Брук Ісак Семенович

Паралельно з С.І. Лебедєвим в Москві свої оригінальні ідеї в галузі обчислювальної техніки почав реалізовувати член-кореспондент Академії наук СРСР Ісак Семенович Брук, чудовий вчений, дуже цікавий і своєрідний хлопець.

Як і Лебедєв, він почав свою наукову діяльність в електроенергетиці. Працюючи в Енергетичному інституті АН СРСР (Енін), Брук ще в 1939 році створив механічний інтегратор для рішення диференціальних рівнянь, по суті, що представляв собою аналогову цифрову обчислювальну машину. А в 1948 році спільно з Б.І. Рамєєва розробив проект цифрової обчислювальної машини з жорстким програмним управлінням, в якому вчені дуже близько підійшли до ідеї що зберігається в пам'яті програми.

У 1950-51 роках у лабораторії Енін (фактично в напівлегальних умовах) Брук і кілька його талановитих учнів розробили і реалізували перший малогабаритну лампову електронну обчислювальну машину М-1. Така машина порівняно невеликих розмірів могла використовуватися в наукових лабораторіях для вирішення різних завдань. М-1 виконувала операції над 20-розрядними двійковими числами зі швидкістю 15-20 оп/с і мала пам'ять на магнітному барабані ємністю 256 чисел. Елементну базу становили близько 500 електронних ламп, а також кілька тисяч напівпровідникових пристроїв, вперше використаних при конструюванні обчислювальної машини. Це були трофейні німецькі випрямлячі.

Перша машина була Брука дійсно першою з багатьох поглядів - в оригінальності ідеї малої ЕОМ, у використанні нового типу елементів - напівпровідників, нарешті, в тому, що це була перша діюча машина в Москві. БЕСМ і "Стріла" знаходилися ще на стадії монтажу, коли на М-1 почали вирішуватися реальні завдання. Хоча ця машина, подібно МЕСМ, фактично була створена в макетної виконанні, на ній робилися серйозні розрахунки, наприклад, для відомства академіка Курчатова і для завдань ракетобудування, що вирішуються в КБ під керівництвом Корольова Відразу після завершення робіт над своєю першою машиною Брук задумує М-2, головним конструктором якої стає Михайло Олександрович Карцев, який увійшов до команди Брука будучи ще студентом МЕІ.

М-2 була набагато більше потужною і конструктивно досконалою системою в порівнянні зі своєю попередницею, хоча і її класифікують як малогабаритну ЕОМ. Робота над ній була проведена в рекордно короткий термін - з квітня по грудень 1952 року. М-2 діяла зі швидкістю 2 тис. операцій в секунду і включала понад півтора тисяч радіоламп. Машина експлуатувалася довго, 15 років, і в перші роки свого існування ділила обчислювальну навантаження лише з двома реально діючими ЕОМ в Союзі - БЕСМ і "Стрілою". Завдання для М-2 пропонували дуже серйозні організації, у тому числі сам Енін, Інститут експериментальної і теоретичної фізики, Інститут прогнозів погоди, МАІ, Курчатовський Інститут, Інститут економіки, Інститут механіки АН СРСР та інші. У червні 1956 року почала свою роботу М-3, чергова машина лабораторії Брука

Нове дітище лабораторії електросистем Енін - М-3 - втілив у собі остаточно сформульовану Бруком концепцію малогабаритної машини. Ідея Брука полягала в тому, щоб розширити спектр застосування ЕОМ, зробивши їх доступними обчислювальним лабораторій, наукових інститутів, конструкторських бюро, яким потрібні були цифрові обчислювальні машини, але завдання яких не вимагали рекордного швидкодії.

У 1957 році в лабораторії Брука (Лумс) почалася розробка ЕОМ для радіолокаційної станції - М-4. Завдання управління РЛС висувала дуже серйозні вимоги до обсягів інформації, швидкості обробки, ємності пам'яті, надійності машини. Карцев володів інженерним неабияким талантом, розробники за роки роботи з Бруком стали справжніми професіоналами в новій області, і машина вийшла вдалою і під чому першопрохідця. Вперше внутрішня пам'ять була розділена на оперативну пам'ять даних і ПЗУ програм і констант. У результаті підвищувалася стійкість до відмов, надійність машини. В М-4 з'явилися спецпроцесора введення/виводу, завдяки чому распараллелівалісь обробка даних і обмін з зовнішніми пристроями, і М-4 працювала швидше. Апаратно реалізували витяг квадратного кореня - у задачах такого роду ця операція займає близько 30% загального рахунку.

Але головне, М-4 була однією з перших машин на принципово нової елементної бази - напівпровідникових транзисторах (крім пам'яті, яка як і раніше реалізовувалася на ферритах). Брук звернув увагу на перспективні можливості напівпровідникових елементів ще на самому початку робіт над обчислювальними машинами, а коли в 1957 році в країні почався промисловий випуск транзисторів, в Лумс активно зайнялися вивченням їх властивостей. І прийшли до висновку, що на транзисторах вдасться побудувати надійні машини з швидкодією не нижче 10 тис. операцій в секунду. М-4 вважала зі швидкістю 20 тис. операцій в секунду.

Наступною ЕОМ з даної серії стала М-5. М-5 замислювалася як мультипрограмному і багатотермінальних ЕОМ - Також дуже передові для того часу ідеї. Мультипрограмному означала, що машина може працювати одночасно з декількома, до восьми, програмами, так що коли йде виконання операцій однією з них, зовнішні пристрої ведуть обмін інформацією для інших. Крім того, можна було запускати рахунок за вже готовим програмами і одночасно вести налагодження декількох програм з термінальних пультів. Робота з безліччю програм могла йти як в пакетному режимі, так і з поділом часу, і для ефективної підтримки багатозадачності розробники реалізували сторінкову організацію оперативної пам'яті. У підсумку М-5 забезпечувала продуктивність 50 тис. операцій в секунду.

Наприкінці 50-х І.С. Брук висунув ідею використання малих ЕОМ як керуючих машин. Вперше пропонувалося застосовувати обчислювальну техніку не тільки для великих математичних, фізичних або технічних розрахунків, а й у вирішенні завдань управління технологічними об'єктами і навіть економічними процесами. Ідеї Брука послужили поштовхом до створення в кінці 50-х низки науково-дослідних організацій по керуючим машинам. Зокрема, на базі бруковской лабораторії в Енін в 1958 році з'явився Інститут електронних керуючих машин (ІНЕУМ АН СРСР). Його першим директором став сам Брук. В інституті в 60-х роках розроблялися нові моделі машин серії М для керуючих застосувань у різних галузях народного господарства. У 70-х ІНЕУМ став головною організацією зі створення серії малих керуючих ЕОМ - СМ ЕОМ.

У 1958 році АН СРСР у серії "Питання радянської науки" опублікувала його проблемну записку "Розробка теорії, принципів побудови та застосування спеціалізованих обчислювальних і керуючих машин ". У цій роботі Брук систематизує пропозиції щодо застосування ЕОМ в автоматизації промисловості. Він формулює основні напрями наукових досліджень з управління технологічними об'єктами з допомогою обчислювальних машин і створення систем управління, які включають в себе як необхідну ланки людини - оператора керуючої ЕОМ.

І.С. Брук був людиною визначним і дуже своєрідним. За стилем своєї діяльності це був, скоріше, вчений-одинак, генератор ідей, які замовлять і реалізовували його учні та соратники. А він перемикав свою творчу енергію і талант на щось нове. Рекламу собі і своїм науковим досягненням робити не вмів, тому напрям з розробки малих ЕОМ звучало, можливо, не так голосно, як досягнення творців суперпродуктивна машин першого і другого покоління.

В останній період свого життя вчений зацікавився проблемами економіки і можливостями застосування ЕОМ для управління економічними процесами. Цей інтерес виник на початку 60-х, коли в країні з'явилися ознаки економічних змін, намічалося проведення господарської реформи. Однак активне втручання Брука у вирішення економічних проблем не вітали, і в 1964 році його фактично "вийшли" на пенсію. Але і після цього вчений продовжував займатися дослідницькою роботою, залишався науковим консультантом і керівником науково-технічної ради ІНЕУМ.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.infhist.h1.ru/