Інформація екосистеми. Неадекватні технології роботи з даними

зона особливого територіального розвитку, інноваційна екосистема, що самоорганізується, екосистема інновацій, кластер інноваційних технологій, Красноярський край

Проскурнін Сергій Дмитрович

Створення інноваційної екосистеми, що самоорганізується, в зонах особливого територіального розвитку// Регіональна економіка та управління: електронний науковий журнал. ISSN 1999-2645. - . Номер статті: 5206. Дата публікації: 2017-10-23. Режим доступу: https://сайт/article/5206/

Prokurnin Sergej Dmitrievich
Перший депутат Громадського правління CATF Zheleznogorsk
Росія, Красноярський регіон, Железногорськ
[email protected]

Abstract

Інновація ecosystem є одним з інструментів для створення умов, що збільшує конкурентоспроможність організацій в національному і регіональному господарствах. Факти, що обговорюють типи інноваційних систем, analyzed ecosystem approach innovation policy and necessary basic conditions for creation of local innovation ecosystems. Знайдено місцеву інновацію ecosystem в Крайноярському регіоні, є агломерація cluster "Technopolis Yenisei". Дозволяючи конкретні приклади, що показують докладність сприятливих взаємодій елементів з "трьох helix" cluster. Наприкінці, analysis of the current state of development of cluster programmes and implementation of the project to create a local innovation ecosystem most effective for areas having the status of special zone of territorial development.

зона спеціального територіального розвитку, self-organized innovación ecosystem, ecosystem of innovation, cluster of innovative technology, Krasnoyarsk Territory

Для російських виробників мікроелектроніки руйнація ринків пропрієтарних рішень, що склалися, є, можливо, єдиним шансом на подолання розриву в масштабі діяльності із закордонними конкурентами

УЦифрової економіки доступність інформаційних технологій втрачає значення, що диференціює. Інформаційні технології проникатимуть у всі сфери діяльності в усіх країнах.

Ключовими стають питання суб'єктності: чи бере участь країна у розвитку технологій, використовуючи цифровізацію на користь своєї економіки та безпеки, чи вона стає пасивним об'єктом цифровізації - споживачем технологій та постачальником сировини та трудових ресурсів.

Росія зараз ближче до другого варіанту, що суттєво підвищує залежність національної економіки від країн – технологічних лідерів. Цифровізація в поточній концепції веде до поляризації доходів - збільшення економіки країн, що розвивають та контролюють технології, та скорочення економіки сировинних країн.

Головний виклик для Росії - перехід від пасивного споживання до активної ролі у створенні та розвитку технологій. Основний бар'єр цьому шляху - широке використання закритих захищених (пропрієтарних) рішень зарубіжних корпорацій. По суті, Росія зараз перебуває в полоні цих технологій. Російським замовникам зручніше використовувати рішення зарубіжних корпорацій, сплачуючи правовласникам інтелектуальної власності технологічну ренту. Те, що часто називається трансфером технологій, фактично є формуванням залежності, коли російські компанії можуть використовувати технологію, але не мають можливості її самостійно розвивати і контролювати складові процеси.

Використання закритих захищених технологій, розроблених російськими компаніями, не є вихід. Чинник політичних ризиків знижується, але при цьому зростають ризики технологічної консервації та «феодалізації» ринку. Відставання передового світового рівня збільшується, а коли розрив стає неприйнятним, замовники переходять на використання зарубіжних технологій. Спочатку це відбувається у вигляді тимчасових винятків, потім кількість винятків зростає і перетворюється на системний процес. Найбільш наочно це проявляється у використанні зарубіжних електронних компонентів підприємств ВПК.

Вирішення проблеми - перехід від використання закритих пропрієтарних технологій до спільного використання та розвитку відкритих технологій, які вільно поширюються або комерційно доступні. Це рішення не лише для Росії, а й для всіх країн, перед якими постає проблема технологічної незалежності.

Комерціалізація в цій моделі забезпечується за рахунок послуг із розробки та впровадження технологій, супутніх сервісів. Скорочення рівня прибутковості порівняно із закритою продуктовою моделлю не призведе до зниження динаміки розвитку, оскільки компенсується залученням значно ширшого кола компаній та фахівців з різних країн у процес вдосконалення технологій. Це перезапуск глобалізації в новій парадигмі: замість примітивного поділу праці, що вичерпав себе, між країнами - спільний розвиток і використання технологій.

Ми бачимо, що в розробці програмного забезпечення ці принципи вже широко використовуються. Вважається, що баланс між пропрієтарним і вільно розповсюджуваним програмним забезпеченням вже склався, що частка вільного програмного забезпечення не зростає, але цей баланс рухливий. Екосистеми розробників вільного ПЗ тримають у тонусі лідерів галузі, не дозволяючи їм задирати рівень ренти з контрольованих ринків та надаючи замовникам гідну альтернативу.

Іноді відкриті технології руйнують ринок пропрієтарних рішень на межах одного рівня і одночасно створюють передумови для олігополізації або монополізації на іншому переділі. Так сталося, наприклад, у 1980-ті з використанням відкритої архітектури комп'ютерів IBM-PC. Відкрита технологія дозволила сформуватися величезній екосистемі розробників та виробників комп'ютерів та комплектуючих. На цій хвилі піднялася інша монополія пропрієтарних рішень стандарту Wintel – ОС Windows плюс х86-процесори Intel.

Наразі екосистема з 450 компаній – розробників процесорів, що об'єдналися навколо британської ARM, руйнує монополію Intel на ринку процесорних архітектур. ARM пропонує більш відкриту ліцензійну модель використання своїх процесорних ядер та одночасно починає домінувати на ринку IP, де частка ліцензій ARM досягає вже 40%. А на іншому фронті боротьби з домінуванням Intel TSMC пропонує виробничі ресурси колективного використання та робить передові напівпровідникові технології доступними широкому колу розробників. Об'єднавши, як і ARM, понад 450 замовників, TSMC отримує високий та стабільний рівень завантаження.

Зі збільшенням числа замовників набирають темп інвестицій та технологічного розвитку і вже займають понад 60% світового ринку фаундрі – контрактні виробники напівпровідників. І в кожному випадку формується новий, більш вузький поділ праці: замість вертикально інтегрованої закритої моделі Intel виникає поділ на розробників IP-ядер та блоків, фаундрі та розробників мікросхем, які у новому поділі праці виступають інтеграторами базових технологій.

Для російських розробників і виробників мікроелектроніки руйнація ринків пропрієтарних рішень, що склалися, можливо, єдиний шанс на подолання розриву в масштабі діяльності. Поступаючись зарубіжним конкурентам на три порядки в масштабі, неможливо конкурувати за правилами мінімальної ціни, що склалися. Потрібно пропонувати інші правила - не продаж закритих рішень, а запрошення до участі у володінні та розвитку технологій.

Для держави така зміна підходу – це можливість перейти від дотаційного фінансування галузі до інвестиційного, вирішити проблеми «відходу в пісок» коштів, що виділяються на НДДКР.

Держава останні роки щедро фінансує НДДКР у галузі електроніки, але поточні проекти не ставлять за мету створення відкритих технологій, руйнування світових монополій та олігополій, розвиток великих екосистем. У поточному підході, коли ставка робиться на закриті російські рішення, що заміщають закриті рішення, закладено відставання і дотаційна залежність галузі від бюджету. Такий підхід не дозволяє надати дослідженням та розробкам прискорення за рахунок залучення до проектів широкого кола як російських, так і зарубіжних компаній, не дозволяє включити інтерес великих приватних інвесторів.

У закритій моделі фінансування державних НДДКР оцінку результативності та ефективності проектів дають самі собі замовник та обраний ним виконавець, причому обидва вони зацікавлені «прикрити» один одного. Формується клановий характер відносин.

У відкритій моделі цю оцінку дає спільнота розробників, які використовують створені технології. Розширення відповідних технологічних екосистем стає основним та дуже наочним критерієм оцінки проектів, оскільки характеризує і вихід на ринки, і залучення приватних інвестицій.

Формування екосистем залежить не лише від держави, але в першу чергу від готовності компаній працювати у співтоваристві, поєднуючи конкуренцію та співпрацю, спираючись на відкриті, поважні відносини. Побудова таких відносин, можливо, найголовніша технологія, якої не вистачає електронної галузі Росії.

Екосистема— це функціональна єдність живих організмів та середовища їх проживання. Основні характерні особливості екосистеми – її безрозмірність та безранговість. Заміщення одних біоценозів іншими протягом тривалого часу називається сукцесією. Сукцесія, що протікає на субстраті, що знову утворився, називається первинною. Сукцесія на території, що вже зайнята рослинністю, називається вторинною.

Одиницею класифікації екосистем є біом – природна зона чи область з певними кліматичними умовами та відповідним набором домінуючих видів рослин та тварин.

Особлива екосистема – біогеоценоз – ділянка земної поверхні з однорідними природними явищами. Складовими частинами біогеоценозу є кліматотоп, едафотоп, гідротоп (біотоп), а також фітоценоз, зооценоз та мікробоценоз (біоценоз).

З метою одержання продуктів харчування людина штучно створює агроекосистеми. Вони відрізняються від природних малою стійкістю та стабільністю, проте більш високою продуктивністю.

Екосистеми - основні структурні одиниці біосфери

Екологічна система, або екосистема, - основна функціональна одиниця в екології, тому що до неї входять організми і

неживе середовище — компоненти, що взаємно впливають на властивості один одного, та необхідні умови для підтримки життя в тій його формі, яка існує на Землі. Термін екосистемавперше був запропонований 1935 р. англійським екологом А. Тенслі.

Таким чином, під екосистемою розуміється сукупність живих організмів (спільнот) і довкілля їхнього існування, що утворюють завдяки кругообігу речовин, стійку систему життя.

Співтовариства організмів пов'язані з неорганічним середовищем найтіснішими матеріально-енергетичними зв'язками. Рослини можуть існувати тільки за рахунок постійного надходження до них вуглекислого газу, води, кисню, мінеральних солей. Гетеротрофи живуть за рахунок автотрофів, але потребують надходження таких неорганічних сполук, як кисень та вода.

У будь-якому конкретному місці проживання запасів неорганічних сполук, необхідні підтримки життєдіяльності організмів, що його населяють, вистачило б ненадовго, якби ці запаси не відновлювалися. Повернення біогенних елементів у середу відбувається як протягом життя організмів (внаслідок дихання, екскреції, дефекації), так і після їх смерті, внаслідок розкладання трупів та рослинних решток.

Отже, співтовариство утворює з неорганічним середовищем певну систему, у якій потік атомів, викликаний життєдіяльністю організмів, має тенденцію замикатися у кругообіг.

Рис. 8.1. Структура біогеоценозу та схема взаємодії між компонентами

У вітчизняній літературі широко застосовується термін «біогеоценоз», запропонований 1940 року. B. НСукачовим.За його визначенням, біогеоценоз — «сукупність на відомому протягом земної поверхні однорідних природних явищ (атмосфери, гірської породи, грунту та гідрологічних умов), що має особливу специфіку взаємодій цих компонентів, що складають її, і певний тип обміну речовиною та енергією їх між собою та іншими явищами природи і є внутрішньо суперечливе діалектичне єдність, що у постійному русі, розвитку».

У біогеоценозі В.М. Сукачов виділяв два блоки: екотоп— сукупність умов абіотичного середовища та біоценоз- Сукупність всіх живих організмів (рис. 8.1). Екотоп часто розглядають як абіотичне середовище, не перетворене рослинами (первинний комплекс факторів фізико-географічного середовища), а біотоп - як сукупність елементів абіотичного середовища, видозмінених діяльністю живих організмів.

Існує думка, що термін «біогеоценоз» значно більшою мірою відображає структурні характеристики макросистеми, що вивчається, тоді як у поняття «екосистема» вкладається, перш за все, її функціональна сутність. Фактично між цими термінами відмінностей немає.

Слід зазначити, що сукупність специфічного фізико-хімічного оточення (біотопа) із спільнотою живих організмів (біоценозом) та утворює екосистему:

Екосистема = Біотоп + Біоценоз.

Рівноважний (стійкий) стан екосистеми забезпечується на основі кругообігів речовин (див. п. 1.5). У цих кругообігах безпосередньо беруть участь усі складові екосистем.

Для підтримки кругообігу речовин в екосистемі необхідна наявність запасу неорганічних речовин у засвоюваній формі та трьох функціонально різних екологічних груп організмів: продуцентів, консументів та редуцентів.

Продуцентамивиступають автотрофні організми, здатні будувати свої тіла з допомогою неорганічних сполук (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Продуценти

Консументи -гетеротрофні організми, які споживають органічну речовину продуцентів або інших консументів і трансформують їх у нові форми.

Редуцентиживуть за рахунок мертвої органічної речовини, переводячи його знову в неорганічні сполуки. Класифікація ця відносна, так як і консументи, і самі продуценти виступають частково в ролі редуцентів протягом життя, виділяючи в довкілля мінеральні продукти обміну речовин.

У принципі кругообіг атомів може підтримуватись у системі і без проміжної ланки — консументів, за рахунок діяльності двох інших груп. Однак такі екосистеми зустрічаються швидше як винятки, наприклад, на тих ділянках, де функціонують співтовариства, сформовані тільки з мікроорганізмів. Роль консументів виконують у природі переважно тварини, їх діяльність із підтримці та прискоренню циклічної міграції атомів в екосистемах складна і різноманітна.

Масштаби екосистеми у природі дуже різні. Неоднакова також ступінь замкнутості підтримуваних них кругообігів речовини, тобто. багаторазовість залучення тих самих елементів у цикли. Як окремі екосистеми можна розглядати, наприклад, і подушку лишайників на стовбурі дерева, і пень, що руйнується, з його населенням, і невелике тимчасове водоймище, луг, ліс, степ, пустелю, весь океан і, нарешті, всю поверхню Землі, зайняту життям.

У деяких типах екосистем винесення речовини за межі настільки великий, що їх стабільність підтримується в основному за рахунок припливу тієї ж кількості речовини ззовні, тоді як внутрішній кругообіг малоефективний. Такими є проточні водоймища, річки, струмки, ділянки на крутих схилах гір. Інші екосистеми мають значно повніший кругообіг речовин і відносно автономні (ліси, луки, озера тощо).

Екосистема – практично замкнута система. У цьому полягає принципова відмінність екосистем від співтовариств та популяцій, які є відкритими системами, що обмінюються з довкіллям енергією, речовиною та інформацією.

Однак жодна екосистема Землі не має повністю замкненого кругообігу, оскільки мінімальний обмін масою із середовищем проживання все-таки відбувається.

Екосистема є сукупністю взаємопов'язаних енергоспоживачів, які здійснюють роботу з підтримки її нерівноважного стану щодо довкілля за рахунок використання потоку сонячної енергії.

Відповідно до ієрархії спільнот життя на Землі проявляється і в ієрархічності відповідних екосистем. Екосистемна організація життя одна із необхідних умов її існування. Як зазначалося, запаси біогенних елементів, необхідні життя організмів Землі загалом і кожному конкретному ділянці її поверхні, небезмежні. Лише система кругообігів могла надати цим запасам властивість нескінченності, необхідне продовження життя.

Підтримувати та здійснювати кругообіг можуть лише функціонально різні групи організмів. Функціонально-екологічна різноманітність живих істот і організація потоку речовин, що видобуваються з навколишнього середовища, в цикли — найдавніша властивість життя.

З цієї точки зору стійке існування багатьох видів в екосистемі досягається за рахунок постійно відбуваються в ній природних порушень місцепроживання, що дозволяють новим поколінням займати простір, що знову звільнився.

Концепція екосистеми

Основним об'єктом вивчення екології є екологічні системи, чи екосистеми. Екосистема займає наступне після біоценозу місце у системі рівнів живої природи. Говорячи про біоценоз, ми мали на увазі лише живі організми. Якщо ж розглядати живі організми (біоценоз) разом із чинниками довкілля, це вже екосистема. Таким чином, екосистема - природний комплекс (біокосна система), утворений живими організмами (біоценоз) і середовищем їх проживання (наприклад, атмосфера - відсталий, грунт, водоймище - біокосної і т.д.), пов'язаними між собою обміном речовин і енергії.

Загальноприйнятий в екології термін «екосистема» запровадив 1935 р. англійський ботанік А. Тенслі. Він вважав, що екосистеми, «з точки зору еколога являють собою основні природні одиниці на поверхні землі», до яких входить «не тільки комплекс організмів, а й весь комплекс фізичних факторів, що утворюють те, що ми називаємо середовищем біома, - фактори місцеперебування в найширшому сенсі». Тенслі підкреслював, що для екосистем характерний різного роду обмін речовин не лише між організмами, а й між органічною та неорганічною речовиною. Це не лише комплекс живих організмів, а й поєднання фізичних факторів.

Екосистема (екологічна система)- Основна функціональна одиниця екології, що є єдністю живих організмів і середовища їх проживання, організоване потоками енергії і біологічним кругообігом речовин. Це фундаментальна спільність живого та середовища його проживання, будь-яка сукупність живих організмів, що спільно живуть, і умов їх існування (рис. 8).

Рис. 8. Різні екосистеми: а — ставка середньої смуги (1 — фітопланктон; 2 — зоопланктон; 3 — жуки-плавунці (личинки та дорослі особини); 4 — молоді коропи; 5 — щуки; 6 — личинки хохомід (комарів-дергунців); 7 - бактерії, 8 - комахи прибережної рослинності, б - луки (I - абіотичні речовини, тобто основні неорганічні та органічні доданки); польові миші і т.д.);В - непрямі або харчуються детритом консументи, або сапроби (грунтові безхребетні);С-«верхові» хижаки (яструби);

Поняття «екосистема» можна застосувати до об'єктів різного ступеня складності та величини. Прикладом екосистеми може служити тропічний ліс у певному місці і в конкретний момент часу, населений тисячами видів рослин, тварин і мікробів, що живуть разом, і пов'язаний між ними взаємодіями. Екосистемами є такі природні утворення, як океан, море, озеро, лук, болото. Екосистемою може бути купина на болоті і гниюче дерево в лісі з організмами, що живуть на них і в них, мурашник з мурахами. Найбільшою екосистемою є планета Земля.

Кожна екосистема може характеризуватись певними межами (екосистема ялинового лісу, екосистема низинного болота). Проте саме поняття "екосистема" безрангове. Вона має ознаку безрозмірності, їй не властиві територіальні обмеження. Зазвичай екосистеми розмежовуються елементами абіотичного середовища, наприклад рельєфом, видовою різноманітністю, фізико-хімічними та трофічними умовами тощо. Розмір екосистем може бути виражений у фізичних одиницях виміру (площа, довжина, обсяг тощо.). Він виражається системною мірою, що враховує процеси обміну речовин та енергії. Тому під екосистемою зазвичай розуміють сукупність компонентів біотичного (живі організми) та абіотичного середовища, при взаємодії яких відбувається більш-менш повний біотичний кругообіг, у якому беруть участь продуценти, консументи та редуценти. Термін «екосистема» застосовується і до штучних утворень, наприклад екосистема парку, сільськогосподарська екосистема (агроекосистема).

Екосистеми можна розділити на мікроекосистеми(дерево в лісі, прибережні зарості водних рослин), мезоекосистеми(болото, сосновий ліс, житнє поле) та макроекосистеми(Океан, море, пустеля).

Про рівновагу в екосистемах

Рівноважними називаються такі екосистеми, які «контролюють» концентрації біогенів, підтримуючи їхню рівновагу з твердими фазами. Тверді фази (залишками живих організмів) є продуктами життєдіяльності біоти. Рівноважними будуть і ті спільноти та популяції, які входять до рівноважної екосистеми. Такий вид біологічної рівноваги називається рухливимоскільки процеси відмирання безперервно компенсуються появою нових організмів.

Рівноважні екосистеми підпорядковуються принципу стійкості Ле Шательє. Отже, ці екосистеми мають гомеостаз — іншими словами, здатні мінімізувати зовнішній вплив при збереженні внутрішньої рівноваги. Стійкість екосистем досягається не усуненням хімічних рівноваг, а шляхом зміни швидкостей синтезу та розкладання біогенів.

Особливий інтерес представляє спосіб підтримки стійкості екосистем, заснований на залученні до біологічного кругообігу органічних речовин, раніше виробленого екосистемою і відкладеного «про запас» - деревини та мортмаси (торф, гумус, підстилка). У цьому випадку деревина служить ніби індивідуальним матеріальним багатством, а мортмаса - колективним, що належить екосистемі в цілому. Це «матеріальне багатство» збільшує запас стійкості екосистем, забезпечуючи їхнє виживання при несприятливих змінах клімату, стихійних лих та ін.

Стійкість екосистеми тим більше, що більша вона за розміром і чим багатша і різноманітніша її видовий і популяційний склад.

Екосистеми різного типу використовують різні варіанти індивідуальних та колективних способів запасання стійкості при різному співвідношенні індивідуального та колективного матеріального багатства.

Таким чином, основна функція сукупності живих істот (спільноти), що входять до екосистеми, – забезпечити рівноважний (стійкий) стан екосистеми на основі замкнутого кругообігу речовин.