Знаете ли Вы ?

Вначале послушайте:Интервью Б.Н.Малиновского коррепонденту "Громадського радио", 1,6 mб
Забытая "Мыслительная машина" профессора А.Н. Щукарева
Открытие p-n перехода в полупроводниках академиком В.Е. Лашкаревым
Создание первого в континентальной Европе компьютера с хранимой в памяти программой
Современники С.А. Лебедева - пионеры компьютерной техники за рубежом
Становление отечественного компьютеростроения
Творческий вклад академика В.М. Глушкова и созданного им Института кибернетики НАН Украины в развитие вычислительной техники
Создание компьютера с "адресным языком" программирования
Разработка первого в Украине и бывшем Советском Союзе полупроводникового управляющего компьютера широкого назначения "Днепр"
Предшественники персональных компьютеров
Компьютеры 3-го и 4-го поколений, разработанные в Институте кибернетики АН Украины и его СКБ
Институт кибернетики имени В.М. Глушкова сегодня
Вклад Украины в развитие технических средств промышленной системотехники
Развитие микроэлектроники
Компьютеризация корабельных радиоэлектронных систем
Создание семейства компьютеров "Карат"
Компьютеры в корабельных гидроакустических системах
Вычислительная техника для ракет и космических систем
Первенец компьютерного машиностроения в Украине - научно-производственное объединение "Электронмаш"
Выдающиеся достижения наших земляков - компьютерных пионеров, оказавшихся вне Украины
Михаил Александрович Карцев
Творец троичного компьютера
Основоположник нетрадиционной компьютерной арифметики
Подготовка кадров

Вычислительная техника - информатика - информационные технологии.
Родословное дерево

Леонардо да Винчи

Вычислительная техника - информатика - информационные технологии.
Родословное дерево

Стремительное развитие цифровой вычислительной техники (ВТ) и становление науки о принципах ее построения и проектирования началось в 40-х годах ХХ века, когда технической базой ВТ стала электроника, затем микроэлектроника, а основой для развития архитектуры компьютеров (электронных вычислительных машин ЭВМ) - достижения в области искусственного интеллекта.

До этого времени в течение почти 500 лет цифровая вычислительная техника сводилась к простейшим устройствам для выполнения арифметических операций над числами. Основой практически всех изобретенных за 5 столетий устройств было зубчатое колесо, рассчитанное на фиксацию 10 цифр десятичной системы счисления.

Первый в мире эскизный рисунок тринадцатиразрядного десятичного суммирующего устройства на основе колес с десятью зубцами принадлежит Леонардо да Винчи. Он был сделан в одном из его дневников (ученый начал вести дневник еще до открытия Америки в 1492 г.).

В 1623 г. через 100 с лишним лет после смерти Леонардо да Винчи немецкий ученый Вильгельм Шиккард предложил свое решение той же задачи на базе шестиразрядного десятичного вычислителя, состоявшего также из зубчатых колес, рассчитанного на выполнение сложения, вычитания, а также табличного умножения и деления. Оба изобретения были обнаружены только в наше время и оба остались только на бумаге.

Шестиразрядный десятичный вычислитель на зубчатых колесах Вильгельм Шиккард

Первым реально осуществленным и ставшим известным механическим цифровым вычислительным устройством стала "паскалина" великого французского ученого Блеза Паскаля - 6-ти (или 8-ми) разрядное устройство, на зубчатых колесах, рассчитанное на суммирование и вычитание десятичных чисел (1642 г.).

Через 30 лет после "Паскалины" в 1673 г. появился "арифметический прибор" Готфрида Вильгельма Лейбница - двенадцатиразрядное десятичное устройство для выполнения арифметических операций, включая умножение и деление, для чего, в дополнение к зубчатым колесам использовался ступенчатый валик. "Моя машина дает возможность совершать умножение и деление над огромными числами мгновенно" - с гордостью писал Лейбниц своему другу.

О машине Лейбница было известно в большинстве стран Европы. В цифровых электронных вычислительных машинах, появившихся более двух веков спустя, устройство, выполняющее арифметические операции (те же самые, что и "арифметический прибор" Лейбница), получило название арифметического. Позднее, по мере добавления ряда логических действий, его стали называть арифметико-логическим.

Оно стало основным устройством современных компьютеров. Таким образом, два гения XVII века, установили первые вехи в истории развития цифровой вычислительной техники. Заслуги В.Лейбница, однако, не ограничиваются созданием "арифметического прибора". Начиная со студенческих лет и до конца жизни он занимался исследованием свойств двоичной системы счисления, ставшей в дальнейшем, основной при создании компьютеров. Готфрид Вильгельм Лейбниц Изображение медали, нарисованное Готфрид Вильгельмом Лейбницем в 1697г. Он придавал ей некий мистический смысл и считал, что на ее базе можно создать универсальный язык для объяснения явлений мира и использования во всех науках, в том числе в философии. Сохранилось изображение медали, нарисованное В.Лейбницем в 1697 г., поясняющее соотношение между двоичной и десятичной системами исчисления.

Прошло еще более ста лет и лишь в конце XVIII века во Франции были осуществлены следующие шаги, имеющие принципиальное значение для дальнейшего развития цифровой вычислительной техники - "программное" с помощью перфокарт управление ткацким станком, созданным Жозефом Жакардом, и технология вычислений, при ручном счете, предложенная Гаспаром де Прони, разделившего численные вычисления на три этапа: разработка численного метода, составление программы последовательности арифметических действий, проведение собственно вычислений путем арифметических операций над числами в соответствии с составленной программой. Эти два новшества были использованы англичанином Чарльзом Беббиджем, осуществившим, качественно новый шаг в развитии средств цифровой вычислительной техники - переход от ручного к автоматическому выполнению вычислений по составленной программе. Им был разработан проект Аналитической машины - механической универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением (1830-1846 гг.). "Паскалина" Блез Паскаль Машина включала пять устройств - арифметическое (АУ), запоминающее (ЗУ), управления, ввода, вывода (как и первые ЭВМ появившиеся 100 лет спустя). АУ строилось на основе зубчатых колес, на них же предлагалось реализовать ЗУ (на 1000 50-разрядных чисел!). Для ввода данных и программы использовались перфокарты. Предполагаемая скорость вычислений - сложение и вычитание за 1 сек, умножение и деление - за 1 мин. Помимо арифметических операций имелась команда условного перехода.

Программы для решения задач на машине Беббиджа, а также описание принципов ее работы, были составлены Адой Августой Лавлейс - дочерью Байрона.

Были созданы отдельные узлы машины. Всю машину из-за ее громоздкости создать не удалось. Только зубчатых колес для нее понадобилось бы более 50 000. Заставить такую махину работать можно было только с помощью паровой машины, что и намечал Беббидж.

"...Летом 2001 года машина Бэббиджа была, наконец, построена стараниями Дорона Суода*, директора лондонского Музея науки. Эта машина не только явилась плодом гениального замысла, но и стала шедевром инженерной работы. Она состоит из восьми с лишним тысяч отдельных деталей, по большей части выточенных вручную - всего пять тонн точнейшей механики! Особенно впечатляет "принтер XIX века". Он оттискивает результаты вычислений на поверхности печатной формы и печатает их на бумаге. Так завтрашний день становится копией прошлого, а механическое мельтешение деталей - ожившей музыкой мысли, зримыми переливами логики. Поворот рукоятки, и все вещество машины приходит в движение. Она размышляет. Валы трещат; шпиндели фырчат; штанги стучат; колеса вращаются.

В свое время Бэббидж надеялся, что задуманная им машина станет предсказывать стихийные бедствия и удары судьбы, сводя циферки многочисленных фактов воедино и превращая череду единичных событий в фатальную картину всеобщей связи вещей.

Теперь его машине предстоит влачить скромное, призрачное существование. Время от времени Суод будет вручать гостям музея сувенир - листок, на котором распечатано решение любимого уравнения Бэббиджа: Y=X2+X+41..."

Н.Николаев "Дело Бэббиджа живет и побеждает". Знание и сила, № 1, 2002

* - Dr. Doron Swade, Head of Collections, Science Museum, London, http://www.sciencemuseum.org.uk/

Чарльз Беббидж Механическая универсальная цифровая вычислительная машина

Интересно отметить, что в 1870 г. (за год до смерти Беббиджа) английский математик Джевонс сконструировал (вероятно, первую в мире) "логическую машину", позволяющую механизировать простейшие логические выводы.

В России о работе Джевонса стало известно в 1893 г., когда профессор университета в Одессе И.Слешинский опубликовал статью "Логическая машина Джевонса" ("Вестник опытной физики и элементарной математики", 1983 г., № 7).

"Строителями" логических машин в дореволюционной России стали Павел Дмитриевич Хрущев (1849-1909) и Александр Николаевич Щукарев (1884-1936), работавшие в учебных заведениях Украины.

Первым воспроизвел машину Джевонса профессор Хрущев. Экземпляр машины, созданный им в Одессе, получил "в наследство" профессор Харьковского технологического института Щукарев, где он работал начиная с 1911 г. Он сконструировал машину заново, внеся в нее целый ряд усовершенствований, и неоднократно выступал с лекциями о машине и о ее возможных практических применениях. Одна из лекций была прочитана в 1914 г. в Политехническом музее в Москве. Присутствовавший на лекции проф. А.Н.Соков писал:

Александр Щукарев "Если мы имеем арифмометры, складывающие, вычитающие, умножающие миллионные цифры поворотом рычага, то, очевидно, время требует иметь логическую машину, способную делать безошибочные выводы и умозаключения, одним нажатием соответствующих клавиш. Это сохранит массу времени, оставив человеку область творчества, гипотез, фантазии, вдохновения - душу жизни". Эти пророческие слова были сказаны в 1914 г.! (Журнал "Вокруг света", № 18, статья А.Н.Сокова "Мыслительная машина").

Следует отметить, что сам Джевонс, первосоздатель логической машины, не видел для нее каких-либо практических применений.

К сожалению, машины Хрущева и Щукарева не сохранились. Однако, в статье "Механизация мышления" (логическая машина Джевонса), опубликованной профессором А.Н.Щукаревым в 1925 г.("Вестник знания", № 12), дается фотография машины сконструированной Щукаревым и ее достаточно подробное описание, а также, что очень важно - рекомендации по ее практическому применению.

Таким образом, у Алана Тьюринга, опубликовавшего в 1950 г. статью "Может ли машина мыслить?" были предшественники в Украине, интересовавшиеся этим вопросом.

Гениальную идею Беббиджа осуществил Говард Айкен, американский ученый, создавший в 1944 г. первый в США релейно-механический компьютер. Ее основные блоки - арифметики и памяти были исполнены на зубчатых колесах!

Алан Тьюринг Говард Айкен

Если Беббидж намного опередил свое время, то Айкен, использовав все те же зубчатые колеса, в техническом плане при реализации идеи Беббиджа использовал устаревшие решения. Еще десятью годами ранее, в 1934 г. немецкий студент Конрад Цузе, работавший над дипломным проектом, решил сделать (у себя дома), цифровую вычислительную машину с программным управлением и с использованием - впервые в мире! - двоичной системы счисления. В 1937 г. машина Z1 (Цузе 1) заработала! Она была двоичной, 22-х разрядной, с плавающей запятой, с памятью на 64 числа и все это на чисто механической (рычажной) основе!.

В том же 1937 г., когда заработала первая в мире двоичная машина Z1, Джон Атанасов (болгарин по происхождению, живший в США) начал разработку специализированного компьютера, впервые в мире применив электронные лампы (300 ламп).

Пионерами электроники оказались и англичане - в 1942-43 годах в Англии была создана (с участием Алана Тьюринга) ВМ "Колоссус". В ней было 2000 электронных ламп! Машина предназначалась для расшифровки радиограмм германского вермахта. Работы Цузе и Тьюринга были секретными. О них в то время знали немногие. Они не вызвали какого-либо резонанса в мире. И только в 1946 г. когда появилась информация об ЭВМ "ЭНИАК" (электронный цифровой интегратор и компьютер), созданной в США Д.Мочли и П.Эккертом, перспективность электронной техники стала очевидной (В машине использовалось 18 тыс.электронных ламп и она выполняла около 3-х тыс. операций в сек). Однако машина оставалась десятичной, а ее память составляла лишь 20 слов. Программы хранились вне оперативной памяти.

Джон Атанасов Джон Мочли

Завершающую точку в создании первых ЭВМ поставили, почти одновременно, в 1949-52 гг. ученые Англии, Советского Союза и США (Морис Уилкс, ЭДСАК, 1949 г.; Сергей Лебедев, МЭСМ, 1951 г.; Исаак Брук, М1, 1952 г.; Джон Мочли и Преспер Эккерт, Джон фон Нейман ЭДВАК, 1952 г.), создавшие ЭВМ с хранимой в памяти программой.

В течение механического, релейного и в начале электронного периода развития цифровая вычислительная техника оставалась областью техники, научные основы которой только созревали.

Первыми составляющими будущей науки, использованными, в дальнейшем, для создания основ теории ВМ, явились исследования двоичной системы счисления, проведенные Лейбницом (XYII век), алгебра логики, разработанная Джорджем Булем (XIХ век), абстрактная "машина Тьюринга", предложенная гениальным англичанином в 1936 г. для доказательства возможности механической реализации любого имеющего решение алгоритма, теоретические результаты Клода Шеннона, Шестакова, Гаврилова (30-е годы ХХ в.) соединившие электронику с логикой.

Преспер Эккерт Джон фон Нейман

Принципы построения компьютеров, высказанные П.Эккертом и Нейманом (США, 1946 г.) и, независимо, С.Лебедевым (СССР, 1948 г.) стали завершением первого этапа развития науки о компьютерах.

Цифровая вычислительная техника в это время была еще несовершенна и во многом уступала аналоговой, имевшей в своем арсенале механические интеграторы, машины для решения дифференциальных уравнений и др.

В СССР, в том числе в Украине, понятие "вычислительная техника" долгое время использовалось как для обозначения технических средств, так и науки о принципах их построения и проектирования.

Однако, на следующем этапе цифровая техника сделала беспрецендентный рывок за счет интеллектуализации ЭВМ, в то время как аналоговая техника не вышла за рамки средств для автоматизации вычислений.

Развитию цифровой техники способствовало развитие во второй половине ХХ в. науки о компьютерах. Научные основы цифровых ЭВМ в это время пополнились теорией цифровых автоматов, основами программирования, теорией искусственного интеллекта, теорией проектирования ЭВМ, компьютерными технологиями, обеспечившими становление новой науки, получившей название "Computer Science" (компьютерная наука) в США и "информатика" в Европе. Большой вклад в ее развитие внесли ученые Украины (В.М.Глушков, Е.Л.Ющенко, З.Л.Рабинович, Ю.В.Капитонова, А.А.Летичевский и др.).

Конрад Цузе Компьютер Z1 (Zuse 1)

Термин "информатика", обозначал науку о получении, передаче, хранении и обработке информации. В свою очередь, ее разделяли на теоретическую и прикладную.

Теоретическая информатика включала математическое моделирование информационных процессов. Прикладная охватывала вопросы построения и проектирования ЭВМ, сетей, мультимедиа, компьютерные технологии информационных процессов и др. Главной научной базой прикладной информатики были электроника (микроэлектроника) и теория искусственного интеллекта.

Следует отметить, что в области искусственного интеллекта, несмотря на многие достижения, мы стоим лишь в самом начале развития этого важного научного направления, и здесь открываются огромные перспективы сближения ЭВМ с "информационными" возможностями человека.

Лучше всего об "интеллектуальных" возможностях машины сказал В.М.Глушков.

"ЭДВАК" Джордж Буль

"Вряд ли можно сомневаться, что в будущем все более и более значительная часть закономерностей окружающего нас мира будет познаваться, и использоваться автоматическими помощниками человека. Но столь же, несомненно, и то, что все наиболее важное в процессах мышления и познания всегда будет уделом человека. Справедливость этого вывода обусловлена исторически.

...Человечество не представляет собой простую сумму людей. Интеллектуальная и физическая мощь человечества определяется не только суммой человеческих мускулов и мозга, но и всеми созданными им материальными и духовными ценностями. В этом смысле никакая машина и никакая совокупность машин, являясь, в конечном счете продуктом коллективной деятельности людей, не могут быть "умнее" человечества в целом, ибо при таком сравнении на одну чашу весов кладется машина, а на другую - все человечество вместе с созданной им техникой, включающей, разумеется, и рассматриваемую машину.

Sir Maurice Wilkes

Следует отметить также, что человеку исторически всегда будет принадлежать окончательная оценка интеллектуальных, равно как и материальных ценностей, в том числе и тех ценностей, которые создаются машинами, так что и в этом смысле машина никогда не сможет превзойти человека.

Таким образом, можно сделать вывод, что в чисто информационном плане кибернетические машины не только могут, но и обязательно должны превзойти человека, а в ряде пока еще относительно узких областей они делают это уже сегодня. Но в плане социально-историческом эти машины есть и всегда останутся не более чем помощниками и орудиями человека". (В.М.Глушков. Мышление и кибернетика//Вопр. философии. - 1963. № 1).

В настоящее время термин "информатика" все чаще заменяется более содержательным термином "информационные технологии" (ИТ), обозначающим с одной стороны, разработку, проектирование и производство компьютеров, периферии и элементной базы для них, сетевого оборудования, алгоритмического и системного программного обеспечения, а с другой - их применение в системах самого различного назначения.

Сергей Лебедев Виктор Глушков

Основоположником ИТ в Украине и в бывшем Советском Союзе стал Виктора Михайловича Глушков (1923-1982), основатель всемирно известного Института кибернетики НАН Украины, носящего сейчас его имя.

Что касается элементной базы, во многом определяющей развитие компьютеров, то следует сказать, что размеры электронных компонентов уже приближаются к пределу - 0,05 микрона.

Тем не менее, существенно новых и эффективных элементов еще не появилось. Хотя в этой области ведутся многочисленные исследования.

Наиболее активное развитие цифровой ВТ в настоящее время идет, в первую очередь, по пути наращивания встраиваемого искусственного интеллекта. Компьютеры, получившие свое название от первоначального назначения - выполнения вычислений, получили второе, очень важное назначение. Они стали незаменимыми помощниками человека в его интеллектуальной деятельности и основным техническим средством информационных технологий.

Посетив основные виртуальные экспозиционные залы, Вы ознакомитесь со многими страницами истории развития информационных технологий в Украине.


*** *** ***

Вторая половина XX века подарила человечеству целый фейерверк замечательных достижений в области цифровой электронной вычислительной техники - технической базы информационных технологий (ИТ). Благодаря появлению компьютеров информация, которой владеет человечество, стала своеобразным "сырьем" для производства множества "продуктов": новых знаний, управленческих решений, научных прогнозов, статистических сведений, всевозможных рекомендаций, заключений и т.д. Причем, в отличие от физического сырья (полезных ископаемых и др.), информация по мере использования не только не исчезает, а наоборот, пополняется новой, являя собой неисчерпаемую "сырьевую" базу интеллектуального труда.

Современными успехами компьютеризации и информатизации мировое сообщество обязано миллионам тружеников - ученым, инженерам, рабочим, создавшими новые поколения компьютеров, их программное обеспечение, мощные информационные сети.

Однако тех, кто закладывал фундамент компьютерной науки и техники, было не так много. На их долю выпало самое трудное - создать то, чего еще никогда не было. Среди них были ученые, инженеры и математики многих стран. Вторая мировая война и последовавшие за ней десятилетия "холодной" войны привели к разобщению ученых и засекречиванию работ, поскольку компьютеры (электронные вычислительные машины ЭВМ) - создавались прежде всего для военных целей.

Вследствие этих факторов имена создателей вычислительной техники и их творческий вклад были известны лишь узкому кругу специалистов.

За рубежом в странах Западной Европы и США этот пробел в литературе о становлении и развитии цифровой электронной вычислительной техники уже восполнен. Здесь появилось много книг, статей в периодических изданиях, созданы музеи с экспонатами ЭВМ первых поколений.

В бывшем Советском Союзе этот процесс затянулся. Лишь в 90-е годы ХХ века, с распадом СССР, началось рассекречивание многих ранее выполненных в данной отрасли работ и появилась возможность исследовать и оценить огромный творческий вклад ученых, инженеров, производственников в мировой процесс становления и развития вычислительной техники, информатики, ИТ.

В трудное послевоенное время усилия этих людей и коллективов вывели бывший Советский Союз в мировые лидеры компьютеростроения.

Вычислительная техника в Украине в этот период развивалась собственным путем, опираясь на выдающиеся научные результаты отечественных ученых. Их творческий подвиг достоин не только высокой оценки, но и является мощным фундаментом для современного развития информационных технологий.

Забытая "Мыслительная машина" профессора А.Н. Щукарева

В апреле 1914 года, за четыре месяца до начала Первой мировой войны, профессор Харьковского технологического института Александр Николаевич Щукарев по просьбе Московского Политехнического музея выступил здесь с лекцией "Познание и мышление". Лекция сопровождалась демонстрацией созданной А.Н. Щукаревым "машины логического мышления", способной механически осуществлять простые логические выводы на основе исходных смысловых посылок.

Лекция имела большой резонанс. Присутствовавший на ней профессор А.Н. Соков откликнулся статьей с провидческим названием "Мыслительная машина" (журнал "Вокруг света", N 18, 1914 г.), в которой писал: "Если мы имеем арифмометры, складывающие, вычитающие, умножающие миллионные числа поворотом рычага, то, очевидно, время требует иметь логическую машину, способную делать логические выводы и умозаключения одним нажиманием соответствующих клавиш. Это сохранит массу времени, оставив человеку область творчества, гипотез, фантазии, вдохновения - душу жизни."

Напомним, что в 1914 году, когда был сделан доклад и опубликована статья, Алану Метисону Тьюрингу, гениальному английскому математику, опубликовавшему в 1950 г. нашумевшую статью "Может ли машина мыслить?", шел второй год!

А.Н. Щукарев родился в 1864 г. в Москве в семье государственного чиновника. Окончил Московский университет. В 1909 г. защитил докторскую диссертацию; в 1911 г. был приглашен в Харьковский технологический институт на должность профессора химии. Последующие 25 лет его педагогической и творческой деятельности были связаны с этим институтом (впоследствии - Харьковский политехнический).

А.Н. Щукарев вел большую просветительскую работу, выступал с лекциями по вопросам познания и мышления во многих городах Украины, в Москве и Ленинграде.

Последнюю лекцию А.Н. Щукарев прочитал в Харькове в конце 20-х годов ХХ века. Свою машину он передал на кафедру математики Харьковского университета. В дальнейшем след ее потерялся.

В истории развития информационных технологий в Украине и в бывшем Советском Союзе имя А.Н. Щукарева связано с важным шагом в области средств обработки информации - активной пропагандой важности и возможности механизации (в дальнейшем - автоматизации) формализуемых сторон логического мышления.

"Мыслительная машина". Иллюстрации   ›››  

Открытие p-n перехода в полупроводниках академиком В.Е. Лашкаревым

Раскроем еще одно "белое пятно" в развитии информационных технологий в Украине. Это связано с деятельностью выдающегося украинского физика Вадима Евгеньевича Лашкарева (1903-1974). Он по праву должен был бы получить Нобелевскую премию по физике за открытие транзисторного эффекта, которой в 1956 г. были удостоены американские ученые Джон Бардин, Вильям Шокли, Уолтер Браттейн.

Еще в 1941 г. В.Е. Лашкарев опубликовал статью "Исследование запирающих слоев методом термозонда" (Известия АН СССР. Сер.физ.Т5, 1941) и в соавторстве с К.М. Косоноговой статью "Влияние примесей на вентильный фотоэффект в закиси меди" (там же). Он установил, что обе стороны "запорного слоя", расположенного параллельно границе раздела медь - закись меди, имеют противоположные знаки носителей тока. Это явление получило название p-n перехода (p - от positive, n - от negative). В.Е. Лашкарев раскрыл и механизм инжекции - важнейшего явления, на основе которого действуют полупроводниковые диоды и транзисторы.

Первое сообщение в американской печати о появлении полупроводникового усилителя-транзистора появилось в июле 1948 г., спустя 7 лет после статьи В.Е. Лашкарева.

Ученый родился и получил высшее образование в Киеве, затем работал в Ленинграде. К сожалению, первые годы его творческой деятельности совпали с годами репрессий. Он был арестован и выслан в Архангельск, где заведовал кафедрой физики в мединституте (до 1939 г). Последующие, самые плодотворные 35 лет своей жизни, Вадим Евгеньевич провел в Киеве. Он оставил после себя плеяду учеников, выросших в крупных ученых, которые успешно продолжают начатые В.Е. Лашкаревым исследования.

В.Е. Лашкарев является пионером информационных технологий в Украине и в СССР в области транзисторной элементной базы средств вычислительной техники. Вполне справедливо считать его и одним из первых в мире основоположников транзисторной микроэлектроники. В 2002 г. имя В.Е. Лашкарева присвоено основанному им Институту полупроводников НАН Украины.

Открытие p-n перехода в полупроводниках академиком В.Е. Лашкаревым. Иллюстрации   ›››  

Создание первого в континентальной Европе компьютера с хранимой в памяти программой

В декабре 1976 г. состоялось заседание ученого совета Института кибернетики АН УССР, посвященное 25-летию ввода в регулярную эксплуатацию первого в континентальной части Европы компьютера - Малой электронной счетной машины (МЭСМ), созданной в Институте электротехники НАН Украины под руководством Сергея Алексеевича Лебедева (1902-1974).

Выступивший на заседании директор института академик В.М. Глушков так оценил творческий вклад создателя МЭСМ:

"Независимо от зарубежных ученых С.А. Лебедев разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой. Под его руководством создана первая в континентальной части Европы ЭВМ, в короткие сроки решены важные научно-технические задачи, чем было положено начало советской школе программирования. Описание МЭСМ стало первым учебником в стране по вычислительной технике. МЭСМ явилась прототипом Большой электронной счетной машины БЭСМ. Лаборатория С.А. Лебедева стала организационным зародышем Вычислительного центра впоследствии Института кибернетики АН УССР".

Утверждение В.М. Глушкова о том, что С.А. Лебедев - независимо от ученых Запада - разработал принципы построения компьютеров с хранимой в памяти программой - принципиально важный момент. Именно хранение программы в оперативной памяти стало завершающим шагом в развитии первых компьютеров. На Западе этот шаг связан с именем Джона фон Неймана. Поскольку высказывание В.М. Глушкова подтверждается рядом архивных документов и воспоминаниями людей, работавших с С.А. Лебедевым, можно утверждать, что наряду с Джоном фон Нейманом С.А. Лебедев разработал принципы хранения программы в оперативной памяти компьютера.

На заседании закрытого ученого совета институтов электротехники и теплоэнергетики АН УССР от 8 января 1951 г. (протокол №1) С.А. Лебедев, отвечая на вопросы после доклада о МЭСМ, сказал:

"Я имею данные по 18 машинам, разработанным американцами, эти данные носят характер рекламы, без каких-либо сведений, как машины устроены", и далее: "Использовать заграничный опыт трудно, так как опубликованные сведения весьма скупы".

В короткой записке, направленной в АН СССР в начале 1957 г., С.А. Лебедев констатирует: "В 1948-1949 гг. мной были разработаны основные принципы построения подобных машин. Учитывая их исключительное значение для народного хозяйства, а также отсутствие в Союзе какого-либо опыта их постройки и эксплуатации, я принял решение как можно быстрее создать малую электронную счетную машину, на которой можно было бы исследовать основные принципы построения, проверить методику решения отдельных задач и накопить эксплуатационный опыт".

Не случайно МЭСМ вначале расшифровывалась как "Модель электронной счетной машины", и лишь позже слово "Модель" было заменено словом "Малая".

В указанном выше протоколе С.А. Лебедев отметил: "По данным заграничной литературы проектирование и постройка машины ведется 5-10 лет, мы хотим осуществить постройку машины за 2 года".

Невероятно, но ученому удалось реализовать этот проект в такой кратчайший срок. Работа была начата в 1948 г., а уже в конце 1950 г. заработал макет МЭСМ. В 1951 г. МЭСМ была принята в регулярную эксплуатацию. На ней, единственной в то время, весь 1952 г. решались важнейшие задачи: фрагменты расчетов из области термоядерных процессов, космических полетов и ракетной техники, дальних линий электропередач и др.

Опыт создания и эксплуатации МЭСМ, как и предполагал С.А. Лебедев, позволил ему в кратчайшие сроки (за последующие два года!) создать Большую электронную счетную машину - БЭСМ.

В статье "У колыбели первой ЭВМ" С.А. Лебедев назвал МЭСМ "первенцем советской вычислительной техники". БЭСМ Сергей Алексеевич характеризовал так: "Когда машина была готова, она ничуть не уступала новейшим американским образцам и являла подлинное торжество идей ее создателей."

Основные принципы построения МЭСМ следуют из описания машины, имеющегося в книге (ранее секретной) "Малая электронная счетная машина" (авторы С.А. Лебедев, Л.Н. Дашевский, Е.А. Шкабара, 1952 г.). 1. В машине используется двоичная система счисления. 2. В состав машины входят пять устройств - арифметическое, памяти, управления, ввода и вывода. 3. Программа вычислений кодируется и хранится в памяти подобно числам. 4. Вычисления осуществляются автоматически на основе хранимой в памяти программы. 5. Помимо арифметических, входят логические операции - сравнения, условного и безусловного переходов. 6. Память строится по иерархическому принципу. 7. Для вычислений используются числовые методы решения задач.

В 1956 г. на конференции в Дармштадте доклад С.А. Лебедева о БЭСМ произвел сенсацию: малоизвестная за пределами СССР машина была признана самой быстродействующей в Европе.

Судя по воспоминаниям современников, замысел создать цифровую вычислительную машину возник у ученого еще до переезда из Москвы в Киев.

Профессор А.В. Нетушил, окончивший Московский энергетический институт за несколько лет до войны, вспоминает: "Результатом моих исследований явилась кандидатская диссертация на тему: "Анализ триггерных элементов быстродействующих счетчиков импульсов". Как известно, электронные триггеры стали позднее основными элементами цифровой вычислительной техники. С самого начала этой работы в 1939 г. и до ее защиты С.А. Лебедев с вниманием и одобрением относился к моим исследованиям. Он согласился быть оппонентом по диссертации, защита которой состоялась в конце 1945 г. В то время еще никто не подозревал, что С.А. Лебедев начинает вынашивать идеи создания цифровых вычислительных машин".

Жена ученого А.Г. Лебедева запомнила, как осенью 1941 г., когда Москва погружалась в темноту из-за налетов фашистской авиации, муж надолго запирался в ванной комнате, где можно было без опасения включать освещение, и часами писал в толстой тетради непонятные ей кружочки и палочки (нули и единицы, используемые для записи чисел в двоичной системе счисления).

Заместитель С.А. Лебедева по лаборатории, где создавалась БЭСМ, д.т.н. В.В. Бардиж свидетельствует, что был разговор с Сергеем Алексеевичем, в котором тот сказал, что, если бы не война, то работу по созданию цифровой ЭВМ он начал бы значительно раньше.

Отметим, что в 1939-1947 гг. каких-либо публикаций по двоичной системе счисления, о методике арифметических операций над двоичными числами, о структуре ЭВМ не было. В известных к тому времени релейной вычислительной машине Марк 1 (США, 1944 г.), электронной вычислительной машине ЭНИАК (США, 1946 г.) использовались десятичные системы счисления. Именно в предвоенные и первые послевоенные годы С.А. Лебедев разработал методику операций применительно к двоичной системе счисления, структуру и архитектуру МЭСМ . Создание ее было весьма не простой задачей, с которой ученый блестяще справился.

Интерес С.А. Лебедева к цифровой вычислительной технике не был случайным. Он возник в связи с тем, что первые двадцать лет своей творческой деятельности (до 1946 г.), работая в области энергетики, он постоянно сталкивался с необходимостью сложных расчетов и пытался автоматизировать их на базе средств аналоговой вычислительной техники, в чем немало преуспел, но убедился в ограниченных возможностях этого направления техники.

Современники С.А. Лебедева - пионеры компьютерной техники за рубежом

Появление в конце 40-х годов ХХ века электронных вычислительных машин (ЭВМ) с хранимой в памяти программой было завершающим и очень важным шагом в развитии цифровой вычислительной техники. К этому достижению причастны в мире лишь несколько ученых: в США - Джон фон Нейман, венгр по происхождению (1903-1957), Джон Мочли (1907-1980) и Преспер Эккерт (род. 1919 г.), в Англии - Алан Тьюринг (1912-1954), Том Килбурн (род. 1921 г.) и Морис Уилкс (род. 1913 г.), в бывшем СССР - Сергей Лебедев (1902-1974).

Каждый из этих ученых внес свою лепту в создание первых ЭВМ и становление информационных технологий. Алан Тьюринг еще в 1934 г. в статье "Об исчислимых числах" доказал возможность вычисления чисто механическим путем любого, имеющего решение алгоритма. Предложенная им для этой цели гипотетическая универсальная машина, получившая название "машина Тьюринга", имела память для запоминания последовательности действий при выполнении алгоритма.

Джон Мочли и Преспер Эккерт в 1946 г. создали ЭВМ ЭНИАК, управляемую программой, команды которой устанавливались механическими переключателями, что занимало очень много времени и ограничивало автоматизацию вычислений. Поняв это, они при проектировании следующей ЭВМ - ЭДВАК предусмотрели хранение программы в оперативной памяти. На этапе завершения работ по ЭНИАК и проектирования ЭДВАК с ними стал сотрудничать известный ученый Джон фон Нейман, участвовавший в то время в проекте создания атомной бомбы и заинтересованный в разработке эффективной вычислительной техники для выполнения своих расчетов.

Блестяще образованный ученый, выдающийся математик сумел обобщить опыт, полученный при разработке машин, в виде основных принципов построения ЭВМ. Они были изложены в отчете, составленном в 1946 г. совместно с Г. Голдстайном и А. Берксом и положены в основу ЭВМ ИАК, руководителем разработки которой стал фон Нейман. Материалы отчета не публиковались в открытой печати до конца 50-х годов ХХ века, но были переданы ряду фирм США и Англии. Известность фон Неймана как крупного ученого сыграла свою роль - изложенные им принципы и структура ЭВМ стали называться неймановскими, хотя их соавторами являлись также Мочли и Эккерт, а С.А. Лебедев независимо от этих ученых осуществил их в МЭСМ. В то время МЭСМ была засекречена, и творческое достижение С.А. Лебедева не было известно западным ученым. Следует отметить, что ЭВМ ИАК, создаваемую под руководством фон Неймана, закончили годом позже МЭСМ. Ученые университета в Манчестере Фредерик Вильямс и Том Килбурн в 1948 г. создали примитивную ЭВМ, названную "Бэбби" (ребенок). Для записи данных и программы решения задачи они использовали электронно-лучевую трубку и первыми доказали возможность хранения чисел и программы в общей памяти. Через год Морис Уилкс, работавший в университете в Кембридже и прослушавший в 1946 г. лекции Мочли и Эккерта, сумел опередить своих учителей: в 1949 г. он создал первую в мире ЭВМ ЭДСАК с хранимой в памяти программой, способную, в отличие от "Бэбби", решать не только тестовые задачи.

О том, что было сделано С.А. Лебедевым в те годы, было сказано выше.

Если проследить дальнейшую творческую деятельность замечательной шестерки, то она складывалась по-разному. Алан Тьюринг в годы Второй мировой войны участвовал в создании ЭВМ "Колосс", предназначенной для расшифровки радиограмм германского вермахта. "Не Тьюринг, конечно, выиграл войну, но без него мы могли бы ее проиграть", - сказал один из его соратников по созданию машины. Ранняя смерть этого гениального ученого не позволила ему в полной мере реализовать свои намерения.

Судьбу Тьюринга разделил фон Нейман: он умер на 54-м году жизни, так и не увидев вторую, спроектированную под его руководством, ЭВМ, названную в его честь "Джониак".

Джон Мочли и Проспер Эккерт продолжали разработки ЭВМ. В 1951 г. им удалось создать первую в США серийную ЭВМ УНИВАК, а в 1952 г. завершили работы по ЭДВАК. В дальнейшем они стали руководителями созданных ими компьютерных фирм.

Том Килбурн и Морис Уилкс достигли весьма больших успехов в своей научной деятельности. В 1953 г. заработал макет первой в мире ЭВМ на точечных транзисторах, разработанной Килбурном. Работа была завершена в 1955 г. В машине использовалось 200 транзисторов и 1300 германиевых диодов. В 60-х годах ХХ века под его руководством была создана весьма совершенная ЭВМ АТЛАС - на транзисторах. Использованные в ней виртуальная память и мультипрограммная работа имели большой резонанс у разработчиков ЭВМ.

Морис Уилкс стал крупным ученым. Под его руководством была создана еще одна ламповая ЭВМ - ЭДСАК-2 с микропрограммным управлением, впервые предложенным ученым в 1951 г. В дальнейшем он занимался вопросами программирования, автоматизации проектирования компьютеров, создал основы мультипрограммной работы ЭВМ, консультировал многие проекты и получил мировое признание как выдающийся ученый современности. В настоящее время 90-летний Морис Уилкс - почетный профессор университета в Кембридже и консультант одной из крупнейших американских фирм (ИТТ). Президиум НАН Украины присвоил ему звание почетного доктора наук НАН Украины (1998).

Становление отечественного компьютеростроения

Даже на фоне этих выдающихся достижений западных ученых результаты деятельности С.А. Лебедева в области компьютеростроения за последующие двадцать лет (после создания МЭСМ и БЭСМ) поражают своей масштабностью. Под его руководством и при непосредственном участии было создано еще 18 (!) ЭВМ, причем 15 из них выпускались крупными сериями! И это при существовавшей технологической отсталости СССР (тогда еще небольшой). Не случайно ученик Сергея Алексеевича академик В.А. Мельников подчеркнул: "Гениальность С.А. Лебедева состояла именно в том, что он ставил цель с учетом перспективы развития структуры будущей машины, умел правильно выбрать средства для ее реализации применительно к возможностям отечественной промышленности" (журнал УСиМ, 1976, №6). Под руководством С.А. Лебедева были разработаны супер-ЭВМ для вычислительных центров, ЭВМ для противоракетных систем и для противосамолетного ракетного оружия.

Деятельность С.А. Лебедева началась с ламповых ЭВМ, выполняющих десятки тысяч операций. На то время это были супер-ЭВМ. Созданные в 1958 и 1959 г. ЭВМ М40 и М50 оказались самыми быстродействующими в мире. С появлением полупроводниковых и магнитных элементов Сергей Алексеевич перешел к разработке супер-ЭВМ второго поколения. Созданная в 1967 г. БЭСМ 6 с производительностью в 1 млн. операций в секунду выпускалась 17 лет. Ею были оснащены лучшие ВЦ СССР. БЭСМ 6 заняла достойное место в мировом компьютеростроении: недаром Лондонский музей науки в 1972 г. приобрел машину, чтобы сохранить ее для истории. Завершением яркой научной деятельности С.А. Лебедева стало создание супер-ЭВМ на интегральных схемах, производительностью миллионы операций в секунду. Две из них после модернизации до сих пор используются в системах противоракетной и противосамолетной обороны. Каждая ЭВМ была новым словом в вычислительной технике - более производительная, более надежная и удобная в эксплуатации. Генеральным принципом построения всех машин стало распараллеливание вычислительного процесса. В МЭСМ и БЭСМ с этой целью были использованы арифметические устройства параллельного действия. В М20, М40, М50 добавилась возможность работы внешних устройств параллельно с процессором. В БЭСМ 6 появился конвейерный (или "водопроводный", как назвал его Лебедев) способ выполнения вычислений. В последующих ЭВМ использовалась многопроцессорность и другие усовершенствования. Все машины, разработанные под руководством С.А. Лебедева, были переданы в промышленность и выпускались крупными сериями.

Новаторская творческая деятельность С.А. Лебедева способствовала созданию мощной компьютерной промышленности а руководимый им Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР стал ведущим в стране. В 50-70-е годы ХХ века по уровню своих разработок он не уступал известной американской фирме IBM.

Характеризуя научные достижения С.А. Лебедева, президент НАН Украины академик Б.Е. Патон подчеркнул:

"Мы всегда будем гордиться тем, что именно в Академии наук Украины, в нашем родном Киеве, расцвел талант С.А. Лебедева как выдающегося ученого в области вычислительной техники и математики, а также крупнейших автоматизированных систем. Он положил начало созданию в Киеве замечательной школы в области информатики. Его эстафету подхватил В.М. Глушков. И теперь у нас плодотворно работает один из крупнейших в мире - Институт кибернетики имени В.М. Глушкова АН Украины.

Замечательной чертой Сергея Алексеевича была его забота о молодежи, доверие к ней - молодым он поручал решение самых сложных задач. Этому способствовал незаурядный педагогический талант ученого. Многие ученики Сергея Алексеевича стали крупными учеными и развивают свои научные школы.

Вся жизнь выдающегося ученого - это героический пример служения науке, своему народу. С.А. Лебедев всегда стремился объединить высочайшую науку с практикой, с инженерными задачами.

Он жил и трудился в период бурного развития электроники, вычислительной техники, ракетостроения, освоения космоса и атомной энергии. Будучи патриотом своей страны, Сергей Алексеевич принял участие в крупнейших проектах И.В. Курчатова, С.П. Королева, М.В. Келдыша, обеспечивших создание надежного щита Родины. Во всех их работах огромна роль электронных вычислительных машин, созданных С.А. Лебедевым.

Его выдающиеся труды навсегда войдут в сокровищницу мировой науки и техники, а его имя должно стоять рядом с именами этих великих ученых".

Исключительная скромность С.А. Лебедева, секретность значительной части его работ привели к тому, что в западных странах о гениальном ученом до конца 90-х годов ХХ в. столетия содержательных публикаций практически не было. В книге американского историка Джона Ли "Компьютерные пионеры" (1995), где приведено более 200 биографий ученых, имя С.А. Лебедева даже не упоминается.

Лишь в год 95-летия со дня рождения С.А. Лебедева заслуги ученого признали и за рубежом. Как пионер вычислительной техники он был отмечен медалью Международного компьютерного общества: "Сергей Алексеевич Лебедев 1902-1974. Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Основоположник советского компьютеростроения".

Создание первого в континентальной Европе компьютера с хранимой в памяти программой. Иллюстрации   ›››  

Творческий вклад академика В.М. Глушкова и созданного им Института кибернетики НАН Украины в развитие вычислительной техники

Современники не всегда способны в полной мере осознать значимость деятельности того или иного ученого. Истинная оценка часто приходит значительно позже когда научные результаты и высказанных им идей проверены временем. Выдающийся вклад Виктора Михайловича Глушкова (1923 - 1982) в математику, кибернетику и вычислительную технику был высоко оценен еще при жизни ученого. Но с годами все очевиднее становится, что в процессе своей творческой деятельности он сумел опередить время, сориентировав созданный и руководимый им Институт кибернетики НАН Украины на переход от вычислительной техники к информатике, а затем - к информационным технологиям ИТ. В.М. Глушков став основоположником этого важнейшего направления науки и техники в Украине и бывшем Советском Союзе.

В Институте кибернетики в 60-х годах по инициативе В.М. Глушкова были развернуты исследования с целью создания новых средств вычислительной техники, информационных сетей, периферии и компонентов к ним, разработки системного и прикладного программного обеспечения, а также систем управления в промышленности и систем обработки информации в самых разных областях человеческой деятельности. По существу, им были охвачены все основные направления развития ИТ.

Базой для успешного развития ИТ стали теоретические и прикладные работы в области вычислительной техники, развернутые в Институте кибернетики.

Создание компьютера с "адресным языком" программирования

После отъезда С.А. Лебедева в Москву его ученики в Киеве - Л.Н. Дашевский, Е.А. Шкабара, С.Б. Погребинский и другие - под руководством академика Б.В. Гнеденко, директора Института математики АН УССР, куда была передана лаборатория С.А. Лебедева, приступили к разработке компьютера "Киев" на электронных лампах и с памятью на магнитных сердечниках. Машина хотя и уступала по характеристикам новой лебедевской ЭВМ М-20, но вполне отвечала требованиям того времени. В ней впервые использовался "адресный язык", упрощающий программирование.

В 1956 г. бывшую лабораторию С.А. Лебедева возглавил В.М. Глушков. Под его руководством успешно завершилась разработка компьютера "Киев", который долго использовался в Вычислительном центре АН Украины, развернутом на базе лаборатории. Другой его экземпляр закупил Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), где машина также долго и успешно эксплуатировалась. Созданный в 1957 г. Вычислительный центр АН Украины в 1962 г. был преобразован в Институт кибернетики, который сегодня носит имя его создателя - В.М. Глушкова.

Разработка первого в Украине и бывшем Советском Союзе полупроводникового управляющего компьютера широкого назначения "Днепр"

Вслед за компьютером "Киев" в ВЦ АН УССР была разработана первая в Украине (и в СССР) полупроводниковая управляющая машина "Днепр". Идея создания машины принадлежит В.М. Глушкову. Руководили работами по созданию В.М. Глушков и Б.Н. Малиновский. Главным конструктором машины был Б.Н. Малиновский. Машину создали в рекордно короткий срок: всего за три года, и в июле 1961 г. ее установили на ряде производств. Этот результат в то время был мировым рекордом скорости разработки и внедрения управляющей машины. Объясняя причины успеха, В.М. Глушков вспоминал: "Параллельно с созданием "Днепра" мы провели с участием ряда предприятий Украины большую подготовительную работу по применению машины для управления сложными технологическими процессами. Вместе с сотрудниками Металлургического завода им. Дзержинского (Днепродзержинск) исследовались вопросы управления процессом выплавки стали в бессемеровских конверторах, с сотрудниками Содового завода в Славянске - колонной карбонизации и др. В порядке эксперимента впервые в Европе по моей инициативе было осуществлено дистанционное управление бессемеровским процессом в течение нескольких суток подряд в режиме советчика мастера. Машина "Днепр" была использована для автоматизации плазовых работ на Николаевском заводе им. 61 коммунара. Потом выяснилось, что американцы несколько раньше нас начали работы по универсальной управляющей полупроводниковой машине RW300, аналогичной "Днепру", но запустили ее в производство в июне 1961 года, одновременно с нами. Так что это был один из моментов, когда нам удалось сократить до нуля разрыв в уровне нашей и американской техники, пусть в одном, но очень важном направлении. Заметьте также, что наша машина была первой отечественной полупроводниковой машиной (если не считать спецмашин). Оказалось, что она прекрасно выдерживает различные климатические условия, тряску и пр.

Эта первая универсальная полупроводниковая машина, запущенная в серию, побила и другой рекорд - промышленного долголетия, поскольку выпускалась десять лет (1961-1971), тогда как обычно через пять-шесть лет, требуется уже серьезная модернизация. И когда во время совместного космического полета "Союз-Аполлон" надо было привести в порядок демонстрационный зал в Центре управления полетами, то после длительного выбора существовавших в то время машин остановились на "Днепре", и два "Днепра" управляли большим экраном, на котором отображались полет и стыковка космических кораблей.

Машины "Днепр" экспортировались во многие страны Союза Экономической Взаимопомощи (СЭВ).

Следует заметить, что семилетним планом (1958-1965) строительство заводов на Украине не предусматривалось. Первые "Днепры" выпускал киевский завод "Радиоприбор". По нашей инициативе, поддержанной правительством, одновременно с разработкой машины "Днепр" в Киеве стал строиться завод вычислительных и управляющих машин (ВУМ) - теперь Электронмаш. Так что разработка "Днепра" положила начало крупному заводу по производству ЭВМ".

В 1968 г. Институтом кибернетики АН УССР совместно с заводом ВУМ была разработана и выпущена малой серией полупроводниковая ЭВМ "Днепр 2", предназначенная в отличие от "Днепра" для решения широкого круга задач: планово-экономических, управления производственными процессами и сложными физическими экспериментами. Руководителями работы были В.М. Глушков и А.А. Стогний, главным конструктором - А.Г. Кухарчук. Машина состояла из вычислительной части "Днепр 21" и управляющего комплекса "Днепр 22". Руководителем работ по созданию "Днепр 22" был Б.Н. Малиновский. Машина имела развитое математическое обеспечение, поставляемое заказчику. К сожалению, выпуск "Днепр 2" по решению Министерства приборостроения СССР был вскоре прекращен.

О разработке в Украине первой в Советском Союзе полупроводниковой управляющей машины широкого назначения УМШН "Днепр", с которой началось серийное производство компьютеров в Украине  ›››  

Предшественники персональных компьютеров

Еще в 1959 г. у В.М. Глушкова возникла идея создать машину для инженерных расчетов. В 1963 году была запущена в серийное производство разработанная в Институте кибернетики совместно с его СКБ машина "Пром_нь". Ее начал выпускать Северодонецкий завод вычислительных машин. "Пром_нь" был, по сути, новым словом в мировой практике, имел в техническом отношении целый ряд новшеств, в частности, память на металлизированных картах. Но самое главное - это была первая, широко применявшаяся машина с так называемым ступенчатым микропрограммным управлением (на которое В.М. Глушков потом получил авторское свидетельство).

Позднее ступенчатое микропрограммное управление использовали в машине для инженерных расчетов, сокращенно - МИР-1, созданной вслед за компьютером "Промiнь" (1965). В 1967 г. на выставке в Лондоне, где демонстрировалась МИР-1, ее закупила американская фирма IBM - крупнейшая в США, поставщик почти 80% вычислительной техники для всего капиталистического мира. Это была первая (и, к сожалению, последняя) советская электронная машина, приобретенная американской компанией.

Разработчики компьютера МИР-1 получили государственную премию СССР (В.М. Глушков, Ю.В. Благовещенский, А.А. Летичевский, В.Д. Лосев, И.Н. Молчанов, С.Б. Погребинский, А.А. Стогний). В 1969 г. был принят в производство новый, более совершенный компьютер МИР-2, а затем - МИР-3. По скорости выполнения аналитических преобразований этим машинам не было конкурентов. МИР-2, например, успешно соревновалась с универсальными компьютерами обычной структуры, превосходящими ее по номинальному быстродействию и объему памяти во много раз. На этой машине впервые в практике отечественного математического машиностроения был реализован диалоговый режим работы, использующий дисплей со световым пером. Каждая из этих машин была шагом вперед на пути построения разумной машины - стратегического направления в развитии компьютеров, предложенного В.М. Глушковым.

В то время во всем мире господствовала точка зрения, что машинный язык должен быть минимально простым, а все остальное сделают программы. Таким был "Адресный язык" для компьютера "Киев", разработанный В.С. Королюком и Е.Л. Ющенко.

Проектируя МИРы, В.М. Глушков ставил другую задачу - сделать машинный язык возможно более близким к человеческому (имеется в виду математический, а не разговорный язык). И такой язык - "Аналитик" - был создан (А.А. Летичевский) и поддержан оригинальной внутримашинной системой его интерпретации. Машины МИР использовались во всех уголках СССР.

Компьютеры 3-го и 4-го поколений, разработанные в Институте кибернетики АН Украины и его СКБ

В конце 60-х годов ХХ века в Институте под руководством В.М. Глушкова начали разработку компьютера "Украина". Главным конструктором был назначен З.Л. Рабинович, заместителями - А.А. Стогний и И.Н. Молчанов. Это был следующий шаг в отступлении от неймановских принципов и интеллектуализации компьютероа, направленный на разработку высокопроизводительного универсального компьютера. Разработка машины "Украина" явилась важной вехой в развитии научной школы В.М. Глушкова. Идеи, заложенные в проекте, предвосхитили многие нововведения, использованные в американских универсальных компьютерах 70-х годов прошлого века. К сожалению, машина не была построена.

В 1974 г. на конгрессе IFIP В.М. Глушков выступил с докладом о рекурсивной ЭВМ, основанной на новых принципах организации вычислительных систем (соавторы В.А. Мясников, И.Б. Игнатьев, В.А. Торгашев). Он высказал мнение о том, что только разработка принципиально новой, не неймановской, архитектуры вычислительных систем, базирующейся на современном уровне развития технологии, позволит решить проблему построения суперЭВМ с неограниченным ростом производительности при наращивании аппаратных средств. Дальнейшие исследования показали, что полная и бескомпромиссная реализация принципов построения рекурсивных ЭВМ и мозгоподобных структур при имеющемся уровне электронной технологии пока преждевременна. "Необходимо было найти компромиссные решения, определяющие переходные этапы к мозгоподобным структурам будущего путем разумного отступления от принципов Дж. фон Неймана" (из доклада В.М. Глушкова на конференции в Новосибирске в 1979 г.). Такие решения были найдены гениальным ученым и стали основой оригинальной структуры высокопроизводительной ЭВМ, названной им макроконвейером.

В.М. Глушков не смог увидеть созданные по его идеям макроконвейерные компьютеры ЕС-2701 и ЕС-1766, которые по оценке Государственной комиссии не имели аналогов в мировой практике. В начале 80-х годов ХХ века это были самые мощные в СССР вычислительные системы.

ЕС-2701 и ЕС-1766 были переданы на завод ВЭМ (г. Пенза) в серийное производство соответственно в 1984 и 1987 годах. К сожалению, они были выпущены на заводе лишь малой серией.

В СКБ Института кибернетики АН УССР в 60-70-х годах ХХ века был разработан и передан промышленности целый ряд специализированных компьютеров: "Нева" для цифровых телефонных систем (А.Г. Кухарчук), "Скорпион", "Ромб 1,2,3" для контроля ракет (Г.И. Корниенко, А.С.Одинокий), семейство клавишных машин "Искра" (Г.И. Корниенко, премия имени Н. Островского, 1968 г.). В 1976 году был создан специализированный компьютер "Цикл" для контроля точности изготовления лопаток газотурбинных двигателей (Г.И. Корниенко, Ю.Т. Митулинский, А.Е. Одинокий, С.К. Лесничий. Государственная премия Украины за 1976 г.)

Институтом кибернетики совместно с киевским ПО им. С.П. Королева были созданы и выпускались управляющие компьютеры СОУ 1, комплекс микропроцессорных средств "Нейрон" и системы отладки СО-01 - СО-04 (А.В. Палагин, премия Совета Министров СССР за 1987 г.). Сотрудники института приняли участие в проектировании семейства первых отечественных микрокомпьютеров "Электроника-С5", созданного в ленинградском НПО "Светлана" (А.В. Палагин, В.А. Иванов).

В начале 80-х годов ХХ века в институте было создано уникальное семейство бортовых специализированных компьютеров для систем управления космическими аппаратами без предварительного расчета траекторий: МИГ1, МИГ11, МИГ12, МИГ13 на базе специализированных компьютеров "Москва" (Г.С. Голодняк и В.Н. Петрунек, Государственная премия СССР).

В 70-е-80-е годы ХХ века в СКБ института были созданы бортовые компьютеры "Экспресс", и "Эталон" и на их основе уникальные многоканальные (до 150 каналов) измерительные комплексы: "Экспан", "Пирс", "Кросс 1", "Кросс 2", "Курс", "Барк" (Г.И. Корниенко, Б.Г.Мудла) для пришвартовых и предполетных испытаний экранопланов, морских судов, кораблей на подводных крыльях, для комплексных граничных мореходных испытаний кораблей Военно-морского флота, для контроля и диагностики летательных аппаратов. Участники работы, сотрудники СКБ - Б.Г. Мудла, В.И. Дианов, М.И. Дианов, В.Ф. Бердников, А.И. Канивец и О.М. Шалебко - получили Государственную премию УССР за 1987 г.

Особо следует отметить комплекс "Дельта" - для системы приема и обработки изображений кометы Галлея (разработчики В.И. Дианов, М.И. Дианов, А.И. Канивец, И.Г. Кутняк и др.).

После аварии на Чернобыльской АЭС его также использовали в срочно созданном ситуационном центре. Это позволило с большой точностью прогнозировать процесс распространения радиации в Днепровском бассейне и своевременно принимать необходимые меры. Комплекс "Дельта" выпускался на новополоцком заводе "Измеритель".

В 60-70-е годы в Институте кибернетики АН УССР были разработаны и переданы в промышленность более 30 оригинальных, не имеющих аналогов компьютеров и компьютерных комплексов различного назначения.

Современные компьютеры невозможно проектировать без систем автоматизации проектно-конструкторских работ. На основе теоретических работ В.М. Глушкова в Институте кибернетики был развернут широкий фронт исследований и создан ряд уникальных систем "ПРОЕКТ" ("ПРОЕКТ-1", "ПРОЕКТ-ЕС", "ПРОЕКТ-МИМ", "ПРОЕКТ-МВК") для автоматизированного проектирования компьютеров вместе с математическим обеспечением. Первоначально они реализовывались на компьютере "Киев", затем - на М-20, М-220 и БЭСМ-6 (с общим объемом в 2 млн. машинных команд), а со временем переведены на ЕС ЭВМ. Система "ПРОЕКТ-1", реализованная в М-220 и БЭСМ-6, представляла собой распределенный специализированный программно-технический комплекс со своей операционной системой и специализированной системой программирования. В ней впервые в мире был автоматизирован (причем с оптимизацией) этап алгоритмического проектирования (В.М. Глушков, А.А. Летичевский, Ю.В. Капитонова). В рамках этих систем разработана новая технология проектирования сложных программ - метод формализованных технических заданий (А.А. Летичевский, Ю.В. Капитонова). Системы "ПРОЕКТ" создавались как экспериментальные, на них отрабатывались реальные методы и методики проектирования схемных и программных компонентов компьютеров. Эти методы и методики впоследствии были приняты в десятках организаций, разрабатывающих вычислительную технику. Заказчиком выступало Министерство радиопромышленности. Созданные системы стали прообразом реальных технологических линий выпуска документации для производства микросхем во многих организациях бывшего Советского Союза.

С системой "ПРОЕКТ-1" тесно связана система автоматизации проектирования и изготовления БИС с помощью элионной технологии. В отделе, руководимым В.П. Деркачем (одним из первых аспирантов В.М. Глушкова), были созданы установки "Киев-67" и "Киев-70", управляющие электронным лучом при обработке с его помощью различного типа подложек. В то время показатели этих установок давали рекордные параметры в микроэлектронике. Системы автоматизации проектирования "ПРОЕКТ" имели коммуникационный интерфейс с "Киев-67" и "Киев-70", что позволяло выполнять сложные программы управления электронным лучом как при напылении, так и при графической обработке подложек.

Работы В.М. Глушкова, В.П. Деркача и Ю.В. Капитоновой по автоматизации проектирования компьютеров были удостоены в 1977 г. Государственной премии СССР.

Оценивая роль В.М. Глушкова в развитии украинской науки, президент НАН Украины академик Б.Е.Патон, сказал:

"В.М. Глушков - блестящий, истинно выдающийся ученый современности, внесший огромный вклад в становление кибернетики и вычислительной техники в Украине и бывшем Советском Союзе, да и в мире в целом. В.М. Глушков как мыслитель отличался широтой и глубиной научного видения, своими работами предвосхитил многое из того, что сейчас появилось в информатизированном западном обществе.

Виктор Михайлович обладал огромными разносторонними знаниями, а его эрудиция просто поражала всех с ним соприкасавшихся. Вечный поиск нового, стремление к прогрессу в науке, технике, обществе были его замечательными чертами.

В.М. Глушков был подлинным подвижником в науке, обладавшим гигантской работоспособностью и трудолюбием. Он щедро делился своими знаниями, идеями, опытом с окружающими его людьми. В.М. Глушков внес большой вклад в развитие АН Украины, будучи с 1964 года ее вице-президентом. Он существенно влиял на развитие научных направлений, связанных с естественными и техническими науками. Велик его вклад в компьютеризацию и информатизацию науки, техники, общества. Виктора Михайловича смело можно отнести к государственным деятелям, отдававшим всего себя служению Отечеству, своему народу. Его знали и уважали люди во всех уголках Советского Союза. Он не жалел сил для пропаганды достижений науки, научно-технического прогресса, общался с учеными многих зарубежных стран. Его работы и достижения руководимого им Института кибернетики АН Украины были широко известны за рубежом, где он пользовался заслуженным авторитетом. Хорошо понимая значение укрепления обороноспособности своей страны, В.М. Глушков вместе с руководимым им институтом выполнил большой комплекс работ оборонного значения. И здесь он всегда вносил свое, новое, преодолевая многочисленные трудности, а иногда и простое непонимание. Он действительно болел за страну, ей и науке отдал свою замечательную жизнь."

Институт кибернетики имени В.М. Глушкова сегодня

В настоящее время на базе Института кибернетики и его СКБ развернут комплекс самостоятельных научных организаций: Строения Кибернетического центра НАН Украины, 2003 год Институт кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины, Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, Институт программных систем НАН Украины, Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем ЮНЕСКО НАН Украины и Министерства образования и науки, Институт космических исследований НАН Украины и Национального космического агентства Украины, учебно-научный комплекс "Институт прикладного системного анализа" Министерства образования и науки и НАН Украины и другие.

Директором Института кибернетики с 1982 по 1994 гг. был академик Владимир Сергеевич Михалевич. С 1994 г. институтом руководит академик Иван Васильевич Сергиенко.

Эти организации, а также ряд других входят в состав Отделения информатики НАН Украины, руководимого академиком И.В.Сергиенко.

О работах Института кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины и основных направлениях работ других институтов в наше время можно узнать из официальной справки   ›››  

Творческий вклад академика В.М. Глушкова и созданного им Института кибернетики НАН Украины в развитие вычислительной техники. Иллюстрации   ›››  

Вклад Украины в развитие технических средств промышленной системотехники

В 1956 г. в Северодонецке создается филиал Московского СКБ-245 - ведущей организации по вычислительной технике, параллельно начинается строительство Северодонецкого приборостроительного завода СП3, завершившееся в 1960 г. Кадровый состав этих организаций и предприятий формировался практически полностью из молодых специалистов - выпускников вузов Москвы, Ленинграда, Киева, Харькова, Львова, Таганрога, Одессы и др. Исключение составили директор филиала Андрей Александрович Новохатний и его заместитель Владислав Васильевич Резанов, научный руководитель выполняемых работ.

Стержнем их научно-технической политики стала идея создания серийно-способных средств управляющей вычислительной техники для различных (не только химических) объектов автоматизации. На ее основе под руководством В.В. Резанова была разработана и реализована концепция единой, функционально полной агрегатной (модульной) системы технических и программных средств управляющей вычислительной техники на базе единых конструктивно-технологических решений. Концепция предусматривала возможность проектной компоновки как технических, так и программных средств для многоуровневых систем управления процессами любой сложности и назначения. Она осталась неизменной до настоящего времени. Такой подход полностью себя оправдал, поскольку обеспечил создание полного комплекса средств системотехники, т.е. средств построения различных информационно-управляющих систем для технологических процессов в промышленности и объектов энергетики. Начиная с 1965 г. спрос на них резко возрастает. Технические средства, разработанные в Северодонецке, производились на 18 крупных заводах Советского Союза. Северодонецкое научно-производственное объединение (НПО) "Импульс", созданное на базе филиала СКБ-245, стало основным исполнителем крупнейших союзных народнохозяйственных и оборонных программ, что потребовало развития его научно-технических и производственных мощностей. К 1985 г. в НПО и его филиалах работало 12 тысяч сотрудников. Количество созданных в промышленности и энергетике систем с использованием техники, разработанной в "Импульсе", к этому времени превысило десять тысяч. Около тысячи проектных КБ и НИИ стали партнерами-абонентами, с которыми НПО "Импульс" взаимодействовало при создании систем управления. Это позволило точнее определить требования к средствам компьютерной автоматизации, основательно поднять их технический уровень, завоевать высокий авторитет в одном из самых актуальных направлений науки и техники.

В итоге из скромного филиала, предназначенного для компьютерной автоматизации Лисичанского химкомбината, выросла мощная организация, обеспечившая своими разработками оснащение многих тысяч управляющих систем, созданных в 60-80-е годы в СССР. Так в Донбассе, наряду с центром химической промышленности, появился центр промышленной системотехники.

В годы "перестройки" на базе НПО "Импульс" было организовано Акционерное общество (АО) "Импульс".

Небольшая группа ведущих специалистов, сформировавшаяся в период становления "Импульса", сумела в условиях глубокой провинции осуществить, казалось бы, невозможное - собрать и сплотить вокруг себя многотысячный коллектив однодумцев, увлеченных одной целью, - созданием и постоянным совершенствованием средств компьютерной автоматизации технологических процессов и объектов энергетики, в том числе таких ответственных и сложных, как атомные станции.

Более тридцати лет самоотверженной и вдохновенной работы северодонецкого НПО "Импульс" были отданы созданию средств системотехники 1-го, 2-го, 3-го и 4-го поколений.

Это стало возможным благодаря тому, что коллектив НПО "Импульс" возглавляли истинные лидеры - творческие, инициативные и ответственные. И такими людьми стали не присланные со стороны руководители, а собственные специалисты - это директор НПО "Импульс" Андрей Александрович Новохатний и бессменный научный руководитель Владислав Васильевич Резанов.

Именно он сумел мобилизовать коллектив на разработку средств системотехники, создать атмосферу творчества, увлеченности новым делом, высочайшей самоотдачи.

В.В. Резанов (род. в 1926 г.) принимал активное участие в формировании и реализации отраслевых, союзных, международных программ создания и внедрения управляющей вычислительной техники. Руководил ключевыми разработками в СССР в области создания, производства и внедрения управляющей вычислительной техники:

В 1954 г. В.В. Резанова назначают главным конструктором Агрегатной системы средств вычислительной техники (АСВТ). Разработка выполнялась по союзному плану, машины М1000, М2000, М3000 производились серийно на Киевском заводе ВУМ, Северодонецком приборостроительном, Тбилисском заводе УВМ. На базе АСВТ ученые и инженеры создали ряд систем управления хозяйственного и оборонного значения, среди них - известная система резервирования мест на авиалиниях "Сирена" - первая реально действовавшая система массового обслуживания.

С 1968 г. В.В. Резанов - главный конструктор семейства моделей М6000-М7000 АСВТ М, ставшего в свое время основой построения систем управления процессами практически во всех сферах народного хозяйства и ряда оборонных областей СССР. За десять лет серийного производства Киевский завод вычислительных управляющих машин, Северодонецкий приборостроительный и Тбилисский завод управляющих вычислительных машин выпустили более 18 тысяч комплексов М6000, на их базе создано свыше 15 тысяч систем управления.

В 1976 г. В.В. Резанов становится заместителем генерального конструктора системы малых электронных вычислительных машин (СМ ЭВМ). Эти машины пришли на смену машинам М6000-М7000.

В 1978-1987 гг. он - главный конструктор сверхвысокопроизводительных геофизических вычислительных комплексов агрегатной системы вычислительной техники на перестраиваемых структурах (АСВТ-ПС). Работа выполнялась по заданию Совета Министров бывшего СССР в интересах обеспечения исследований природных ресурсов Земли и ее космического зондирования. С 1981 по 1989 г. в НПО "Импульс" были произведены 150 комплексов ПС 2000, которые и поныне эксплуатируются в центрах обработки космической информации, в гидроакустических системах специального назначения и других.

В 1984-1991 гг. В.В. Резанов работал заместителем генерального конструктора систем управления атомными электростанциями, главным конструктором программно-технических комплексов для особо важных объектов. Первая очередь разработки сверхнадежных программно-технических комплексов была принята государственной комиссией в 1990 г. Управляющие комплексы данного профиля, созданные в НПО "Импульс", и сейчас являются основной продукцией АО "Импульс".

Вклад Украины в развитие технических средств промышленной системотехники. Иллюстрации   ›››  

Развитие микроэлектроники

Микроэлектроника в Украине развивалась как часть микроэлектронной отрасли бывшего Советского Союза. В 60-х - начале 70-х годов ХХ века в Киеве был создан и успешно работал мощный центр микроэлектроники - научно-производственное объединение (НПО) "Кристалл" с филиалами в других городах Украины. О масштабе выполненной за восемь лет работы - развертывание научных исследований, создание материальной базы, подбор кадров - убедительно свидетельствуют такие цифры: построено 148 тыс. кв. м. площадей для размещения научно-исследовательских организаций и предприятий. Все лаборатории и заводы были полностью оснащены необходимой техникой. В начале 80-х годов ХХ века в НПО "Кристалл" работало более 30 тыс. человек. Объединение в 70-е - 80-е годы ХХ века разрабатывало и выпускало интегральные схемы (в том числе около 30 типов больших интегральных схем (БИС), клавишные ЭВМ, калькуляторы, микроконтроллеры, микроЭВМ и др. Украинская микроэлектроника обеспечила успешное развитие многих отраслей промышленности не только Украины, но и всего СССР. Ее использовали для создания цифровой радиоэлектронной аппаратуры самолетов, ракет, кораблей, а также для выпуска современной бытовой техники (радиоприемники, магнитофоны) и др. В 1974 г., например, одних калькуляторов было выпущено более 100 тысяч. НПО "Кристалл" стало головной организацией для стран Союза Экономической Взаимопомощи МОП - интегральным схемам - основному направлению развития БИС. В 70-х - начале 80-х годов ХХ века его продукция лишь немного уступала аналогичной западной.

В конце 80-х годов ХХ века из-за ошибочной научно-технической политики (волевое решение Министерства электронной промышленности СССР "советизировать" американскую технику, НПО "Кристалл" вынуждено было перейти на повторение достигнутого в Америке, что заранее обрекало его на отставание. Тем не менее, и в "советизации" первых американских микропроцессоров "Кристалл" сумел отличиться - разработанные в объединении и переданные в серийное производство 8-ми, а затем 16-разрядные микропроцессоры практически не отличались от зарубежных, что подтвердила проведенная в США экспертиза.

По заданию Министерства электронной промышленности в 1970 г. был создан первый в СССР и Европе микрокалькулятор на 4-х больших интегральных схемах со степенью интеграции до 500 транзисторов на кристалле. БИС изготовляли на опытном заводе НИИ "Микроприбор", сборку микрокалькуляторов производили в г. Светловодске, где находился филиал опытного завода.

В научно-производственном объединении "Кристалл" головной научной организацией был Научно-исследовательский институт "Микроприбор". В 1972 - 1973 гг. в "Микроприборе" была развернута система машинного проектирования на базе БЭСМ-6 и других ЭВМ, позволившая проектировать БИС с высокой степенью интеграции. Время разработки БИС сократилось до 50-70 дней. Для этого создали сложный комплекс программ, обеспечивающий процесс проектирования БИС. Сотни тысяч компонентов, которые они содержали, надо было соединить между собой в соответствии с функциональным назначением БИС и при этом не сделать ни единой ошибки.

Установка оборудования, подготовка и отладка программ потребовали напряженной трехсменной работы значительной части коллектива "Микроприбора" в течении нескольких месяцев.

Для выпуска новых БИС понадобилось разработать не только более совершенную систему проектирования, но и более прогрессивные технологические процессы, обеспечивающие степень интеграции свыше 100 тыс. транзисторов на кристалле и скорость переключения до десятков мегагерц. При этом приходилось начинать с "чистого листа" - использовать западный опыт не было возможности, публикации по этому вопросу в зарубежной печати только появились.

За короткое время были смонтированы современные "чистые" комнаты со сложным технологическим и измерительно-сборочным оборудованием, разработана и внедрена технология изготовления дешевых пластмассовых корпусов БИС и др.

В 1974 г. на Заводе полупроводниковых приборов НПО "Кристалл" был полностью освоен технологический процесс изготовления БИС и начато впервые в Украине, СССР и Европе массовое производство БИС.

"Кристалл" справился с этой не простой задачей. Организация непрерывного цикла работ - от проектирования до производства БИС - позволила сократить сроки создания новых БИС и средств микропроцессорной техники, повысить их качество, снизить стоимость.

В 1974 г. было выпущено 200 тыс. БИС, 100 тыс. калькуляторов, 200 тыс. клавишных ЭВМ.

Двенадцать лет становления промышленной микроэлектроники в Украине (1962-1974) связаны, в первую очередь, с именем Станислава Алексеевича Моралева. Он родился в 1929 г. в Молотовске Кировской области. После окончания школы в 1947 г. поступил на радиофакультет Киевского политехнического института. Работал на киевском "Арсенале" инженером-конструктором по разработке фотоэкспонометров. Здесь С.А. Моралев познакомился с известным ученым В.Е. Лашкаревым, исследования которого оказались весьма полезными при разработке полупроводникового фотоэкспонометра. Так судьба свела его с человеком, воплощению главного научного результата которого в реальные средства микроэлектроники он отдал лучшие годы своей жизни. В 1962 г. он становится директором скромного КБ-3, и через четыре года превращает его в мощный институт НИИ "Микроприбор". В 1970 г. появилось научно-промышленное объединение НПО "Кристалл". НИИ "Микроприбор" стал головной организацией объединения. На плечи С.А. Моралева, генерального директора НПО "Кристалл", легла огромная ответственность - выбор научного направления, формирование коллектива сотрудников, координация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с последующей передачей результатов в крупносерийное производство.

Ближайшим помощником Станислав Алексеевича в те годы был Константин Михайлович Кролевец (1932-1986), заместитель директора, научный руководитель работ, выполняемых в "Микроприборе", а затем - в "Кристалле". Он окончил инженерно-физический факультет Киевского политехнического института. Под руководством и при личном участии Константина Михайловича за двадцать лет были выполнены исследования, связанные с разработкой и производством БИС, созданы принципы построения средств микроэлектроники, реализован технологический комплекс для выпуска микропроцессорных БИС для аппаратуры народнохозяйственного и специального назначения. В последние годы своей деятельности он занимался разработкой так называемых комплиментарных БИС - одним из самых перспективных направлений развития микроэлектронной техники.

Руководителем работ по созданию многих БИС, в том числе БИС К1810 - 16-разрядного микропроцессора, аналога американского Intel X86, был Альфред Витольдович Кобылинский.

В 1962 г. А.В. Кобылинский окончил Киевский политехнический институт, в 1969 г. пришел в НИИ "Микроприбор". Он внес большой вклад в разработку теоретических вопросов создания микропроцессорных средств вычислительной техники, в организацию их серийного производства. По этой тематике Альфред Витольдович получил 8 авторских свидетельств. За разработку и применение микропроцессорной техники Президиум АН УССР в 1983 г. присудил А.В. Кобылинскому премию им. С.А. Лебедева.

Фанатически преданный работе, он отдавал ей все свои силы, игнорируя проблемы со здоровьем. А оно было серьезно подорвано: ему довелось участвовать в испытаниях первой атомной бомбы, и это сказалось - постоянными мучительными болями в спине и суставах. Но всех поражали работоспособность, творческий заряд, мужество этого человека.

Под руководством А.В. Кобылинского были разработаны и внедрены в серийное производство 30 типов БИС восьмиразрядного микроконтроллера, высокопроизводительные 16 разрядные микропроцессорные комплекты и семейство однокристальных ЭВМ. Они стали первыми в отечественной микроэлектронике.

Главным конструктором полупроводниковых запоминающих устройств в НИИ "Микроприбор" был Владимир Павлович Сидоренко - известный ученый в области твердотельной электроники. Под его руководством и при личном участии сформировалось научно-техническое направление энергонезависимых запоминающих устройств. В.П. Сидоренко получил 74 авторских свидетельства на изобретения и 6 патентов иностранных государств (США, ФРГ, Великобритании и др.).

Значительный вклад в развитие НИИ "Микроприбор", а затем - "Кристалла" внес д.т.н., профессор Владимир Петрович Белевский. Его талант и труд способствовали созданию вакуумного оборудования и тонкопленочной технологии, цеха и целых предприятий по выпуску интегральных схем в Киеве, Зеленограде, Ивано-Франковске, Виннице, Светловодске. Выполненные под его руководством конструкторско-технологические разработки внедрялись на предприятиях Украины, России, Беларуссии, а также в Венгрии. В.П. Белевский - автор 273 научных трудов и изобретений, в 1981-1988 гг. он был главным технологом Министерства электронной промышленности СССР.

Для окончательного перехода на новые технологии и оборудование понадобились большие капиталовложения, которых у "Кристалла" не было. Это привело к тому, что в начале 90-х годов ХХ-го века разработки и продукция объединения уже отставали от мирового уровня. Распад СССР и длительный экономический кризис в Украине лишили "Кристалл" рынков сбыта своей продукции, необходимой финансовой поддержки государства.

С конца 90-х годов ХХ века начинается постепенное возрождение компьютерной промышленности и микроэлектронных технологий в Украине. Начали выпускаться персональные компьютеры на закупленной элементной базе, налаживаются микроэлектронные технологии, восстанавливаются связи с заказчиками продукции как в Украине, так и за рубежом.

Развитие микроэлектроники. Иллюстрации   ›››  

Компьютеризация корабельных радиоэлектронных систем

Опыт показывает, что успех любой ответственной работы зависит от качества личности человека, способного возглавить и обеспечить ее выполнение. Но такие люди встречаются довольно редко.

Человек, о котором пойдет речь, - один из них. За 16 лет плодотворной творческой жизни в Киеве он сделал то, что другой не сумел бы осуществить за несколько десятилетий.

Ивану Васильевичу Кудрявцеву в киевский период своей деятельности (1958-1975) удалось создать мощный Научно-исследовательский институт радиоэлектроники - КНИИРЭ, обеспечивший разработку, проектирование и изготовление целого ряда важнейших радиоэлектронных систем с применением ЭВМ для Военно-морского надводного и подводного флота СССР.

По его инициативе институт, первым в Советском Союзе перешел к созданию компьютеризированных корабельных радиоэлектронных комплексов, где использовались разработанные по настоянию И.В. Кудрявцева микроэлектронная база и специализированные корабельные ЭВМ - первые в Украине и СССР. Комплексы включали в себя все необходимые технические и программные средства для решения основных задач на флоте: получение информации об окружающей обстановке, управление оружием, в том числе ракетным, навигация и др.

Комплексы в полном составе отлаживались в Киеве и в готовом виде поставлялись флоту. Для этого были созданы уникальные стенды, имитирующие корабельную обстановку. Позже такой подход, связанный с появлением вычислительной техники и ее возможностями, будет назван системным.

В 1975 г. Ивана Васильевича Кудрявцева не стало. Секретность работ того времени сделала его имя практически неизвестным даже в Украине, хотя на Западе этого человека знали и очень интересовались его деятельностью. "Умер крупный организатор военной промышленности СССР", - оповестило мир информационное агентство Би-Би-Си.

Необходимость применения ЭВМ для разрабатываемых систем Ивана Васильевича почувствовал сразу. И стал искать выход. Вначале отправил в Вычислительный центр НАН Украины, созданный в 1957 г. в Киеве, группу молодых специалистов, - выпускников Киевского политехнического института. Узнав, что Министерство авиационной промышленности создало самолетную ЭВМ "Пламя", добился разрешения на применение ее в одной из разрабатываемых систем. Это явилось вторым важным условием успеха.

В 1967 г. творческий коллектив, где он был главным конструктором, завершил работы по первой системе ("Успех"). Основные участники разработки (И.В. Кудрявцев, В.П. Алексеев, Б.М. Хаскин, И.Г. Кобылянский, В.Ю. Лапий) получили Государственную премию СССР. Вдохновленный успехом, Иван Васильевич поставил задачу создания ЭВМ для систем Военно-морского флота СССР.

Создание семейства компьютеров "Карат"

Семейство специализированных ЭВМ "Карат", которые использовались в системах, разработанных под руководством И.В. Кудрявцева было создано в лаборатории Вилена Николаевича Плотникова (1930-2000). Инженерный талант и научное предвидение этого человека позволили КНИИРЭ стать пионером в самых новых на то время направлениях развития вычислительной техники и микроэлектроники.

... "Караты" до сих пор плавают во многих морях и океанах.

В то время, когда вычислительную технику взяла в плен гигантомания и возникли суперЭВМ с чрезвычайно сложными системами команд, В.Н. Плотников отстоял упрощенную архитектуру и структуру команд. Через 10-15 лет западные фирмы назовут такое решение RISC-архитектурой.

Высокая надежность "Каратов" - 2000 часов наработки на отказ - на порядок превышала "привычную" для того времени цифру.

Минимизация схемных решений и системы команд, выбор структуры и унификация позволили разработать ряд модификаций под различные по составу и объему решаемых задач системы, без заметной избыточности аппаратурных затрат.

Эксплуатационные показатели - высокая надежность и ориентация на требования систем военного назначения - обеспечили минимальные затраты на их обслуживание, а агрегатный метод ремонта позволил снизить уровень квалификации обслуживающего персонала без ущерба для надежности. Выделение ядра вычислителя и аппаратуры обмена способствовали простоте использования ЭВМ практически во всех основных системах, в том числе и в режимах многомашинной обработки информации.

Более 20 лет "Караты" обеспечивали потребности института в средствах ВТ. Они использовались в различных системах обработки информации, управления и контроля, размещаемых на надводных и подводных судах Военно-морского флота. Были разработаны три модификации "Карата", различные по емкости памяти и массо-габаритным характеристикам. Все модификации машины имели одинаковую систему команд, быстродействие, разрядность, внешние связи и были построены на однотипных взаимозаменяемых блоках. Машина выполнялась как конструктивно законченное изделие, предназначенное для самостоятельной поставки. Эксплуатация ее осуществлялась только в составе системы после установки в приборный шкаф с необходимым комплектом узлов сопряжения с остальными приборами и размещения в постоянной памяти (путем прошивки) рабочих программ.

Серийно ЭВМ "Карат" изготовляли на Киевском заводе "Буревестник".

Создание малогабаритной и надежной вычислительной машины, имеющей достаточно высокие функциональные параметры, коренным образом изменило ситуацию в морском приборостроении. Отныне разработчики любой системы могли использовать для решения задач программный метод, установив в систему одну или несколько машин. Никаких проблем с получением образцов ЭВМ, с программированием задач и с "прошивкой" узлов постоянной памяти по своим программам у потребителей не было. Отказы машины стали большой редкостью. Например, в навигационных системах образцы ЭВМ работали на объектах по 20 тыс. часов без единого отказа, что в несколько раз превышало требования к их надежности.

Машину использовали в 60 системах и комплексах (больше всего в Минсудпроме).

В простых системах могла применяться ЭВМ в минимальной модификации, а на самых крупных современных судах с несколькими системами на борту можно было встретить 15 и больше ЭВМ типа "Карат" в максимальном варианте.

Руководство КНИИРЭ стремилось внедрить машину в системы гражданского назначения. По заказу Морфлота институт разработал систему "Бриз" для автоматизации судовождения крупнотоннажных судов (танкеров "Кубань", "Победа" и др.). Система "Бриз-1609-УДС" была установлена в Ильичевском морском порту для управления движением судов, предотвращения столкновений и радиолокационного контроля за движением судов в северо-западной части Черного моря.

ЭВМ "Карат" была использована в системе "Аккорд", разработанной совместно с Институтом электросварки им. Е.О. Патона АН Украины - для решения задачи раскроя листов стали на судостроительных заводах.

Создатели семейства ЭВМ "Карат" и систем на их основе были удостоены Ленинских и Государственных премий.

КНИИРЭ завоевал высокий авторитет в области разработки встроенных, высоконадежных, унифицированных ЭВМ, предназначенных для эксплуатации в особо сложных условиях.

В целом вычислительная техника военного назначения, разработанная в КНИИРЭ, была вполне сопоставима с американской.

Компьютеры в корабельных гидроакустических системах

Чтобы лучше представить, что было сделано в Украине для Военно-морского флота СССР, придется вернуться к началу 60-х годов ХХ века. Именно тогда в Киевском НИИ гидроприборов начали активно разрабатывать так называемые опускаемые вертолетные гидроакустические станции типа "Ока" (главный конструктор - Олег Михайлович Алещенко), которые размещались на вертолетах Ка-25. "Оку" и Ка-25 в шутку называли "длинной рукой Горшкова" (в те годы главнокомандующего Военно-морским флотом СССР). По его инициативе полным ходом шла постройка 12 противолодочных крейсеров-вертолетоносцев и нового типа палубного вертолета для них. Вертолет позволял удлинить "руку" противолодочного корабля и как поисковое средство - носитель гидроакустической системы ГАС, не подверженной ходовым шумам корабля, и как носитель противолодочного оружия.

В Институте кибернетики сформировали специальную группу (В.Н. Коваль, И.Г. Мороз-Подворчан, Н.Н. Дидук, Ю.С. Фишман), которая вместе с О.М. Алещенко, руководителем работ в НИИ, и его сотрудниками (А.М. Резником и др.) занялась разработкой первых в СССР алгоритмов обнаружения и определения координат подводных целей. Натурные испытания проходили летом - осенью 1968 г. в Феодосии и оказались чрезвычайно успешными.

В них, как и в прежних работах, выдающуюся роль играл Олег Михайлович Алещенко, отвечающий за это направление в НИИ гидроприборов.

Осенью 1974 г. вышло правительственное постановление о программе "Звезда", которое предусматривало переоснащение всех кораблей ВМФ СССР новыми гидроакустическими комплексами. Головной организацией по осуществлению этой программы определили НИИ гидроприборов (директор - Юрий Владимирович Бурау, главный инженер - Владимир Иванович Крицин). Главным конструктором назначили О.М. Алещенко. Это была многоплановая работа. Для различных классов надводных кораблей - больших, средних, малых - необходимо было разработать ряд совместимых многоканальных цифровых гидроакустических комплексов, имеющих несколько десятков тысяч пространственных и временных входных каналов получения информации. Предварительные оценки показали, что для них потребуются вычислительные системы производительностью в несколько сотен миллионов операций в секунду, а объем прикладного программного обеспечения составит около миллиона команд. Необходимость большой номенклатуры запоминающих устройств, разнообразной периферии (мониторы, индикаторы обстановок, самописцы, разная печать), требование высокой надежности и др. существенно осложняли разработку. Подобные проекты в СССР и за рубежом в то время еще не выполняли.

Под руководством О.М. Алещенко и В.Ю. Лапия в течение трех лет были созданы три мощные вычислительные комплексы. Впервые в гидроакустике было развито направление специализированных параллельных многоканальных вычислительных комплексов.

В 1984 г. работы по гидролокатору завершили. Весь комплекс занял 200 приборных шкафов. Для обеспечения работы вычислительной части (40 шкафов) подготовили около миллиона команд. Стоимость разработки составила 100 млн. рублей. В 1985 г. комплекс приняли на вооружение и передали в серийное производство. Создатели комплекса получили Государственную премию СССР (Бурау, Алещенко и др.).

Компьютеризация корабельных радиоэлектронных систем. Иллюстрации   ›››  

Вычислительная техника для ракет и космических систем

Одной из трех организаций в бывшем СССР и единственной в Украине, которые создавали системы управления для ракет и космических аппаратов, включая бортовые ЭВМ, было харьковское научно-производственное объединение "Хартрон" (раннее - "Электроприбор").

Около 40 лет оно является ведущим разработчиком систем управления бортовых и наземных вычислительных комплексов, сложного электронного оборудования для различных типов ракет и космических аппаратов. За эти годы созданы системы управления межконтинентальных баллистических ракет СС-7, СС-8, СС-9, СС-15, СС-18, СС-19, самой мощной в мире ракеты-носителя "Энергия", ракеты-носителя "Циклон", орбитальных модулей "Квант", "Квант-2", "Кристалл", "Природа", "Спектр", более 150 спутников серии "Космос" и др. объектов.

Первым руководителем созданного в 1962 г. комплекса по разработке бортовой аппаратуры был А.Н. Шестопал. В 1966 - 1992 годах это подразделение возглавлял А.И. Кривоносов.

Уже в 1968 г. был испытан первый экспериментальный образец бортовой ЭВМ на гибридных модулях. Через шесть месяцев появилась её трёхканальная модификация на монолитных интегральных схемах. В 1971 г., впервые в СССР, был произведен запуск новой ракеты 15А14 с системой управления, включающей бортовую ЭВМ.

Удачно выбранный и успешно реализованный комплекс вычислительных характеристик (разрядность - 16, объём ОЗУ - 512-1024 слов, объём ПЗУ - 16 К слов, быстродействие - 100 тыс. оп./сек), надёжная элементная база обеспечили этой бортовой ЭВМ уникальный срок жизни - около 25 лет, а её модернизированный вариант эксплуатируется на боевом дежурстве и сегодня.

В 1979 г. были приняты на вооружение ракеты 15А18 и 15А35 с унифицированным бортовым вычислительным комплексом. Для систем управления этих "суперизделий" впервые в СССР была разработана новая технология отработки программно-математического обеспечения, с так называемым "электронным пуском", при котором на специальном комплексе, включающем ЭВМ БЭСМ-6 и изготовленные блоки системы управления ракетой, моделировался полёт ракеты и реакция системы управления на воздействие основных возмущающих факторов. Эта технология обеспечила также эффективный и полный контроль полётных заданий . Коллектив разработчиков "электронного пуска" (Я.Е. Айзенберг, Б.М. Конорев, С.С. Корума, И.В. Вельбицкий и др.) был удостоен Государственной премии УССР.

В последующие годы под руководством А.И. Кривоносова были созданы ещё четыре поколения бортовых ЭВМ, имеющих одни из лучших в СССР вычислительные и эксплуатационные характеристики и эффективную технологию разработки программного обеспечения, не уступающую зарубежным аналогам.

На широко известных ракетных комплексах СС19 ("Сатана") используются бортовые компьютеры, разработанные и изготовленные в Украине.

Доктор технических наук Анатолий Иванович Кривоносов - лауреат Ленинской премии, Государственной премии УССР, награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Вычислительная техника для ракет и космических систем. Иллюстрации   ›››  

Первенец компьютерного машиностроения в Украине - научно-производственное объединение "Электронмаш"

Уже в 60-е годы ХХ века вычислительная техника превратилась в самостоятельное научно-техническое направление. Начали создаваться специальные научно-исследовательские и конструкторские организации и предприятия по разработке и производству средств вычислительной техники.

В 1960 г. на киевском заводе "Радиоприбор" (организация п/я 62) было организовано производство вычислительных машин. Первыми цифровыми машинами, производство которых освоили на п/я 62, стали управляющая машина широкого назначения УМШН ("Днепр") и ЭМРТ (электронная машина для расчета тканей).

1 января 1965 г. на базе отдельных подразделений п/я 62 был создан Киевский завод вычислительных и управляющих машин (ВУМ). Общая численность работающих составила 460 человек. С марта 1965 г., после передислокации подразделений, завод начал производственную деятельность.

1965 г. - продолжено производство первой в СССР управляющей машины на полупроводниковых приборах "Днепр".

1966 г. - началось изготовление машины для инженерных расчетов - МИР.

1968 г. - закончена разработка и начат выпуск машины Днепр-2, предназначенной для решения широкого круга задач: планово-экономических, инженерных, управления производственными процессами, обработки данных.

1970 г. - освоен выпуск первых моделей Агрегатированной системы средств вычислительной техники (М 3000).

1972 г. - завод ВУМ преобразован в производственно-техническое объединение "Электронмаш", при котором создан Научно-исследовательский институт периферийного оборудования (НИИП).

1973 г. - завершена разработка и освоен выпуск управляющего вычислительного комплекса М4030.

1974 г. - освоен выпуск ЭВМ М6000 и М400.

1976 г. - группа сотрудников объединения награждена Государственной премией УССР за разработку и освоение комплекса М4030 (А.Ф. Незабитовский, С.С. Забара, В.А. Афанасьев, Э.И. Сакаев, В.Н. Харитонов, Ю.М. Ожиганов, А.Г. Мельниченко).

1978-1989 гг. разработка и производство моделей международной системы малых ЭВМ-СМ ЭВМ.

1981 г. - за разработку и организацию серийного выпуска вычислительных комплексов СМ 3 и СМ4 группе сотрудников объединения присуждена Государственная премия СССР (А.Ф. Незабитовский, В.А. Афанасьев, С.С. Забара).

1984 г. - группа работников объединения удостоена Государственной премии УССР за разработку автоматизированного комплекса диагностического контроля сложных блоков электронной аппаратуры - системы КОДИАК (В.П. Сидоренко, М.С. Берштейн, О.Д. Руккас).

1988 г. - завешена разработка персональных компьютеров "Поиск-1" и "Нивка".

Ярким примером, характеризующим творческий стиль коллектива завода, может служить работа над темой "Вихрь", которую возглавлял А.А. Сладков. В 60-е годы ХХ века бурно развивалась советская космическая программа: впервые запущен искусственный спутник Земли, впервые в космосе побывал человек, началась подготовка к полету космических аппаратов к Луне.

Темой "Вихрь" предусматривалась разработка системы автоматизации испытаний маршевых двигателей космических аппаратов, предназначенных для полета к Луне. Задача заключалась в сборе за короткое время (до 300 сек) большого количества информации с датчиков, установленных на двигателе, и последующей обработке ее уже не в реальном масштабе времени.

В качестве ядра системы выбрали ЭВМ Днепр.

Работы по системе были успешно завершены в установленные сроки. Внедрение системы позволило существенно сократить время испытаний маршевых двигателей "лунников". И в том, что СССР первым осуществил полет космических аппаратов к Луне, облет и фотографирование ее обратной стороны, мягкую посадку аппарата на Луну, есть и частичка труда ученых, инженеров и производственников Украины.

В настоящее время "Электронмаш" существенно снизил объемы производства средств вычислительной техники. Тем не менее его руководителям удалось сохранить основные кадры разработчиков ЭВМ, и это является залогом возрождения первенца компьютерной промышленности в Украине.

Первенец компьютерного машиностроения в Украине. Иллюстрации   ›››  

Выдающиеся достижения наших земляков - компьютерных пионеров, оказавшихся вне Украины

Михаил Александрович Карцев

М.А. Карцев (1923-1983) принадлежит к той категории ученых, полное признание огромных заслуг которых приходит лишь после смерти. Академическая элита не удостоила его высоких званий. Лишь десять лет спустя после его ухода из жизни основанный им Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов НИИВК (Москва) получил имя своего создателя.

Компьютерная наука и техника были его призванием. Им он посвящал все свое время - на работе, дома, на отдыхе.

Уроженец Киева (перед войной семья переехала в Одессу), он в первые дни войны был призван в армию. После демобилизации М.А. Карцев поступил в Московский энергетический институт (МЭИ) на радиотехнический факультет. На третьем курсе экстерном сдал экзамены за следующий год и в 1950-м, будучи студентом 5-го курса, начал работать в лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР (по совместительству). Здесь молодой исследователь принял участие в разработке одной из первых в Советском Союзе вычислительных машин - М-1. В 1952 г. Михаил Александрович направили в Энергетический институт АН СССР, где он был зачислен в лабораторию электросистем младшим научным сотрудником. Разрабатывая ЭВМ М-2, М.А. Карцев проявил незаурядные способности. Машина была создана небольшим коллективом всего за полтора года! (БЭСМ разрабатывалась вдвое дольше и куда более крупным коллективом!). Конечно, ЭВМ М-2 уступала БЭСМ по характеристикам, но это была машина солидная.

По результатам научных исследований, выполненных при разработке машины М-4М, М.А. Карцев защитил докторскую диссертацию. За создание машины ему была присуждена Государственная премия СССР (1967).

В 1969 г. вышло постановление правительства СССР о создании электронной вычислительной машины М-10. В декабре 1973 г. были завершены испытания ее промышленного образца, началось серийное изготовление машин М-10. Производство продолжалось свыше 15 лет. Было выпущено несколько десятков комплектов, большинство из которых эксплуатируются и сегодня. На базе машин М-10 построен ряд мощных вычислительных комплексов. В 1976 году, "работая" в одном из таких комплексов, М-10 вместе с математическим обеспечением успешно выдержала государственные испытания.

Вычислительная машина М-10 представляла собой многопроцессорную систему синхронного типа и относилась к машинам третьего поколения: основными логическими элементами в ней были микросхемы серии 217 ("Посол"). Машина предназначалась для обеспечения работы сложных автоматизированных систем управления в реальном масштабе времени, а также могла решать широкий круг научно-технических задач.

Уступая по производительности (из-за несовершенства элементной и конструктивно-технологической базы) американской супер-ЭВМ "Cray-1", ЭВМ М-10 превосходила ее по возможностям, заложенным в архитектуру. Они определяются числом машинных циклов (в среднем) на одну выполняемую операцию. Чем оно меньше, тем более совершенна архитектура ЭВМ. Для М-10 такое число составляет от 0,9 до 5,3 (для всего спектра операций), а для "Сгау-1" - от 0,7 до 27,6.

Машина разрабатывалась для Системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН), а также для общего наблюдения за космическим пространством. Информация об этом впервые появилась в "Правде" 1 апреля 1990 г. (статья А. Горохова "Стояние при Пестрялове"). Задачей системы было обеспечить военно-политическое руководство СССР достоверной информацией о возможной угрозе ракетного нападения и обстановке в космосе (сейчас на околоземных орбитах находится около 17 тысяч объектов различного происхождения, включая действующие и отслужившие свой срок спутники, куски ракетоносителей и пр.). Первый эшелон СПРН - космический: по факелам запускаемых ракет спутники засекают их старт. Костяк системы - ее второй, наземный эшелон, включающий мощные радиолокационные станции, расположенные по окраинам страны (до распада СССР их было девять - под Ригой, Мурманском, Печерой, Иркутском, Балхашом, Мингечауром, Севастополем, Мукачевым), а также сеть вычислительных комплексов на базе ЭВМ М-10.

К началу 80-х годов ЭВМ М-10 обладала наивысшими производительностью (20-30 млн. операций в сек.), емкостью внутренней памяти и пропускной способностью мультиплексного канала, достигнутыми в СССР. Впервые в мире в ней был реализован ряд новых прогрессивных решений, в том числе: предусмотрена возможность синхронного комплексирования до 7 ЭВМ при прямом (минуя мультиплексный канал) обмене информацией между программами отдельных машин и динамическом разделении оборудования; реализована автоматическая перестройка поля процессоров; в состав ЭВМ введен второй уровень внутренней памяти емкостью более 4 млн. байт с произвольным доступом; обеспечен внешний обмен с обоими уровнями внутренней памяти.

Новизна технических решений была защищена 18 свидетельствами на изобретения и 5 свидетельствами на промышленные образцы.

В 1978 г. М.А. Карцев развернул работы по созданию новой многопроцессорной векторной вычислительной машины, используя опыт, полученный при разработке, изготовлении и эксплуатации машин М-10 и М-10М, а также новейшие достижения в технологии и электронной технике. Решено было присвоить этой машине условное обозначение М-13.

М-13 стала машиной четвертого поколения. В качестве элементной базы в ней были использованы большие интегральные схемы. В архитектуре этой многопроцессорной векторной ЭВМ, предназначенной в первую очередь для обработки в реальном масштабе времени больших потоков информации, предусмотрены четыре основные части: центральная процессорная часть, аппаратные средства поддержки операционной системы, абонентское сопряжение, специализированная процессорная часть.

В многопроцессорной системе 4-го поколения М-13 впервые реализована аппаратура пооперационных циклов (обеспечивающая независимость программы от числа процессоров в системе), аппаратура сегментно-страничной организации памяти (перекрывающая возможности файловой системы), программно-управляемый периферийный процессор для операций типа преобразования Фурье, Уолша, Адамара, Френеля, вычисления корреляционных функций, пространственной фильтрации и т.п. Среднее быстродействие центральной части - до 50 млн. операций в секунду (или до 200 млн. коротких операций в секунду), внутренняя память - до 34 Мбайт, скорость внешнего обмена - до 100 Мбайт в секунду, эквивалентное быстродействие периферийного процессора на своем классе задач - до 2 миллиардов операций в секунду.

Новаторские достижения М.А. Карцева отмечены орденами Ленина (1978), Трудового Красного Знамени (1971), "Знак почета" (1966), медалью "За доблестный труд". В 1967 году ему была присуждена Государственная премия СССР.

В 1993 г. Научно-исследовательскому институту вычислительных комплексов присвоено имя его основателя - Михаила Александровича Карцева.

Творец троичного компьютера

Учась на последнем курсе и готовя дипломный проект, будущий создатель первого и единственного в мире троичного компьютера Николай Петрович Брусенцов (род. в 1925 г. в Днепродзержинске) столкнулся с необходимостью расчета сложных таблиц. Уже тогда он освоил численные методы вычислений и составил таблицы дифракции на эллиптическом цилиндре (известны как таблицы Брусенцова). Так закладывался фундамент его деятельности в области вычислительной техники в Московском государственном университете.

Его научный руководитель академик С.Л. Соболев загорелся идеей создания малой ЭВМ, пригодной по стоимости, размерам, надежности для институтских лабораторий. Он организовал семинар, в котором участвовали М.Р. Шура-Бура, К.А. Семендяев, Е.А. Жоголев и, конечно, сам Сергей Львович. Анализировали недостатки существующих машин, прикидывали систему команд и структуру (теперь это называют архитектурой), рассматривали варианты технической реализации, склоняясь к магнитным элементам, поскольку транзисторов еще не было, лампы исключались, а сердечники и диоды можно было достать и все сделать самим. На одном из семинаров (23 апреля 1956 г.) с участием С.Л. Соболева были сформулированы основные технические требования к созданию малой ЭВМ. Руководителем и вначале единственным исполнителем разработки нового компьютера был назначен Н.П. Брусенцов. Заметим, что речь шла о машине с двоичной системой счисления на магнитных элементах.

Именно тогда у Н.П. Брусенцова возникла мысль использовать троичную систему счисления. Она позволяла создать очень простые и надежные элементы, уменьшала их количество в машине в семь раз по сравнению с другими элементами. Существенно сокращались требования к мощности источника питания, к отбраковке сердечников и диодов, и, главное, появлялась возможность использовать натуральное кодирование чисел вместо применения прямого, обратного и дополнительного кода чисел.

В 1958 г. сотрудники лаборатории (почти 20 человек) своими руками изготовили первый образец машины. Они просто ликовали, когда на десятый день комплексной наладки ЭВМ заработала! Такого в практике наладчиков разрабатываемых в те годы машин еще не было! Машину назвали "Сетунь" (от речки, что протекала неподалеку от Московского университета).

Постановлением Совмина СССР серийное производство ЭВМ "Сетунь" было поручено Казанскому заводу математических машин. Конструкторскую документацию на машину разработали в СКБ Института кибернетики АН Украины. Первый образец машины демонстрировался на ВДНХ в Москве. Второй пришлось сдавать на заводе, поскольку заводские начальники пытались доказать, что машина, принятая Межведомственной комиссией и успешно работающая на ВДНХ, не годится для производства. "Пришлось собственными руками привести заводской (второй) образец в соответствие с нашей документацией, - вспоминает Брусенцов, - и на испытаниях он показал 98% полезного времени при единственном отказе (пробился диод на телетайпе), а также солидный запас по климатике и вариациям напряжения сети. 30 ноября 1961 г. директор завода вынужден был подписать акт, положивший конец его стараниям похоронить неугодную машину."

Казанский завод выпустил 50 ЭВМ "Сетунь", 30 из них работали в высших учебных заведениях СССР.

К машине проявили острый интерес за рубежом. Внешторг получил заявки из ряда капиталистических государств Европы, не говоря уже о соцстранах. Но ни одна из них не была реализована: министерство прекратило выпуск машины.

Следующим был компьютер "Сетунь-70" - машина, в которой неизвестные в то время (1966-1968 гг.) RISC - идеи соединились с преимуществами трехзначной логики, троичного кода и структурированного программирования Э. Дейкстры. Для нее создали диалоговую систему структурированного программирования, а в ней множество высокоэффективных, надежных и компактных продуктов - таких, как кросс-системы программирования микрокомпьютеров, системы разработки технических средств на базе однокристальных микропроцессоров, системы обработки текстов, управления роботами-манипуляторами, медицинский мониторинг и многое другое.

В настоящее время Николай Петрович Брусенцов заведует лабораторией ЭВМ факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Основные направления его научной деятельности - архитектура цифровых машин, автоматизированные системы обучения, системы программирования для мини- и микрокомпьютеров. ЭВМ "Сетунь-70" и сегодня успешно используется в учебном процессе в МГУ. Н.П. Брусенцов является научным руководителем тем, связанных с созданием микрокомпьютерных обучающих систем и систем программирования. Им опубликовано более 100 научных работ, в том числе монографии "Малая цифровая вычислительная машина "Сетунь" (1965), "Миникомпьютеры" (1979), "Микрокомпьютеры" (1985), учебное пособие "Базисный фортран" (1982). Ученый имеет 11 авторских свидетельств на изобретения. Награжден орденом "Знак Почета", Большой золотой медалью ВДНХ СССР, лауреат премии Совета Министров СССР.

Основоположник нетрадиционной компьютерной арифметики

Израиль Яковлевич Акушский (1911-1992) родом из Днепропетровска, первым создал действующую специализированную ЭВМ с системой счисления в остатках, позволяющую ускорить процесс вычислений.

Еще во время учебы в МГУ он начал работать вычислителем в Научно-исследовательском институте математики и механики Московского университета.

Именно в эти годы (1954-1956) у И.Я. Акушского возникла идея применения в ЭВМ системы счисления, позволяющей ускорить вычислительный процесс. Ее реализации он посвятил всю последующую жизнь. Вначале энтузиаст-исследователь работал в СКБ-245, сначала старшим научным сотрудником, а затем заведующим лабораторией математического отдела. Здесь под его руководством была разработан специализированный компьютер военного назначения с использованием системы счисления в остатках. Компьютер имел быстродействие более 1 млн. операций в секунду, что в то время было огромным достижением.

...Но не все складывалось так радужно, хотя ряд технических решений удалось запатентовать в таких ведущих странах по вычислительной технике, как Великобритания, США, Япония. Когда И.Я. Акушский уже работал в научном центре в Зеленограде, в Америке нашлась фирма, готовая к сотрудничеству по созданию новой машины, "начиненной" его идеями и новейшей электронной базой США. Уже велись предварительные переговоры. К.А. Валиев, директор НИИ молекулярной электроники, готовился к развертыванию работ с новейшими микросхемами из США, как вдруг И.Я. Акушского вызвали в "компетентные органы", где без каких-либо объяснений заявили, что "научный центр Зеленограда не будет повышать интеллектуальный потенциал Запада!", и все работы были прекращены. К сожалению, это был не единичный случай, когда невежество, интриги преграждали дорогу блестящей технической мысли И.Я. Акушского.

Среди проблем эффективности работы ЭВМ и передачи информации ученый выделял, помимо быстродействия, еще и проблему сжатия данных. Здесь его ученикам также удалось разработать ряд удачных решений. Так, с помощью одного из них телеметрическая информация со спутников была сжата в 6 раз.

И.Я. Акушский является основоположником нетрадиционной компьютерной арифметики.

На основе остаточных классов им разработаны методы проведения вычислений в супербольших диапазонах с числами в сотни тысяч разрядов. Это определило подходы к решению ряда вычислительных задач теории чисел, оставшихся нерешенными со времен Эйлера, Гаусса, Ферма.

Он занимался также математической теорией вычетов, ее вычислительными приложениями в компьютерной параллельной арифметике, распространением этой теории на область многомерных алгебраических объектов, вопросами надежности спецвычислителей, помехозащищенными кодами, методами организации вычислений на номографических принципах для оптоэлектроники.

Израиль Яковлевич опубликовал свыше 200 трудов, широко известных в стране и за рубежом (в том числе 12 монографий); он автор более 90 изобретений, многие из которых запатентованы в США, Японии, ФРГ.

Выдающиеся достижения наших земляков - компьютерных пионеров, оказавшихся вне Украины. Иллюстрации   ›››  

Подготовка кадров

Огромный объем работ, выполненный в Украине в годы становления и первоначального развития вычислительной техники был бы невозможен, если бы не были подготовлены за эти годы многотысячные кадры специалистов для научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро и промышленности. Вначале ставка делалась на Киевский государственный университет им. Т.Г. Шевченко и Киевский политехнический институт.

Следует отметить, что еще в 1951 г. С.А. Лебедев первым обратился в руководящие инстанции с мотивировкой необходимости подготовки специалистов в области вычислительной техники, но ничего предпринято не было.

В.М. Глушков сразу же по приезде в Киев начал активно заботиться о подготовке кадров, в том числе высокой классификации. Прежде всего ввели специализации по вычислительной математике и вычислительной технике в Киевском университете и Киевском политехническом институте на радиотехническом факультете. Позже на базе этих специальностей были созданы факультет кибернетики в Киевском университете и факультет автоматики и вычислительной техники в Киевском политехническом институте.

На механико-математическом факультете Киевского государственного университета имени Т.Г. Шевченко по инициативе В.М. Глушкова в 1965 г. организовали кафедру теоретической кибернетики. Виктор Михайлович был назначен ее первым заведующим. В 1969 году по инициативе В.М. Глушкова впервые в СССР в Киевском государственном университете имени Т.Г. Шевченко организован факультет кибернетики, первым деканом которого был назначен академик АН УССР И.И. Ляшко. Ядро факультета образовали кафедры теоретической кибернетики и вычислительной математики .

В.М. Глушков требовал, чтобы все сотрудники, будучи в командировках в украинских городах, посещали вузы и либо читали лекции, либо проводили консультации, знакомились со студентами и агитировали наиболее способных на работу в Институт кибернетики.

Подготовка специалистов начиналась со школьной скамьи. Институт кибернетики взял шефство над школами, где в старших классах стали преподавать программирование. Устраивались всевозможные конкурсы и олимпиады школьников Малой академии наук. Летом для них читали лекции специалисты из Киева, Москвы и Новосибирска. Была организована школа-интернат в Феофании, над которой шефствовал Институт кибернетики. Позднее ее передали Киевскому университету.

Ученые Института кибернетики читали лекции в Доме научно-технической пропаганды для переподготовки инженерно-технических работников Киева. Циклы лекций В.М. Глушкова по теории автоматов, теории алгоритмов были изданы отдельными монографиями. Благодаря этому в Киеве и в других городах Украины сформировалась большая армия инженеров, программистов, системотехников по применению ЭВМ. Были разработаны типовые учебные программы для вузов.

И наконец, не было забыто и среднее звено, которое многие упускают, - техники-операторы ЭВМ. Удалось ввести эту специальность в один из киевских техникумов. На Украине была создана основательная база для подготовки кадров разработчиков ЭВМ и кибернетических систем различного назначения.

Тридцать лет организатором и бессменным руководителем кафедры вычислительной техники в Киевском политехническом институте (теперь Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт") был Константин Григорьевич Самофалов. Созданные кафедрой педагогическая и научная школы хорошо известны и в Украине, и за ее пределами. Только эта кафедра в 60-80-х годах ХХ века подготовила более 5000 инженеров, 300 кандидатов и 18 докторов наук. Сотрудниками кафедры получено 850 авторских свидетельств и патентов. Кафедра стала базой для создания других - прикладной математики и специализированных компьютерных систем.

Член-корреспондент НАН Украины лауреат Государственной премии СССР и Государственной премии УССР К.Г. Самофалов работает в институте более 50 лет. За это время он вырос в крупного ученого, известного своими работами по созданию элементов вычислительной техники на базе диэлектриков и в области конвейерных вычислительных систем. Константин Григорьевич заслуженный деятель науки и техники Украины.

В подготовке кадров высшей квалификации (докторов и кандидатов наук) ключевым звеном всегда была подготовка докторов, ведь не решив этой проблемы, нельзя решить и другой - собрать достаточное количество компетентных специалистов, которые могли бы руководить аспирантами и составить ядро будущих ученых советов по защитам диссертаций. Чрезвычайно большое значение этому придавал В.М. Глушков. Только в Институте киберенетики к 1972 году работало 60 докторов и около полутысячи кандидатов наук. Много докторов наук было подготовлено для вузов и других организаций.

По подготовке высококвалифицированных специалистов в области вычислительной техники Институт кибернетики тогда был уникальным даже по сравнению с организациями И.В. Курчатова и С.П. Королева, хотя у них было больше возможностей.

В 60-70-е годы ХХ века в целом ряде университетов и институтов в различных городах Украины была организована подготовка кадров специалистов по вычислительной технике, микроэлектронике, вычислительной математике, программированию. В итоге Украина полностью обеспечила свои потребности в кадрах всех уровней квалификации.

Мыслительная машина