1
УДК 658.51
Наноинформационные технологии
© Л.А. Зинченко, В.А. Шахнов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 105005, Москва, Росcия
Обсуждены особенности применения информационных технологий при решении
различных задач наноинженерии. Показано, что использование высокопроизводи-
тельных вычислений позволяет значительно упростить решение задач наноинже-
нерии. Обсуждаются вопросы обработки результатов моделирования и анализа
полученных данных. Показано, что применение методов искусственного интеллекта
позволяет формализовать извлечение и представление знаний в области наноин-
женерии.
Ключевые слова:
информатика, наноинженерия, формализация знаний, обработка
данных.
Введение.
Информация является одним из основных понятий фор-
мализованного отражения объективной реальности. При этом понятие
информации тесно связано с понятием материи и энергии. Неоднород-
ности распределения материи и энергии хранят и передают информацию.
Учет взаимосвязи между физическими (волновая функция, масса,
энергия и т. п.) и информационными характеристиками (бит, информа-
ционная энтропия, пропускная способность канала связи и т. п.) объ-
екта особенно важны при решении задач наноинженерии в связи со
значительным влиянием физических явлений на наноуровне.
Наноинженерия (англ. nanoengineering) [1] — инженерная деятель-
ность человека, связанная с наноразмерными объектами и с объектами,
характеризующимися размерными рядами в десятки или единицы на-
нометров, создающимися методами нанотехнологий.
Переход от классического мира макроскопической физики к кван-
товому миру требует использования новых подходов к сбору, хранению
и передаче информации. Модернизация понятия вычислимости [2]
позволила перейти от эвристического тезиса Черча — Тьюринга к те-
зису Черча — Тьюринга — Дойча (известный еще как сильный тезис
Черча — Тьюринга), базирующемуся на физических явлениях и кор-
ректно отражающему фундаментальное свойство информации как од-
ной из характеристик физической системы. Переход от бинарной си-
стемы представления информации, используемой в классических ком-
пьютерах, к квантовым вычислениям позволяет преодолеть ряд прин-
ципиальных проблем при решении задач наноинженерии. Однако в
