С именами основоположников цифровой электронной вычислительной техники связаны исторически важные события:
— организация первой в СССР вычислительной лаборатории, прообраза будущих вычислительных центров (И.Я. Акушский, 1941);
— разработка первого в СССР проекта цифровой электронной вычислительной машины (И.С. Брук, Б.И. Рамеев, август 1948 г.);
— обоснование принципов построения ЭВМ с хранимой в памяти программой, независимо от Джона фон Неймана (СА. Лебедев, октябрь-декабрь 1948 г.);
— регистрация первого в СССР свидетельства об изобретении цифровой ЭВМ (И.С. Брук, Б.И. Рамеев, декабрь 1948 г.); — первый пробный пуск макета малой электронной счетной машины МЭСМ (С.А. Лебедев, ноябрь 1950 г.);
— приемка Государственной комиссией МЭСМ — первой в СССР и континентальной Европе ЭВМ, запущенной в регулярную эксплуатацию (С.А. Лебедев, декабрь 1951 г.);
— завершение отладки и запуск в эксплуатацию первой в Российской федерации ЭВМ М-1 (ИС. Брук, Н.Я. Матюхин, январь 1952 г.); — выпуск первых в СССР промышленных образцов ЭВМ (Ю.Я. Ба-зилевский, Б.И. Рамеев, 1953 г., ЭВМ «Стрела»);
— создание самых производительных в Европе (на момент ввода в эксплуатацию) быстродействующих электронных вычислительных машин: БЭСМ (апрель 1953 г.), М-20 (1958 г.) и БЭСМ-6 (1967 г.) С.А. Лебедев, (М.К. Сулим, ВА. Мельников);
— ввод в эксплуатацию СЭСМ — первого в Союзе матрично-векторного процессора (СА Лебедев, ЗЛ. Рабинович, январь 1955 г.);
— разработка первых в СССР универсальных ЭВМ общего назначения «Урал-7», «Урал-2», «Урал-3», «Урал-4» (Б.И. Рамеев, 50-е гг.);
— создание первого в Советском Союзе семейства программно и конструктивно совместимых универсальных ЭВМ общего назначения «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16» (Б.И. Рамеев, В.И. Бурков, А.С. Горшков, 60-е гг.);
— разработка и серийный выпуск первых в СССР малых универсальных ЭВМ М-3 и «Минск-1» (И.С. Брук, Н.Я. Матюхин, Г.П. Ло-пато — 1956–1960 гг.);
— создание первой и единственной в мире троичной ЭВМ «Сетунь» (П. П. Брусенцов, 1958 г.);
— создание первой (и, вероятно, единственной в мире) суперпроизводительной специализированной ЭВМ с использованием системы счисления в остатках (И.Я. Акушский, 1958 г.);
— разработка теории цифровых автоматов (В.М. Глушков, 1961 г.);
— предложена идея схемной реализации языков высокого уровня (В.М. Глушков, ЗЛ. Рабинович, 1966 г.);
— разработка первых в СССР машин для инженерных расчетов «Промшь» и МИР — предвестников будущих персональных ЭВМ (В.М. Глушков, С. Б. Погребинский, 1959–1965 гг.);
— создание первой в СССР полупроводникдвой управляющей машины широкого назначения «Днепр» (В.М. Глушков, Б.Н. Малиновский, I960 г.);
— применение впервые в СССР микропрограммного управления в ЭВМ (Н.Я. Матюхин, ЭВМ «Тетива», 1961 г.);
— создание первой в СССР (и, возможно, единственной в мире) ЭВМ < использованием только прямых кодов операндов (Н.Я. Матюхин, ЭВМ «Тетива», 1961 г.);
— выдвижение впервые в СССР идеи многопроцессорной системы (C. А. Лебедев, 1956 г.);
— высказана идея мозгоподобных структур ЭВМ (В.М. Глушков, 1461 г.);
— первое в СССР использование виртуальной памяти и асинхронной конвейерной структуры ЭВМ (СА. Лебедев, БЭСМ-6, 1967 г.);
— предложены принципы построения рекурсивной (не неймановской) ЭВМ (В.М. Глушков, В.А. Мясников, И. Б. Игнатьев, 1974 г.); — реализация первой в мире многоформатной векторной структуры ЭВМ (М.Л. Карцев, ЭВМ М-10, 1974 г.);
— впервые в мире предложена и реализована концепция полностью параллельной вычислительной системы — с распараллеливанием на всех четырех уровнях: программ, команд, данных и слов (М.Л. Карцев, вычислительные комплексы на базе ЭВМ М-10, 70-е гг.);
— создан первый в СССР мобильный управляющий многопроцессорный комплекс на интегральных схемах с автоматическим резервированием на уровне модулей, производительностью 1,5 млн. операций в секунду (СЛ. Лебедев, В.С. Бурцев, ЭВМ 5Э26, 1978 г.);
— разработан проект первой в СССР векторно-конвейерной ЭВМ (М.А. Карцев, ЭВМ М-13, 1978 г.).
Это лишь главные результаты основных научных школ, руководимых С.А. Лебедевым, Б.И. Рамеевым, И.С. Бруком, В.М. Глушковым, возникших в годы становления цифровой электронной вычислительной техники и выполнивших разработку основных классов ЭВМ того времени.
Научная школа СА. Лебедева обеспечила создание наиболее сложного класса средств вычислительной техники — супер-ЭВМ, в том числе машин специального назначения. Пензенская научная школа, возглавляемая Б.И. Рамеевым, последовательно и весьма успешно решала задачу создания универсальных ЭВМ общего назначения. Научная школа И.С. Брука вела разработку малых и управляющих ЭВМ. Позднее работы учеников И.С. Брука вышли за эти рамки, — добавились исследования в области мощных специализированных ЭВМ (М.А. Карцев, Н.Я. Матюхин) и теории ЭВМ (М.А. Карцев). Научная школа В.М. Глушкова получила широкую известность благодаря исследованиям в области цифровых автоматов, систем проектирования ЭВМ, теории и практики построения ЭВМ для инженерных расчетов, машин с высоким внутренним интеллектом и управляющих машин.
Помимо «классических» средств вычислительной техники, разработанных коллективами упомянутых научных школ, в эти же годы были созданы уникальные, практически единственные в мире троичная ЭВМ «Сетунь» (Н.П. Брусенцов) и ЭВМ на основе системы счисления в остатках (И.Я. Акушский).
Был также выполнен ряд других разработок в области универсальных, бортовых и др. ЭВМ под руководством крупных специалистов тех лет (В.С Полин, В.К. Левин, С.А. Майоров, В.Б. Смолов, А.М. Ларионов, Б.М. Каган, Я.А. Хетагуров и др.), однако описание их выходит за рамки этой книги. Не вошли в нее и очень важные вопросы программного обеспечения ЭВМ. В этой области работал целый ряд крупных ученых (А.А. Ляпунов, М.Р. Шура-Бура, А.П. Ершов, В.М. Курочкин, ЕЛ. Ющенко и др.), о жизни и творчестве которых — будем надеяться — еще напишут другие авторы.
Одновременно с ЭВМ для вычислительных центров в СССР разрабатывались машины для построения оборонительных систем.
«Холодная война» привела к необходимости создания эффективной системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) и наблюдения за космическим пространством, систем противоракетной и противовоздушной обороны (ПРО и ПВО, соответственно).
Машины для СПРН разрабатывались под руководством М.А. Карцева, для системы ПРО — под руководством С.А. Лебедева, для системы ПВО — под руководством Н.Я. Матюхина.
В книге впервые (если не считать нескольких газетных публикаций) освещается огромная работа, выполненная этими учеными и руководимыми ими коллективами, связанная с созданием ЭВМ для систем военного назначения, ставших важной частью оборонного комплекса, позволившего добиться паритета между СССР и США, что стало существенным сдерживающим фактором в перерастании «холодной» войны в горячую.
Основной материал книги посвящен жизни и творчеству основоположника цифровой электронной вычислительной техники в СССР СА. Лебедева, пионеру разработок в этой области И.С. Бруку, главному конструктору универсальных ЭВМ общего назначения БЛ. Рамееву, руководителям работ по созданию ЭВМ для СПРН и ПВО МА. Карцеву и Н.Я. Матюхину, выдающемуся математику и кибернетику В.М. Глушкову, основоположнику работ по созданию ЭВМ в остаточных классах И.Я Акушскому, творцу троичной ЭВМ H.IL Брусенцову, главному конструктору малых ЭВМ ГЛ. Лопато, пионеру микроэлектроники ФГ. Ста-росу, организатору компьютерной промышленности MJC. Сулиму.
Большие достижения этих ученых и руководимых ими коллективов отмечены высокими правительственными наградами, в том числе знаниями Героев социалистического труда (С.А. Лебедев, В.М. Глушков, Ю.Я. Базилевский), орденами, Государственными премиями, академическими званиями (для большинства) и др. Вместе с тем, жизнь и творчество этих людей воплотили в себе многие иные события и особенности эпохи: притеснения в период сталинских репрессий <1>.И. Рамеев, Н.Я. Матюхин), участие в боевых действиях в годы Великой Отечественной войны (М.А. Карцев, М.К. Сулим, Б.И. Рамеев); жизнь в эвакуации и напряженный труд по созданию военной техники для фронта (СА. Лебедев, И.С. Брук); фашистская оккупация (В.М.Глушков); мс всегда объективная оценка и поддержка выдающихся талантов административной элитой (М.А. Карцев, Б.И. Рамеев); ограничения в карьере по причине беспартийности (Б.И. Рамеев, И.С. Брук); жесткий контроль работ, включенных в государственные планы (С.А. Лебедев, II. Я. Матюхин, МА. Карцев); неприятие инициативных (даже высоко-значимых, но внеплановых) результатов научных исследований <И.С. Брук, Н.П. Брусенцов); использование зарубежных ученых коммунистов в интересах СССР (Ф.Г. Старое); недооценка роли научного предвидения при принятии административных решений (СА. Лебедев, Б.И. Рамеев, В.М. Глушков). Биографии ученых словно сфокусировали н себе главные особенности эпохи.
Замысел написать книгу о них и первых ЭВМ, ими созданных, возник у меня совершенно случайно. Этому помог… инфаркт. Отключившись таким образом на несколько месяцев от обязанностей заведующего отделом в Институте кибернетики им. В.М. Глушкова АН Украины (здесь и далее употребляется аббревиатура АН, существовавшая до 1944 г.) где проработал почти сорок лет, и желая отвлечься от мыслей о болезни, я попытался кратко описать историю создания первой в Украине и в бывшем Советском Союзе полупроводниковой управляющей машины широкого назначения УМШН, получившей при серийном выпуске название «Днепр», как проектировались на ее основе первые i истомы автоматизации промышленных объектов и Сложных научных экспериментов, как создавались первые микропроцессорные средства вычислительной техники, рассказать о других исследованиях Института кибернетики им. В.М. Глушкова, в которых мне пришлось участвовать, о влиянии работ института на процессы информатизации и компьютеризации на Украине.
Выздоровев, я решил не ограничиваться этим и стал собирать материалы о других полузабытых событиях становления и развития вычислительной техники, о, жизни и деятельности создававших ее выдающихся ученых. Я имел возможность из первых рук получать материалы и разъяснения по многим вопросам, а также архивные документы и богатый иллюстративный материал. К сожалению, многие ветераны вычислительной техники ушли из жизни… В этих случаях пришлось ограничиться воспоминаниями их учеников, сотрудников, близких родственников и своими собственными. Исключительно ценные материалы получены мной от Т.А. Мавриной (сестры С.А. Лебедева), Н.С. Лебедевой и Е.С. Осечинской (дочерей С.А. Лебедева), А.А. Дородницына, от бывших учеников Лебедева — В.А. Мельникова, B.C. Бурцева, Г.Г. Рябова, П.П. Головистикова, В.И. Рыжова и от ветеранов вычислительной техники — Б.И. Рамеева, М.К. Сулима, Т.М. Александриди, Н.П. Брусенцова, Ю.В. Рогачева, И.Я. Акушского, от жены В.М. Глушкова — ЕМ. Глушковой и сына М.А. Карцева — В.М. Карцева, за что выражаю всем глубокую благодарность.
Краткая история становления и первоначального развития цифровой электронной вычислительной техники, отраженная в зеркале жизни и творчестве выдающихся ученых — ее создателей, и составила основное содержание книги. Автор не претендует на полноту изложения биографий, на обстоятельную оценку результатов творчества ученых. Возможно, что и толкование некоторых событий достаточно субъективно и отражает точку зрения автора или лиц, сообщивших ему ту или иную информацию. Мысли, мнения, суждения, воспоминания современников событий, краткие характеристики ученых и эволюция разработанных ими ЭВМ — вот основное содержание книги. В этом, по мнению автора, ее главная ценность как для читателя, так и для более полных и объективных исследований историков вычислительной техники.
Материал книги позволяет также понять наиболее очевидные причины потери Советским Союзом высоких позиций в области вычислительной техники, сыгравшие свою отрицательную роль еще до разрушительной «перестройки». Это, во-первых, административно-волевое решение повторить («советизировать») американскую систему машин IBM-360, против чего активно возражали Лебедев, Рамеев, Глушков, Сулим и ряд других ученых. Во-вторых, это ничем не обоснованное, освященное правительством «разрезание» в 70-х годах компьютерной промышленности на три части: микроэлектронные элементы (производитель Министерство электронной промышленности МЭП), универсальные ЭВМ (Министерство радиопромышленности МРП) и управляющие ЭВМ (Министерство приборостроения, автоматики и систем управления ПСА и СУ). В результате каждое из министерств, не придерживаясь достигнутой ранее договоренности, стало разрабатывать полную гамму вычислительных средств, не очень-то стараясь помогать друг-другу. МРП и Министерство ПСАШ СУ, где были сосредоточены лучшие специалисты, лишились, по существу, современной электронной базы, и их разработки заранее оказались обречены на неудачу, а МЭП, в котором кадры разработчиков практически отсутствовали, но имелась мощная промышленная база для выпуска средств микроэлектроники, не желая интегрироваться с другими министерствами, решило повторять американские разработки, пойдя на заведомо многолетнее отставание от мирового уровня. В-третьих, повлияла недооценка роли академической науки и ее отрыв от промышленного производства, из-за чего реализация передовых научных результатов, как правило, осуществлялась с большим трудом и потерей времени.
Книга готовилась частями. Вначале, в связи с 90-летнем со дня рождения С.А. Лебедева была подготовлена и выпущена по заказу АН Украины отдельной книжкой небольшим тиражом, первая глава, содержащая материалы о Лебедеве («История вычислительной техники и лицах. Академик С.Лебедев». — К, 1992). По книге был подготовлен фильм «Академик СЛебедев. Хранить вечно» (авторы сценария БЛ. Малиновский, В.И. Хмельницкий, Киевская студия научно-популярных фильмов, 1992 г.). Книга в продажу не поступила, распространялась лишь в АН Украины и Российской АН. Фильм демонстрировался в обеих академиях, но в прокат не передавался.
Учитывая наступающее 70-летие со дня рождения В.М. Глушкова, автор подготовил книгу «Академик В. Глушков. Страницы жизни и творчества», К, 1993). Она была издана по заказу Института кибернетики им. ИМ. Глушкова АН Украины и также не поступала в продажу. По материалам книги был создан телефильм. «Кибернетик В Глушков. Взгляд из будущего» (авторы сценария Ю.В. Капитонова, Б.Д. Малиновский, В.И. Хмельницкий, Киевская студия «Золотые ворота», 1993 г.). Материалы этих книг легли в основу первых двух глав предлагаемой широкому читателю монографии. Поскольку книга о Е.М. Глушкове включала материалы о его деятельности не только в области вычислительной техники, но и в кибернетике, вторая глава получилась наиболее обширной. Этому способствовало и то, что тяжело заболевший ученый оставил продиктованные дочери (в последние девять дней, когда еще был в сознании), рассказы о своем творческом пути, своеобразную исповедь, которую автор воспроизводит без каких-либо сокращений.
Цифровая электронная вычислительная техника за полвека своего существования ушла далеко вперед и тем не менее она еще не достигла своей зрелости. Возможно, что в XXI веке сегодняшние ЭВМ будут представляться такими же устаревшими, как сейчас первые ЭВМ и сам термин «вычислительная техника» заменится каким-либо другим. (Автору, например, представляется более удачным термин «интеллектроника» — интеллектуальная электроника, учитывающий перспективу развития средств обработки информации).
И все-таки во всемирной истории компьютерной науки и техники наиболее интересными и значимыми останутся страницы, посвященные становлению и первоначальному развитию цифровых электронных вычислительных машин, жизни и творчеству их первосоздателей, в том числе в Советском Союзе. Хотелось бы надеяться, что материалы, собранные в книге, не оставят равнодушным ни читателя, ни будущего исследователя, решившего написать полнокровную историю замечательного детища XX века.
«Уметь дать направление -
признак гениальности».
Сергей Алексеевич Лебедев был первым из плеяды замечательных ученых, с кем свела меня судьба. Еще в работе над дипломным проектом в Ивановском энергетическом институте при расчете устройства управления копировально-фрезерного станка мне пришлось пользоваться научными статьями Лебедева об устойчивости автоматических систем, помещенных в сборнике трудов Института электротехники АН Украины. Они очень помогли. На запрос о возможности поступления в аспирантуру института я, к радости, получил положительный ответ. Так в 1950 г. я оказался в Киеве.
Лебедев был старше меня почти на двадцать лет и уже успел многого достичь. Его научные труды в области управления энергетическими системами получили международную известность. Я же, новоиспеченный аспирант Института электротехники АН Украины, лишь начинал свой путь в науке, совершенно неуверенный в том, что могу сделать что-либо полезное, но одержимый этим желанием и уже «пришедший в себя» после четырех изнурительных лет, проведенных на фронтах Великой Отечественной войны. В тот период Сергей Алексеевич был директором Института электротехники АН Украины, но более половины времени проводил в Москве, где руководил (по совместительству) лабораторией № 1 Института точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМ и ВТ АН СССР). Возвращаясь в Киев, он быстро решал накопившиеся за время отсутствия вопросы и уезжал в бывшее монастырское местечко Феофанию под Киевом, в свою секретную лабораторию, где заканчивалось создание первенца отечественной цифровой вычислительной техники.