Реабілітація кібернетики

Наталія Дубова

До 1958 кібернетика перестала вважатися в Радянському Союзі лженаукою

«Самая швидкодіюча у світі »- з такою оцінкою у 1958 році Державна комісія прийняла нову машину Лебедєва, М-20. ЕОМ М-20 дійсно один з найпродуктивніших і надійних лампових машин, створених в 50-і. Цифра 20 в назві означає 20 тис. операцій в секунду. До такої швидкості рахунку наближалася тільки американська машина «Норк», яка була набагато більше громіздкою, оскільки містила в п'ять разів більше ламп.

При створення М-20 об'єднали свої зусилля недавні конкуренти - ІТМіВТ і СКБ-245. Радянський уряд порахував недоцільним продовжувати порівнювати швидкодія машин двох «фірм», і в 1955 році видав постанову про спільну розробку нової ЕОМ. Обидві організації внесли в процес створення машини те, чим були сильні. Академічний інститут забезпечив розробку загальної ідеології та структури М-20, а на галузеве СКБ-245 лягла відповідальність за якісну технічну документацію і створення дослідного зразка машини, яке передувало заводського серійного випуску. У головного конструктора М-20 Лебедєва в СКБ був заступник, молодий і перспективний інженер Михайло Кирилович Сулим, який через десятиліття стане однією з провідних персон радянського комп'ютеробудування.

Щоб домогтися настільки високої швидкодії на малоефективною елементної бази, треба було проявити неабияку винахідливість. М-20 знаменита низкою цікавих нововведень, авторами яких був головний ідеолог машини Лебедєв і інший його заступник, відомий математик і один з перших радянських програмістів Михайло Романович Шура-Бура. Шура-Бура разом з Лебедєвим розробляв систему команд і керував створенням матобеспеченія М-20. Це була перша радянська ЕОМ з власним системним програмним забезпеченням - пакетом стандартних підпрограм ІС-2. Завдяки їм програми для М-20 могли записуватися на мнемокоде, а не в двійкових машинних командах, як було на всіх попередніх ЕОМ. Це означало, що практика роботи з ЕОМ ставала більш демократичною, коло її користувачів, перш за обмежений привілейованої прошарком присвячених в таїнства машинної мови, поступово починав розширюватися.

Але повернемося до архітектурних знахідок, які дозволили М-20 опинитися по швидкодією однією з найбільш передових у світі машин. У ЕОМ було передбачено деякий суміщення виконання частин операцій - вибірка наступної команди з пам'яті починалася, не чекаючи закінчення роботи арифметичного пристрою. Для того щоб прискорити операції додавання та множення, була вдосконалена робота ланцюгів перенесення, і множення виконувалося відразу на чотири розряду. Крім того, в М-20 апаратно реалізована часта для математичних розрахунків операція добування кореня. Загальним підвищенню ефективності роботи машини сприяли і такі рішення, як індексний арифметика, введення нових логічних операцій процесора, поєднання виводу на друк з роботою процесора за допомогою буфера на магнітному барабані.

Важливо, що всі ці нововведення не спричинили за собою значного збільшення ламп. Навпаки, в М-20, в порівнянні з попередніми розробками Лебедєва, ламп стало набагато менше, всього 1600. Завдяки цьому М-20 виявилася не тільки дуже швидкою, але й дуже надійною машиною. Скоротити кількість ламп дозволили оригінальні схемотехнічні рішення, автором яких був Петро Петрович Головистиков з ІТМіВТ. Він запропонував ввести імпульсний принцип побудови схем пристроїв паралельного дії (динамічні тригери), що й дало можливість зменшити кількість ламп. Крім того, значну частину елементної бази становили напівпровідникові діоди, на яких були виконані всі логічні схеми машини.

Однак нововведення в схемотехніці на деякий час стали предметом головного болю розробників машини. У 1957 в СКБ-245 було закінчено її дослідний зразок. Залишався один крок до здачі М-20 в серійне виробництво, але крок за тими часи дуже важкий - налагодження, тобто забезпечення нормальної роботи. І як раз на цьому етапі виникли складності з динамічними елементами, які здавалися абсолютно надійними при тестуванні на малих макетах в інституті. Робота, на превеликий жаль її керівників, застопорилася. Серед недоброзичливців пішли чутки про помилковість динамічного підходу і необхідність повернення до старих добрих ламп. Врешті-решт, все скінчилося добре, з труднощами вдалося впоратися, і М-20 пішла у виробництво, зберігши практично всі нові ідеї розробників.

Лебедєв ж дуже плідно використовував виниклу паузу в роботі над М-20 - він вирішив пустити в серію свою попередню машину, БЕСМ, використавши для цього конструктиви М-20, більш досконалу ферритові пам'ять М-20 (тільки в два рази менше), а також замінивши в БЕСМ лампові діоди на напівпровідникові, як у М-20. Так у 1958 з'явилася виробнича версія БЕСМ, БЕСМ-2, створена на заводі імені Володарського в Ульяновську.

М-20 почали випускати в тому ж році на заводі обчислювальних машин в Казані. За спогадами одного з учасників розробки Марка Валеріанович Тяпкіна, М-20 і БЕСМ вважалися машинами різних вагових категорій і тому призначалися різним для користувача колективам. М-20 вирізнялася своїми архітектурними ідеями, більш досконалої та складної логікою, і тому саме вона встановлювалася в організаціях з сильними експлуатаційникам. Такими були, наприклад, закриті інститути в номерних Арзамасі і Челябінську. До використання БЕСМ висувалися менш високі вимоги, тому з машиною успішно справлялися в учбових закладах, стояла вона і в обчислювальних центрах Академії наук СРСР і МГУ.

Отже, 1958-й - рік чергової перемоги лебедевской школи. Але і для других основоположника радянської обчислювальної техніки, Ісаака Семеновича Брука, цей рік дуже важливий. У 1958 році АН СРСР у серії «Питання радянської науки» опублікувала його проблемну записку «Розробка теорії, принципів побудови і 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 створенню систем управління, які включають в себе як необхідну ланки людини - оператора керуючої ЕОМ.

Брук перша настільки серйозно підійшов до задачі створення ЕОМ не тільки як потужних обчислювачів, але і як ефективних засобів управління виробничими процесами. Ідеї Брука йшли ще далі - в перспективі він розраховував на використання машин для автоматизації управління економікою. По суті, теоретичні роботи Брука в кінці 50-х ставилися до тільки що отримала в СРСР легальний статус нової науки - технічної кібернетики. До речі, в тому ж 1958-го в російському перекладі видаються книги основоположника кібернетики Норберта Вінера і одного з кращих її популяризаторів Поля Косса. Те, що ідеї автоматизованого управління вже не вважаються в СРСР лженаукою, підтверджують практичні кроки керівництва країни, що послідували за публікацією записки Брука. Наприкінці 50-х один за одним організуються НДІ і КБ для створення та застосування керуючих ЕОМ.

Список літератури

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