31 янв. 2013 г.

Были ли советские компьютеры самыми лучшими в мире?


Сергей Алексеевич Лебедев (1902 —1974)
Ю.Визбор когда-то написал  песенку, слова которой до сих пор то и дело поминают:

Зато мы делаем ракеты
И перекрыли Енисей.
А также в области балета
Мы впереди планеты всей.

Песенка была, хоть и ерническая, но перечисленными достижениями Советский Союз, в самом деле, гордился.  Было чем гордиться.

Существовала  еще одна отрасль, в которой Советский Союз лидировал. Такой отраслью была вычислительная техника. Возможно, многим сегодня этот факт покажется невероятным. Так же, как то, что в начале 1950-х годов на Европейском континенте было всего два работающих компьютера. Один из них, построенный К.Цузе, работал в Швейцарии, а второй – в Киеве, в Институте электротехники АН УССР. Компьютер этот назывался Малой Электронной Счетной Машиной (МЭСМ). Его создал коллектив ученых под руководством Сергея Алексеевича Лебедева (1902 —1974).

С.А.Лебедев – из первого поколения тех студентов, что начали учиться уже при советской власти. В 1921 году он поступил на электротехнический факультет МВТУ. В 1928 году С.А.Лебедев уже преподает на этом факультете, который в скором времени выделился в отдельный вуз, Московский энергетический институт. Одновременно молодой ученый становится научным сотрудником Всесоюзного электротехнического института и спустя 10 лет уже  возглавляет там лабораторию электрических сетей, а потом – отдел автоматики.
Работа С.А.Лебедева была связана с проблемами устойчивости энергосистем. Эта проблема возникает при объединении электростанций для совместного использования и передачи электроэнергии. При этом неисправность в одном месте (например, из-за аварии на электростанции) вызывает по всей энергосистеме  мгновенный скачок электрического тока, который может вывести из строя не только линии электропередач, но и другие электростанции, иной раз очень отдаленные. В результате возникает целая цепь аварий, ведущая к последовательному отключению электростанций и развалу всей энергосистемы. Можно ли придумать какие-то устройства, защищающие энергосеть от повреждений, подобно тому, как это делают известные всем бытовые предохранители?  

Оказывается, можно, хотя и не просто. С математической точки зрения скачки мощности в энергетических сетях описываются системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Если очень быстро и очень точно решить эту систему, можно предсказать последствия аварии. А значит, предотвратить катастрофические последствия, своевременно изолировав аварийные участки и переключив имеющиеся мощности так, чтобы избежать нарастания дисбаланса в энергосети между потреблением и производством электроэнергии.

Ключевые слова здесь: «быстро» и «точно». Еще до войны в лаборатории С.А.Лебедева создавались специальные электронные схемы, дифференциальные анализаторы, справлявшиеся с этой задачей в течение всего 1/50 секунды и отдававшие необходимые командные импульсы для устройств управления.

Война прервала эти работы. Отдел  занялся военной тематикой. Одна из его разработок –система стабилизации танковой пушки, позволявшая танкистам вести прицельный огонь без остановки боевой машины. Кстати, при решении сходных задач для зенитчиков «чистому математику» Норберту Винеру (1894  —  1964) пришла в голову мысль о том, что необходима наука об общих принципах управления, которую он назвал кибернетикой. А у «технаря» С.А.Лебедева возникла мысль о необходимости создания универсальной электронной вычислительной машины. Эту мысль он и его сотрудники начали воплощать в жизнь в 1947 году в Киеве, в институте электротехники украинской Академии наук. Машина «задышала» в ноябре 1950 года, а уже в начале 1951 года заработал действующий макет электронного программного вычислителя.

А.Косолапов. Генетика
Как раз в это время «партийные руководители» науки разделались с генетикой, объявив ее буржуазной лженаукой. Теперь они с подозрением приглядывались к не менее буржуазной кибернетике, всерьез обсуждавшей вопрос, может ли машина мыслить. Хотя даже простым рабочим и крестьянам ясно: машина мыслить не должна, машина должна ездить. 

Но у новорожденного советского компьютера появились хорошие защитники. Уже в мае 1951 года МЭСМ продемонстрировали группе крупных советских математиков, которые занимались расчетами термоядерной реакции, а также управлением полетами ракет. Работа коллектива С.А.Лебедева была признана чрезвычайно важной, а вычислительные машины – необходимейшим научным инструментом. Началось производство Больших Электронных Счетных Машин (БЭСМ). Их производительность достигала 20 тысяч элементарных операций в секунду. То есть, современным языком говоря, процессор работал на частоте около 20 КГц. В 200 тысяч раз медленнее любого из нынешних персональных компьютеров! Но тогда эта производительность казалась ошеломляющей.

Излишне говорить, что создавались эти машины по оригинальным советским схемам из советских  же комплектующих. Сборка тоже была отечественная и соответствовала советским стандартам. Первые вычислительные машины были прочными, словно танки. Говорят, что среди инструментов для их  обслуживания имелась даже кувалда.

Первые машины из семейства БЭСМ были собраны на лампах. Но как только появились советские полупроводниковые приборы, их тут же внедрили в электронное машиностроение. И уже в начале 1960-х годов вычислительные машины стали существенно меньше размером, надежность же их повысилась на два порядка. Хотя аварийные остановы были обычным делом. Говорю об этом с полной ответственностью. На одном из таких монстров мне удалось поработать. Впрочем, тогда это чудовище казалось мне сказочной красавицей. Я бы даже сказал, культуристкой с накачанными бицепсами. Так быстро она расправлялась с задачами, которые перед ней ставили. 
Статья опубликована на сайте Школа жизни
и в ЖЖ

Статья опубликована на сайте Школа жизни
Полезные ссылки:
  1. История вычислительной техники в СССР
  2. Компьютеры в Политехническом музее
  3. Виртуальный украинский компьютерный музей
  4. История компьютера – Сергей Лебедев
  5. Вычислительная машина 5Э92б: Бессмертная душа "Алдана"

Комментариев нет:

Отправить комментарий