گفتگو با دکتر محمدکاظم اکبری* درباره مهندسی اطلاعات و ابررایانه‌های داخلی (بخش نخست)

فناوری اطلاعات؛ فرصت یا تهدید

آقای دکتر، لطفا برای شروع تعریف خود را از فناوری اطلاعات و جایگاه آن در جهان امروز، بیان فرمایید. همان‌طور که می‌دانید، دوران کنونی را عصر اطلاعات می‌نامند و دانش پردازش و فناوری اطلاعات آن‌قدر پیش رفته که دیگر مراکز علمی مطرح در دنیا، آن را «مهندسی اطلاعات1» می‌خوانند. با گسترش حیرت‌آور فناوری اطلاعات و علوم مربوطه، امروز دیگر فناوری اطلاعات از مرحله حرف به مرحله پیاده‌سازی و به‌کارگیری وسیع آن تبدیل شده و کاربرد فناوری اطلاعات به‌زودی تمام ارکان زندگی جوامع بشری را به‌طور کامل تحت تاثیر قرارخواهد داد. ‌ ‌

کد خبر: ۲۳۲۳۱۳

درباره تاثیر اهمیت مهندسی اطلاعات در آینده، همین بس که این فناوری به‌طور وسیع و عمیق در تمام ابعاد زندگی ما یعنی ابعاد فرهنگی، علمی، سیاسی، اجتماعی، اقتصادی و نظامی در حال نفوذ و رسوخ بوده و به‌طور روز افزون و همه جانبه ما را در گیر خود خواهد کرد. اما نکته مهم این است که من‌بعد چگونه در ابعاد مختلف، برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری خود را درباره مهندسی اطلاعات به‌انجام رسانیم؟ چگونه فعالیت‌های خود را سازماندهی کرده و دستاوردهای حاصل از آن را در ارتباط با یکدیگر هماهنگ سازیم؟ همچنین تعیین کنیم که مدیریت اجرایی این فعالیت‌ها به چه شکل بوده و ما از چه طریق، به‌نحوی شایسته به اهداف مورد نظر برسیم؟

همان طور که می‌دانید، با فراگیر شدن این علوم و فناوری‌ها و عملیاتی شدن آنها حدود و ثغور بین‌المللی درهم نوردیده شده و مرزبندی‌های جغرافیایی و کشوری تقریبا کم‌رنگ و یا محو خواهد شد. در واقع به‌دنبال بحث جهانی‌سازی2‌ ‌که قدرت‌های مطرح جهانی مجدانه به‌دنبال اجرایی کردن آن هستند، تا به‌وسیله آن بر کل دنیا سیطره پیدا کنند، با عملیاتی‌شدن طرح‌های مختلف ‌IT‌ زمینه‌های لازم برای این امر فراهم خواهد شد. حال باید با بررسی علمی و دقیق پیشرفت‌های حاصل شده و ابزار فنی به‌کار گرفته شده و تعیین میزان قدرت و تاثیرات و تهدیدات آن به‌دنبال راهکارهای علمی لازم جهت فراگیری این علوم و فناوری بوده تا در موقع لزوم در برابر تهدیدات از خود دفاع کنیم. یعنی باید نحوه استفاده از این ابزار و علوم و فنون مربوطه را به‌طور اساسی و زیربنایی فرا بگیریم و برای لحظه خطر آماده باشیم. البته این موضوعات با هم مرتبط هستند یعنی وقتی نحوه استفاده از این فناوری‌ها را به‌طور علمی و عمیق بیاموزیم، لاجرم راهکارهای دفاعی در قبال آن را هم پیدا خواهیم کرد. لابد شنیده‌اید که بهترین دفاع حمله است، یعنی باید با آموزش، تحقیق و کسب تخصص لازم به استقبال تهدیدها برویم نه‌این‌که از آنها فرار کنیم. ‌ ‌

به‌عنوان نمونه مساله امینت اطلاعات که به‌صورت یک گرایش علمی در دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات دانشگاه صنعتی امیرکبیر تدریس می‌شود، پس کاربرد فراگیر فناوری اطلاعات در زندگی روزمره ما، می‌تواند به‌صورت یک گلوگاه بر کلیه فعالیت‌های اقتصادی، سیاسی، اجتماعی، فرهنگی و نظامی در آینده تاثیرگذار باشد. یعنی دقیقا زمانی که همه جامعه به‌طور گسترده و موثری به ابزارهای فناوری اطلاعات و تسهیلات ارایه شده توسط آن آلوده و معتاد شده‌اند. البته این نقدها جهت نفی فناوری‌های جدید و تسهیلات ارایه شده توسط آنها و یا مستمسکی برای ترغیب افراد جهت عدم استفاده از آنها نیست، بلکه هشداری است که چگونه به‌طور هوشمندانه از آنها در جهت منافع ملی خود استفاده کنیم. لذا باید شجاعانه و با عزم جزم برای کسب عمقی این علوم و فناوری‌ها اقدام کنیم و با پشتکار و سعی و تلاش لازم ابعاد ناشناخته آن را فراگرفته و به تمام ابعاد ناشناخته آن احاطه کامل پیدا کنیم.

حال فرض کنید که تمامی برنامه‌ریزی‌ها و سیاست‌گذاری‌های مربوط به پیاده‌سازی و کاربرد حوزه مهندسی اطلاعات به‌درستی صورت پذیرد و تمامی علوم و فنون لازم را فراهم آوریم؛ آن‌وقت نیازمند زیرساخت‌ها و ابزار قدرتمندی برای ارائه آن هستیم. در مهندسی اطلاعات مبحثی وجود دارد به نام سیستم‌های فراگیر3‌ ‌که این مبحث نیز با مباحث علمی دیگر در ارتباط تنگاتنگ خواهند بود، مباحثی مانند کتابخانه‌های دیجیتال فراگیر، خدمات بانکی الکترونیکی یکپارچه، انواع سرویس‌های الکترونیکی، محاسبات توری (شبکه‌ای)، محاسبات سیار و .. . خلاصه این‌که درصورت محقق شدن کامل این ایده کلیه افراد، ابزار، اشیا و ... در تعامل با یکدیگر خواهند بود تا با ارائه و یا دریافت سرویس‌ها، آسایش و آرامش لازم را برای کل بشر فراهم آورند.

با تحقق چنین سیستمی، جهان آینده چگونه خواهد بود؟

با پیاده‌سازی این ایده در آینده، سیستم‌های اطلاعاتی فراگیری برپا خواهند شد که تمام اجزایش هوشمندانه در تعامل با یکدیگرند، در اینجا ممکن است یکی نقش سرویس‌دهنده و دیگری سرویس‌گیرنده داشته باشد. از دارندگان مشاغل و فعالیت‌های کلیدی، تا افراد معمولی در این گستره حضور دارند. حتی ابزارها نیز از خودرو و تلفن همراه گرفته، تا انواع لوازم منزل و ... به‌طور هوشمند درگیر خواهند بود و در هر لحظه ممکن است بخواهند درخواستی را ارسال یا سرویسی را تحویل بگیرند، و حجم عظیم فعالیت و هماهنگی و ارتباط آنها حیرت‌آور خواهد بود.

حال در این فضا وقتی که شما درخواستی را برای ارایه یک سرویس و یا دریافت آن می‌فرستید، هر درخواست ممکن است از یک تا هزاران فعالیت4‌ ‌را فعال کند. در این صورت اگر قرار است هزار درخواست به این نحو در هر لحظه صادر شود، چند فعالیت باید فعال شود؟ چیزی نزدیک به یک میلیون. به این میزان درخواست چگونه و به چه ترتیبی باید پاسخ داد؟ کدام سرویس‌دهنده قدرتمند از عهده این حجم سنگین فعالیت برخواهد آمد؟ ‌ ‌

در دنیای آینده که صحبت ازسیستم‌های فراگیر است، همه کس و همه چیز هوشمند هستند و در یک سیستم عظیم یکپارچه در حال فعالیت هستند، البته این محیط فقط محدود به انسان ها نیست بلکه اشیا هم هوشمندانه شرکت دارند، تمامی ابزارها در این دنیای اطلاعاتی قابلیت ارسال و دریافت اطلاعات را دارند. چنین ابزار و فناوریها البته مزایای خود را خواهند داشت، اما نباید غافل شویم که در آن فضا دیگر کسی دارای استقلال کامل و حریم خصوصی لازم نخواهد بود، زیرا می‌توان به هر شخص و یا اطلاعات او، در هر زمانی، در هر شرایطی و در هر جایی دسترسی پیدا کرد. بنابراین، امنیت افراد و حریم خصوصی آنها به‌شدت به‌‌خطر می‌افتد. و هر چه هم که برای حذف ناهنجاری‌ها و مزاحمت‌ها کار شود، باز هم برخی خواهند توانست با دسترسی غیرمجاز به اطلاعات افراد و تجاوز به این حریم‌ها باعث صدمه و آزار دیگران شوند، و این علاوه بر سوء‌استفاده‌های قدرت‌های زورگو و تجاوزگر جهان خواهد بود. کمااین‌که امروزه هم نفوذی‌های غیرمجاز می‌توانند به اطلاعات سیستم‌های بسیار محافظت شده، مانند مراکز نظامی و امنیتی از قبیل پنتاگون و سازمان سیا که دارای سیستم امنیتی چندلایه هستند، دسترسی پیدا کنند. ‌ ‌

پس در آینده، در کنار مزایای فناوری و مهندسی اطلاعات، این مشکل وجود دارد که با فراهم آوردن بعضی امکانات و تسهیلات، آرامش و آسایش افراد به‌نوعی دیگر به خطر افتد و اگر هم بخواهیم امنیت و حریم خصوصی را تا حدودی تامین کنیم، به ابزارهای بسیار نیرومند مانند مراکز داده هوشمند ‌(IDC)‌ 5‌ ‌و ابرکامپیوترها)‌(HPC‌6‌‌ نیاز خواهیم داشت. ‌ ‌

از سوی دیگر، برای انجام کارهای متداول و برای پاسخ به درخواست‌های روزمره افراد نیز به «مراکز داده7» یا ‌IDC‌ ها نیاز خواهیم داشت. حال در این دنیای رقابتی، سریع، متلاطم و نامتجانس از نظر انواع سیستم‌عامل‌ها، سخت‌افزارها و نرم‌افزارها، چه مرکزی باید هدایت، مدیریت و کنترل آنها را برعهده بگیرد؟

‌ ‌عظمت کار به‌جایی می‌رسد که دیگر نمی‌توان میان ‌IDC‌ها و ‌HPC‌ها تمایزی قایل شد و آنها باید به‌صورت یک سیستم واحد نقش‌آفرینی کنند. زیرا ‌IDC‌ها از پس محاسبات عظیم و سنگین برنمی‌آیند و باید ‌HPC‌ها در مجاورت آنها خدمات‌رسانی کنند. حال ممکن است برخی فعالیت‌ها در این دنیای جدید با یکدیگر هم‌پوشانی داشته باشند. لذا جهت یک عملکرد سریع و بهینه لازم است ابر رایانه‌ها برای تشخیص این ارتباطات و محاسبات مربوطه به کار گرفته شوند. مثلا در بحث امنیت اطلاعات که جایگاه ویژه خود را دارد، باید بدانیم از نظر سخت‌افزار و نرم‌افزار چه نوع سیستم‌هایی داشته باشیم که از عهده امنیت مورد نیاز بر آیند و در ضمن اطلاعات را هم به‌درستی پردازش کنند. در باب نرم‌افزارها هم به همین شکل، یعنی نرم‌افزارها باید بسیار قدرتمند باشند و غول‌های نرم‌افزاری بر روی غول‌های سخت‌افزاری چنان ممزوج شوند که به‌صورت یک سیستم عظیم یکپارچه از پس وظیفه بزرگ مجازی‌سازی8‌ ‌به‌صورت جهانی بربیایند. در اینجا جدای بحث‌HPC‌ها و ‌IDC‌ها، اهمیت سیستم عامل‌ها و نرم‌افزارهای ایمن و سریع کاملا واضع است.

با این وصف، کاربردهای فناوری اطلاعات در امور گوناگون بیشتر و مهم‌تر خواهد شد.

درست است. برای نمونه، یکی از کاربردهای فناوری اطلاعات به‌همراه برخی فناوری‌های نوین دیگر، که در گذشته نزدیک به‌کار گرفته شده، شبکه‌های موردی9‌ ‌و کاربردهای نظامی آن است که ایالات متحده از آن در جنگ‌های اخیر استفاده کرده است. بدین‌گونه که تعدادی حسگر را که امکان ضبط تصاویر و صوت، سنجش دما و مانند این‌ها دارند، توسط هواپیما در منطقه موردنظر پخش می‌کنند و اطلاعات لازم را از طریق ارتباط آنها با ماهواره و سایر گیرنده‌های ثابت و متحرک جمع‌آوری می‌کنند. البته طراحی و مدیریت این شبکه‌ها خود یک زمینه پژوهشی بسیار فعال است. اما به‌تازگی کاربردهای جدیدی برای آن پیشنهاد شده که بسیار جالب به‌نظر می‌آید. برای نمونه، «شبکه حسگر پزشکی10» که در آن حسگرهایی به اندازه ته‌سوزن در بدن تزریق یا نصب می‌شوند و پزشک می‌تواند توسط آنها و از طریق شبکه‌های ارتباطی، به کنترل احوال اشخاص و درمان بیماران بپردازد. ‌ ‌

کاربرد این تکنیک باعث ارائه یک سرویس بی‌نهایت مفید در جهت تامین سلامت افراد در کل جهان شده است. بدین ترتیب که با نصب این سنسورها در بدن افراد و مانیتور کردن عملکرد اعضای بدن یک فرد از طریق شبکه‌های ارتباطی، او صاحب یک پزشک 24 ساعته می‌شود. حال چگونه می‌توان احوالات چند میلیارد نفر را به‌صورت برخط مانیتور کرد؟ تصور کنید که اگر قرار باشد فقط به 60 میلیون نفر سرویس داده شود، آن وقت چقدر پهنای باند برای این جمعیت مورد نیاز است؟ این جا است که اهمیت سیستم‌ها و ادوات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مشخص می‌شود.

نرم‌افزارها و سخت‌افزارهایی که بخواهند چنین سرویسی ارایه کنند باید بسیار قدرتمند و البته بسیار هوشمند باشند. به‌لحاظ اهمیت موضوع در مرکز تحقیقات پردازش‌های پیشرفته امیرکبیر ما بر روی همین سیستم‌های ‌ HPC‌ و ‌IDC‌ و کاربردهای آنها کار می‌کنیم.

همان‌طور که می‌دانید فروش این سیستم‌ها از طریق قدرت‌های بزرگ جهانی به‌شدت کنترل می‌شود و محدودیت زیادی برای دسترسی به آنها وجود دارد و برای کشورهای دوست و متحد آن‌ها نیز مجوزهای خاص لازم است و قرار است به‌زودی به‌وسیله همین حسگرها افراد، پلاک‌گذاری شده و کد هویت ملی و سایر اطلاعات شخصی افراد نیز در زیر پوست آنها تزریق شود. با توجه به جمعیت چند میلیاردی جهان، در نتیجه حجم عظیم این اطلاعات، ارتباط، هماهنگی و مدیریت آنها فوق‌العاده پیچیده و سنگین خواهد بود.