились нейросети, которые обрабатывают информацию с гораздо большей скоростью и эффективностью, нежели это может человек. Одна нейросеть может заменить год работы нескольких научно-исследовательских институтов, тем самым ускоряя скорость развития науки.

Нейросети — это математические модели, которые моделируют работу человеческого мозга и способны обучаться на основе большого объема данных. ИТ предоставляют возможности для обработки и анализа больших объемов информации, необходимых для обучения нейронных сетей. С появлением мощных вычислительных систем и специализированных алгоритмов машинного обучения, таких как глубокое обучение, нейросети стали широко применяться в различных отраслях, включая медицину, финансы, технологии и другие. С помощью ИТ были созданы многочисленные инструменты и платформы для разработки, обучения и развертывания нейронных сетей, что позволило значительно увеличить эффективность и масштаб применения этой технологии. Нейросети стали ключевым инструментом в области искусственного интеллекта и продолжают развиваться благодаря инновациям в сфере информационных технологий.

Хорошо это или плохо – ответить пока сложно. Но ученые всего мира предлагают временно приостановить развитие нейросетей до тех пор, пока не будет осмыслено то, что с ними уже произошло. Оценить последствия развития нейросетей и возможные угрозы. Однако бизнес и оборонные ведомства не готовы на такой шаг. Первые не хотят упускать выгоду, вторые – влияние.

И пока человечество только пытается осмыслить изменения, технологии занимают все большие ниши и ставятся на службу человеку там, где только можно. Значительные изменения претерпела медицина. Новые технологии улучшили доступ к медицинской информации, упростили процессы работы медицинского персонала, а также повысили точность диагностики и эффективность лечения пациентов. Внедрение электронной медицинской документации, телемедицины и анализа данных позволило улучшить качество медицинского ухода и сделало его более доступным для различных слоев населения. Также благодаря ИТ произошло улучшение в области образования медицинского персонала и пациентов, что способствует повышению медицинской грамотности и эффективности лечения. А еще ИТ принесло нано технологии в медицину что повысило успешность операций и добавила возможность лечить ранее не лечимые болезни. В целом, информационные технологии привнесли в медицину новые возможности и улучшения, что способствует более эффективной и качественной медицинской помощи.

Не обходится и без проблем. Одна из основных – это уязвимость данных для киберугроз и развитие кибермошенничества. И это огромный пласт среди социальных новшеств. Кибермошенничество в мгновение ока может лишить человека всего заработанного имущества, сломав таким образом жизнь человека. Причем удаленность и обезличенность снимает моральные ограничения и освобождает мошенников от терзаний совести.  Конечно, ИТ также предоставляют новые инструменты и методы для защиты информации. Организации могут использовать современные системы шифрования, многоуровневые системы безопасности, программное обеспечение для предотвращения взломов и мониторинга сетевой активности, чтобы защитить свои данные от угроз. Кроме того, разработка биометрических методов аутентификации, таких как сканеры отпечатков пальцев или распознавание лица, усиливают безопасность данных и доступ к информации. Благодаря информационным технологиям организации могут более эффективно защищать свою информацию и предотвращать кибератаки.

Появилась необходимость в создании и изменении законодательства для регулирования новых аспектов, таких как киберпреступности, защита данных, электронная коммерция и другие сферы. Благодаря ИТ улучшились процессы судебных и правоприменительных органов, таких как электронное подача и обработка документов, а также хранение и доступ к информации. Системы электронного подписания и электронных баз данных позволяют упростить работу с правовой документацией и повысить ее достоверность. Однако проблему киберпреступности это пока еще не решает.

Таким образом, мы видим как плюсы, так и минусы развития IT.

Попробуем систематизировать некоторые из них.

Плюсы и минусы развития IT

Хотя работа в области информационных технологий имеет свои плюсы и минусы, многие специалисты считают ее увлекательной, динамичной и перспективной.

Глава 2. Самые значимые  технологии современности

Социологи и исследователи выделяют на данный момент восемь технологий, которые считаются наиболее кардинальными и влияющими на изменение будущего: нейросети, беспилотный и электротранспорт, инвестирование через мобильный банкинг, маркетплейсы, онлайн-обучение, VR и AR, 3D печать и «Интернет вещей».

В той или иной степени практически каждый уже сталкивался с ними в той или иной степени. Данный проект – это в том числе и практический результат использования одной из них – нейросетей.

Но не только эта технология доступна прямо сейчас каждому из нас, но и технология, получившая название «Интернет вещей».

2.1 Интернет вещей

Интернет вещей (IoT) — это концепция, при которой физические устройства могут быть соединены через сеть для обмена данными и взаимодействия друг с другом или с центральной системой. Примеры IoT включают умные домашние устройства, такие как умные термостаты и умные светильники, а также промышленное оборудование, автомобили и медицинские устройства. Цель IoT - создать умную среду, где устройства могут автоматически взаимодействовать и принимать решения без человеческого вмешательства. Это может повысить эффективность использования ресурсов, улучшить качество жизни и создать новые возможности для бизнеса.

Интернет вещей имеет огромный потенциал в различных сферах жизни, таких как здравоохранение, транспорт, сельское хозяйство, промышленность и многое другое. Например, в медицине IoT позволяет создавать устройства для мониторинга здоровья пациентов и предотвращения болезней. В сельском хозяйстве IoT помогает улучшить урожайность и эффективность использования ресурсов.

Однако с ростом числа подключенных устройств IoT возникают проблемы безопасности. Недостаточная защита данных и уязвимости в устройствах могут привести к утечкам информации или кибератакам. Поэтому необходимо уделять большое внимание защите данных и обеспечению безопасности в сфере IoT.

2.1.1. Умные теплицы

Где используется IoT кроме умных домов? В сельском хозяйстве. Технология IoT помогает повысить производительность, снизить затраты и улучшить качество продукции. Однако при внедрении таких технологий важно учитывать особенности конкретного региона, типа почвы и культурных особенностей. В частности, теплица «Живая зелень» Макатровых в нашем городе является яркой демонстрацией возможностей технологии IoT, являясь «умной» теплицей - высокотехнологичным производством, управляемым системами датчиков и контроллеров. Умные теплицы работают в сочетании с технологиями автоматического полива и системами HVAC. Интеллектуальные датчики фиксируют данные о росте растений, орошении, наличии вредителей и освещении и отправляют их на локальный или облачный сервер. Веб-консоль администратора позволяет фермерам настраивать параметры системы и интегрировать ее с другими решениями. Мобильное приложение генерирует оповещения и отчеты о производительности теплицы IoT.

Умные теплицы делятся на теплицы с использованием гидропоники (выращивание агрокультур без почвы) и обычное выращивание агрокультур в грунте. Решения грунтового выращивания используются чаще. Теплица Макатровых представляет смешанное решение – гидропоника с особым грунтом. Тепличное хозяйство «Живая Зелень»  является одним из самых высокотехнологичных производств ЧАО. На предприятии установлена система автоматизированного полива, датчики света, влажности. Вся информация стекается в пункт управления теплицей и обрабатывается с помощью программного обеспечения. После обработки система отдает команду на изменение освещенности, корректировку температуры, подкормку растений удобрениями, полив и т.д.

Ключевыми для умных теплиц стали такие технологии, как LED-проекторы для роста растений, технологии подключения, ирригационные системы, клапаны и насосы, системы мониторинга, системы управления.

Технологии HVAC и LED-фитоламп главенствуют на рынке тепличного оборудования. HVAC-оборудование – это комплекс, состоящий из систем отопления, вентиляции и кондиционирования помещений. Задача HVAC–систем в теплицах и оранжереях – поддерживать идеальную температуру для круглогодичного выращивания конкретной культивируемой агрокультуры или экзотических растений, сглаживая негативные факторы окружающей среды. Преимущества HVAC заключаются в минимизации операционных затрат.

Светодиодные (LED) проекторы обеспечивают дополнительное освещение для агрокультур, выращиваемых в теплице или оранжерее.  Также используются различные датчики: температурные, влажности, экспонометра, состава почвы (кислотность, химический состав), точки росы, контроля качества воды для полива и т.д.

Для связи датчиков используются проводные или беспроводные сети. Сейчас распространена технология WI-FI. В удаленных районах могут быть задействованы LPWAN, такие, как LoRaWAN, RF, NB-IoT и т.д. Как правило, для связи используются сети не лицензируемого диапазона, что во многих случаях сокращает стоимость использования оборудования, абонплату за сервис и т.д.

Для управления системами используются десктопные и мобильные приложения, которые обычно имеют интуитивно-понятный интерфейс. Контролировать все процессы можно с помощью планшета, смартфона, ноутбука.

Автоматизация теплиц  защищает от перепадов температуры и экстремальных температур, которые могут навредить растениям, помогает осуществлять контроль инвентаря и другого оборудования, контролируя его выход из строя. Необходимое количество IoT-датчиков рассчитывается индивидуально. Один датчик на примерно 30 кв. метров пахотных земель. Микроконтроллеры датчиков потребляют очень мало энергии (150 ма с активной передачей данных в сетях BLE и Wi-Fi и всего 5 ма с включенным режимом глубокого сна).

Технология IoT также используется в промышленности - помогает предприятиям повысить производительность, снизить издержки, улучшить качество продукции и обеспечить безопасность рабочих процессов, в  ритейле - помогает магазинам повысить продажи, улучшить обслуживание клиентов, оптимизировать процессы и следить за изменениями в рыночной среде; в здравоохранении - может значительно улучшить доступность медицинской помощи, повысить качество обслуживания пациентов, снизить издержки и улучшить результаты лечения; в умных машинах - позволяет повысить эффективность работы, снизить издержки, улучшить качество продукции и обслуживания, а также создать более гибкие и инновационные производственные процессы.

2.2 Работа с нейросетью

.

При написании данной работы была использована нейросеть GPT

Я делал запрос у нейросети по определенной теме, обрабатывал вручную текст, проверял достоверность информации по сторонним источникам и потом писал текст данного проекта по ее ответам.

Запросы были по типу “Расскажи подробнее о такой-то теме”.

Сначала я пользовался сетью Chat-GPT 3.5, но потом нашел версию Chat-GPT 4 и перешел на неё.  Я делал следующие запросы: "Расскажи мне про информационные технологии" чтобы самому понять, что это такое; Потом "напиши мне текст про информационные технологии" чтобы его потом подправить и уже вставить в текст проекта, так как писать всё с нуля сложнее и лень; "Расскажи мне про интернет вещей" по той же причине, что и в первом запросе. И т.д. про каждую тему, которую я плохо знал или не знал вовсе. В некоторых запросах по надобности добавлял уточнения "больше текста" или "меньше текста", в зависимости от темы.

Полученный материал пришлось редактировать, выстраивая в единый текст, дополнять осмысливать, проверять на достоверность. Но все же нейросеть значительно сократила время работы над проектом и помогла оформить мысли правильно

Заключение.

Таким образом мы видим, что мир в плане эволюции ИТ не стоит на месте, а стремительно движется вперед с какой-то стороны облегчая нам жизнь, а с какой-то усложняя её. Это неизбежный процесс. И наша задача – оставаться в нем, держать руку на пульсе, чтобы шагать в ногу со временем.

Знание о новых технологиях может побудить к знакомству с ними. А это в свою очередь, поднимет человека еще на одну ступеньку в формировании икт-компетенций.

Данный проект расширил кругозор автора в плане существующих технологий. Дал возможность ближе познакомиться с развитием и возможностями нейросетей, прояснил, что они далеки от совершенства. Поэтому время, потраченное на его подготовку, - это хороший задел на будущее.

Список использованных источников

1. https://t.me/chatsgpts_bot
2. Технологии будущего: топ новых изобретений, которые изменят жизнь/ /https://practicum.yandex.ru/blog/tehnologii-buduschego/
3. ChatGPT & midjourney | AI bot/https://t.me/GPT4Telegrambot
4. GPT + Midjourney/https://t.me/chatsgpts_bot
5. Макатров ИП тепличный комплекс/ИП Макатров П. А./https://brand.erdc.ru/residents/makatrov?ysclid=luuyqubv19336839028
6. Умные теплицы/Какие технологии делают теплицы умными/http://iot.ru/selskoe-khozyaystvo/umnye-teplitsy