Машина Лебедева
Сергей Алексеевич Лебедев — один из отцов отечественного компьютеростроения. Под его руководством были созданы 15 различных типов электронно-вычислительных машин — причем не только ламповых, но и аппаратов на интегральных схемах. Ну и конечно же главное достижение легендарного ученого — создание Малой электронной счетной машины (МЭСМ). Во многих источниках ее называют первой советской ЭВМ. Да что там, даже сам Лебедев так ее охарактеризовал в статье «У истоков первой ЭВМ». Хотя как раз тут первенство Лебедева может быть оспорено — но об этом позже.
Работу над созданием МЭСМ Лебедев начал в Киеве в 1947 году, куда попал по приглашению Михаила Лаврентьева, на тот момент директора Института математики Академии Наук Украины и по совместительству — заместителя президента этой самой Академии. К переезду на Украину Сергей Алексеевич склонялся долго и тяжело. К тому времени ученый уже 10 лет руководил одним из отделов во Всесоюзном электротехническом институте, и даже должность директора целого института в столице УССР его не прельщала.
Как позже рассказывал сын ученого, Сергей Лебедев-младший, выбор был сделан при помощи жребия. «Мать предложила бросить жребий. Две бумажки с надписями 'Киев' и 'Москва' были положены в шапку и тщательно перемешаны. К счастью, выпал Киев! С тех пор эта шапка прочно вошла в семейные фольклорные анналы и стала в кругу друзей не менее знаменитой, чем шапка Мономаха».
В Киеве Сергей Алексеевич стал руководителем Института энергетики. Там Лебедев инициировал создание лаборатории моделирования и вычислительной техники в составе Института электротехники. Немалую роль в этом сыграл Лаврентьев, который написал Сталину письмо с просьбой поддержать работы в области вычислительной техники, учитывая их важность для обороноспособности СССР. Собрав команду талантливых ученых, Лебедев приступил к сборке машины в бывшем здании психиатрической больницы в предместье Феофания.
Пробный пуск машины случился 6 ноября 1950 года, а уже 4 января 1951 года работающая МЭСМ была продемонстрирована приемной комиссии. К концу того же 1951 года работу аппарата оценила комиссия более высокого уровня, из Москвы, во главе с академиком М.В. Келдышем, и 25 декабря рекомендовала ввести машину в эксплуатацию.
Открытие Исаака
1951 год можно было бы считать годом рождения отечественной информатики. Но в марте 2018 года на пленарном заседании Института истории естествознания и техники РАН этой датой назначили 4 декабря 1948 года. А все благодаря Исааку Бруку, создателю ЭВМ М-1.
Сразу после окончания Великой отечественной войны при Президиуме Академии Наук СССР был создан научный семинар для обсуждения вопросов автоматизации вычислений. Исаак Брук был одним из его активных участников и продвигал идею создания института для изучения проблем вычислительной техники. В 1948 году благодаря поддержке президента Академии С.И. Вавилова было создано учреждение — Институт точной механики и вычислительной техники. Но Брук, получивший 4 декабря того же года авторское свидетельство на автоматическую цифровую вычислительную машину, в том самом институте не работал ни дня.
Почему так случилось — неизвестно. По одной из версий, директор института Николай Бруевич был редкостным ретроградом: не приветствовал развитие цифровых ЭВМ и делал ставку на развитие механических вычислительных аппаратов. По другой версии, у новосозданного учреждения не было ничего кроме вывески, и поэтому Брук решил остаться сотрудником Энергетического института.
В отличие от работников профильных учреждений Брук не имел большой государственной поддержки и вместе со своей командой работал скорее на голом энтузиазме. Да, Исаак Семенович имел довольно серьезного покровителя, в лице директора института Глеба Кржижановского, старого большевика и одного из близких друзей Ленина. Тем не менее, как позже вспоминал один из участников сборки М-1 Александр Залкинд, «работа над ЭВМ [... ] велась полулегально, сегодня сказали бы, что это хобби руководителя работ и только».
Вместе со своим коллегой Баширом Рамеевым и несколькими учениками Брук собрал электронно-вычислительную машину менее чем за год: процесс начали в октябре 1950 года, а уже летом 1951 М-1 могла выполнять основные арифметические операции. Эксплуатация машины стартовала в январе 1952 года — всего лишь через месяц после того, как правительственная комиссия рекомендовала к использованию МЭСМ.
Несмотря на то, что у ЭВМ Лебедева было в названии прилагательное «малая», М-1 по сравнению с киевским аппаратом была просто крохой. Площадь, которую занимала М-1, составляла лишь 4 квадратных метра, тогда как МЭСМ «раскинулась» аж на 60 — а количество выделяемого последней тепла было так велико, что со здания пришлось снимать крышу. Количество ламп — 700 у М-1 против 6000 у МЭСМ, потребляемая мощность — 8 и 25 кВт соответственно. Детище Брука заметно проигрывало и в производительности: собранная в Москве ЭВМ выдавала около 20 операций в секунду против 50 у МЭСМ.
«Компактность» и качество
Казалось бы, ЭВМ Лебедева круче по всем параметрам. Но М-1, собранная в гораздо более стесненных условиях и с меньшим количеством ресурсов, имела ряд концептуальных преимуществ.
- М-1 была первым аппаратом, логические схемы которого были построены полностью на полупроводниковых диодах. Этому способствовал недостаток материалов и изобретательность самого Брука. Руководитель проекта распорядился «прошерстить» склады института, где хранилось огромное количество радиотехники, переданной по репарациям из Германии — и набрал там медно-закисных выпрямителей (диодов) для своей машины.
- В М-1 впервые была использована двухадресная система команд, в отличии от трехадресной на МЭСМ: такую особенность предложил молодой математик Юлий Шрейдер, осваивавший основы программирования на ЭВМ. У такой системы есть ряд преимуществ по сравнению с трех- и четырехадресной: упрощается устройство управления, рациональнее используется память и отсутствует необходимость записывать малоинформативные адреса.
- У М-1 была интегрированная оперативная память на электронно-лучевых трубках, которая позволяла записывать до 256 слов. Аналогичный объем данных умещался и на магнитном барабане, который выполнял роль медленной памяти. У первой версии МЭСМ, для сравнения, в оперативной и долговременной памяти умещалось лишь по 31 числу.
Из-за последней особенности некоторые исследователи настаивают на том, что, дескать, МЭСМ на момент ввода в эксплуатацию была не более чем огромным калькулятором, и для серьезных расчетов (например, для решения уравнений в частных производных) она не годилась.
Первые среди отстающих
Сложно ответить на вопрос, почему именно Лебедев, а не Брук был выбран на роль «отца советской ЭВМ». Может быть, все дело в протекции руководившего в то время Украиной Никиты Хрущева, поскольку именно в тот период началась разработка МЭСМ. А может быть, дело в печальном факте антисемитизма и национальности Брука. Факт остается фактом, Лебедев еще до окончания разработки МЭСМ был приглашен в Москву возглавлять профильный Институт точной механики и вычислительной техники, а впоследствии стал академиком АН СССР. Брук же «дослужился» только до члена-корреспондента, и долгие годы был лишь завлабораторией.
Но несомненно, как МЭСМ, так и М-1 стали важными вехами в истории советской кибернетики и компьютерной науки. На основе московской ЭВМ в той же лаборатории позже были построены машины М-2 и М-3: последняя стала основой для серий ЭВМ «Арагац», «Раздан» и «Минск». А Лебедев, используя свои наработки при создании МЭСМ, позже разработал еще 15 советских электронно-вычислительных машин.
К сожалению, успехи Брука, Лебедева и других советских кибернетиков не позволили Советскому Союзу захватить лидерство в «компьютерной гонке». Еще в 1964 году «отец кибернетики» Норберт Винер в интервью журналу «U.S. News & World Report» сказал, что советские ученые опережают американских в области теории информации, а в части аппаратуры если и отстают, то ненамного. Но в 1966 году было принято роковое для компьютерной отрасли решение о прекращении разработки собственных вычислительных систем и копировании серии IBM/360 — в качестве единого индустриального стандарта ЭВМ.
Сергей Лебедев был против такого решения. Ученый утверждал, что копирование устаревающей иностранной системы приведет к отставанию СССР от лидеров в области компьютерной индустрии. Но к создателю МЭСМ не прислушались. Последствия перехода на заграничный стандарт можно сравнить с «фиатизацией» советского автопрома — копированием итальянских машин для создания «классического» семейства автомобилей ВАЗ.
При этом Институт точной механики и вычислительной техники, которым Лебедев руководил в последние годы жизни, спорное решение не затронуло, так как ИТМВТ занимался разработкой суперкомпьютеров для военных нужд. Именно в этой области применения компьютеров советские инженеры и ученые добились наибольшего успеха. Чего стоит только серия ЭВМ «Эльбрус», которые используются в системе ПРО второго поколения и Центре управления полетами. Увы, в создании персональных компьютеров наша промышленность подобных достижений не имела...
Это тоже интересно:
