«И.Т. ПАК ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИКИ В КАЗАХСТАНЕ Алматы 2012 УДК 004:510 ББК 32.973:22.1 П 13 Рекомендована к печати решением ученых советов Института математики Института проблем информатики и управления МОН РК ...»

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Институт математики

Институт проблем информатики и управления

И.Т. ПАК

ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИКИ

В КАЗАХСТАНЕ

Алматы 2012

УДК 004:510

ББК 32.973:22.1

П 13

Рекомендована к печати решением ученых советов

Института математики Института проблем информатики и управления МОН РК Рецензенты доктор физико-математических наук М.Н. Калимолдаев доктор технических наук Р.Г. Бияшев Редактор В.В. Литвиненко Пак И.Т.

П 13 Из истории развития информатики в Казахстане. – Алматы, 2012. – 536 с. + 16 с. вкл.

ISBN 978-601-7046-39- Книга посвящена истории развития вычислительной математики и техники в Казахстане. Автор рассказывает о том, как зарождалась информатика в Казахстане и кто стоял у ее истоков, а также о выдающихся математиках Республики, об их исследованиях в сфере информатики.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, научных сотрудников, работников, занятых в области вычислительной техники, и студентов, специализирующихся в области информатики.

УДК 004: ББК 32.973:22. ISBN 978-601-7046-39- © Институт математики © Институт проблем информатики и управления МОН РК, Посвящается светлой памяти учителя И.Я. Акушского Дорогой читатель!

В ваших руках авторская книга, посвященная этапам организационного становления работ в области освоения и широкого внедрения вычислительной техники в научные исследования и народное хозяйство Республики Казахстан.

В книге показано, что это становление возникло под влиянием распространения идей кибернетики как организующей силы науки, общества и народного хозяйства. Академия наук Казахстана широко открывала двери всем новым научным веяниям, что соответствовало руководящим указаниям правительства. На этом фоне быстро росла научная молодежь Казахстана, которая, как правило, обучалась в научных центрах страны, приобретала навыки научной деятельности, и, главным образом, приносила с собой актуальную проблематику, культуру научного мышления и желание служить народу.

В книге ярко описаны эпизоды этого великого становления в разрезе внедрения вычислительной техники в народное хозяйство в те времена, когда не было ещё мощных вычислительных средств, средств математического и программного обеспечения, средств автоматизации проектирования и программирования на ЭВМ.

Автор книги, профессор И.Т. Пак всю свою сознательную жизнь работал в Академии наук Казахстана, начиная с должности лаборанта Лаборатории машинной и вычислительной математики при Президиуме Академии наук. На его глазах протекала жизнь крупнейшей организации, призванной служить процветанию Республики. Последняя большая должность И.Т. Пака – заместитель Президента Академии наук.

В своей книге он освещает одну небольшую страничку истории развития науки в Казахстане. Тем не менее любознательный читатель найдет здесь авторское видение и яркое описание рядовых событий начального пути становления процессов научно-технического прогресса в Казахстане.

В.М. Амербаев Лауреат Государственной премии СССР, академик АН РК

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

Исторические аспекты. Информатика в системе Академии наук Республики Казахстан

ГЛАВА ПЕРВАЯ

Как все начиналось. Математика и Академия наук. Думающая машина: миф или реальность? С.А. Лебедев: от МЭСМ к БЭСМ

ГЛАВА ВТОРАЯ

День информатики. Инженер Б. Рамеев и академик И. Брук.

Бог советской кибернетики. В. Глушков и спасительный ОГАС.

4 декабря – День информатики в России

Краткий очерк истории вычислительной техники за рубежом

Основные вехи истории информатики в СССР, СНГ, России

Создание разветвленной сети программирования..................

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

Первые шаги. СММ – это серьезно. Преподаватели – ученые по совместительству. Кадры математиков готовит КАЗГУ. Появление И. Акушского

Лаборатория машинной и вычислительной математики Академии наук Казахской ССР (ЛМВМ)

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

Путь от «Мерседеса» до ЭВМ «Урал» и дальше. Ностальгические воспоминания. Машина не оправдала надежд...............

ГЛАВА ПЯТАЯ

Импульс был задан. Новые специалисты. К. Тлегенов – наш первый кандидат наук. Плюс антропология. Спрос обеспечен предложениями

ГЛАВА ШЕСТАЯ

Номография в Казахстане. Расчет заменяет таблица.

В.М. Амербаев, молодой руководитель ЛМВМ. Лаборатория на оперативном просторе. Она – равноправный партнер-соисполнитель исследований

От механизации к автоматизации

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

Эстафету принял институт математики и механики. ЭВМ второго поколения. Надежное плечо К. Персидского. АСПИД и прочие. Е. Пильщиков успевает всюду

ЛМВМ – составная часть института

Отдел ВМ и ВТ

ЛБС и АСПИД

ГЛАВА ВОСЬМАЯ

Большой парад лабораторий ИММ. БАСОНИ. Математический десант на Карметкомбинат. Все решает арифметика. Машина распознает образы

Лаборатория специализированных устройств: Объект «Карметкомбинат»

Объекты: «Средазэнергоремтрест» и «Казгеофизприбор».. Лаборатория автоматизированных систем научных исследований (АСНИ): Объект: «Казсельхозмеханизация»................. Лаборатория компьютерного моделирования

Лаборатория оптимального кодирования

Лаборатория распознавания образов

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ

ВЦКП: Планы и реальность. Надежда на третье поколение ЭВМ.

Коллективный к нему доступ. Этапы и регионы. Тематическая и функциональная интеграция. Непреодолимые препятствия.

Совет по автоматизации научных исследований..................

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ

Компьютерный центр. Куда ведет прогресс. Таможенные преграды. Щедрая «КОИКА». Непростые взаимоотношения с интернет-настройщиками

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ

Система текущего объективного прогноза атмосферных загрязнений – ТОПАЗ для г. Алма-Аты. Модель, какой не бывало: солнце, ветер, смог. Как управлять природой? Ответ ищут 10 институтов. Натурные наблюдения ведут локаторы, газоанализаторы, оптические и звуковые комплексы. Все завершил ГИС

ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ

Институт информатики – научное учреждение XXI века. Трудный поиск перспективного направления. От прикладных задач к фундаментальным. Технология распознавания казахской речи. Вхождение в мировую информативную элиту............

ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ

Полное солнечное затмение 1941 года. Академические физические институты Казахстана: генеалогия. Институт астрономии и физики – прародитель ИЯФа и ИФВЭ. Проект UNTAS.

Задействованы спутники «Радуга», «Горизонт», «Экспресс».

Технология коммуникационных сетей

В Институте ядерной физики (ИЯФ)

В Институте физики высоких энергий (ИФВЭ)

В Физико-техническом институте

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

Институт горного дела – на острие технического прогресса.

Тон задают академики. Путь в горную науку Самена Цоя. Придумал, рассчитал – внедрил. Информатика – могучее подспорье для научного поиска

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ

Точка отсчета – КазГУ. Первая профилирующая кафедра вычислительной математики. От университетского «Урала» до мощной «БЭСМ».Большая школа вычислительной математики. НИИ – дочернее предприятие. Смоделировать можно всё!

Студенты и АСУ. 70 лет славного пути

ГЛАВА ШЕСТНАДЦАТАЯ

КНТУ им. К.И. Сатпаева – кузница инженерных кадров для информатики. От кафедры – к факультету. Счет инженеров – на тысячи. Кибернетика – поле деятельности молодых талантов. Научная школа академика А.А. Ашимова

ГЛАВА СЕМНАДЦАТАЯ

По расчету Госплана. Год создания ведомства – 1921-й. Основа – областные плановые комиссии ЭВМ – вычислительная база управления хозяйством республики. АСУ для строительного комплекса Алма-Аты. Где что посеять, куда дороги проложить

ГЛАВА ВОСЕМНАДЦАТАЯ

Информатика в основе исследовательской работы в геологии Казахстана. БЭСМ-4 – третья в республике. Программы, системы, математическое обеспечение ЭВМ-1020. Прогноз и подсчет ресурсов. Перспективу дает «Поиск». Кому передать эстафету?

ЭВМ на службе у геологов

Партия геологических задач

Кадры решают все

Компьютерная перестройка

Геологический инновационный центр

ГЛАВА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ

Информационные технологии на дорожной карте Казахстана.

Где внедрять автоматизированные системы управления (АСУ)?

РЭВЦ – это республиканский электронно-вычислительный центр. АСПАД – удел проектировщиков. Экс-министр возглавил «Инженерингавтодор». Как повысить зарплату электронщику?

ГЛАВА ДВАДЦАТАЯ

Минавтотранс берет разбег. В Алма-Ате – Главный Вычислительный Центр. КИВЦ – кустовые информационные центры.

Три этапа отраслевой АСУ. Перевозкам зерна – часовой график. Индукционная петля в асфальте. Трансформация ГВЦ в «Автотрансистему»

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ

Исторические события, связанные с разработкой автоматизированных систем управления в Казахстане. Марат Махметович Телемтаев

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ВТОРАЯ

Международная академия информатизации. Миссия МАИН.

Услуги, проекты. Трехъязычный портал. Базы данных «Инвиз», «Клиенты»

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ТРЕТЬЯ

Ученые, стоявшие у истоков становления информатики в Казахстане

Константин Петрович Персидский

Орымбек Ахметбекович Жаутыков

Аскар Закарьевич Закарин

Хасан Ибрашевич Ибрашев

Жабага Сулейменович Такибаев

Умирбек Артсланович Джолдасбеков

Израиль Яковлевич Акушский

Юрий Георгиевич Золотарев

Лев Александрович Бричкин

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ

Ученые-создатели научных школ по применению вычислительной техники в отраслях народного хозяйства Казахстана

В металлургической промышленности – Абдыкаппар Ашимович Ашимов

В горнодобывающей промышленности – Самен Викторович Цой

В нефтедобывающей промышленности – Бакытжан Турсунович Жумагулов

В космической технологии – Умирзак Махмутович Султангазин

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЯТАЯ

Руководители организаций, подразделений различного уровня в области информатики

Амербаев Вильжан Мавлютинович, академик, лауреат Государственной премии СССР

Другие руководители

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ШЕСТАЯ

Доктора и кандидаты наук: информатика в их арсенале...... Доктора наук

Кандидаты наук

ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

ПРЕДИСЛОВИЕ

В системе Академии наук я проработал около 60-ти лет, занимался в основном вычислительной математикой и техникой. Моя книга – попытка подробно осветить исторические фрагменты и их развитие – в общенаучном смысле этих понятий, как за рубежом (так сказать, в мировом масштабе), отдельно – в СССР, так и – более подробно – в Казахстане, где мировые тенденции реализовывались сквозь призму местной специфики. Фактически становление отечественной отрасли информационных коммуникационных технологий произошло на моих глазах. Во время работы у меня была уникальная возможность личного общения с основоположниками отрасли, чьи идеи до сих пор востребованы и реализуются уже современными методами. Поэтому благодаря накопленному опыту у меня появилась редчайшая возможность сделать на его основании обобщающие выводы о весьма отдаленных в историческом плане событиях и современных тенденциях. А поскольку тезис о спиралевидном развитии эволюции никто еще не отменил, мне хотелось бы, чтобы специалисты в области информационных технологий Казахстана, и те люди, которым предстоит ими заниматься, имели представление о первых шагах развития вычислительной техники в целом и в частности в СССР и Казахстане. Как знать, возможно, когда-нибудь примеры, приведенные в моей автобиографической книге, могут стать актуальными для будущих математиков.

В течение рассматриваемого периода, охваченного моей книгой, вычислительная техника сделала стремительный качественный и количественный рывок, выйдя за рамки чисто научных исследований в области массового применения, играя все большую роль в экономике. Естественно, что такой сегмент экономики не мог остаться без внимания государства в Казахстане. Сегодня информационно-компьютерные технологии занимают в ВВП (во внутреннем валовом продукте) около 3,5 %. Много это или мало? К слову сказать, например, в Южной Корее этот уровень равен 18%, в США 15%. Так же он высок и в других экономически развитых странах. Уровень жизни в них более высок, чем у нас. Мне думается, что соответственно высокий уровень жизни в них можно напрямую увязать с развитием цифровых технологий (есть, конечно, и другие факторы). Считаю, что можно однозначно утверждать: Казахстану необходимо ускоренно развиваться в данном направлении, достигнутыми передовыми экономиками мира. Жизненно необходимо ускоренное развитие информатики. Без повторения ранее сделанных ошибок, с учетом собственных достижений, которые я и попытался описать.

Еще в далеком 1954 году автор этой книги как молодой специалист был зачислен сотрудником Лаборатории машинной и вычислительной математики (ЛМВМ) – первого научного учреждения в Казахстане по вычислительной науке.

На моих глазах осуществлялась череда всевозможных программ по развитию информационных технологий (ИТ) в Казахстане, и в его новейшей истории независимости республики, что само по себе говорит о понимании руководством страны роли ИТ для национальной экономики. К примеру, на момент выпуска книги Правительством инициирована Программа Форсированного Индустриально-Инновационного Развития Казахстана (ФИИР) на 2010-2014 гг., где отрасль информационно-коммуникационных технологий признана одной из пяти самых значимых для страны. К сожалению, анализируя результаты большинства уже реализованных отраслевых программ, можно констатировать, что, несмотря на бравурную отчетность и якобы достигнутые индикативные показатели, цели многих из них так и не были достигнуты. Как говорят приведенные выше цифры, Казахстан до сих пор в роли догоняющего цифровых лидеров.

Сложно четко сформулировать, почему так произошло.

Возможно, свою отрицательную роль сыграл человеческий фактор, усиленный перестройкой. Возможно, были чрезмерно завышены ожидания от технологий, которые сами по себе являются лишь инструментом в рамках функционирующих структур. Но не менее важно – некомпетентность составления и исполнения их авторами – недостаточный учет развития компьютерного опыта в Республике. Каждый новый начальник старался все построить с нуля, словно не замечая уже накопленного положительного опыта. А такой опыт был в огромном объеме накоплен в Институте математики и механики Академии наук Казахстана (ИММ), начавшись еще в Лаборатории машинной и вычислительной математики (ЛМВМ).

Прошло 50 с лишним лет, и сегодня уже практически ни одно фундаментальное исследование не обходится без использования методов компьютерной апробации. Путь к этому результату был непростым. В реализации данного принципа доминировали программисты – в основном выпускники физико-математического факультета КазГУ (Сейчас – КазНУ). Именно этот факт определил лидерство физико-математических дисциплин в компьютеризации научных исследований. А у профессии программистов появился некий налет элитарности. Последовавшие машины нового поколения БЭСМ-2 и далее БЭСМ-3 были существенным шагом вперед.

Однако они, будучи чрезвычайно громоздкими и затратными в обслуживании, не позволяли массово решать скольнибудь серьезные по меркам того времени прикладные задачи, требовавшие определенного уровня простоты в использовании. Массовая компьютеризация народного хозяйства началась только с появлением транзисторной техники много позже.

Составившие основу компьютерного парка машины «Минск-32» обладали уже достаточно серьезным ресурсом.

Они могли реализовать сложные алгоритмы, дав возможность решать прикладные задачи на алгоритмических языках программирования. А последующее поколение машин серии ЕС распространилось практически во всех отраслевых вычислительных центрах. Но появившиеся в 70-х годах многие отраслевые вычислительные центры, оснащенные новым поколением ЭВМ, решали лишь локальные производственные задачи: автоматизация работы бухгалтерий;

учет трудовых ресурсов и тому подобное. Ничего не давая собственно развитию информационных технологий, они ориентировали компьютеризацию Казахстана на освоение чужих технологий. Что, с учетом стоимости приобретения и обслуживания вычислительной техники, было малопродуктивно для экономики страны. К сожалению, компьютеризация в республике пошла по этому бесперспективному пути.

И в некотором смысле идет по нему до сих пор.

Институт математики, как мог, противостоял столь массированному распылению средств, занимаясь решением главной проблемы: упор делался на подготовку квалифицированных кадров программистов и углубление математических исследований. Естественно, что мировой прогресс в сфере вычислительной техники не стоял на месте. И к сожалению, основное развитие отечественной компьютерной техники также пошло по более дешевому пути – копирования западных образцов ЭВМ, что нашло отражение в массовых машинах ЕС-1022 – аналоге зарубежной IBM-360 и IВМ-370. Для обеспечения работы новых машин создавался огромный штат технической поддержки. Весь персонал был занят эксплуатацией этих машин вместо того, чтобы развивать свои технологии. С уходом со сцены данных машин отечественная наука осталась без своих наработок с устаревшим разбитым парком, списанным впоследствии в утиль на цветные металлы.

В принципе машины были передовыми по тем временам, хотя и уступали по ряду характеристик полностью отечественной разработке БЭСМ-6. Но монопольный режим использования ЭВМ, нацеленный на решение одной-двух задач, не позволял большинству ученых воспользоваться их услугами. Однако и тут ИММ искал выход из создавшейся ситуации. С запуском ЕС-1045 руководство инициировало эксплуатацию этой машины в режиме разделения времени (РРВ). Доступ работы к ресурсам высокопроизводительной машины получило одновременно большое количество ученых. Внедрение РРВ – одна из ключевых заслуг тогдашнего руководства Института и его Вычислительного центра.

Идея коллективного вычислительного центра, на которой основывалось РРВ, обрабатывающего расчетные задачи, состояло в том, что нужен был запуск данных с удаленного терминала, она остается актуальной по настоящее время. А компании, специализирующиеся на виртуализации вычислительных ресурсов, – одни из лидеров мирового рынка ИТ.

Не менее революционной можно считать задачу объединения в единую вычислительную сеть нескольких ЭВМ. Сотрудники ИММ еще в 1982 году посредством использования модемов и телефонных линий объединили в единую сеть ЭВМ СМ-4 (аналог американской машины РDР-11) в Институте химии и Институте металлургии, а также ЭВМ-1045 и польскую многотерминальную стойку МЕRА, расположенные в разных зданиях Академии наук. Сейчас эта задача кажется простой, но тогда она была революционной. Тем не менее, все локальные вычислительные сети Казахстана – это эволюционное продолжение той сети передачи данных.

С миниатюризацией и массовым распространением компьютерных устройств Вычислительный центр Института математики потерял свое лидирующее положение в республике: в начале 90-х годов прошлого века в республике было создано большое количество центров, оснащенных современными на тот момент персональными машинами – на основе процессора Интел 8086/80286 и дальнейшими его модификациями – Intel Pentium. Академические разработки ИММ частично стали неактуальными.

Разработка в ИММ компьютерного центра (КЦ) была попыткой создать мощный центральный компьютерный кластер на базе персональных машин для решения счетных задач.

К сожалению, эта идея не нашла продолжения. Владельцы персональных компьютеров, даже из числа ученых, слишком явно восприняли приставку «персональный» и вновь пришли к порочной для глубоких и всесторонних научных исследований идее монопольной загрузки скудных вычислительных мощностей своих персональных аппаратов.

Но, например, в Белоруссии для нужд национального банка был создан параллельный вычислительный кластер из 500 персональных компьютеров на базе процессора компании АМD. То есть, несмотря на доминирование персональных компьютеров, потребность в увеличении их мощностей существовала всегда, и сейчас каждый хочет считать, что может обладать персональным суперкомпьютером.

Собственно термин «суперкомпьютер» был введен в обиход еще на заре компьютеризации. Тогда пионером этих вычислений была компания Cray Research. В СССР ставка делалась на машины класса «Эльбрус». Их стали устанавливать в военных ведомствах. Так что задача объединения и централизации вычислительных и информационных ресурсов была и до сих пор является одной из наиболее актуальных и для казахстанской науки. После ее должной реализации ученые смогли бы непрерывно вести расчетную часть своих научных разработок любого масштаба просто с рабочего места, будь то в РК или за ее пределами. Кроме того централизованные ресурсы обеспечивали бы возможность участия отечественных ученых в зарубежных проектах. Что несомненно увеличивало бы потенциал национальной науки.

В условиях бюджетного дефицита руководство института сделало упор на современные платежеспособные структуры. Было выбрано для партнерства коммерческое казахстанско-сингапурское СП «Алси». Последнее в кратчайший срок, получив возможность завозить в республику передовые на тот момент технические решения, выросло до самой крупной компьютерной компании в Казахстане. А сотрудники ИММ за счет своеобразного альянса с СП «Алси» получили доступ к новинкам компьютерного мира.

В адрес СП «Алси» со стороны ортодоксов Академии наук КазССР было высказано столько нареканий, что образ СП воспринялся негативно многими учеными. Но прошло 10 лет, и альянс государственного НИИ и частной структуры оказался единственным возможным способом сохранить хоть что-то передовое в Академии наук. Уже в наше время в упомянутой программе ФИИР государство призывает к развитию государственно-частного партнерства в стратегических проектах. Как знать, если бы этот призыв был выдвинут 10 лет назад, наши коммерческие структуры не уступали бы лидерам мирового рынка.

С конца 80-годов научная ценность разработок стала измеряться финансовыми показателями, поставив прочный барьер или вообще крест на большинстве отечественных научных разработок. В условиях инфляции рынок ориентировался только на предложения, приносящие сиюминутную отдачу. В результате в информационных технологиях наибольшее распространение получили так называемые «коробочные продукты», которые при минимальной настройке приспосабливались для решения простейших задач автоматизации (вспомним автоматизацию бухгалтерских работ).

Основным показателем компьютерной грамотности стали навыки пользоваться чужими разработками. Из-за недостатка финансирования были прекращены работы над многими фундаментальными проектами. Оставшиеся в ИММ энтузиасты вынуждены были адаптироваться к имеющейся скудной материальной базе. С массовым распространением «коробочной продукции» стало очевидным, что Казахстану остается лишь пользование чужими разработками. А сами технологии разрабатываются, к сожалению, не у нас.

Я глубоко убежден, что идея государства зарабатывать деньги на академической науке – порочна. Государство должно вкладывать средства в науку точно так же, как и в любую иную инфраструктуру. А делать деньги на инновациях должны специализированные коммерческие организации. При зарегулированности бюджетных сфер, да еще при драконовском налогообложении, при отсутствии завершенных продуктов, оформленных по канонам рынка, плюс повсеместном пиратстве в мире идей, никакая прикладная программа не сможет найти своего применения. Сегодня это стало очевидным и касается не только компьютерной отрасли, но и всей фундаментальной науки Казахстана. Остается лишь надеяться, что запоздалые попытки возродить фундаментальную или отраслевую науку на базе кластеров или технопарков смогут изменить картину.

Хочу раскрыть секрет научного отставания в компьютерной сфере на примере ИММ. В отчетах о деятельности вычислительного центра (далее компьютерного центра) стал фигурировать один ненаучный показатель: финансовые достижения. Но компьютерное оборудование – дорогое удовольствие. Срок его полного износа всего 4 года. Но мало его приобрести, нужно еще и обслуживать, обновлять. Механизм государственных закупок неповоротлив, снабжение техникой затягивается на годы. Не выделяется денег и для должного стимулирования ученых, которых просто нельзя отвлекать на отчетность, на бытовые проблемы. Ученых нельзя заставлять зарабатывать. Они не должны зарабатывать сиюминутные деньги на своих идеях. Их нужно поддерживать. А срок реализации любой идеи зачастую гораздо больше указанных 4 – 5 лет. Вот и выходит, что на старте любого проекта деньги вроде бы потрачены, но сам проект впоследствии дорабатывается на морально устаревшей технике, в итоге списываемой как обычные производственные отходы. Как в этом случае достичь мировых лидеров, у которых для научных исследований всегда, на любом этапе применяется самая передовая техника. Что касается создания разрекламированных инновационных центров и технопарков, то их организуется немало, но без фундаментальных прорывных идей ученых они неэффективны, по крайней мере, ни один такой казахстанский объект не поднялся на международный уровень. Единственный выход – выгодное партнерство государственной науки с более поворотливыми частными структурами. А вообще говоря, когда в покупку готовых технологий государство вкладывает больше средств, чем в собственные перспективные разработки, то это заведомо тупиковый путь.

Отдельный разговор – о внедрении современных интернеттехнологий в научные разработки. Тут целый комплекс проблем. В республике нет дистанционного обучения, не работает право электронной подписи, ВАК не признает публикации в электронных СМИ для предзащитной апробации диссертационных работ. Или взять, например, такой злободневный вопрос, как перевод книжного фонда Центральной библиотеки Академии наук РК в электронный формат. Подсчитано, что для перевода имеющегося книжного фонда – 5 млн. экземпляров – при существующих темпах работ понадобится не менее лет. Причина проста – нет финансирования. Но ведь можно эти работы решать постепенно, шаг за шагом.

В Казахстане нет программы долгосрочного развития науки, рассчитанной на 20-30 лет. Даже последняя ФИИР рассчитана лишь на 4 года. Это как в анекдоте про Ходжу Насреддина: Через три года или ишак, или эмир помрет, а результата не будет.

Сегодня существует огромное количество теоретических и прикладных задач для современного академического компьютерного центра. Но для их решения нет квалифицированных кадров, подготовка их в Республике не ведется.

Программой ФИИР предусмотрено создание нового университета. Но на пустом месте создавать университет означает потерять еще годы, а в это время мировая наука стоять на месте не будет. Нельзя создать научный центр на необитаемом острове. Его можно создать только с помощью ученых, имеющих для этого данные и опыт.

После нескольких этапов модернизации и миниатюризации компьютерных средств и информационных технологий специалисты передовых в этом отношении стран стали возвращаться к идее централизации ресурсов с многопользовательным доступом. Такой подход, как я отметил выше, был реализован задолго до начала эры персональных компьютеров, но остался не использован. На современном этапе дело идет к тому, что ученый должен быть вооружен персональным компьютером – не самой высокой производительности, возможно и очень мобильный, но который благодаря возможностям телекоммуникаций позволил бы ему работать на неограниченном расстоянии от места концентрации информационных и вычислительных ресурсов. И это время – не за горами.

Примечательный момент времени – в сетях становится модным связку пользователь-компьютер на диаграммах схематически обозначать пиктограммой в виде облака, она отражает то, что речь идет о связи удаленных ресурсов – собственных и публичных. В компьютерных технологиях появился новый термин – «облачные вычисления». На компьютерных выставках все больше места уделяется т.н.

«облачным технологиям». Появилось много компаний, специализирующихся на этих самых «облачных технологиях», есть уже свои лидеры и гиганты.

Инфраструктура «облачных технологий» базируется на мощных центрах обработки данных (ЦОД), соединенных со всемирной паутиной высокопроизводительными каналами связи. ЦОД, или как их называют в мире Data Center, представляет собой не что иное, как старый добрый большой вычислительный центр. Строительство ЦОД во всем мире достигло очень большого размаха. В США и в Канаде их создано столько, что пошел обратный процесс. В этих странах объявили уже о сворачивании нескольких сот Дата-Центров.

Но не потому, что компьютерные мощности стали не нужны, а потому, что научились виртуализировать эти мощности. То есть сокращают аппаратное обеспечение и уменьшают затраты на энергопотребление, на обслуживание, но при этом не уменьшают количество информационных ресурсов.

Коммерческие ЦОДы дают возможность всем гражданам создавать свое небольшое «облако» и хранить на нем, скажем, историю своей семьи, свои научные мысли, свои взгляды на жизнь, концентрировать видео- и фотоархивы и другие материалы. Это необычайно важный шаг в развитии общества. В нашем обыденном сознании облако ассоциируется с чем-то возвышенным. Иногда со счастьем.

Выходит, что «облачные технологии» сохраняют семейные и индивидуальные ценности – это составляющие счастья.

Наше отставание по части грядущего перехода на ЦОДы – временное, Казахстан не сможет развиваться в стороне от мирового прогресса. Облачные технологии рано или поздно проникнут в Казахстанский сегмент Интернета (Казнета). И чем скорее мы, казахстанцы, проложим свою дорогу в облака, тем лучше будет для всех нас.

Предлагаемая читателям книга разбита на три части: вначале повествование идет в историческом плане, затем – о творчестве первосоздателей электронной вычислительной техники в СССР – С.А. Лебедева, И.С. Брука, Б.И. Рамеева, В.М. Глушкова, Н.Я. Матюхина, М.А. Карцева. Это была замечательная когорта советских ученых, созвездие талантов, обеспечивших подъем важнейших направлений научно-технического прогресса в рекордно короткие сроки – за послевоенные десятилетия.

Не стояли в стороне от этого процесса и казахстанские ученые. О них подробно рассказывается в последующих главах – о деятельности Сектора математики и механики, о Лаборатории машинной и вычислительной техники, самого Института математики и механики АН КазССР.

Кроме непосредственной работы ученых Института, дальше речь пойдет о том, как развивалась сеть ЭВМ в физических институтах, в институте проблем информатики и управления Академии наук, в Казахском государственном университете им. аль-Фараби, Казахском политехническом университете им. К.И. Сатпаева (эти два вуза – основные «поставщики» научных и инженерных кадров для информатики республики).

Отдельный рассказ будет о том, как информатика развивалась в отраслях народного хозяйства. К сожалению, данные обо всех их собрать не удалось. Вне поля зрения остались Минцветмет, Минздрав, «Карагандауголь» и другие ведомства.

В третьем большем разделе была поставлена задача отразить вклад в информатику ученых – независимо от того, в какой сфере они трудились и трудятся по сей день, но имеют отношение к развитию информатики.

Этот раздел разбит на четыре главы. Здесь прежде всего я хотел отметить тех людей, которые, хотя непосредственного участия не принимали в развитии информатики, но, являясь ответственными руководителями, способствовали своим пониманием и поддержкой открытию первых подразделений в Республике по вычислительной технике. Это в Академии наук К.П. Персидский, О.А. Жаутыков; в Казахском государственном университете – А.З. Закарин и Х.И.

Ибрашев; в Казахском политехническом институте – академик У.А. Джолдасбеков.

Сюда же автор включает первых руководителей этих подразделений – И.Я. Акушского, Ю.Г. Золотарева и Л.А. Бричкина.

В следующей главе данного раздела автор решил особо выделить тех первооткрывателей по использованию средств вычислительной техники и математических методов в отраслях народного хозяйства Казахстана, которые добились значительных успехов, создавая там научные школы.

Отдельно выделены руководители учреждений, подразделений (отделы, лаборатории, кафедры и др.) различного уровня в области информатики, независимо от ученых степеней и званий. Здесь автор выделяет академика В.М. Амербаева, чьи заслуги в развитии информатики в Казахстане огромны.

В заключительной главе этого раздела включены доктора и кандидаты наук по специальности «Информатика».

К сожалению, автор не имел возможности по объективным причинам собрать информацию обо всех перечисленных выше категориях людей, поэтому процентов 10 – 15 из них остались за пределами книги.

Из-за ограниченного объема книги данные о кандидатах наук приведены весьма кратко.

Скудные сведения о некоторых докторах наук и отсутствие фотографий является объективной причиной (не имел возможности). Автор приносит с сожалением извинения им.

Тем не менее из материалов этого раздела видно, что в Казахстане имеется большой научный потенциал в области информатики, и публикация о нем составит историю вычислительной техники в лицах, причастных к информатике в республике, число докторов превышает 120, кандидатов – порядка 300. Их работы и их опыт не должны быть забыты.

Автор в процессе работы над книгой получал много различной информации от своих коллег, хочу выразить свою признательность им: Е.А. Пильщикову, В.А. Устинову, Э.А. Закарину, Р.Т. Джаембаеву, Б.М. Конурбаевой, Т.М. Такабаеву, М.Н. Нургали, М.А. Ташимову, У.А. Тукееву, Д. Ахмед-Заки, А.С. Ермакову, Р.К. Ускенбаевой, Р.Б. Акназаровой, С.М. Цхай, Г.П. Данилиной.

Ценные советы, полученные после прочтения рукописи книги от В.М. Амербаева, Р.Г. Бияшева, М.Н. Калимолдаева, Ж.У. Ашигалиева, А.Н. Казангапова, Т.А. Шмыгалевой помогли мне улучшить содержание книги, приношу им глубокую благодарность.

В подготовке рукописи книги помощь оказали мне Е. Хан, Г. Амирханова, выражаю им также благодарность.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

Исторические аспекты Информатика в системе Академии наук Республики Казахстан

ГЛАВА ПЕРВАЯ

Как все начиналось. Математика и Академия наук.

Думающая машина: миф или реальность?

Данная книга содержит лишь фрагменты истории развития в Казахстане информатики, начиная со второй половины минувшего века.

Рассказывая об этапах научного поиска, об ученых, работавших в этой области, об эволюции технических средств, обеспечивающих прогресс в сфере информатики; о результатах сложного исторического процесса, преобразующего нашу жизнь, сегодня я памятую о том, что персональный компьютер, интернет – вершина достижений информатики – венчает нынешний технический прогресс. Его реалии – «думающий» механизм, «всемирная информационная паутина» - прочно вошли в обычную повседневность, нам даже кажется, что они были всегда. Но они появились недавно и стали практически незаменимыми атрибутами жизни и деятельности современного человека.

Я ставлю компьютерную технологию в один ряд с эпохальными изобретениями человеческого гения, такими как колесо, азбука, число, огонь для обработки металла. На освоение одних ушли века, других – тысячелетия.

С информатикой все случилось иначе. Если измерять по временной шкале летоисчисления цивилизации, то получается, что ее внедрение произошло неправдоподобно быстро, исторически – в одно мгновение, на протяжении жизни одного поколения. Мир за полвека изменился кардинально, вышел на качественно новый уровень развития.

Точкой отсчета в Казахстане целенаправленного и комплексного развития информатики как научного направления, в котором математическими методами изучается, преобразовывается и передается информация, можно считать март 1945 года, когда в составе Казахстанского филиала Академии наук СССР был создан Сектор математики и механики (СММ). Академия наук Казахской ССР как самостоятельное научное учреждение открылась 1 июня 1946 года.

СММ остался в ее составе одним из ведущих подразделений.

Состояние науки в 50-х годах в стране и в мире характеризовалось все более широким применением математических методов в самых различных исследованиях. Особенно эта тенденция усилилась с появлением электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Выпуск таких машин был налажен в США фирмой IBM еще до Великой Отечественной войны.

Одна из таких машин в 1941 году оказалась в Математическом институте им. В.С. Стеклова Академии наук СССР.

Там еще в 1939 году была создана первая в стране вычислительная лаборатория, руководителем которой был назначен Израиль Яковлевич Акушский, 28-летний математик, подающий большие надежды. Именно он со временем возглавил в Алма-Ате Лабораторию машинной и вычислительной математики Академии наук Казахской ССР (ЛМВМ). (О Лаборатории и об И.Я. Акушском – повествование впереди.).

Сейчас же надо отметить, что до 50-х годов далеко не всеми придавалось значение тому, что уровень интеллектуальной и технической зрелости общества зависит от математических и технически счетных отраслей, автоматизирующих умственный труд.

Это сегодня нам все ясно и понятно. А раньше, 60 лет тому назад, даже видные ученые не всегда представляли, какие перспективы в науке и технике раскрывала вычислительная техника.

Однако обо всем по порядку. Любопытный исторический факт: американские ученые и техники, обеспечившие успех фирме IBM, не были первопроходцами в деле создания счетной машины.

Первым создателем проекта вычислительной машины, по принципам построения и имевшимся в ней устройствам, подобно появившимся более века спустя цифровым электронным вычислительным машинам, был английский ученый Чарльз Бэббидж.

В письме на имя президента Королевской академии наук в Брюсселе в 1835 году он писал: «Я сам удивляюсь могуществу составляемой мной машины…»

Ученый имел в виду область вычислений. Предвидеть другое применение своего детища ученый не мог. Несмотря на подобие современным ЭВМ, она была механической.

Это превращало ее в огромное скопище зубчатых колес, рычагов, реек и других деталей, привести в движение которые мог лишь паровой двигатель.

То был, подчеркиваю, лишь проект, он остался не осуществленным в натуре. И великое изобретение было забыто. О нем вспомнили более чем через сто лет, когда и была создана цифровая вычислительная машина.

Ч. Бэббидж назвал свою машину «аналитической». Слово было сказано!

Что именно имел в виду великий изобретатель? По современному логическому построению «аналитическая»

означает «способная к анализу», т.е. к умственной деятельности. «Анализ» – это мысленное разложение объекта на элементы, что неразрывно связано с обратным действием – синтезом, т.е. соединением элементов в единое целое. А это уже прерогатива умственной деятельности!

В научном мире развернулся философский спор: может ли машина, даже электронная, думать подобно человеческому мозгу, или это ей не доступно? Дискуссия продолжается до сих пор. А порой спор был вовсе не схоластический, из него вытекали и практические результаты. В том числе – иногда негативные. Какие? Ниже увидим.

Первая электронная счетная машина отечественной разработки была запущена в эксплуатацию в СССР в 1951 году на Украине, в местечке Феофания под Киевом. Создана она была группой ученых и конструкторов, которой руководил академик Академии наук Украины Сергей Алексеевич Лебедев.

Называлась она МЭСМ – малой электронной счетной машиной – в отличие от последующих БЭСМ – больших электронных счетных машин.

О полемике, имевшей место при создании МЭСМ, рассказано в книге известного специалиста в области вычислительной техники, члена-корреспондента Национальной академии наук Украины Б.Н. Малиновского «История вычислительной техники в лицах», вышедшей в свет в 1995 году.

Автор приводит такой факт: на заседании ученого совета института электротехники и теплоэнергетики АН УССР, состоявшемся в январе 1951 года, где С.А. Лебедев докладывал о своей счетно-решающей электронной машине, председатель совета, действительный член АН УССР И.Т. Швец в целом одобрял усилия разработчиков ЭВМ, но настаивал, что к машине термин «логические операции» применять неправомерно, так как машина (а не разум) не может производить логических операций, и лучше его заменить другим термином. И вывод ученого светила: работу нельзя признать ведущей в Академии наук УССР: «Надо помнить, что ассигнования у нас сокращаются…»

Непонимание значения ЭВМ привело к тому, что у С.А. Лебедева и его единомышленников то и дело возникали непредвиденные материальные и организационные затруднения.

Не вдаваясь в подробности, скажу: в историю информатики в СССР вмешался его величество Случай. Тогдашний президент Академии наук Украинской ССР Б.Е. Патон еще во время войны, будучи проездом в Москве, случайно познакомился с молодым энергичным ученым С.А. Лебедевым и впоследствии, в 1945 году, пригласил его на работу в Киев, где тот и занялся разработкой своей малой электронной счетной машины.

К тому времени, в 1948 году, когда С.А. Лебедев начал создавать МЭСМ, в мире уже были запущены в эксплуатацию две марки ЭВМ западного производства. Кроме рекламных проспектов С.А. Лебедев ничего не знал об их устройстве, и практически создание МЭСМ начиналось с нуля. В научном обиходе первые американские ЭВМ (о них шла речь выше) назывались «машинами неймановского типа» - по имени математика из США Дж. фон Неймана.

Первые американские ЭВМ строились по схеме, предложенной Нейманом, главным принципом в которой было сохранение программы в памяти ЭВМ, плюс устройства управления, ввода команд и вывода результата. Подобные составляющие ЭВМ С.А. Лебедев разработал самостоятельно, параллельно с американским ученым, ничего не зная о его исследованиях. Не забудем, шла «холодная война» между СССР и США, и разработки по электронной вычислительной технике были секретными, закрытость исследований соблюдалась на уровне атомного проекта, т.е. не было надлежащих научных контактов ни с зарубежными учеными, ни даже внутри страны.

Тем не менее, С.А. Лебедев всего за два года «догнал»

фон Неймана (неймановский образец создавался в течение 10 лет). МЭСМ была представлена на суд ученой общественности в 1951 году. Таким образом, если говорить о приоритете советской науки, то машину неймановского типа правомерно было бы назвать машина «неймановсколебедевского» типа.

Но имя выдающегося ученого С.А. Лебедева было тогда наглухо засекречено и раскрыто лишь в начале 1990-х годов, через 16 лет после его смерти.

А между тем имя С.А. Лебедева (1902-1974 гг.) должно находиться в ряду таких корифеев советской науки, как И. Курчатов, С. Королев, М. Келдыш, которые в своих исследованиях и конструкционных разработках широко использовали лебедевские ЭВМ.

Цифровые электронные машины в первую очередь предназначались для военных целей.

С.А. Лебедев с 1951 года поразительными темпами форсировал свои разработки. Вслед за МЭСМ он – уже в Москве – приступил к созданию Большой электронной счетной машины – БЭСМ. Ее построили тоже всего за два года – к 1953 году.

Но пуск в эксплуатацию с запланированным быстродействием – 10 тысяч операций в секунду (у МЭСМ – 8 тыс. оп.

сек.), к сожалению, задержался и весьма надолго. Сказалась все та же недооценка информатики со стороны высоких научных и властных структур страны.

Постройка ЭВМ в те времена воспринималась многими авторитетными специалистами как безумство (создание искусственного мозга) или техническая авантюра.

На этом фоне общественного мнения и стала возможна задержка пуска новой ЭВМ С.А. Лебедева – с указанной выше производительностью.

Случилось так, что одновременно с группой ученых – лебедевцев (Институт точной механики и вычислительной техники – ИТМ и ВТ Академии наук СССР), разработка ЭВМ была поручена и второму коллективу – Научно-исследовательскому институту счетного машиностроения (НИИ «Счетмаш») Министерства машиностроения и приборостроения СССР, группой разработчиков руководил Ю.Я. Базилевский – тоже известный ученый в сфере информатики.

Соперничество на пользу не пошло. Каждая группа ученых отстаивала свою точку зрения как единственно верную.

Ю.Я. Базилевский на комиссии по приемке эскизных проектов (с них начиналась разработка новых машин) БЭСМ и «Стрелы» - так называлась его машина – утверждал, что «Стрела» производительностью 2 тысячи операций в секунду за четыре месяца решит все задачи, имеющиеся в стране.

Поэтому более сложная БЭСМ с ее высокой производительностью попросту не нужна!

Был ли это пиаровский ход, чтобы дискредитировать конкурента или истинное заблуждение – сказать сейчас трудно.

Как бы то ни было, проекты и «Стрелы» и БЭСМ были одобрены одновременно.

Дальше начались обычные ходы, характерные для недобросовестной конкуренции.

Министерство машиностроения и приборостроения СССР, которое имело монопольное положение не считаясь ни с интересами коллектива ИТМ и ВТ АН СССР, ни с интересами науки и страны в целом, обеспечило дефицитными деталями ЭВМ (потенциалоскопами) лишь разработчиков «Стрелы».

Только в 1958 году, когда память БЭСМ наконец была оснащена потенциалоскопами (потом они были заменены изобретенным ферритовым запоминающим устройством), она была подготовлена к серийному производству.

А «Стрела» явно не справлялась с потоком информации, которую нужно было обсчитать. Когда БЭСМ заработала на полную мощность, то заменила «тихоходную» «Стрелу», мало того, она оказалась самой быстродействующей в Европе, на уровне американских образцов.

БЭСМ С.А. Лебедева образца 1958 года под маркой БЭСМ-2 выпускалась на одном из заводов Казани, ею оснащались большинство крупных вычислительных центров страны. А прорекламированный (пропиаренный) экземпляр «Стрелы» из Вычислительного центра Академии наук СССР, где она была установлена, был в итоге отдан московской киностудии для использования в качестве декорации к фильмам. Никто другой взять ее не захотел… Пренебрежением к возможностям БЭСМ явилось и административно-волевое решение «советизировать» американскую ЭВМ фирмы IBM, то есть создать, а точнее повторить ее копию на советских заводах.

Против копирования зарубежного «чуда» вычислительной техники активно возражал С.А. Лебедев. Бездумное следование принципу «Зачем делать свое изделие, а не использовать зарубежное достижение?» привело к «разрезанию» компьютерной промышленности в стране на три части. Микроэлектронные элементы производило Министерство электронной промышленности, универсальные ЭВМ «клепало» Министерство радиопромышленности, а т.н. управляющие системы к ЭВМ поставляло Министерство приборостроения, автоматики и систем управления.

В результате каждое из министерств, не придерживаясь строгой договоренности действовать совместно, стало разрабатывать свою полную гамму вычислительных средств, не очень-то стараясь помогать друг другу, каждое по-своему ориентировалось на повторение американских разработок, что и явилось следствием отставания отечественной информатики от мирового уровня.

Команда С.А. Лебедева вытащила, однако, советскую информатику из провала. Причем по круто восходящей линии.

Очень скоро появились ЭВМ второго, третьего, четвертого поколения, специальные вычислительные комплексы.

Выше говорилось, что вычислительная техника с первых дней возникновения стала использоваться в военных целях.

С.А. Лебедев был еще и главным конструктором вычислительных средств системы противоракетной обороны страны (ПРО).

Б. Малиновский описывает такую ситуацию. У разработчиков вычислительной техники родилась на первый взгляд совершенно безумная идея: надо сбивать летящую на СССР ракету «встречным снарядом», независимо от того, где она обнаружена – в космосе или в воздушном пространстве страны. Мало кто на Западе, да и у нас принял идею всерьез.

А между тем западнее озера Балхаш, в районе Сары-Шагана срочно началось создание испытательного полигона – под внедрение так называемой «Системы защиты А».

Полигон был якобы «условной Москвой», окруженный системой ПРО. По «столице» должен стрелять «противник».

На самом деле предполагалось, что запускать ракеты будут российские с космодромов «Капустин Яр» и «Плесецк».

Задача испытателей полигона: отразить атаку, сбивать на подлете нацеленные на «Москву» «вражеские» ракеты.

Скорострельность полигонных противоракет обеспечивала лебедевская ЭВМ М-40.

На полигоне был установлен мощный локатор, фиксировавший все учебные пуски ракет в стране.

…Через два года «Система А» заработала. Радиолокаторы, автоматизированная система управления, высокоскоростные и маневренные противоракеты со средствами точнейшего наведения, электроника с цифровым кодированием – весь комплекс был наготове.

И вот – ракетное нападение. Цель – уже в небе, ее ведут локаторы, отметка цели – на экране. Программист жмет кнопку «пуск» – противоракета взлетает. Спустя несколько минут табло высвечивает сигнал «Подрыв цели». На следующий день данные кинофоторегистрации подтверждают:

головная часть баллистической ракеты «противника» взорвана, разлетелась в воздухе на куски.

И это – не фантастика. Так все и было!

Событие явилось настоящим прорывом в военном деле, в науке и, наконец, в политике.

На ближайшей пресс-конференции Н.С. Хрущев вроде бы между прочим, но так, чтобы все поняли, заметил:

«Наша ракета, можно сказать, попадет в муху в космосе».

Для многих тогда казалось загадкой – всерьез ли говорит советский лидер? Ведь о таком безъядерном поражении баллистической ракеты за рубежом даже и не думали.

Убедились – все всерьез. Столь значительное продвижение СССР в области ПРО заставило американцев пойти на заключение договора по ограничению ПРО, который появился в 1972 году и стал первым разоруженческим соглашением послевоенного времени.

Создатели системы ПРО К.В. Кисунько, С.А. Лебедев и В.С. Бурцев были удостоены Ленинской премии.

Крутая развития ЭВМ была все более восходящей. Ламповые ЭВМ были заменены полупроводниковыми, появилась т.н. трехпроцессорная ЭВМ производительностью до 2 миллионов операций в секунду – на интегральных схемах.

Мощный творческий потенциал С.А. Лебедева, его последователей обернулся за двадцать лет созданием пятнадцати новых марок высокопроизводительных ЭВМ, каждая из которых была последним словом вычислительной техники, все более надежной и удобной в эксплуатации.

На этом можно было бы поставить точку в предлагаемой читателю предыстории развития вычислительной техники.

Быстродействие ЭВМ достигло 1,5 – 2 миллиона операций в секунду, что стало нормой.

В заключение можно, однако, выразить сожаление, что в Казахстане фундаментальные научные исследования были свернуты, упор был сделан на покупные персональные компьютеры. Об этом я говорил выше… Хотя, по моему мнению, интеллектуальные и технические возможности для развития собственной компьютерной базы в Казахстане были и немалые…

ГЛАВА ВТОРАЯ

День информатики. Инженер Б. Рамеев и академик И. Брук. Бог советской кибернетики. В. Глушков Если говорить в целом о развитии вычислительной техники, то ограничиться рассказом о выдающихся достижениях одного С.А. Лебедева было бы несправедливо. Он же работал и творил не в безвоздушном, стерильном пространстве. Были у него и сподвижники, и единомышленники, и конкуренты. И не только в его Институте электротехники АН УССР.

Математическое наступление в сфере вычислительной математики и техники шло в стране широким фронтом.

Нельзя оставлять без внимания и других, кроме С.А. Лебедева, исследователей, если мы обозреваем поступательный ход информатики во всех ее аспектах.

Хочу обратить внимание читателей на важную особенность этого исторического процесса. Крутой подъем научных исследований и технических достижений в области вычислительного дела пришелся на середину прошлого века. Почему не раньше и не позже? Ответа на этот исторически-философский вопрос у меня нет. Так уж пролег зигзаг прогресса. Вместе с ним пришло понимание того, что в Науке Математике появилась новая самостоятельная ветвь:

Вычислительная Математика. Информатика получила тем самым мощный инструмент количественного измерения информации, содержащейся в каком-либо сообщении. Другими словами, объем информации стало возможным измерять математическими методами.

50-е годы и стали временем зарождения и интенсивной разработки этих методов, то есть получения числовых результатов не в виде отвлеченного умозаключения, а именно как конкретное числовое обозначение результата информационного процесса.

Числовой итог можно увидеть, «пощупать», сравнить с другим аналогичным показателем, а затем и применить при сборе, поиске, хранении, переработке, преобразовании и распространении единицы информационного сообщения.

А стремление ускорить и систематизировать трудоемкие вычисления, необходимость в которых постоянно росла с развитием науки и практики, привело к созданию вычислительных машин, в более широком смысле – вычислительной техники.

Вывод: информатика приобрела материальную основу, которую ей обеспечили вычислительная математика и вычислительная техника.

С ролью математики в информационной сфере, думаю, мы разобрались. Все довольно просто, не правда ли? Говоря математическим языком, все ясно как «дважды два».

Пожалуй. Но не будем спешить, коль мы коснулись простой математической идиомы (т.е. фразеологической особенности). Ведь это для нас, просвещенных людей, хорошо известно, что «дважды два – четыре». Но откуда мы узнали об этом? Знаем потому, что владеем некоей математической грамотой. Нас еще в школе выучили искусству элементарного счета. Ведь недаром в каждой школьной тетрадке на последней странице обложки была напечатана таблица умножения. Ее мы запоминали наизусть и теперь всю жизнь пользуемся. Как чем-то само собой разумеющимся, будто данным нам от рождения.

Здесь я позволю себе сделать небольшое отступление – беглый экскурс в математические «дебри». Неглубокие, поверхностные, но тем не менее… Строго говоря, многовековое постижение глубин математической науки есть ни что иное, как освоение все новых и новых методов счета.

Освоение этих основ математики шло не так быстро, как может показаться. Вначале у древних людей по этому поводу были примитивные умозаключения, с изобретением письменности появились арифметические и алгебраические правила, по мере прогресса – возникли каноны высшей математики и логики.

Но все эти математические действия сводились и сводятся к одному: получению результата.

Выходит, что на какой бы ступени развития человек не находился, без обучения счету, приемам его реализации, а затем – использования результата – он никак не мог обойтись. Человечество из века в век учится считать. Процесс обучения счету не так прост, как «дважды два».

Нас, положим, умножению цифр обучила школьная тетрадка, а вот для пребывающего по сей день на первобытной ступени развития племени готтенгтотов в ЮАР, арифметика – темный лес. Результат умножения два на два им совсем не очевиден. Они вообще не знают, что такое число и потому счетом не владеют, их этому никто никогда не учил.

Ну нет у них в языке даже слов для подсчета имеющихся, допустим, …коров! Я не шучу. Готтенгтоты обходятся всего двумя математическими знаками: «один» и «много». Если надо сказать, что у них имеются два одинаковых предмета, то для их обозначения они соединяют «один» в такую конструкцию: «один-один». И всем ясно, что предметов два. А если дело касается двух конкретных коров, то говорят: «корова-корова». Если животных больше, три или четыре, то это будет «много корова». Бедняги не могут сделать из слова «корова» множественное число: «коровы»; повторяю: нет у них вообще множественного числа в языке.

Овладение человечеством чисел и их счетом теряется во тьме минувших веков.

Первую систему числа и счета изобрели древние шумеры.

Была она десятичная – по числу пальцев на руках или ногах.

Арабы, опять-таки древние, догадались пальцы (предметы) пронумеровать – обозначить цифрами – от 1 до 9. Они же сделали величайшее математическое открытие – изобрели «0». Это не цифра, показывающая счет предмета. «0» означает отсутствие величины. Ноль (или нуль) – значит: нет ничего! Как так? «0» - есть, а за ним ничего не скрывается?

Тут мы подходим к математике чуть более высокого порядка.

Чувствую, что заморочил голову читателю, несведущему в азах математики. То же самое получится, если попробовать объяснить неведомые древним и несведущим людям всякие дроби, корни, степени, логарифмы, интегралы, числа мнимые и комплексные, включая вовсе уже непонятную величину «» - бесконечность. И многое другое – математический язык символов обширен и многообразен.

Весь разговор ведется к тому, что до середины прошлого века в научном математическом лексиконе не было обозначения порога, с которого началась новая эра – информатика.

Она официально начинается с выдачи «Авторского свидетельства» Госкомитета Совета Министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство Баширу Искандаровичу Рамееву и Исааку Семеновичу Бруку на изобретение за №10475.

Патентный отдел названного Госкомитета установил дату приоритета на данное изобретение: «4 декабря 1948 года».

С тех пор днем рождения советской (ныне российской) информатики считается 4 декабря 1948 года. Изобретение №10475 – это проект первой в стране цифровой электронной вычислительной машины – ЦЭВМ.

4 декабря – День информатики в России Этот день в России называют днем зарождения информатики и отмечают как День информатики.

Обратим внимание на приоритет Б.И. Рамеева и И.С.

Брука – 4 декабря 1948 года. А пуск Малой Электронной Счетной Машины – МЭСМ С.А. Лебедева состоялся в декабре 1951 года – на три года позже.

Но это не снижает заслуги С.А. Лебедева – именно он является автором первой электронной машины, построенной в СССР.

Противоречия тут нет никакого, дело в том, что «Авторское свидетельство» на изобретение №10475 выдано не на саму машину, а на проект «Автоматической цифровой электронной машины». Сама ЭВМ изобретателей Б.И. Рамеева и И.С. Брука в заводском исполнении появилась лишь в конце 1952 года. А лебедевская МЭСМ была пущена в эксплуатацию на год раньше – в декабре 1951 года.

Такие вот приоритетные дела… Суть в общем-то не в них. Суть в том, что Б. Рамеев и И. Брук вошли в историю информатики СССР как ученые высокого полета, энтузиасты и первопроходцы вычислительного дела. Их труд – героический подвиг в сфере информатики. Работали они на параллельных курсах с С.А. Лебедевым. И добились замечательных успехов.

Ниже я расскажу о каждом из героев подробнее. А сейчас вернусь к мысли, что новая эра информатики, открытая декабря 1948 года, поставила перед адептами вычислительной математики, (точнее говоря, приверженцами новой ее ветви – электронного направления вычислительной техники) – все ту же известную задачу: учиться, осваивать счетное дело, порогом которого стал День информатики. Математику второй половины XX века предстояло преодолеть на этом пути новые, невиданные до сей поры трудности. Приведу лишь несколько фактов, характеризующих ситуацию.

Пусть они будут на примере эксплуатации современных тогда машин БЭСМ-6 и ЭВМ-М-10.

Справка:

БЭСМ-6 – универсальная ЭВМ 1967 года выпуска – под руководством С.А. Лебедева, Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР.

ЭВМ М-10 – разработка Научно-исследовательского института вычислительных комплексов (НИИВК), август 1971 года, руководитель проекта М.А. Карцев.

В БЭСМ-6 использовались 60 тысяч транзисторов, тысяч полупроводниковых диодов, 12 миллионов ферритовых сердечников. Вычислительный комплекс из трех ЭВМ М-10 содержал 2100 тысяч микросхем, 1200 тысяч транзисторов, 120 миллионов ферритовых сердечников.

Это – труднопредставимое количество электронных элементов, объединенных в сложные схемы, которые надо было заставить слаженно работать. И они работали!

На подобных машинах решались задачи государственного масштаба. Велись расчеты для «конторы» И. Курчатова;

определялись прочность Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций.

В лаборатории Энергетического института АН СССР создавались таблицы для термодинамических и газодинамических параметров газов – для межконтинентальных ракет.

Не буду больше интриговать читателя астрономическими цифрами и глобальными задачами, которыми оперировали эксплуатационники ЭВМ. Работали машины в авральном режиме, их машинное время в начальный период эксплуатации распределялось на уровне Председателя Совмина СССР. Не счесть проблем больших и малых, которые решались на вычислительной технике.

Вернемся к изобретению Б.И. Рамеева и И.С. Брука.

В «Авторском свидетельстве» инженер Башир Искандарович значится первым, хотя по научной иерархии он был намного ниже своего шефа – члена-корреспондента АН СССР И.С. Брука.

Всего лишь инженер, а в документе – первый. Это было не случайно. Забегая вперед, отмечу, что так оно и должно было быть: у Б.И. Рамеева математическая судьба уникальная. Он всегда и везде был первым.

Родился Башир в 1918 году. Отец его был репрессирован, осужден в 1938 году на 5 лет лагерей, впоследствии полностью реабилитирован. Сыну «врага народа» путь к высшему образованию был закрыт. Он добровольцем ушел в армию.

Участвовал Башир в боях при форсировании Днепра, за освобождение Киева.

В 1944 году демобилизован из армии, в соответствии с приказом о направлении специалистов для восстановления народного хозяйства.

В 1947 году, слушая радио Би-Би-Си, Б.И. Рамеев узнал, что в США создана небольшая электронная вычислительная машина. Речь шла о первой американской электронной ЭВМ марки «ЭНИАК». Другой информации об ЭВМ, подобно тому как и у С.А. Лебедева, у него не было.

Озарением можно назвать тот факт, что Башир интуитивно понял: вот та область науки и техники, о которой он, можно сказать, мечтал.

Поделился своими мыслями с руководителем Центрального научно-исследовательского института №108 академиком Акселем Ивановичем Бергом, будущим видным кибернетиком.

И тот порекомендовал молодому инженеру обратиться к Исааку Семеновичу Бруку, работавшему в Энергетическом институте АН СССР над созданием средств вычислительной техники. В его лаборатории уже действовал механический интегратор-анализатор – аналоговая вычислительная машина, громоздкая и неудобная в эксплуатации. А идея создания цифровых электронных машин в то время уже витала в воздухе. И.С. Бруку нужен был толковый помощник в работе, и он в мае 1948 года взял Башира инженером-конструктором в свою лабораторию. Так началась их работа по созданию ЭВМ. Трудно поверить, но уже в августе 1948 года, то есть всего через три месяца лаборатория выдала первый результат – проект «Автоматическая Цифровая Электронная Машина». Авторы проекта – член-корреспондент АН СССР И.С. Брук и инженер Б.И. Рамеев. Проект – уникальнейший документ той эпохи. Разработчики, находясь в информационном вакууме, повторили в нем все элементы заокеанского чуда техники.

Предполагалось, что машина будет иметь устройство для перевода вводных данных из десятичной системы в двоичную, были так называемые узлы программного датчика, определителя чисел, сумматора, умножителя, делителя, накопителя, интерполятора, устройства обратного перевода результатов вычисления из двоичной системы в десятичную.

Уму непостижимо! Каждый узел ЭВМ имел в заявке подробное описание устройства и принципа действия. Через два месяца авторы проекта перешли к практическим делам:

были составлены «Проектные соображения по организации лаборатории при Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР для разработки и строительства автоматической цифровой вычислительной машины», «Проект» и «Соображения» по праву считаются первыми страницами в истории развития цифровой электронной вычислительной техники в СССР. Б. Рамеев и И. Брук вплотную подошли к реализации принципа хранения в памяти машины программы – что ставится в заслугу Дж. фон Нейману и С.А. Лебедеву.

Изобретение Б. Рамеева и И. Брука было настолько новаторское, выпадающее из ряда обычных заявок изобретателей, что на осмысление новшества у чиновников патентного отдела Госкомитета по внедрению передовой техники в народное хозяйство ушло целых… два года. Заявку мурыжили с 4 декабря 1948 года (т. н. приоритетной даты) по 21 февраля 1950 года, когда, наконец, авторское свидетельство было подписано и выдано ученым.

Но достижения Башира Искандаровича были еще впереди. В 1955 году он энергично берется за создание ЭВМ «Урал-1», которая на много лет стала подручной «рабочей лошадкой» во многих вычислительных центрах страны.

«Урал-1» создавался с дальним прицелом: оснастить исследовательские учреждения семейством машин, начиная от ЭВМ малой производительности и кончая мощными универсальными ЭВМ. Главным конструктором новой машины был назначен Б.И. Рамеев.

Для производства «Урала» был выделен завод в Пензе, куда он переехал в 1955 году вместе с группой талантливых молодых специалистов, работавших с ним в Москве. В Пензе под его руководством в течение тридцати лет одна за другой рождались и выпускались новые ЭВМ – от «Урала-1» до «Урала-14» и «Урала-16». Семейство этих ЭВМ опережало разработки, которые велись за рубежом. Б.И. Рамеев и его сподвижники во своей конструкторской деятельности старались максимально унифицировать изделия. Глубокая унификация и стандартизация привели конструкторов к определению основных системных, структурных, логических и технологических особенностей будущих ЭВМ.

Деятельность Б.И. Рамеева в Пензе была оценена достойно и весьма своеобразно. В 1962 году ему была присуждена ученая степень доктора технических наук – без защиты диссертации. Баширу Искандаровичу исполнилось тогда года… Вернемся к предыстории. В 1939 году Исаак Семенович Брук, тридцатисемилетний доктор технических наук на заседании Президиума Академии наук СССР представил доклад о создании им механического интегратора, позволяющего решать дифференциальные уравнения до 6-го порядка.

Интегратор был построен в лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР. Помните о подобной машине Ч. Бэббиджа? У И.С. Брука было нечто похожее – одних зубчатых колес в интеграторе было более тысячи, и все прочие «причиндалы». Но механический интегратор был, так сказать, проходным творением. К этому времени главными работами у Исаака Семеновича были его выдающиеся исследования в области электроэнергетики. Для обеспечения своих исследований И.С. Бруку остро требовалась автоматизация вычислений.

И он занялся разработкой вычислительных средств, но уже не механических, а электронных, в чем немало преуспел. В историю информатики И.С. Брук вошел как создатель малых вычислительных машин для использования в научных лабораториях. Под его руководством в 1951 году была создана первая в Российской Федерации малая цифровая электронная вычислительная машина с хранимой в памяти программой.

Исаак Семенович был натурой увлекающейся, генератором все новых и новых идей и разработок. Его окружали способные начинающие ученые, которым он, начав новое дело, передавал эстафету. Так было с Б.И. Рамеевым, затем с его учениками Н.Я. Матюхиным, М.А. Карцевым, которые впоследствии стали выдающимися конструкторами последующих ЭВМ «семейства» «М» - М-2, М-3, М-4, М-4м, М-10. Если первые машины имели быстродействие операций в секунду, то последняя М-10 – до 5 миллионов операций в секунду. Соответственно росли и другие показатели: объем памяти, разрядность чисел, надежность в работе.

Новым увлечением И.С. Брука стала работа по автоматизации народного хозяйства на основе ЭВМ. Дело касалось создания управляющих машин и комплексов – для решения задач управления технологическими процессами и объектами, экономикой (расчеты межотраслевых балансов, оптимальных схем перевозок, ценообразования и пр.) Еще до начала Великой Отечественной войны И.С. Брук был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР.

Научная школа И.С. Брука открыла перспективы для множества одаренных ученых, которые продолжили его дело, в информатике остался термин «бруковские машины», а сам Исаак Семенович считается корифеем вычислительной математики.

Самой яркой фигурой в области кибернетики и вычислительной техники в 60-70 годы был еще один ученый, академик Виктор Михайлович Глушков. Его способности были феноменальными. Заканчивая среднюю школу, он уже овладел основами высшей математики и квантовой механики.

Мечтал стать физиком-теоретиком.

На завершение многолетнего математического курса университета В.М. Глушкову понадобился всего… один год.

Увлекся самой абстрактной и трудной областью математики – топологической алгеброй. Он первым из математиков решил так называемую пятую проблему Гильберта.

Через три года – новый поворот в научных пристрастиях – к кибернетике. Он опубликовал около 100 работ по теории проектирования ЭВМ и вычислительной техники, кибернетики.

Кибернетика трактовалась В.М. Глушковым как наука об общих закономерностях, принципах и методах обработки информации и управления сложными системами, а вычислительная техника (ЭВМ) – основное техническое средство кибернетики. По инициативе и под редакцией В.М. Глушкова вышла первая в мире «Энциклопедия кибернетики».

В подготовке Энциклопедии приняли участие более ученых Советского Союза. Если в первые годы становления кибернетики ее знаменем был американский ученый Н.

Винер, то в 60-70 годы ее лидером стал В.М. Глушков. Он уже тогда, когда вычислительная техника была не развита и мало кто видел достаточно четко ее определяющую роль в жизни общества, сумел заглянуть в будущее и ясно представлял ее огромные перспективы.

Представляя всю сложность и грандиозность задач выполнения крупномасштабных работ в стране, В.М. Глушков предложил правительству в качестве первого шага создать Общегосударственную систему управления экономикой страны – ОГАС. В.М. Глушков понимал, что создание ОГАС потребует быстрого развития работ в области вычислительной техники, региональных вычислительных центров, широкого применения ЭВМ на рабочих местах специалистов в науке, технике, управлении – в отраслях и на производстве.

Замысел ученого получил одобрение председателя Совмина СССР А.Н. Косыгина, и В.М. Глушков со свойственной ему энергией приступил к делу, которое впоследствии назвал главным в своей жизни.

В.М. Глушков подумал об организационной стороне:

предложил создать полномочный государственный орган – Госкомитет по управлению программой управления.

Нет сомнения, новатор понимал, что замысел ОГАС вряд ли получит активную поддержку со стороны партийной и государственной элиты, которую научное управление экономикой лишало ореола непогрешимых вершителей судеб страны и народа. Это был вызов всей бюрократической системе управления Советским Союзом, основанной на административном произволе при принятии самых ответственных решений.

Не дремал и Запад, там прекрасно понимали, что ОГАС может оказаться тем звеном, ухватившись за которое, Советский Союз сможет поддержать пошатнувшуюся хиреющую экономику, создаст наиболее современную и эффективную экономику, базирующуюся на плановом ведении народного хозяйства.

Отсюда – нападки на ученого как со стороны средств информации в СССР, так и западного мира. Преследовалась цель опорочить его в глазах советского руководства, поставить заслон на пути реализации замысла, направленного на коренное преобразование общества.

Но не таков был характер Виктора Михайловича. Он не сложил крылья, не отступил. Начиная с 1962 года, он двадцать лет целенаправленно и настойчиво продвигал идею информатизации и компьютеризации страны. И добился того, что основные принципы построения ОГАС были одобрены Советом Министров СССР. Оставался главный барьер – Политбюро ЦК КПСС. Именно оно должно было дать согласие на организацию Государственного комитета управления программой ОГАС. Политбюро замысел В.М. Глушкова «забодало».

Ученый произнес при этом фразу: «В конце 70-х годов все равно придется вернуться к ОГАС, иначе экономика развалится». Как в воду смотрел… Ладно… Дела минувших дней. История смела на свалку престарелых цековских ретроградов. А гений В.М. Глушкова светит кибернетикам до сих пор. Исследования его Института кибернетики АН УССР подняли отечественную компьютерную науку и технику, теорию и технические средства, проблему искусственного интеллекта на достойную высоту.

Система ОГАС была сверхзадачей ученого, опередившего время и думающего о будущем страны.

В то же время под руководством и опекой В.М. Глушкова постоянно создавались все новые и новые модификации ЭВМ.

В 1957 году разработана ЭВМ «Киев» - она была приобретена международным Институтом атомных исследований в Дубне.

В 1958 году была выдвинута идея создания универсальной управляющей машины. От идеи до момента запуска машины в серию прошло три года – рекордно малый срок.

ЭВМ получила название «Днепр». Ею были оснащены крупнейшие предприятия Украины: Днепродзержинский металлургический завод, содовый завод в г. Славянске, Николаевский завод им. 61 комунара. «Днепр» использовался в Центре управления космическими полетами.

Новым словом в мировой практике была машина «Проминь» - с т. н. ступенчатым микропрограммным управлением. Этот же способ управления был применен в Машине для Инженерных Расчетов (МИР). Она была куплена американской фирмой IBM – лидером по выпуску вычислительной техники для всех капиталистических стран.

Потом была ЭВМ – модификация «Киева» – специализированная для решения алгебраических уравнений.

В конце 60-х годов была начата разработка ЭВМ «Украина» - новый шаг в развитии интеллектуализации вычислительной техники.

По идеям В.М. Глушкова были созданы ЭВМ ЕС-2701 и ЕС-1766 («ЕС» означает «Единая серия»). Это были самые мощные машины в СССР. Производительность ЕС-1766, например, оценивалась в полмиллиарда операций в секунду.

Кроме «Днепров» и семейства «МИР» были разработаны и переданы промышленности мини-ЭВМ и программируемые клавишные ЭВМ: СОУ-1, «Нева», «Искра-125», «Мрия», «Чайка», «Москва», «Скорпион», «Ромб», «Орион», «Экспресс», «Пирс»; машины для спектрального анализа.

На основе теоретических работ В.М. Глушкова был создан ряд уникальных систем для автоматизированного проектирования самих ЭВМ с математическим обеспечением – серия «Проект».

Далее – путь к роботам: разрабатывались искусственное зрение и слух – важная часть в области создания искусственного интеллекта. Был изготовлен в этой связи автомат для чтения машинописных букв и цифр; далее – сенсорная (голосовая) часть роботов – распознавание речи, автоматизация двигательной (моторной) функции (искусственная рука).

Синтез всех этих направлений в роботах-манипуляторах, с рукой, зрением, с искусственной речью. Институт В.М.

Глушкова продвинулся на этом пути далеко вперед.

Параллельно институт выполнял целый комплекс заданий по АСУ – автоматизации управления объектами народного хозяйства.

Во все годы существования Института кибернетики, В.М.

Глушков особое значение придавал подготовке научных кадров. В 1993 году была реализована еще одна его идея – создан украинский Кибернетический центр в составе Института кибернетики, Института проблем математических машин и систем, Учебного центра и Опытного производства. Кибернетический центр объединил более 100 докторов наук, свыше полутысячи кандидатов наук, многие сотни высококвалифицированных инженеров, техников, лаборантов.

В заключение – несколько слов о других выдающихся ученых – создателях новой вычислительной техники.

Николай Яковлевич Матюхин. Был занят разработкой ЭВМ военного назначения «Тетива», участвовал в создании ЭВМ «Минск-1», М-3.

Михаил Александрович Карцев. Один из создателей ЭВМ серии М-1, М-2, М-3 и далее до М-10.

Георгий Петрович Лопато. Организатор производства вычислительной техники в Белоруссии – 15 моделей ЭВМ «Минск»; системы коллективного пользования – ЭВМ «Нарочь».

Николай Петрович Брусенцов. Автор и разработчик оригинальной, единственной в мире марки, т.н. троичной ЭВМ «Сетунь» (1965 г.).

Выше перечислены наиболее крупномасштабные разработки вычислительной техники. А число вспомогательной и специальной вычислительной техники просто не поддается учету.

Не счесть и выдающихся математиков, посвятивших свои творческие усилия развитию информатики. Энтузиастов, кто ежегодно отмечает 4 декабря как свой профессиональный день, - многие тысячи.

Краткий очерк истории вычислительной техники Небольшое отступление. Людям в их повседневной деятельности необходим зрительный эквивалент, отражающий количество одинаковых предметов, имеющихся в наличии.

Нужен счет их, численный символ. Им является число – изобретение древности. С другой стороны, даже простые арифметические операции с числами – сложение и вычитание, особенно с большими – затруднительны для мозга человека.

Обычный счет на пальцах возможен лишь для ограниченного количества предметов. Кроме того он – умозрительный, не дает наглядного представления о числе считаемых предметов – скажем, сколько фруктов в корзине, животных в стаде. Можно, конечно, загибать пальцы. Но как при этом результат подсчета использовать для дальнейшего рассуждения об оценке чего-либо? Пальцы-то придется разогнуть...

Первым приспособлением, дающем сохраняемое для памяти представление о количестве предметов, которых в данный момент нет перед глазами, видимо, были всем известные счетные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах школ – для обучения детей счету. Вместо палочек могут быть узелки на шнурке, камешки, или т.н.

финикийские глиняные фигурки (отсюда – путь к монетам), отражающие представление о количестве, множественности исчисляемых предметов или их количественном объеме.

Для удобства пользования аналогами предметов, находящихся вне прямой видимости наблюдателя, люди научились помещать палочки, камешки, фигурки в специальные коробки, контейнеры. Такими приспособлениями пользовались, скажем, торговцы и счетоводы на заре развития математики.

С переносом математических символов-чисел на любой материальный носитель информации – на затвердевшую глину, на камень в пещере, на бумагу, наконец, началась передача этой информации, без показа самих исчисляемых предметов – от одного человека другому, можно использовать символ с дальнейшим применением данных в какихлибо системах счисления.

Одновременно шло совершенствование технических приспособлений, обеспечивающих этот процесс. Рождались более сложные устройства для счета.

Рассуждения, приведенные выше, конечно, элементарные, для многих очевидные, но все равно привожу их, чтобы разъяснить, как труден путь в истории генезиса вычислительного процесса, к вершине которого мы сегодня пришли – электронно-вычислительной технике.

Несомненно, что в будущем ЭВМ будут чем-то заменены, еще более современным (похоже, грядет век нанотехнологии?), но сегодня остановимся на том, что имеем.

Проследим вначале механическую составляющую истории вычислительной техники.

Загнутые пальцы сменили т.н. конторские счеты – на греческом абак, т.е. доска, разделенная на полосы, где передвигались камешки, костяшки и нечто подобное.

Счеты – далеко не простой механизм, как многим это кажется. Опытный счетовод получит на них результат (да еще и выведет проценты) быстрее, чем вы это сделаете на японском калькуляторе или американском компьютере!

Потом появилась логарифмическая линейка, механический арифмометр. На них был сделан расчет Эйфелевой башни в Париже, корабль «Титаник» и пр. Тут мы выходим уже за пределы элементарных рассуждений.

Путь к первым сложным вычислительным механизмам был долгий и не простой.

Шотландский математик Джон Непер, изобретатель логарифмов, в XVI веке обнаружил, что умножение и деление чисел может быть выполнено сложением и вычитанием их логарифмов. Числа могут быть представлены интервалами длины на линейке, и это явилось основой названной выше логарифмической линейки, что позволило выполнять трудоемкое умножение и сложение фантастически быстрее.

Не будем скептически улыбаться при упоминании этого вычислительного прибора. Инженеры компании «Аполлон», отправившие человека на Луну, выполняли и на логарифмических линейках необходимые вычисления!

В 1623 году ученый В. Шихард создал машину, которая могла складывать и вычитать числа. Первым арифмометром, способным выполнять четыре основные арифметические действия, было устройство французского ученого и философа Блеза Паскаля, сконструированное в 1641 году.

Основным элементом в арифмометре было зубчатое колесо, оно стало ключевой деталью в истории механической вычислительной техники. На ее основе немецкий философ и математик Густав Лейбниц создал свой оригинальный механизм – тоже арифмометр (1642 г.) Но наиболее удачную конструкцию арифмометра придумал Чарльз Томас (1820 г.).

Серийно он выпускался до 1970-х годов, в СССР – под маркой «Феликс».

Потом с XVI века прогресс в сфере вычислительной техники остановился аж на целых полтора века. Пока не пришло время упомянутого досточтимого Чарльза Бэббиджа. В 1834 году он изложил принципы работы очередной машины счисления, которую определил как «Аналитическую», посеяв смуту в умы философов, которые по сей день спорят, может ли механизм заменить человеческий мозг по части мышления. Поскольку в наше время ЭВМ обыграла в шахматы чемпиона мира Г. Каспарова, то и мы не будем спешить с выводами относительно умственных способностей машины.

Интересен и такой факт: в 1853 году другой ученый по фамилии Шойц все же реализовал проект Ч.Бэббиджа, построив по его проекту такую машину. Нам же следует отметить, что в аналитичекой машине впервые была использована идея внешнего (периферийного) устройства для выдачи результатов вычислений. Идея очень пригодилась последующим новаторам в сфере вычислительной техники.

Чарльз Бэббидж для ввода и вывода данных предлагал использовать перфокарты – листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. Подобные перфокарты тогда использовались в текстильной промышленности. Применение их в счетной машине явилось предтечей особенностей современного компьютера, имеется в виду ввод и вывод данных, программное управление.

Основоположником счетно-перфорационной техники, предшественницы релейных машин, явился американец немецкого происхождения Герман Холлерит. Он сконструировал первую электромеханическую счетную машину, названную табулятором. В 1890 году изобретение было использовано при американской переписи населения. Работу, которую 500 сотрудников выполняли в течение семи лет, Холлерит и его коллеги на 43 табуляторах выполнили за один месяц.

В СССР табуляторы выпускались под марками «Т-4» и «Т-5». При умножении шестизначных чисел с 12-ю знаками и выводе результата на перфокарты можно было произвести 1200 действий в час, «Т-4» и «Т-5» назывались счетно-аналитическими устройствами. На них нельзя было выполнять деление, что создавало большие трудности.

В 1896 году Герман Холлерит основал фирму «COMPUTTINGTOBULATINGRECORDINGCOMPANY», которая стала основой будущей знаменитой «Интернешнл Бизнес Мэшинс» (IBM), начавшей производство первых электронных вычислительных машин.

В феврале 1944 года IBM создала машину «Марк-1».

Ее вес был 35 тонн, использовались электромеханические реле. Десятичные числа были закодированы на перфоленте.

Перемножение двух 23-разрядных чисел она выполняла за 4 секунды.

Такая скорость не устраивала, и началась разработка машины на основе электронных ламп. И в 1946 году была построена первая ЭВМ «ENIAC».

«ЭНИАК» производила 5000 операций сложения или операций умножения в секунду.

ЭВМ «ENIAC» содержала 18 тысяч ламп, весила 30 тонн, занимала площадь 200 кв. метров, потребляла огромную мощность. В ней использовались обычные десятичные системы счисления, программирование осуществлялось путем коммутации разъемов и установки переключателей, что создавало множество проблем.

С проектом «ENIAC» связано имя ключевой фигуры в истории вычислительной техники - математика Джона фон Неймана. Именно он предложил записывать программу и её данные в память машин так, чтобы их можно было модифицировать в процессе работы. Этот основополагающий принцип был использован при создании принципиально новой ЭВМ «EDVAC» - с двоичной арифметикой (1951г.).

Но электронные лампы часто выходили из строя. В году американские ученые Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Брэдфор Шокли предложили использовать вместо ламп изобретенные транзисторы - полупроводниковые элементы.

ЭВМ совершенствовались. В 1951 году был создан первый компьютер «UNIVAC», он выпускался серийно.

Использование транзисторов привело к внедрению второго поколения компьютеров. Один транзистор заменял 40 электронных ламп. Быстродействие возросло в 10 раз, уменьшились размеры и вес аппаратов. В компьютерах появились запоминающие устройства на магнитных сердечниках, способных хранить большой объем информации.

В 1959 году были изобретены интегральные микросхемы, так называемые чипы, в которых электронные компоненты помещены вместе с проводниками внутри кремниевой пластинки. Применение чипов повышает скорость вычислений в десятки раз, резко сокращаются габариты машины. Теперь это ЭВМ третьего поколения. Стали быстрее решаться задачи научных расчетов, оборонных вопросов, автоматизированных систем управления (АСУ).

В 1970 году Эдвард Хофф, сотрудник фирмы «DIGITALEQVIPMENT» создал первый микропроцессор, разместив несколько интегральных микросхем на одном кремниевом кристалле. Компьютеры с микропроцессором - машины четвертого поколения.

Компьютер четвертого поколения умещается на столе, тем самым пригоден для частного использования.

В середине 1970 годов предпринимаются попытки создания персональных мини-ЭВМ.

В 1971 году американская фирма APPLE выпускает наиболее удачные компьютеры. А фирма INTEL создала интегральную схему, аналогичную по своим функциям процессору большой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор «Intel-4004», через год - «Intel-8008», который работал в два раза быстрее предшественника. В начале эти микропроцессоры использовались электронщиками-любителями в их самодельных спецустройствах.

Первый коммерчески распространяемый персональный компьютер был сделан на базе «Intel-8008» в 1974 году. Назывался он «Altair».

У «Altair была приемлемая цена – до 500 долларов, но вначале он был своего рода электронной «игрушкой» – без клавиатуры и дисплея. Но вскоре они появились, плюс добавочная оперативная память и устройство долговременного хранения информации – вначале на бумажной ленте, затем на гибких дисках.

В 1976 году фирма Apple (изобретатель всемирно известный Стив Джоб) выпустила свой первый компьютер со всеми электронными компонентами. В 1981 году к выпуску компьютеров марки «IBM PC» приступила и фирма IBM.

Особенность их была в том, что можно было покупателю самостоятельно модернизировать, добавляя дополнительные устройства, разработанные другими производителями.

За полгода «IBM» продала 50 тысяч машин, обогнав «Apple». В дальнейшем на компьютерном рынке появилась программа корпорации «Microsoft Windows».

За последние десятилетия минувшего века компьютерная техника значительно развилась, многократно увеличено было быстродействие и объемы перерабатываемой информации. Однако полностью вытеснить большие вычислительные системы компьютеры не смогли. Развитие тех тоже не стояло на месте, появились суперкомпьютеры, способные просчитывать модель ядерного взрыва или крупного землетрясения.

В конце двадцатого века человечество вступило в стадию формирования глобальной информационной сети, которая способна объединить возможности локальных компьютерных систем. Это Интернет.

К этому времени окончательно сформировалось новое направление математики – информатика.

Сформулирована информатика достаточно четко: это наука об общих свойствах и закономерностях информации, а также методах ее поиска, передачи, хранения, обработки и использования в различных сферах деятельности человека.

Информатика как наука сформировалась в результате появления ЭВМ, включает в себя теорию кодирования информации, разработку методов и языков программирования, математическую теорию процессов передачи и обработки информации.

Математика, физика, астрономия и другие фундаментальные науки уходят своими корнями в древние времена.

Информатика – наука двадцатого века, её началом принято считать 1948 год - с изданием труда американского ученого Норберта Винера «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Объекты исследований кибернетики – автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество.

Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем автоматизации умственного труда.

Информатика охватывает более общие принципы использования информации, кибернетика – составная её часть.

Термин «информатика» охватывает всю методологию и изучение информации, являет собой самостоятельное научное направление фундаментальной науки.

В 80-е годы термин «информатика» получает широкое распространение, а «кибернетика» постепенно исчезает из обращения в научном мире.

Информатика – не только «чистая наука». Кроме научного ядра есть и сферы приложения: производство, управление, образование, проектные разработки, торговля, финансы, медицина, криминалистика, охрана окружающей среды и др. Но, пожалуй, главное из них – совершенствование социального управления на основе новых информационных технологий. Вот некоторые из них:

АСУ – автоматизированные системы управления – комплекс технических и программных средств, которые во взаимодействии с человеком организуют управление в производстве или общественной сфере;

АСУТП – автоматизированные системы управления технологическими процессами. Например, АСУТП управляет работой станка с числовым программным управлением (ЧПУ);

АСНИ – автоматизированная система научных исследований;

АОС – автоматизированная обучающая система;

САПР – система автоматизированного проектирования – механизмов, зданий, конструкций, агрегатов и др.

Действуют диагностические системы в медицине, на транспорте, в бухгалтерском учете, редакционно-издательском деле и пр.

Основные вехи истории информатики в СССР, СНГ, России 1948 г. Создание Института точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМ и ВТ). Первый директор Н.Г. Бруевич,1950 г. – М.А. Лаврентьев, 1949 г. Создание НИИ «Счетмаш» и СКБ-245. Директор 1953 г. Создание Отделения прикладной математики (ОПМ) в Математическом институте АН СССР (МИАН), преобразованного позднее в Институт прикладной математики АН СССР (ИМП). Директор – М.В. Келдыш. Создание в ОПМ Отдела программирования – А.А. Ляпунов.

1954 г. Организация Лаборатории машинной и вычислительной математики АН КазССР, позднее преобразованной в Институт математики и механики АН КазССР. – И.Я. Акушский.

1955 г. Создание Вычислительного центра АН СССР (ВЦАН). Директор – А.А. Дородницын.

1955 г. Создание Пензенского филиала СКБ-25, позднее преобразованного в НИИ математических машин.

1955 г. Создание НИИ математических машин. Ереван. – 1956 г. Создание лаборатории управляющих машин и систем АН СССР, позднее преобразованной в Институт электронных управляющих машин АН СССР (ИНЭУМ). Директор – И.С. Брук.

1957 г. Создание ВЦ АН УССР. Киев. В 1961 г. - преобразован в Институт кибернетики АН УССР. Директор – В.М. Глушков.

1966 г. Создание ВЦ при Институте математики 1967 г. Создание НИИ вычислительных комплексов.

Москва. – М.А. Карцев.

1969 г. Создание Научно-исследовательского центра электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). – С.А. Крутовских, А.М. Ларионов, В.В. Пржиялковский.

1969 г. Создание Института проблем управления АН СССР (ИПУ). Москва. – В.А. Трапезников.

1972 г. Создание НИИ ЭВМ. Минск. – Г.П. Лопато.

1983 г. Создание Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации АН СССР 1986 г. Научный центр по фундаментальным проблемам вычислительной техники и систем управления АН СССР. Москва. – К.А. Валиев.

1990 г. Создание Института вычислительной математики АН СССР (ИВМ). Москва. – Г.И. Марчук.

1994 г. Создание Института системного программирования РАН (ИСП). Москва. –В.П. Иванников.