Мы уже рассказывали про некоторых отечественных ученых-кибернетиков. Пришло время рассказать про, пожалуй, величайшего из них - Сергея Алексеевича Лебедева. Его и его группу (не только прямых учеников, но также некоторых его сотрудников) в академическом и научном сообществе называют "патриархами отечественной кибернетики". Сергей Алексеевич - "отец" вычислительной техники в СССР, директор ИТМиВТ, Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии и Государственной премии СССР.
Родился 2 ноября 1902 года в Нижнем Новгороде в семье учителя и литератора Алексея Ивановича Лебедева и учительницы из дворян Анастасии Петровны (в девичестве Мавриной). Был третьим ребёнком в семье. В 1920 году семья переехала в Москву. В 1921 году сдал экзамены за курс средней школы и поступил в Московское высшее техническое училище имени Баумана, которое окончил в апреле 1928 года по специальности «инженер-электрик». В дипломном проекте, выполненном под руководством Круга К.А., Лебедев разрабатывал новую в то время проблему - устойчивость параллельной работы электростанций, создававшихся по плану ГОЭЛРО. Содержание проекта вышло далеко за рамки студенческой работы. Это был серьезный труд, имевший большое научное и практическое значение.
По завершении учебы начал работать во Всесоюзном электротехническом институте. После выделения в 1930 году электротехнического факультета МВТУ в самостоятельный Московский энергетический институт (далее - МЭИ), стал преподавателем МЭИ. В 1933 году совместно с П. С. Ждановым опубликовал монографию «Устойчивость параллельной работы электрических систем», развивая тезисы, заложенные в дипломном проекте. В 1935 году получил звание профессора, в 1939 году, не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию, связанную с разработанной им теорией искусственной устойчивости энергосистем.
Перед войной Сергей Алексеевич переключился в своей работе на оборонную отрасль: занимался разработкой самонаводящихся торпед и ракет. В сентябре 1941 г. Сергей Алексеевич эвакуировался с ВЭИ в Свердловск. Находясь в Свердловске, он в короткие сроки разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании, которая тут же была принята на вооружение. За эту работу С.А. Лебедев был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью "За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.".
12 февраля 1945 года был избран действительным членом АН УССР, а в мае 1946 года назначен директором Института энергетики АН УССР в Киеве. В 1947 году после разделения этого института становится директором Института электротехники АН УССР. Член ВКП(б) с 1946 года. Под его руководством в 1948-1950 гг. разрабатывается первая в СССР и Европе малая электронно-счетная машина (МЭСМ). В 1952 г. С.А. Лебедев возвращается в Москву и возглавляет Институт точной механики и вычислительной техники. В 1953 г. он избирается действительным членом АН СССР. В 1957 г. участвует в запуске спутника Земли. Им были созданы серии больших электронно-счетных машин (от БЭСМ-1 до БЭСМ-4), а в 1964 г. разработана БЭСМ-6, позволившая нашей стране выйти на мировой уровень в разработке ЭВМ второго поколения. Макет БЭСМ-6 был запущен в опытную эксплуатацию в 1965 г., а уже в середине 1967 г. первый образец машины был предъявлен на испытания. Государственная комиссия под председательством М.В.Келдыша, в то время президента Академии наук СССР, принимавшая БЭСМ-6, дала машине высокую оценку.
В 1953 году избран академиком АН СССР по отделению физико-математических наук (счётные устройства).
В 1955 году Лебедев начал разработку М-20 (цифра в названии указывала на ожидаемое быстродействие — 20 тыс. оп./с). Такой скорости вычислений тогда не имела ни одна машина в мире. В 1958 г. Государственная комиссия приняла М-20 и рекомендовала ее в серийное производство. Впервые в отечественной практике в М-20 Сергеем Алексеевичем с целью повышения производительности были реализованы 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.
Разработка МЭСМ
Разработанная лабораторией Академика Лебедева, МЭСМ или Малая электронная счётная машина — одна из первых в СССР и континентальной Европе электронно-вычислительных машин. на базе киевского Института электротехники АН УССР (позднее — Института электродинамики АН УССР) с конца 1948 года.
Изначально МЭСМ задумывалась как макет или модель Большой электронной счётной машины (БЭСМ), первое время буква «М» в названии означала «модель». Работа над машиной носила исследовательский характер, в целях экспериментальной проверки принципов построения универсальных цифровых ЭВМ. После того, как машина доказала пригодность для решения реальных задач, она была переименована в «Малую электронную счётную машину».
Элементы арифметического узла с логическими схемами, которые обеспечивали выполнение арифметических и логических операций были отработаны на макете, изготовленным в июне 1950 года, который показал работоспособность и надёжность к августу 1950 года. Первую программу для проверки работы циклических алгоритмов (вычисление факториала) машина успешно выполнила 4 августа 1950 года.
Разработка БЭСМ-1
БЭСМ или Большая (или Быстродействующая) электронно-счётная машина) - серия советских электронных вычислительных машин общего назначения, разработанных Институтом точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМ и ВТ) и предназначенных для решения широкого круга задач.
Разработка БЭСМ-1 была завершена в 1952 г. Машина имела 2000 электронных ламп и быстродействие – 8000 оп./с. Система представления чисел в машине — двоичная с учётом порядков, в форме чисел с плавающей запятой. Диапазон чисел, с которыми оперирует машина, примерно от 9 до 109. В систему команд машины входят 9 арифметических операций, 8 операций передач кодов, 6 логических операций, 9 операций управления. Общий объем оперативной памяти составил 1024 разрядных слова.
Разработка БЭСМ-6
Первая супер-ЭВМ второго поколения — на полупроводниковых триодах. Разработка завершена в конце 1966 года. Главным конструктором вновь выступил Сергей Алексеевич, заместители — Владимир Андреевич Мельников и Лев Николаевич Королёв. В 1968 году начат выпуск на заводе счётно-аналитических машин (САМ) в Москве, где вплоть до прекращения выпуска в 1987 году, было произведено 355 машин.
Существует мнение, что архитектура БЭСМ-6 в значительной степени воспроизводила архитектуру системы CDC 1604 фирмы Control Data Corporation (главный конструктор — Сеймур Крэй), серийно выпускавшейся с 1960 года (совпадали некоторые технические характеристики, такие как уникальная для этих двух систем разрядность слова и адреса и разрядность машинных команд в слове, использование одноадресных команд с индексным регистром, регистра скрытых разрядов, кодировка символов и пр., также в значительной степени пересекающаяся техдокументация на обе машины), а также ряд архитектурных решений системы Atlas. В качестве подтверждения приводится статья аспиранта Питера Уолкота) и профессора Сеймура Гудмена из Аризонского университета «High-Speed Computers of the Soviet Union». Однако, фактически статья содержит обратное утверждение:
«Although the BESM-6 shares some design features with the British Atlas and the CDC-1604, it does not closely copy either. »
На основе БЭСМ-6 были созданы центры коллективного пользования, системы управления в реальном масштабе времени, координационно-вычислительные системы телеобработки и т.д. Она использовалась для моделирования сложнейших физических процессов и процессов управления, а также в системах проектирования для разработки математического обеспечения новых ЭВМ.
БЭСМ-6 имеет достойные технические показатели:
· быстродействие – около 1 млн. операций/с.;
· объем ОЗУ – от 32 до 128 тысяч слов;
· тактовая частота – 9 МГц;
· элементная база – 60 тыс. транзисторов;
· время умножения – 1,9 мкс;
· время деления – 4,9 мкс;
· время выполнения логических поразрядных операций – 0,5 мкс.
Принятые при ее создании принципиальные технические решения обеспечили ей завидное долголетие: БЭСМ-6 выпускалась в течение 17 лет. При советско-американском космическом полете "Союз-Аполлон" управление осуществлялось новым вычислительным комплексом, в состав которого входили БЭСМ-6 и другие мощные вычислительные машины отечественного производства, разработанные учениками Сергея Алексеевича.
Последние годы.
Сергея Алексеевича постоянно пытались втянуть в политику (чего, по нашему скромному мнению, недопустимо применительно к ученым - ученый должен заниматься наукой; а к чему приводит обратное - можно посмотреть на текущее состояние Академии Наук), плели интриги и строили козни против него. В конце 1966 года, на заседании Государственного комитета СССР по науке и технике (ГКНТ) и Академии наук (АН) СССР при поддержке министра Министерства радиопромышленности (МРП) СССР В. Д. Калмыкова и Президента АН СССР академика М. В. Келдыша было принято судьбоносное и фатальное для всей отечественной вычислительной техники решение, копировать IBM 360 (воплощённой в серии ЕС ЭВМ) вместо разработки собственных решений. Сергей Алексеевич, а также академик А. А. Дородницын и М. К. Сулим (в будущем один из создателей ЕС ЭВМ), выступавшие против, остались в меньшинстве. В результате, с позиции лидера СССР скатился на позицию догоняющего, отстав от передовых разработок примерно лет на 15. Не будет преуменьшением назвать данное решение вредительством и даже "диверсией".
Нашему коллективу посчастливилось еще застать и некоторых учеников Сергея Алексеевича, и сотрудников из его группы. Все они в личной беседе (можете верить, можете нет) утвердительно отвечали на наш вопрос о взаимосвязи здоровья и скорой кончины великого ученого с уничтожением трудов всей его жизни. Вообще, у людей интеллектуального труда, настоящих ученых, существует неформализуемая связь между работой и здоровьем: так, если "выбросить" ученого, он быстро сдаст, все болезни и возраст возьмут верх. Это и случилось: в 1973 году в связи с тяжёлой болезнью ушёл с поста директора ИТМиВТ (ныне - ИТМиВТ им С.А. Лебедева, что по-своему, символично), продолжив работать дома, участвуя в проработке принципиальных положений суперкомпьютера «Эльбрус». Меньше, чем через 2 года, 3 июля 1974 года, Сергея Алексеевича не стало.
Публикация подготовлена по материалам, опубликованным в сети Интернет.
Больше публикаций Цифрокритицизма: