Программные продукты и системы

"Быть может, хоть сегодня люди поймут, что нельзя выстроить теорию, а затем подгонять над нее реальность".

Вацлав Гавел

Во многих зарубежных странах за последние два десятка пег продажа пакетов математических программ превратилась в самостоятельную отрасль тор* говли. Североамериканский рынок, если смотреть из СССР, представляется до отказа заполненным высококачественными пакетами программ по численным (вычислительным) методам математики, в частности, по оптимизации, математической статистике, планированию эксперимента. Можно предположить, что при ближайшем рассмотрении на рынке обнаружатся менее заполненные области - лакуны. К примеру, такими лакунами могут быть статистический контроль качества (в форме мониторинга производственного процесса), мониторинг общего состояния больного при определенном заболевании, геологические исследования и т.п. Эти лакуны могут заполняться специализированными пакетами, содержащими многочисленные программы из области численных методов, математической статистики, объединенные специальным образом и дополненные вспомога!ельными программами из соответствующих предметных областей.

Рынок программных продуктов по математике в СССР только создается и, видимо, пока не заполнен. При этом у тысяч пользователей имеются обычно не купленные, а переписанные (это, конечно, эвфемизм слова "краденные") пакеты NAG, IMSL, MATLAB, STATGRAPHICS, BMDP, SAS, MINITAB и др. Тем не менее по ряду причин тысячи организаций хотят покупать отечественные пакеты программ по оптимизации, математической статистике и прочим математическим дисциплинам. Вот некоторые причины: западные пакеты программ слишком сложны, громоздки; программы не снабжены достаточно подробной документацией на русском языке; стиль и содержание документации не вполне подходят отечественным специалистам.

Покупая отечественный пакет, пользователи надеются получить документацию, адеккашую их знаниям. Возможно, дело в том, что документация зарубежных пакетов и их интерфейс не годятся для пользователя, который, как правило, толком ire знает математическую статистику или методы оптимизации. По этой причине автор пакета и фирма (ей приходится и дорабатывать пакет, доводя его до необходимой "кондиции") должны обеспечивать некоторую замену "невыученному учебнику" по предметной области пакета.

Развивая последнее соображение, мы обсудим влияние распространения в обществе пакетов программ по математическим методам на распространение математических знаний. Конечно, речь идет о знаниях в конкретных областях, таких как математическая статистика, вычислительные методы, оптимизация и, разумеется, об ош,1те применения математических методов и ЭВМ к прикладным задачам из разнообразных предметных областей. Математическое просвещение - довольно трудная проблема. Одна из причин неэффективности математического образования в вузах - недостаточное вовлечение студентов в процесс применения математики к конкретным задачам.

В последние десятилетия мы можем видеть, как с ростом числа ЭВМ, а особенно персональных, пользователи вспоминают и узнают о наличии полезных математических методов и все чаще покупают соответствующие пакеты программ (ПП).

В ходе выбора, приобретения, применения ПП многие инженеры, экономисты, исследователи в естественно-научных и гуманитарных областях знакомятся с тем или иным математическим методом. Этот способ ознакомления дополняет традиционные методы обучения и, возможно, превосходит их в активности усвоения знаний. Тысячи пользователей ПП по математической статистике пользуются одним или несколькими зарубежными ПП или, значительно реже, разработанными в СССР, например ПП, распространяемыми СП "Стат-Диалог", деятельностью которого руководит проф. С.А. Айвазян: МЕЗОЗАВР, САНИ, СИГАМД, КЛАСС-МАСТЕР, РЕГРАН; руководители авторских коллективов СЕ. Кузнецов, СЮ. Адамов, И.С. Енюков, Б.Г. Миркнн, В.В. Федоров соответственно. Эти пакеты отличаются продуманностью математических решений, набором оригинальных методов.

Близкая по духу, но в ином стиле работа велась в Отделе математических разработок СП "Интерквадро". Пользователям предлагаются пакеты программ, как правило, не содержащие сложных методов, предназначенные для неспециалиста в области математической статистики и оптимизации.

В процессе распространения этих ПП выяснилось, что основной трудностью является доведение до потребителя информации о его возможностях в области анализа данных с помощью того или иного ПП.

Оказалось, что в условиях СССР трудно сообщить тысячам специалистов конкретных предметных областей о тех возможностях, которые им может предоставить неука или даже фирма (например об обработке данных, об интерпретировании результатов наблюдений и их анализе, о рекомендациях по принятию определенных решений).

В ходе работы возникло новое самостоятельное направление коммерческого распространения знаний - продажа аналитических обзоров. К примеру, обзоры "Программное обеспечение в области охраны окружающей среды", "Автоматизированные системы контроля качества окружающей среды" и др. стоят от 400 до 1200 руб., (для академических НИИ и вузов, конечно, есть скидка) и тем не менее специалисты инициируют такую покупку. Продажа обзоров, на наш взгляд, весьма прогрессивное явление. Здесь мы видим проявление понимания ценности добытых знаний. Именно покупатель-специалист в другой области начинает понимать, что самостоятельное составление обзора по относительно новой для него сфере знаний требует от 3 до 8 месяцев работы в библиотеках. При этом способ поиска информации покупателю не вполне ясен. Другое дело, когда обзор написан группой специалистов, давно работающих в данной предметной области, хорошо знающих источники информации (специальные журналы, фирменную документацию, базы данных и проч.). Покупатель, ознакомившись с тем или иным аналитическим обзором, получает доступ к новой и важной для него области знаний в течение нескольких недель. Именно этим определяется процесс осознания выгодности покупки знания.

Приведем краткое описание пакетов статистических программ.

Пакет STADIA содержит наиболее ходовые методы прикладной математической статистики, которые дают возможность решать наиболее часто встречающиеся задачи анализа данных в технике, экономике, медицине и в ряде других предметных областей (разработан авторским коллективом во главе с А.П. Кулаичевым). Несколько более специализирована библиотека программ TREND, предназначенная для прогнозирования показателей от времени (временных рядов). Программы ориентированы на обучение широкого круга пользователей (автор Е.З. Демиденко). Пакет МЕЗОЗАВР специализирован на анализе временных рядов, САНИ - на анализе нечисловой информации. Оба пакета разработаны в "Стат-Диалоге". STADIA и TREND хорошо распространяются в СССР.

Пользователи перечисленных и подобных им ПП естественным образом повышают свой образовательный уровень в областях применения математической статистики, исследования операций, принятия решений и т.д.

Необходимость анализа данных в работе с ПП вынуждает пользователя читать книги. К сожалению, по математической статистике учебные книги труднодоступны. Мы рекомендуем учебное пособие Ю. Тюрина и А. Макарова ("Начало математической статистики", 1991), которое хотя бы отчасти поможет пользователю разобраться в предмете (справки о приобретении пособия по телефону в Москве 111—93-16).

Чтение книг и обучение в ходе освоения ПП, видимо, куда более эффективно, чем в отрыве от этого процесса (конечно, эта проблема отчасти изучалась в рамках исследований по теме "Обучение с применением компьютера", хотя акценты в таких исследованиях могли быть расставлены несколько иначе).

В чем причины покупки пакетов и обзоров ценой в несколько тысяч и в несколько сот рублей? Одна иэ главных причин - необходимость "занять чем-то разумным себя и компьютер". Подоплека этого дела примерно такая:

1)        лаборатория (отдел) ждут или получили ПЭВМ;

2)        в лаборатории (отделе) и вокруг них есть кое- какие плохо поставленные задачи или хотя бы жела ние их решить;

3)   кто-либо из сотрудников лаборатории (отдела) не много знаком с тем или иным разделом математики и (или) имеет опыт применения;

4)   необходимо дать понять URBI ET ORBI, что и в лаборатории (отделе) не лыком шиты и понимают, что такое математическая культура. Здесь возможен другой вариант - в лаборатории (отделе) есть сотруд ники с математическим образованием и им эта "воз ня" интересна;

5)   руководство понимает, что очень небесполезно об рабатывать и интерпретировать экспериментальные данные (не очень часто встречающаяся причина);

6)        необходимо обучать студентов или специалистов не просто "работе на ПЭВМ", а чему-то "научному".

7)        в лаборатории или отделе не только ведутся серьезные исследования и требуется их серьезная об работка, но и есть коллективное понимание необхо димости анализа и интерпретации данных, поиска наилучшего решения и т.п. (тоже не очень часто встречающаяся причина).

К несчастью, довести до сведения десятков тысяч возможных пользователей информацию о пакетах программ, обзорах традиционными методами (научные лекции и учебные книги, конференции, семинары И т.п.) не удается. Здесь нужны куда более действен-

ные приемы распространения информации, ориентированные на восприятие сотен тысяч пользователей.

Поскольку число продаж ПП по математическим методам в 1990-е годы может неизмеримо возрасти, то десятки тысяч специалистов смогут реально приобщиться к применению математических методов с помощью ЭВМ. Возможно, в этом и будет состоять наибольшая польза от применения ПП в ближайшее десятилетие. Мы должны учитывать возникновение нового метода образования — освоение ПП — и увязку его со старыми, более традиционными методами распространения знаний.

В связи со всем вышеупомянутым в условиях СССР не следует копировать зарубежный опыт разработки и особенно распространения ПП. Надо критически рассмотреть принятые методы организации диалога, написание документации и, может быть, пересмотреть их в сторону расширения до объясняюще-обучающей системы, и в первую очередь разработать новые методы маркетинга. Авторам и распространителям ПП полезно почаще вспоминать, что на полках отечественных книжных магазинов нет учебников, руководств, справочников, а в большинстве вузов до сих пор не обучают применению математики. В свою очередь, издательствам "Наука", "Мир", "Финансы и статистика", "Радио и связь", "Высшая школа" и др. следовало бы выпустить большими тиражами {от 30 до 200 тыс. экз.) базовые учебники и справочники по применению математики. Недавний вопиющий пример непонимания состояния рынка справочной литературы и, как следствие этого, недостаточного тиража (20 тыс.) - Справочник по прикладной статистике, т. 1, 2, издательства "Финансы и статистика", 1989 г. Другой пример - выпуск Главной редакцией физмат-литературы издательства "Наука" справочников Бронштейна и Ссмендяева, Т. Корн и Г. Корн несколькими сотнями тысяч экземпляров, которые всегда за первый после издания год раскупаются, причем последний отчасти из-за отсутствия других справочников. В этом случае целесообразно было бы переиздать справочники (например Pearson) тиражом 250-500 тыс. экземпляров. К сожалению, большая часть справочной литературы не предназначена для массового пользователя.

В такой ситуации фирмам, выпускающим ПП, приходится брать на себя не только функции учебного центра по прикладной математике (например, в "Стат-Диалоге", СП "Интерквадро" есть курс "Машинная статистика"), но и более широкие просветительские функции (в частности формирование рынка). Если же фирмы не будут понимать этот вопрос достаточно широко, то их погубит узость рынка пакетов прикладных программ по математике. Только опережающая и энергичная просветительская деятельность может содействовать формированию рынка, адекватного развитию прикладной математики.

Помимо перечисленных неблагоприятных факторов маркетинговой среды (отсутствие в СССР регулярного образования по предметной области, недостаточность специальной литературы и т.п.) появились и благоприятные.

Первый из них — стремительный рост числа ПЭВМ в стране. Второй — рост образовательного уровня инженеров и экономистов, который сопровождается возрастанием интереса к анализу данных (АД). Дело в том, что АД (здесь этот термин употреблен в самом широком смысле) "органически присущ" следующим областям: исследованию операции, маркетингу, социологии, психологии, вообще социально-экономическим исследованиям. Последние быстрее развиваются при происходящей демократизации нашего общества. Эти обстоятельства и влияют на рост интереса к способам и самому АД, а отсюда - и на интерес к ПП по статистике, оптимизации.

Третий фактор - неуклонное развитие науки и техники в мире.

Описанная ситуация и опыт работы по распространению наукоемких программных продуктов позволяет надеяться на увеличение влияния распространения ПП на вовлечение в исследования по соответствующей предметной области.

Список рекомендуемой литературы

1.     Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / 2-е им. - М.: Наука, 1976.

2.     Благуш П. Факторный анализ с сообщениями / Пер. с чешек. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 247 с.

3.     Большее Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической ста тистики. - 3-е изд. - М.: Наука, 1983. - 416 с.

4.     Гласе Д*.т Стэнли Дж. Статистические методы в педагогике и психологии / Пер. с англ. - М.: Прогресс, - 1976. - 495 с.

5.     Джессен Р. Методы статистических обследований / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 478 с.

6.     Джонсон Н., Лион Ф. Методы планирования эксперимента. -М.: Мир, 1981.-516 с

7.     Джонсон II., Лион Ф. Статистика и планирование экспери мента в наухе и технике: Методы обработки данных. / Пер. с англ. - М.: Мир, 1980. - 510 с.

8.     ДреЙпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. - 2-е изд., перераб. и доп. Кн. 1,2 / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1986, 1987. - 366 с, 351 с

9.     Закс Л. Статистическое оценивание. - М- Статистика, 1976. - 598 с.

10.     Кендэл М. Временные ряды / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 199 с.

11.     Кимбд Г. Как правильно пользоваться статистикой / Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1982.

12.     Ликеш И., Ляга И. Основные таблицы математической ста тистики / Пер. с чешек. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 356 с.

13.     Льюс К. Методы прогнозирования экономических показате лей / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1986. - 133 с

14.     Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе вещества. - М.; Фиэматгиэ, 1960.

15.     Смирнов Н.В., Дунин-Барковский U.B. Курс теории вероят ностей и математической статистики для технических прило жений. - 2-е изд., испр. и лоп. - М.: Наука, 1965.

16.     Справочник по прикладной статистике. В 2-х т. / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 510 с, 526 с.

17.     Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим

аспределениям. - М.: Статистика, 1980. }. Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента / Пер. с англ. - М.: Мир, 1967. - 406 с.

19. Холлендср М., Вулф Д. Непараметрические методы статистики / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 518 с.