Как обстояло дело c кибернетикой в СССР
Поскольку статья все-таки появилась в связи с темой погрома кибернетики в СССР, я ограничусь рассмотрением основных событий до наступления 60-70-ых годов. Тот же Поспелов говорит о 60-70-ых годах следующее: «На последующее двадцатилетие приходится расцвет кибернетических исследований в нашей стране. Активно развивались все ее направления. Во многих из них результаты советских специалистов или находились на мировом уровне, или опережали его».
Сложно указать точную дату «первой» работы в СССР, которая имело бы прямое отношение к тем вопросам, для обозначения которых стал использоваться термин «кибернетика». Есть определенные основания начать с теории релейных схем – их проектирование тесно связано с использованием алгебры логики.
Возможно, первой в мире работой в области теории релейных устройств стала работа В. Шестакова «Некоторые математические методы конструирования и упрощения двухполюсных схем», выполненная на физическом факультете Московского государственного университета в 1935 г. В 1938 г. К. Шеннон опубликовал работу на ту же тему («Символический анализ релейных и переключательных схем»). Как бывает очень часто, актуальность темы вызвала появление похожих решений там, где велась серьезная работа – независимо сходное решение предложил и японец Накашима. Дальнейшее развитие этого направления (и не только этого!) связано с именем Михаила Александровича Гаврилова. По этой тематике он в 1946 г. защитил докторскую диссертацию. Первая в мире монография по методам построения релейных схем – «Теория релейно-контактных схем» Гаврилова – была опубликована в 1950 г. в издательстве АН СССР.
В середине 40-ых годов становится известным имя другого выдающегося ученого в области вычислительной техники и систем управления – Сергея Алексеевича Лебедева. В 1945 г. под его руководством была создана аналоговая ЭВМ для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений.
Особняком стоит дата «1948» - в этом году в Москве был создан Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР, который с 1975 г.
носит имя С.А.Лебедева) и Специальное конструкторское бюро при заводе счетно-аналитических машин (САМ) в Москве. Таким образом, уже к 1948 г. оформились два мощных конкурирующих («как ни странно это звучит в контексте советских условий», как выразилась Наталья Дубова, автор одного из очерков по истории советской вычислительной техники) – ИТМ и ВТ АН СССР и объединенное научно-производственное объединение, в которое входили НИИ счетного машиностроения (НИИ СчетМаш, СКБ-245 и завод САМ[2]).
В этом же году, как писал сам Сергей Алексеевич, он начал заниматься быстродействующими цифровыми электронно-вычислительными машинами. И, конечно, эта работа начиналась не на пустом месте. Лебедев был оппонентом В.Нетушила, позднее профессора и одного из соратников Лебедева. Тема диссертации, начатой в 1939 и защищенной в 1945 г., звучала так: «Анализ триггерных элементов быстродействующих счетчиков импульсов». Занимался в СССР подобными работами не только Лебедев – в том же 1948 г. Башир Искандерович Рамеев в соавторстве с Исааком Семеновичем Бруком разработали первый в СССР проект цифровой ЭВМ.
В январе 1951 г. на закрытом ученом совете Института Теплотехники и Теплоэнергетики АН УССР состоялся доклад Лебедева на тему «Счетно-решающая электронная машина». На этой стадии имелся работающий отлаженный макет. Эта машина – МЭСМ – была с самого начала задумана Лебедевым как промежуточный этап при создании БЭСМ. Прием ее в эксплуатацию (с 25 декабря 1951 г.) был выполнен комиссией, которую возглавлял М.В. Келдыш. Как вспоминают помощники Лебедева Дашевский и Шкабара,
«Возглавлял комиссию Академик М.В. Келдыш. В ее состав входили академики C.Л. Соболев, М.А. Лаврентьев и профессора К.А. Семендяев, А.Г. Курош. Три дня сдавала наша МЭСМ экзамены академической комиссии. И хотя экзамены были не конкурсные, так как конкурентов у нее не было, мы страшно волновались и всеми силами старались удержаться от того, чтобы не стоять под дверьми, как толпы любящих родителей, когда их единственные и ненаглядные чада сдают вступительные экзамены в вуз.»
Машина была спроектирована, смонтирована и отлажена за 2 года силами 12 сотрудников Лебедева (включая его самого) и 15 техников и монтажников.
В 1953 г. в СКБ-245 в Москве была запущена, а с 1953 г. начала серийно производиться вычислительная машина «Стрела», главным конструктором которой был Ю.Я. Базилевский, а одним из его помощников был Б. И. Рамеев, который несколько позже стал генеральным конструктором ЭВМ семейства «Урал» (первая машина этого семейства была создана в 1954 г.) «Стрела» имела примерно 6000 электронных ламп и несколько десятков тысяч полупроводниковых диодов и имела быстродействие 2000 операций в секунду.
К этому времени – в 1953 г. - уже в Москве под руководством Лебедева была создана БЭСМ. Ее производительность составляла 8000 операций в секунду.
В 1958 г. Были приняты и начали выпускаться БЭСМ-2 (39-разрядная) и новая машина, созданная под руководством Лебедева – M-20 (c производительностью 20 000 операций в секунду, 45-разрядные слова). M-20 была принята Государственной комиссией с пометкой «самая быстродействующая машина в мире[3]». На несколько месяцев от нее отстала также ламповая М-40 с производительностью 40 тыс. операций в секунду, на основе которой строилась первая советская система ПРО (под руководством Г.В. Кисунько).
Первыми полупроводниковыми ЭВМ стали БЭСМ-3М и БЭСМ-4 (1962 год). БЭСМ-4 была полупроводниковым аналогом М-20 и имела 4 входа с телефонных и 32 – с телеграфных линий связи.
Венцом деятельности Лебедева и лучшей советской ЭВМ 60-ых годов стала БЭСМ-6. Она разрабатывалась в тесной кооперации ИТМ и ВТ и СКБ-245. Она выпускалась серийно с 1967 г. (опытная эксплуатация – 1965 г.) Эта 48-разрядная ЭВМ имела производительность около 1 млн. операций в секунду[4].
Но это «железо». Посмотрим, как обстояло дело с организацией науки. Очевидно, что для развития нового полноценного направления нужен широкий круг активных участников, координация усилий, организация обмена информацией на широкой основе.
Наверное, первым постоянно действующим семинаром, имеющим непосредственное отношение к вопросам кибернетики, был семинар по программированию в ИТМиВТ, который начал работать в 1950 г.
Руководителем семинара был Лазарь Аронович Люстерник.
В 1952 году в МГУ была создана кафедра вычислительной математики, заведующим кафедрой стал Сергей Львович Соболев).
В 1953 году в отделе прикладной математики Математического института АН СССР был создан отдел программирования. Его возглавил Алексей Андреевич Ляпунов.
1954 г. Ляпунов и Соболев организуют в МГУ научно-исследовательский семинар по кибернетике. Этот семинар проработал до 1964 г. и стал первым центром, решавшим задачу координации усилий ученых и исследователей в области кибернетики. Один из ветеранов советской кибернетики – Гаазе-Рапопорт писал о нем так: «Семинар этот быстро привлек многих специалистов различного профиля (математиков, инженеров, биологов, философов, физиков и др.), большое число талантливой молодежи и сразу же перерос в общемосковский и даже во всесоюзный. Не найдется, пожалуй, ни одного научного коллектива, сформировавшегося впоследствии для проведения кибернетических исследований, которые не были бы в какой-то степени связаны с этим семинаром. Семинар этот, в отличие от многих других, получил наименование Большого семинара по кибернетике. Большой семинар по кибернетике явился своеобразным центром кристаллизации кибернетических исследований в СССР и породил множество локальных ("малых") кибернетических семинаров, которыми руководили и в которых работали многие участники Большого семинара. К числу таких семинаров относятся семинары по программированию, теории игр, математической биологии, работавшие в МГУ в 1955-61 гг. под руководством А.А.Ляпунова. В 1955-56 уч. г. на биофаке МГУ начал работать семинар по биокибернетике, руководимый участником Большого семинара Л.В.Крушинским. Заслуживает внимания семинар по математической кибернетике, начавший работать в МГУ с 1959-60 уч.г. под руководством С.В.Яблонского. Это, пожалуй, наиболее устойчивый "дочерний" семинар, проработавший более 25 лет.»
В 1955 году был создан Вычислительный центр МГУ, специализирующийся на разработке и применении вычислительных методов для решения сложных научных и прикладных задач.
1959 г. Академик А.И. Берг выступил на президиуме АН СССР, после чего был создан Научный совет по комплексной проблеме "Кибернетика" при Президиуме АН СССР, первым председателем которого стал А.И.Берг, а его заместителями - А.А.Ляпунов и Б.В.Гнеденко. Позднее, в 1961 г. совет получил статус академического института.
Поспелов говорит о достигнутых результатах так:
В конце 50-х годов был получен ряд результатов, стоящих на уровне мировых достижений.
Была разработана теория логического анализа и синтеза релейно-контактных, а позже и функциональных схем, в которой аппарат математической логики был использован в области технических наук. Начатые в 40-х годах М.А. Гавриловым в Институте автоматики и телемеханики АН СССР, эти работы были продолжены О.Б. Лупановым и С.В. Яблонским в отделе прикладной математики АН СССР. В результате этих исследований в СССР возникли две научные школы, сыгравшие важную роль в создании теории дискретных управляющих устройств и методов инженерного проектирования устройств такого типа (в частности, схем, узлов и устройств вычислительной техники).
В 1952—1953 годах А.А. Ляпуновым был предложен операторный метод для описания программ. Практически впервые был создан способ представления программ на обозримом уровне. Вместо неэффективного для человека задания программ в машинных кодах А.А. Ляпунов предложил формализованное представление высокого уровня. Особенно важным было то, что операторный метод позволял создать теорию синтаксических структур программ.
В 1953 году А.А. Ляпунов сформулировал постановку задачи автоматизации программирования. Эта оригинальная постановка была успешно использована в первых отечественных трансляторах, называвшихся тогда программирующими программами. Летом 1954 года появилась программирующая программа ПП-1 (отдел прикладной математики Института математики АН СССР), а в 1955 году — ее улучшенный вариант ПП-2.
В 1953—1954 годах Л.В. Канторович разработал технологию крупноблочного программирования, которая также давала обозримое описание программ и обеспечивала степень формализации, достаточную для исследования синтаксических структур программ и создания программирующих программ.
М.Л. Цетлин впервые поставил вопрос о возможности моделирования с помощью простейших технических средств сложных форм поведения. Эти идеи послужили началом создания теории коллективного поведения технических систем, намного опередившей аналогичные исследования в других странах.
В качестве итоговой оценки приведу фрагмент из уже упоминавшегося интервью, взятого у Норберта Винера журналом U.S. News & World Report в 1964 г.:
Вопрос. Вы нашли во время Вашей последней поездки в Россию, что Советы придают большое значение вычислительной машине?
Ответ. Я скажу вам, насколько большое. У них есть институт в Москве. У них есть институт в Киеве. У них есть институт в Ленинграде. У них есть институт в Ереване в Армении, в Тифлисе, в Самарканде, в Ташкенте и Новосибирске. У них могут быть и другие.
Вопрос. Используют ли они эту область науки полностью, если сравнить с нами?
Ответ. Общее мнение – и оно идет от самых разных лиц – таково, что они отстают от нас в аппаратуре: не безнадежно, а немного. Они впереди нас в разработке теории автоматизации.
[1] Фраза о добавлении кавычек вполне уместна во многих местах статьи, но больше я ее приводить не буду - это заняло бы слишком много места.
[2] Ныне организация, возникшая в результате развития СКБ-245, носит название НИИ «Аргон».
[3] Сейчас известно, что это не совсем так. Например, в том же 1958 появилась (тоже ламповая) ЭВМ IBM-709 с производительностью около 40000 операций в секунду. Не знаю, была ли эта информация доступна в 1958 г. на момент приемки М-20. Модель IBM-704 (ламповая, 1956 год) имела производительность примерно 15000 операций в секунду. Резкое повышение производительности дал переход на новую полупроводниковую элементную базу. Первым в мире полностью полупроводниковым компьютером общего назначения стал 48-разрядная ЭВМ CDC-1604 Саймора Крея (разработана в 1958, впервые установлена в 1960 г.) – от 40 до 200 тыс. операций в сек., в зависимости от вида операции. Транзисторная 36-разрядная ЭВМ IBМ 7090 (1960) имела максимальную производительность примерно 240 тыс.операций в секунду (сложение).
[4] CDC-6600 (разработан в 1964 г.) – официально самый быстрый компьютер в мире до конца 60-ых годов и первый коммерческий суперкомпьютер - имел 60-разрядные слова и производительность порядка 2-3 млн. операций в секунду.
Интернет версия данной статьи находится по адресу: http://www.situation.ru/app/j_art_277.htm
Copyright (c) Альманах "Восток"
