История появления суперкомпьютеров в нашем университете ведёт своё начало с 1960 года прошлого века. Рассказал об этом газете «Полёт» в 2012 году Виктор Владимирович Пшеничников с кафедры информационных систем и технологий Самарского аэрокосмического университета (сейчас - Самарский университет им. Королёва).
— В конце 50-х годов в Советском Союзе наконец начался массовый выпуск средств вычислительной техники и её активное использование в науке и технике. Одним из передовых в этой области стал наш Куйбышевский авиационный институт. Однако вначале это были ещё не цифровые машины (компьютеры), а различные моделирующие установки непрерывного действия.
Уже немногие помнят популярную тогда моделирующую установку ИПТ-5. Установка была предназначена для решения обыкновенных линейных дифференциальных уравнений до 9-го порядка с постоянными и переменными коэффициентами и конструктивно оформлена в виде отдельных блоков, соединяемых между собой в соответствии с решаемой задачей. Установка занимала значительную часть лаборатории и широко использовалась в научной и учебной работе. Тогда же институт получил установку для моделирования электрических полей, в которой использовалась система аналогий между явлениями различной физической природы. Требовали решения такие актуальные задачи, как расчёт магнитных и электрических полей современных мощных агрегатов, расчёт температурных полей, а также задачи теории упругости. Метод электрических сеток и был реализован в установке ЭИ-12. Она занимала всю стену, содержала около 3000 переменных резисторов, и на каждом из них нужно было установить заданную величину. Лаборатория была создана в 1959 году при кафедре аэрогидродинамики, которой заведовал профессор Л.И. Кудряшов. Руководителем лаборатории был назначен преподаватель Юрий Малиев. Для обслуживания техники были приняты первые сотрудники будущего вычислительного центра Виктор Колдоркин и Валентина Кондратьева. Более совершенной была настольная установка МН-7.
Вот какое впечатление произвела работа моделирующей установки на корреспондента газеты В. Робустова (заметка «Умные машины»):
«Приборы, щиты, сигнальные ключи... У пульта машины человек. Его внимание приковано к стрелке, медленно ползущей вниз. Стоп! «Наверное, машина неисправна», - подумал я, переведя взгляд на оператора, который улыбался и был доволен поведением маленькой стрелки.
Я не стал строить догадки дальше, подошёл и познакомился. Инженер Виктор Яковлевич Колдоркин сказал: «Сейчас машина закончила ещё один этап работы - решение большого комплекса дифференциальных уравнений из цикла задач по теме: "Моделирование процесса нестационарной теплопроводности при переменных теплофизических свойствах материала и нелинейных граничных условиях". Проверим решение». Он включил экран. Очерчивая кривую, по экрану ползла точка. Кривая показывает: решение верно.
«...Мерно гудят машины, и кажется, что и они, словно люди, думают над решением сложных задач».
В 1960 году институт получил первую отечественную массовую ЭЦВМ (электронную цифровую вычислительную машину) «Урал-1». Её первым начальником стал опытный специалист Ю.А. Ершов. Ещё работая в политехническом институте, он получал, осваивал и обеспечивал работу первой в области машины «Урал-1». Личность настолько известная и популярная, что хочу немного рассказать о нём. Известный альпинист, он имел разряды по многим видам спорта, был создателем и руководителем альпинистской секции, побывал на всех семитысячниках СССР, всегда с фото- или кинокамерой и аккордеоном. Вместе с ним первую в области электронно-вычислительную машину (ЭВМ) осваивали А.А. Степанян, А.А. Комаров, В.С. Красницкий и О.М. Максакова. Вспоминает Ю.А. Ершов: «На протяжении нескольких месяцев в Пензе на заводе мы изучали структуру и работу ЭВМ, методики её проверки и ремонта. Принимали участие в монтаже и наладке нашего экземпляра машины».
Следует напомнить, что до этого кафедры использовали для вычислений, например решений больших систем линейных уравнений, умножения и обращения матриц, механические арифмометры «Феликс» и электрические арифмометры «Мерседес». Так вот первая в нашем институте настоящая машина вряд ли поразит современного человека своими характеристиками.
«Урал-1» – одноадресная машина с быстродействием 100(!) простых операций в секунду. Оперативное запоминающее устройство на магнитном барабане (и размером с хороший барабан) имело ёмкость 1024 числа. Подготовка и ввод информации производились на засвеченной и проявленной 35-мм киноленте. Лента была огнеопасной. Для сжигания ненужной ленты на берегу Волги нам было выделено место в районе теперешнего «Дна» под Ульяновским спуском. Машина, кроме тысяч резисторов и конденсаторов, содержала 800 электронных ламп и 3000 полупроводниковых диодов и потребляла 7 КВт электроэнергии. Машина не понимала никаких языков программирования (хотя язык «Фортран» уже существовал) и требовала программирования в машинных командах. Для реализации простого умножения вещественных чисел нужно было написать десяток машинных команд. Не существовало и средств контроля программ.
Программист, сидя за огромным пультом, похожим на пульт управления большой энергосистемой, отлаживал программу. Учитывая то, что индикация значений на пульте была только двоичной, можно представить его проблемы. Быстродействие было таким маленьким, что по миганию неоновых лампочек, которыми были снабжены все ячейки, опытный электроник мог найти неисправность. А ремонтировать машину нужно было каждый день, так как надёжность элементной базы была низкой.
Все работы по проектированию электроснабжения и вентиляции, по размещению и монтажу были проведены под руководством Ю.Н. Малиева. Им была организована работа по повышению квалификации сначала работников лаборатории, а затем и преподавателей института. Он же написал и издал первые в институте и в Куйбышеве учебники по использованию средств вычислительной техники и программированию. Несколько поколений студентов и аспирантов куйбышевских (самарских) вузов учились по этим учебникам. Вообще вычислительному центру всегда везло на талантливых и неординарных людей. Прекрасный педагог и организатор Ю.Н. Малиев был ещё и отличным художником. Любимая тема - море и парусники. На построенной собственными руками яхте он прошёл практически всю Волгу, был на Черном и Каспийском морях.
Были получены штаты и приняты на работу сотрудники. Перечислим первых поименно: Марина Рот, Раиса Боброва, Вениамин Ивонинский, Николай Калькаев, Юрий Стригалев, Юрий Панков, Николай Жердев, З.А. Савина, З.А. Золова, Г.М. Степанова (теперь Благовестова). Вспоминаю активных пользователей – это Любовь Гребнева с задачами расчёта корреляционных функций и сотрудники кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов (КиПЛА) с громадными матрицами и задачами профессора А.А. Комарова. Среди первых были и студенты, а теперь профессора В.А. Комаров, В.Л. Балакин, В.В. Салмин, Б.А. Титов и многие другие, те, кто уже не представлял свою научную работу без этой по теперешним меркам слабенькой машины. Некоторые задачи решались несколько часов. Сотрудники лаборатории, несмотря на скромные возможности первых отечественных компьютеров, составили музыкальные программы и заставили машину воспроизводить заданную мелодию, а затем запустили и первую компьютерную игру «Морской бой». Обыграть машину было достаточно трудно, так как последний корабль она ставила только в свободную последнюю клетку. На этой машине выучилось не одно поколение инженеров и техников, поскольку специальных учебных заведений ещё не было.
В 1963 году на преддипломную практику приехала большая группа студентов Казанского университета, и некоторые из них остались в институте и работали программистами, в частности Л.Ф. Малыгина и Ф.К. Арсланова (теперь Юмашева). Началась установка новой более мощной машины «Урал-2», и туда ушли опытные кадры. На «Урале-1» стали начальниками смен выпускники радиотехнического факультета И.А. Будячевский и В.В. Пшеничников. Начальником машины «Урал-1» стал Е.С. Агафонов.
Значимость событий по вводу в строй новых машин можно оценить по многочисленным публикациям в местных газетах. Приведем полностью заметку в газете «Волжская коммуна» от 7 января 1965 года, которую опубликовал Ю.А. Ершов под названием «Урал» за «Уралом»: «...Вычислительная машина «Урал-1» уже четыре года неутомимо работает в вычислительном центре института.
Чем только не приходилось заниматься машине за эти годы! Сложная теория гидродинамической смазки подшипников и расчёт таблиц для тонкостенных сферических оболочек, необходимых в самых различных областях промышленности. Расчёт процессов, происходящих в вихревом холодильном аппарате, и подбор фрез для оптимального режима резания… Для поточных линий заводов машина помогла определить наивыгоднейшую очередность запуска деталей, график работы, нормы времени на изготовление деталей, их расценки. Нефтяникам «Урал-1» обрабатывал сейсмограммы, по которым определяется залегание нефтеносных пластов». По заказу строителей приходилось рассчитывать арочные коровники и купол будущего цирка в Куйбышеве.
И чем больше считала машина, тем больше было желающих воспользоваться её помощью. Стало ясно, что в ближайшее время «Урал-1» не будет успевать решать все предлагаемые задачи, даже если будет работать без выходных. Ведь его скорость только 100 операций в секунду. Кроме того, такие задачи, как определение параметров многономенклатурных поточных линий и расчёт программ для станков с программным управлением, машина решает с большим трудом: не хватает памяти.
И вот весной 1964 года на помощь ей была приобретена более совершенная машина той же серии - «Урал-2». Много было трудностей при её установке и монтаже. Под машинный зал отвели одну из лабораторий института, которую пришлось полностью реконструировать. Так как эта машина требует охлаждения, то была собственными силами спроектирована и изготовлена система вентиляции.
Пока шли строительные работы, электроники, работающие на «Урале-1», срочно изучали схемы «Урала-2» и одновременно готовили смену из молодых выпускников института. Ведь «Урал-1» ещё не уходит на «пенсию». Теперь с его помощью будет производиться обучение студентов всех факультетов практическим основам вычислительной техники и решение задач для студенческих работ.
Сейчас «Урал-2» находится на последней стадии отладки. Инженер Игорь Сачков быстро разобрался в новой для него ферритовой оперативной памяти машины и заставил надёжно работать все ее 4048 ячеек. Юрий Стригалев и Вениамин Ивонинский «научили» машину без ошибок выполнять все положенные арифметические и логические операции. Машина уже успешно справляется со своей «зарядкой» - специальной программой для проверки правильности её работы. Осталось наладить блоки дополнительной памяти на магнитной ленте и барабанах и решить специальные контрольные задачи.
Скоро «Урал-2» примет на себя основной поток задач».
«Урал-2» - сорокаразрядная машина с плавающей запятой, имевшая развитую систему команд, ферритовую оперативную память ёмкостью 2048 чисел, внешнюю память на магнитных барабанах и магнитных лентах, быстродействие 5000-6000 операций, что существенно больше по сравнению с «Уралом-1». Она содержала более 2000 электронных ламп и потребляла 25 КВт, занимала более 100 квадратных метров и требовала использования мощного кондиционера.
Собственными силами были подключены современные устройства ввода с перфокарт. И, наконец, после установки транслятора языка «Алгол-60» и широкой алфавитно-цифровой печати институт получил удобную и мощную машину. На «Урале-2» работали Ю.А. Стригалев, В.П. Синицын, И.А. Будячевский, Ю.С. Исаев, В.Н. Мулкиджанов, Н.Г. Спирихин, Г.И. Савин, В.Г. Балеха (теперь Савина) и многие другие. Круг пользователей расширился, и вычислительный центр перешёл на круглосуточную работу. Практически все кафедры начали активно использовать ЭВМ сначала в науке, а затем и в учебном процессе. На всех факультетах был введен курс «Вычислительная техника в инженерных и экономических расчётах», создан при кафедре аэрогидродинамики соответствующий цикл (руководитель доцент Ю.Н. Малиев, преподаватель В.А. Колдоркина). В последующие годы там работали С.А. Путилова, А.П. Федорин, И.С. Касаткина, С.А. Озерная, О.М. Яхонтова. Именно из этого цикла и родился новый факультет системотехники (теперь - факультет информатики).
Виктор Владимирович Пшеничников, с 1965 по 1967 годы был начальником смены ЭВМ «Урал-1»
Продолжение истории читайте на сайте университета!