Печать


«ЭФФЕКТ МЭИ» В РАЗВИТИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ШКОЛ

    ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

В. В. Топорков

Идея этой  статьи была подсказана Э. М. Пройдаковым примерно год назад, когда в МЭИ  проводился круглый стол «История  и перспективы отечественной вычислительной техники». Это мероприятие было организовано  совместно с телевидением Северного округа Москвы. Одна из тем была определена  так: «Вклад выпускников МЭИ в создание научных школ и отечественной ВТ». Интересно,  что первыми в СССР кафедры ВТ появились в МИФИ, МФТИ и МЭИ, но именно МЭИ дал  подавляющее число известных разработчиков ВТ. Среди его выпускников ряд  выдающихся ученых-основоположников отечественного компьютеростроения. Над этим  «эффектом МЭИ» автору было любопытно поразмыслить. В феврале 2009 года в  Математическом институте им. В. А. Стеклова РАН проходила конференция,  посвященная 80-летию со дня рождения В. А. Мельникова, закончившего МЭИ. Там  автору удалось пообщаться с Л. Н. Королевым, Г. Г. Рябовым, А. Н. Томилиным и  узнать много нового о деятельности выпускников МЭИ в деле развития  вычислительной техники. Эти впечатления автор попытался оформить в виде  предлагаемой читателю статьи.

Истоки

Весомая роль Московского энергетического института в  становлении и развитии отечественной вычислительной техники хорошо известна и  признана. На ряде кафедр электро-физического и радиотехнического факультетов к  концу 40-х – началу 50-х годов ХХ в. были созданы предпосылки для подготовки  инженеров-вычислителей, острую необходимость в которых испытывала и  промышленность, и оборона.

     В 1951 году в МЭИ создается специальность; математические и счетно-решающие приборы и устройства;. В том же  году состоялся первый выпуск инженеров, поскольку соответствующая подготовка  уже проводилась в рамках специальности; автоматика телемеханика;.  Тогда, же в 1951 году была создана кафедра; Счетно-решающие приборы и  устройства; – прародительница кафедры вычислительной техники (ВТ). Ее  заведующим стал Григорий Митрофанович Жданов (1898-1967), доктор технических  наук, профессор. Нужно сказать, что в то время это была одна из первых кафедр в  СССР, которая начала подготовку инженеров-вычислителей.

 

В 1955 году была организована объединенная кафедра  автоматики, телемеханики и математических машин, а в 1958 году выделена кафедра  ВТ, которой до 1967 года бессменно руководил ее основательГ. М. Жданов.  Тематикой вычислительных машин он занимался с 1937 года, в 1956 году  издательство Гостехтеориздат выпустило его учебник; Математические машины  и приборы непрерывного действия.

Г. М. Жданов хорошо понимал, что для будущих специалистов по  вычислительной технике необходима углубленная подготовка по математическому и  программному обеспечению, схемотехнике и конструированию ЭВМ. Поэтому с момента  основания кафедры ВТ и в дальнейшем к преподаванию привлекались ведущие ученые  и специалисты: С. А. Лебедев, М. А. Карцев, П. И. Китов, Н. Я. Матюхин, Б.И.  Рамеев, И. М. Тетельбаум и др.

Некоторые из них, например, Н. Я. Матюхин и М.А.  Карцев, были выпускниками радиотехнического факультета МЭИ

  Огромная роль в становлении и развитии школы вычислительной  техники МЭИ принадлежит академику Сергею Алексеевичу Лебедеву (1902-1974).

  В 1945 г. С. А. Лебедев создал первую в стране электронную  аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных  дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах энергетики.  Деятельность Сергея Алексеевича всегда была тесно связана с МЭИ. Довольно долго  он работал на кафедре релейной защиты и автоматизации энергосистем, в 50-е годы  он читал в МЭИ курс лекций; Вычислительные машины дискретного  действия.

  Решая задачи электротехники и энергетики с помощью  аналоговых вычислительных машин, С. А. Лебедев пришел к постановке задачи  создания цифровой машины. Профессор А. В. Нетушил, окончивший МЭИ за несколько  лет до войны, впоследствии декан факультета автоматики и вычислительной  техники, подготовил кандидатскую диссертацию на тему; Анализ триггерных  элементов быстродействующих счетчиков импульсов;. Он свидетельствовал о  том, что уже в 1939 году С. А. Лебедев был знаком с двоичной системой счисления,  интересовался триггерами и электронными быстродействующими счетчиками;С  самого начала этой работы в 1939 г. и до 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 вынашивает идею создания цифровой вычислительной  машины.

  С осени 1948 г. С. А. Лебедев начал разработку Малой  электронной счетной машины (МЭСМ). Для определения набора операций МЭСМ он  пригласил приехать в Киев А. А. Дородницына и К. А. Семендяева. Основы построения  МЭСМ обсуждались в январе-марте 1949 г. на семинаре, в котором участвовали М.А.  Лаврентьев, Б. В. Гнеденко, А. Ю. Ишлинский, А. А. Харкевич и сотрудники  лаборатории С. А. Лебедева в Институте энергетики Академии наук Украины.

  В конце 1951 г. МЭСМ прошла испытания и была принята в  эксплуатацию Комиссией АН СССР во главе с академиком М. В. Келдышем. В состав  комиссии входили академики С. Л. Соболев, М. А. Лаврентьев, профессора К.А.  Семендяев, А. Г. Курош.

  В 1952 г. на МЭСМ решались важнейшие научно-технические  задачи из области термоядерных процессов (Я. Б. Зельдович), космических полетов  и ракетной техники (М. В. Келдыш, А. А. Дородницын, А. А. Ляпунов), дальних линий  электропередач (С. А. Лебедев), механики (Г. Н. Савин), статистического контроля  качества (Б. В. Гнеденко).

  В 1950 г., когда был опробован макет МЭСМ, подобная машина  работала лишь в АнглииЭДСАК М. Уилкса (1949 г.), причем в ЭДСАК  арифметическое устройство было последовательным.

  В 1950 г. С. А. Лебедев начал разработку БЭСМ АН СССР. В  марте 1950 г. он был назначен заведующим лабораторией № 1 Института точной  механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ), директором которого стал М.А.  Лаврентьев.

  Над БЭСМ трудились и студенты-практиканты из вузов,  выполнявшие дипломные работы: В. С. Бурцев, В. А. Мельников, А. Г. Лаут, И.Д.  Визун, А. С. Федоров и Л. А. Орлов. В апреле 1951 г. Государственная комиссия под  председательством М. В. Келдыша приняла эскизный проект машины БЭСМ. К концу 1951  г. основу лаборатории № 1 составили выпускники МЭИ, среди которых были будущие  академики В. С. Бурцев и В. А. Мельников.

  В I квартале 1953 г. БЭСМ была налажена, а в апреле 1953 г.  принята Государственной комиссией в эксплуатацию.

  В связи с дефицитом электронных трубок, которые поставлялись  тогда только для Стрелы; первые три года БЭСМ эксплуатировалась с  памятью на акустических ртутных трубках, что снижало ее быстродействие в  несколько раз. В 1956 г. БЭСМ была принята Государственной комиссией вторично –  с памятью на потенциалоскопах.

  В 1956 г. доклад С. А. Лебедева о БЭСМ на международной  конференции в Дармштадте произвел сенсацию – БЭСМ была на уровне лучших  американских машин и самой быстродействующей в Европе.

  В 1958 г. БЭСМ с памятью на ферритовых сердечниках емкостью  2048 слов передали в серийное производство, она выпускалась под названием  БЭСМ-2.

  В 1953 г. по рекомендации М. А. Лаврентьева, ставшего  вице-президентом АН СССР, С. А. Лебедев был назначен директором ИТМ и ВТ.

  В 1955 г. С. А. Лебедев начал разработку М-20 (цифра в  названии указывала на ожидаемое быстродействие – 20 тыс. оп./с). Такого  быстродействия тогда не имела ни одна машина в мире. Постановлением  Правительства СССР создание М-20 было поручено ИТМ и ВТ и СКБ-245. С. А. Лебедев  стал главным конструктором, М. К. Сулим (СКБ-245) – его заместителем. Идеологию  и структуру М-20 разрабатывал С. А. Лебедев, систему команд – М. Р. Шура-Бура,  схемотехнику – П. П. Головистиков, М. К. Сулим руководил разработкой технической  документации и изготовлением опытного образца в СКБ-245.

  В 1958 г. Государственная комиссия приняла М-20 и  рекомендовала ее в серийное производство.

  Впервые в отечественной практике в М-20 С. А. Лебедевым с  целью повышения производительности были реализованы автоматическая модификация  адреса, совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из  памяти, введение буферной памяти для массивов данных, выдаваемых на печать,  совмещение ввода и вывода данных со счетом, использование полностью синхронной передачи  сигналов в логических цепях.

  Позднее были разработаны полупроводниковые варианты М-20,  реализующие ту же архитектуру:·М-220 и М-222 (главный конструктор – М.К.  Сулим); БЭСМ-3М и БЭСМ-4 (главный конструктор – О. П. Васильев).

  ИТМ и ВТ после завершения работ по ламповым БЭСМ-2 и М-20  начал проектирование полупроводниковой БЭСМ-6, которая обладала быстродействием  1 млн. оп./с. Главным конструктором БЭСМ-6 был С. А. Лебедев, заместителями –  его ученики В. А. Мельников и Л. Н. Королев.

  В 1967 г. Государственная комиссия под председательством  М. В. Келдыша приняла БЭСМ-6 с высокой оценкой и рекомендовала ее к серийному  производству.

  На основе БЭСМ-6 были созданы вычислительные центры  коллективного пользования для научных организаций, системы автоматизации научных  исследований в ядерной физике и других областях науки,  информационно-вычислительные системы обработки информации в реальном времени.  Она использовалась для моделирования сложнейших физических процессов и  процессов управления, в системах проектирования программного обеспечения для  новых ЭВМ.

  БЭСМ-6 выпускалась Московским заводом САМ в течение 17 лет.  За разработку и внедрение БЭСМ-6 ее создатели (из ИТМ и ВТ – С. А. Лебедев, В.А.  Мельников, Л. Н. Королев, Л. А. Зак, В. Н. Лаут, В. И. Смирнов, А. А. Соколов, А.Н.  Томилин, М. В. Тяпкин, от завода САМ — В. А. Иванов, В. Я. Семешкин) были  удостоены Государственной премии.

  ИТМ и ВТ совместно с заводом САМ на основе БЭСМ-6 разработал  вычислительную систему АС-6, модульная организация и унифицированные каналы  обмена которой обеспечивали возможность построения децентрализованных  многомашинных вычислительных комплексов. АС-6 использовалась для обработки  данных и управления в системах космических экспериментов, а также в ряде  вычислительных центров крупных научно-исследовательских организаций.

  Специализированные ЭВМ, созданные под руководством С.А.  Лебедева для системы противоракетной обороны (ПРО), стали основой достижения  стратегического паритета СССР и США в период холодной войны. В  1952–1955 гг. В. С. Бурцевым были разработаны специализированные ЭВМ  Диана-1и Диана-2 для автоматического съема данных с  радиолокатора и автоматического слежения за целями. Затем для системы ПРО,  генеральным конструктором которой был Г. В. Кисунько, в 1958 г. была предложена  ламповая ЭВМ М-40, а немного позднее М-50 (с плавающей точкой).

  Возможность поражения баллистических ракет, обеспеченная  ПРО, заставила США искать пути заключения договора с СССР об ограничении ПРО.  Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В.  Кисунько, С. А. Лебедев и В. С. Бурцев.

  В 50-е – 60-е годы прошлого столетия в области отечественной  вычислительной техники развивалось несколько направлений. Помимо школы С.А.  Лебедева, наиболее известными были научные школы В. М. Глушкова, И. С. Брука,  Б. И. Рамеева. Все они серьезно влияли на становление исследований и подготовку  инженеров в МЭИ.

  Академик Виктор Михайлович Глушков неоднократно бывал в МЭИ,  а Институт кибернетики АН УССР, основателем и директором которого он был долгое  время, поддерживал тесные деловые отношения с кафедрой ВТ.

  В Энергетический институт АН СССР И. С. Бруком были  приглашены выпускники радиотехнического факультета МЭИ Михаил Александрович  Карцев и Николай Яковлевич Матюхин, которые впоследствии преподавали на кафедре  ВТ.

  Башир Искандерович Рамеев, до 1938 года учившийся в МЭИ,  также некоторое время работавший у И. С. Брука, стал основателем знаменитой  пензенской школы.

  Таким образом, к началу 50-х годов в МЭИ был создан мощный  потенциал, который во многом предопределил развитие отечественной  вычислительной техники.

© Кафедра Вычислительной техники, АВТИ, НИУ "МЭИ" 2013 - 2015