О начале своего пути в науке — работе по созданию ЭВМ М-2 — Карцев рассказал сам, выступая перед коллективом созданного им в 1967 г. Института вычислительных комплексов Минрадиопрома СССР, когда отмечалось пятнадцатилетие со дня его организации.
«Весной 1952 года (я как раз успел к этому времени получить диплом) Брук выделил мне группу в составе 7 человек и поручил спроектировать и построить вычислительную машину (М-2. — Прим. авт.). То, как мы это делали тогда, мне сейчас трудно себе представить. Мы разрабатывали техническую документацию, вели производство на опытном заводе Института горючих ископаемых Академии наук, в опытном производстве ОКБ МЭИ, на заводе медаппаратуры на „Соколе“ (и еще примерно в десятке организаций), собирали и налаживали машину. Начали мы работы весной 1952 года, а к 10 октября 1952 года, к открытию XIX съезда КПСС, были включены первые две стойки — устройство управления и арифметическое устройство, к 7 ноября был включен шкаф питания и магнитный барабан, к 5 декабря, ко Дню Конституции СССР, был включен последний шкаф машины — шкаф электронной памяти. И уже в январе 1953 года машина работала с магнитным барабаном, а к лету того же гоДа и с электронной памятью. Машина М-2, вообще говоря, осталась в единственном экземпляре, ее попробовали повторить в Китае, но сведений о том, что она там заработала, у нас не было. (В журнале „Дружба“, № 11 за 1958 г., в статье Дай Цзянь Юаня „2000 вычислений в секунду“ сказано, что ЭВМ М-2 была запущена в эксплуатацию в октябре 1958 г. — Прим. авт.). Но это была машина серьезная. На ней велись очень большие и очень важные расчеты. Собственно говоря, в течение нескольких лет в Советском Союзе было две работающих машины: наша М-2 и машина БЭСМ Института точной механики и вычислительной техники АН СССР. (БЭСМ была принята в регулярную эксплуатацию в апреле 1953 г. — Прим. авт.). Большие расчеты вел Сергей Львович Соболев для Курчатова. Считались задачи для фирмы Акселя Ивановича Берга. Нам были поручены (специальным распоряжением правительства) расчеты прочности плотин строившихся тогда Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций. Эти расчеты вел Институт механики Академии наук. Считали на нашей машине свои задачи М.А. Михеев (Институт теоретической и экспериментальной физики А.И. Алиханова, а тогда он назывался Теплотехнической лабораторией Академии наук) и многие, многие другие».
Все задачи на ЭВМ М-2 ставились и решались исключительно по согласованию с И.С. Бруком. И все же при просчете самой первой задачи это «железное» правило было нарушено, о чем он узнал лишь 15 лет спустя. А случилось это так. В конце 1953 года, когда, заканчивалась отладка ЭВМ М-2, И.С.Брук уехал отдыхать в Кисловодск. В это время в соседней лаборатории Энергетического института АН СССР группа ученых лаборатории физики горения, руководимая Татьяной Валериановной Баженовой, в муках «рожала» таблицы термодинамических и газодинамических параметров воздуха, необходимые для ракетчиков (для определения толщины защитной огнеупорной обмазки). Группа засела за расчеты летом 1953 г. и обещала закончить их к декабрю. Срок исполнения близился, а до получения обещанных таблиц было еще далеко. «Несмотря на то, что в расчет принимались лишь два основных компонента воздуха — азот и кислород, — вспоминает Т.В. Баженова, — задача оказалась чрезвычайно трудоемкой: к уравнениям диссоциации кислорода и азота нужно было добавить уравнения ионизации их атомов, образования окиси азота, к ним — уравнения встречных процессов, закона сохранения энергии, газодинамические законы ударной волны. В результате получилась система из 13 уравнений, которую нужно было решать методом последовательных приближений.
Сначала эту работу поручили двум лаборантам, но они при всем желании явно не могли успеть в срок — слишком громоздки были расчеты. Тогдаобратились на Первую московскую фабрику механизированного счета, где за задачу взялся уже целый зал девушек за клавишными машинками. Работа пошла быстрее, но еще быстрее приближался установленный срок ее завершения. Существовавшая в то время единственная электронная машина БЭСМ работала на срочные серьезные заказы и очередь на нее расписывалась надолго вперед… И тут неожиданно пришло избавление.
Мы знали, что в соседней лаборатории, руководимой членом-корр. АН СССР И.С. Бруком, идет работа над какой-то новой секретной машиной. Однажды мои друзья из этой лаборатории, с которыми я не раз ходила в туристические походы, пришли ко мне на день рождения и принесли в подарок дефицитную лыжную мазь. Баночки с мазью стояли одна на другой и были обмотаны бумажной лентой с ровными строчками цифр. Как ни мало я тогда знала об атрибутах вычислительной техники, но эта лента явно была похожа на ту, что применяется для выдачи результатов расчета на электронных машинах. Спрашиваю ребят: „Это ваша лента?“ — „Наша“. - отвечают они. После этого, конечно, нетрудно было сообразить, что за секретную машину разрабатывает их лаборатория. Мы с Ю. Пржиемским, как два парторга, обратились к нашим друзьям Мише Карцеву и Юре Лавренюку, Тамаре Александриди. Они с пониманием отнеслись к нашим трудностям. Машина тогда еще не вступила в строй и не была загружена заказами. „Бруковцы“ стали опробовать ее на нашей задаче. И, надо сказать, вовремя: ракетчики дежурили около дома № 18 на Ленинском проспекте и по кускам увозили к себе готовые части таблиц, чтобы, основываясь на них, делать расчеты обмазки наших первых межконтинентальных ракет. Как мы теперь понимаем, срочность была обоснованной: обладание такой ракетой ставило нашу страну в равные условия с США».
(В 1968 г., спустя 15 лет, Т.В. Баженова рассказала об этом случае в статье «Космос в трубах» журнала «Наука и жизнь».)
ЭВМ М-2 не была запущена в серию, несмотря на ее превосходные характеристики и отличное конструктивное исполнение (см. Приложение 5). Время подтвердило ее высокие качества: в Энергетическом институте АН СССР она бессменно проработала 15 лет обеспечив решение множества задач в различных областях науки и техники.
При конструировании этой машины в полной мере проявился творческий талант М.А. Карцева.
В отличие от малой ЭВМ М-1 машину М-2 следует отнести к классу больших машин. Она имела ту же производительность, что и ЭВМ «Стрела» (2000 операций в секунду), и БЭСМ в первый период эксплуатации.
В творческой биографии Карцева разработка М-2 стала первым шагом на пути к собственной научной школе, основным направлением которой стало создание супер-ЭВМ специального назначения.
Почти одновременно с ЭВМ М-2 в лаборатории Брука началось проектирование еще одной малой электронной вычислительной машины — М-3. Руководителем работ по созданию этой машины Брук назначил Н.Я. Матюхина.
Решение о разработке столь небольшим колективом, каким была в то время лаборатория, сразу двух машин можно объяснить, по-видимому, тем, что оба талантливых ученика Брука — Матюхин и Карцев стремились к самостоятельной работе и уже начали проявлять черты будущих лидеров новых научных школ, что не мог не учитывать их проницательный научный руководитель.
Вероятно и машина М-3 осталась бы в единственном экземпляре (она разрабатывалась также без всяких на то постановлений), если бы не академик Виктор Амазаспович Амбарцумян. Приехав в 1954 г. в Москву, он попросил своего друга директора ВНИИЭМ А.Г. Иосифьяна помочь Академии наук Армении приобрести ЭВМ. Последний обратился к Бруку, в лаборатории которого заканчивался проект ЭВМ М-3. «Высокие стороны» договорились о совместном завершении работ и изготовлении трех машин М-3 во ВНИЭМ, обладавшем достаточно мощной производственной базой: для ВНИЭМ, Ереванского математического института АН Армянской ССР и организации С.П. Королева. Была создана совместная группа: Н.Я. Матюхин, В.В. Белынский (от И.С. Брука) и Б.М. Кагана, В.М. Долкарта и Г.П. Лопато (от А.Г. Иосифьяна). В 1956 г. первый образец ЭВМ М-3 был отлажен и предъявлен Государственной комиссии вместе с технической документацией, необходимой для серийного производства, (см. Приложение 6).
Б.М. Каган, неформально руководивший совместной группой, выступая на торжественном заседании, посвященном 90-летию И.С. Брука, рассказал о дальнейшей судьбе машины.
«История вычислительной техники в Советском Союзе еще не написана, поэтому любой факт в ее развитии интересен.
…Поскольку работа по созданию ЭВМ М-3 была инициативной и не входила в какие-либо планы, то Государственная комиссия во главе с академиком Н.Г. Бруевичем с участием М.Р.Шуры-Буры проявила характер и не хотела принимать машину: мол, родилась незаконно. Но все же приняли. И два года не удавалось по-государственному решить вопрос — запустить ее в серийное производство. В это время организовался Ереванский институт математических машин, и по нашей документации на ЭВМ М-3 этот институт построил свои первые ЭВМ („Арагац“ и „Раздан-1 и 2“. — Прим. авт.). В те же годы построили завод в Минске, но оказалось, что делать ему нечего. Минчане узнали, что есть машина у Иосифьяна, которую никто не соглашается поставить на серию. И только тогда было принято решение передать документацию на М-3 из ВНИЭМ на этот завод. Так работа по созданию ЭВМ М-3 стала основой для развития математического машиностроения в Ереване и Минске.
Хочу также отметить, что и в Китае и в Венгрии по нашей документации были построены первые машины. Во ВНИЭМ эти работы явились толчком к дальнейшему интенсивному развитию комплекса крупномасштабных исследований и конструкторских работ, связанных с созданием управляющих вычислительных машин и систем».
Так «бруковской команде» удалось наконец войти в число разработчиков ЭВМ, выпускаемых промышленностью.
В 1956 г. И.С. Брук выступил с докладом на сессии Академии наук СССР по автоматизации, где изложил главные направления промышленного применения ЭВМ. В 1958 г. под его руководством была, разработана проблемная записка «Разработка теории, принципов построения и применения специализированных вычислительных и управляющих машин».
Эти два документа по существу были первыми набросками программ автоматизации народного хозяйства на основе ЭВМ. Впервые в отечественной практике рассматривались вопросы применения ЭВМ не только в таких традиционных с точки зрения необходимости проведения расчетов областях как техника, физика, математика, но также было обосновано использование машин для решения задач управления технологическими объектами и экономикой (расчеты межотраслевых балансов, оптимальных перевозок, ценообразования и пр.)., Проблемная записка И.С. Брука явилась толчком к организации в стране в конце пятидесятых годов ряда научно-исследовательских организаций и конструкторских бюро по управляющим машинам и системам.
На базе лаборатории электросистем ЭНИНа в 1956 г. была создана Лаборатория управляющих машин и систем (ЛУМС) АН СССР, а в 1958-м — Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) АН СССР, первым директором которого стал И.С. Брук. В это же время Брук был утвержден Президиумом АН СССР научным руководителем проблемы «Разработка теории, принципов построения и применения управляющих машин».
В ИНЭУМ АН СССР под руководством Брука были созданы управляющие машины М-4 (1957–1960 гг.) для решения специальных задач в системах Радиотехнического института АН СССР (главный конструктор М.А. Карцев); М-5 (1959–1964 гг.) — для решения экономических задач, планирования и управления народным хозяйством (главный конструктор В.В. Белынский); М-7-200 и М-7-800 (1966–1969 гг.) — для задач управления мощными энергоблоками (Конаковская ГРЭС, Славянская ГРЭС) и технологическими процессами (главный конструктор Н.Н. Ленов).
Будучи директором института И.С. Брук уделял много внимания нуждам растущего института, созданию здорового работоспособного коллектива, воспитанию высокой научной требовательности у своих учеников.
Выйдя на пенсию в 1964 году, Исаак Семенович оставался научным консультантом и руководителем научно-технического совета ИНЭУМ, продолжал живо интересоваться его работами. За последние пять лет жизни им получено 16 авторских свидетельств, а всего ему принадлежит более 100 научных работ, в том числе более 50 изобретений. Вклад И.С. Брука в науку и технику отмечен четырьмя орденами Трудового Красного Знамени и рядом медалей.
Тамара Миновна Александриди (50-е гг.)
Объективности ради следует сказать, что на пенсию И.С. Брук не вышел, а его «вышли». Об этом рассказывает д.э.н. В.Д. Белкин, работавший совместно с И.С. Бруком, который в последние годы своей деятельности заинтересовался экономическими задачами в связи с намечаемой хозяйственной реформой.
«Брук был одним из немногих, кто откликнулся на призыв провести радикальную экономическую реформу и построить социализм если не с человеческим, то хотя бы с экономическим лицом. Но все это „в верхах“ страшно саботировалось. Старого монолита там уже не было, но систему удерживать пытались. Покушение на нее усматривалось даже в самых невинных предложениях экономистов нашего института. Брук ясно представлял, что экономика страны идет в тупик, и говорил, что этому способствует недостаточная связь между двумя системами управления — советской (Совмин, Госплан и др.) и по линии партии. „Система управления, которую создала партия, представляет систему быстрого реагирования, но ее недостаток в отсутствии обратной связи“, — говорил он. Надо обладать прозорливостью И.С. Брука, чтобы сказать тогда такие слова.
Произошло сильное сражение в Госплане (по ценовой политике), на котором его председатель Ломако, этот последний чиновник сталинского пошиба, сказал Бруку: „Вы попали в ведение Госплана (в конце 50-х годов ИНЭУМ был выведен из состава АН СССР и передан в созданный тогда Госэкономсовет при Госплане СССР. — Прим. авт.), и вам дорого обойдется этот бунт“. Его просто вынудили уйти на пенсию.
Уже после этого наши экономисты предложили схему, при которой рынком будут управлять банки. И.С. Брук, оставшийся при институте научным консультантом, раскритиковал ее. „Представленный вами рынок, управляемый банками, подобен людям, плавающим на надувных пузырях и испытывающих от этого блаженство, — съязвил он. — Такого с точки зрения теории — управления быть не может. Снизу должны подплывать „бесы“ и протыкать пузыри, т. е. должен быть закон о банкротстве“.
Эти и другие идеи И.С. Брука, связанные с движением к рынку, высказанные много лет назад, показывают, что и в теории экономической науки он был ученым высокого уровня». (Из выступления на торжественном заседании, посвященном 90-летию со дня рождения И.С. Брука.)
6 октября 1974 г., спустя три месяца и три дня после смерти С.А. Лебедева, не стало и И.С. Брука…
Составленный по официальным материалам творческий портрет И.С. Брука не дает, однако, полного представления об этом сложном и противоречивом человеке.
Ветераны его лаборатории Т.М. Александриди, А.Б, Залкинд, Н.Н. Ленов, Ю.В. Рогачев, В.В. Белынский, Ю.А. Лавренюк и др. дополнили портрет ученого.
«Исаак Семенович казался мне тогда именитым и ужасно грозным, вспоминает Т.М. Александриди. — По теперешним представлениям он был еще достаточно молодым, — ему не было пятидесяти лет. Но тогда в моем представлении это был человек преклонного возраста, с высокими научными степенями, суровый и т. д.
И.С. Брук (слева) и А.Л. Минц (70-е гг.)
Ему хотелось все сделать быстрее. В лабораторию он буквально вбегал, быстро обходил сотрудников, внимательно расспрашивал как идут дела, давал советы, внимательно выслушивал просьбы, делал замечания за недоработки и упущения.
Одаренный от рождения, всесторонне образованный, требовательный к себе, он вызывал у своих сотрудников чувство восхищения, желание подражать. Относился к ним как строгий и заботливый отец, — увидев, например, что у Матюхина нет пальто, принес ему свое кожаное, старался помочь и другим.
…Своим энтузиазмом, одержимостью в работе Брук вдохновлял нас, приучал не пасовать ни перед чем. Мы были молодыми и не всегда понимали, рядом с каким человеком работаем. Теперь, пройдя значительный путь в своей деятельности, я поняла, что человека такого калибра, как Брук, больше не встречала, хотя приходилось работать и с академиками.
Необычайная одаренность, энергия, умение увлечь людей своей работой, энциклопедические знания (нам тогда казалось, что он знает все), необыкновенная математическая образованность, выдаваемый фейерверк всяких идей показывали, что И.С. Брук необыкновенный человек».
«Он не терпел верхоглядства, никогда не лицемерил и поэтому представлялся внешнему миру — на ученых советах, заседаниях, конференциях — желчным, задиристым оппонентом, въедливым критиком, словом, „возмутителем спокойствия“. Мог, например, сказать о машине „Стрела“, первой пошедшей в серию: „Это каменный век!“ (Н.Н.Ленов, Н.В.Паутин).
„И.С. Брук был очень скрытным человеком и жестко требовал, чтобы сведения о делах лаборатории не выходили за ее стены. Избегал участвовать в работах по постановлениям правительства с привлечением других коллективов. Работы по созданию ЭВМ М-1, М-2, М-3 выполнялись как внутриакадемические, по постановлениям Президиума АН СССР. Работали мы в тяжелых условиях. Чувствовалось, что машины мы делаем как-бы незаконно, их нет в государственном плане, их не обеспечивали современным оборудованием. Приходилось использовать оборудование и комплектующие элементы со склада трофейного немецкого имущества“ (Т.М. Александриди).
„Такие черты характера не могли не помешать продвижению его работ, его карьере. Только третья разработанная в его лаборатории ЭВМ-М-3 была выпущена малой серией, а затем получила свое второе рождение в промышленности. Только в 1958 году он сумел организовать давно задуманный институт“ (Н.В. Паутин).
„И.С. Брука настолько переполняли новые идеи, настолько его увлекало стремление заниматься новым и новым, что он, по существу, иногда оставлял на полпути не только дела, но и людей“ (Т.М. Александриди).
„Ученого сделать нельзя“, — говорил он и утверждал, что путь в науку через аспирантуру не эффективен, „Занимайтесь делом, и все получится!“ Даже своих лучших учеников — Матюхина и Карцева он не торопил, скорее задерживал с защитой диссертаций, считая, что они вначале должны получить богатую инженерную практику. Может, поэтому он не сохранил их в составе своего института. Оба в дальнейшем ушли из него, стали крупными учеными, основателями научных школ» (Н.Н. Ленов).
Автор познакомился с И.С. Бруком в 1956 году. В марте 1956 г. в Москве прошла конференция «Пути развития советского математического машиностроения и приборостроения». Она впервые собрала специалистов вычислительной техники со всех концов Советского Союза. Огромный актовый зал Московского университета, где проходило пленарное заседание, был переполнен. Конференцию открыл академик Лебедев, инициатор ее проведения. Первый доклад «История и развитие электронных вычислительных машин» сделал профессор Д.Ю. Панов. Он, в частности, сказал: «В настоящее время всем известна универсальная электронная вычислительная машина БЭСМ Академии наук СССР, разработанная и построенная в 1952 г. под руководством академика Лебедева. Эта машина по своим данным превосходит все европейские и большинство американских машин.
На Международной конференции в Дармштадте осенью 1955 г. академик Лебедев сделал доклад об этой машине, и присутствующие на конференции иностранные ученые и инженеры дали ей высокую оценку.
На настоящей конференции вы услышите доклады многих советских ученых и конструкторов, в том числе доклад академика Лебедева „Быстродействующие универсальные вычислительные машины“; доклад о советской цифровой электронной машине М-2, разработанной под руководством члена-корреспондента АН СССР Брука; о машине „Стрела“, разработанной под руководством Ю.Я.Базилевского и др. Вы услышите также доклады, посвященные нашим работам в области моделирующих устройств, проводимым В.Б. Ушаковым, Л.И. Гутенмахером, Н.В. Корольковым и др.».
Надо ли говорить о том, с каким вниманием я слушал докладчиков, вглядывался в лица участников конференции во время перерывов, пытаясь отыскать выступавших, чтобы ближе познакомиться с теми, кого не знал ранее.
Мой доклад «Устройства, основанные на сочетании магнитных и кристаллических элементов» был заслушан на секции универсальных цифровых машин. На этой же секции выступила Тамара Миновна Александриди. Ее доклад «Электростатическое запоминающее устройство ЭВМ М-2» и она сама — молодая, стройная, энергичная, привлекли мое внимание, и я подошел к ней с какими-то вопросами, а потом сумел побывать в лаборатории электросистем, где она работала.