Размещено на http://www.allbest.ru/

Первые советские электронно-вычислительные машины

Оглавление

1. Первые советские ЭВМ

2. Архивы

Заключение

• Список использованных источников

1. Первые советские ЭВМ

"Уметь дать направление - признак гениальности"

Ф.Ницше

В начале 50 годов появились первые советские электронные вычислительные машины, созданием которых руководили главным образом специалисты в области электротехники и радиоэлектроники. В первую очередь здесь стоит назвать малую электронную вычислительную машину МЭСМ, построенную в Киеве под руководством Сергея Алексеевича Лебедева (1902-1974), тогда действительного члена Академии наук Украины. Переехав в Москву, Сергей Алексеевич организовал и возглавил Институт точной механики и вычислительной техники Академии наук СССР. Здесь же под его руководством была в 1952 году завершена работа над "Быстродействующей Электронной Счетной Машиной Академии наук СССР", коротко БЭСМ. Машина БЭСМ пользовалась наибольшей известностью по сравнению с другими первыми советскими вычислительными машинами. Она имела память в 2048 ячеек и к моменту ввода в эксплуатацию была самой быстро действующей машиной в мире, обладая скоростью 8 тысяч операций в секунду.

В 1953 году Сергей Алексеевич Лебедев был избран академиком. Руководимый им институт разработал целый ряд новых моделей вычислительных машин. Отметим наиболее мощную из советских ламповых вычислительных машин М-20 с весьма удачной системой команд и скоростью около 20 тысяч арифметических операций в секунду (в среднем) и самую мощную из машин второго поколения БЭСМ-6 о которой мы еще упомянем в дальнейшем.

Примерно в одно время с машиной БЭСМ была завершена работа над вычислительной машиной средней мощности М-2, работа над которой начиналась в лаборатории Энергетического института имени Г.М. Кржижановского АН СССР. Созданием этой машины руководили член-корреспондент АН СССР И.С. Брук и М.А. Карцев. Первоначально машина М-2 имела память на электронно-лучевой трубке, которая вскоре была заменена, так что М-2 оказалась первой из советских машин с памятью на ферритовых сердечниках.

Рисунок 1-хронология

вычислительный машина лебедев компьютер

В своей первой машине Лебедев реализовал основополагающие принципы построения компьютеров, такие как:

- наличие арифметических устройств, памяти, устройств ввода/вывода и управления;

- кодирование и хранение программы в памяти, подобно числам;

- двоичная система счисления для кодирования чисел и команд;

- автоматическое выполнение вычислений на основе хранимой программы;

- наличие как арифметических, так и логических операций;

- иерархический принцип построения памяти;

- использование численных методов для реализации вычислений.

Через год после завершения БЭСМ и М-2, в 1953 году, была построена еще одна советская электронная вычислительная машина - "Стрела", главным конструктором которой был Ю.Я. Базилевский. В отличие от БЭСМ и М-2 "Стрела" была построена в нескольких экземплярах.

В 1954 году под руководством инженера (позже - доктор технических наук) Башира Искандеровича Рамеева была завершена работа над машиной "Урал", которая уже выпускалась серийно.

Машина "Урал-1" - небольшая и медленная машина с оперативной памятью на магнитном барабане; она вскоре была заменена более мощной "Урал-2" с памятью на ферритовых сердечниках. Затем семейство "Уралов" пополнилось моделями "Урал-3" и "Урал-4" и наконец, более мощными полупроводниковыми машинами второго поколения "Урал-14" и "Урал-16".

В середине 50 годов работы над созданием электронных вычислительных машин в СССР развернулись широким фронтом. Кроме упоминавшихся уже нами центров разработки ЭВМ, были организованы новые институты в Киеве, Минске, Ереване и других городах. В Киеве работы над ЭВМ сосредоточились в созданном 1957 году Институте кибернетики, который возглавил 34-летний доктор физико-математических наук Виктор Михайлович Глушков, академик, лауреат Ленинской и Государственных премий. Первая машина молодого института, получившая название "Киев" была закончена в начале 60 годов. Затем последовал ряд новых разработок, среди которых получили особое признание ЭВМ "Проминь" и "Мир" (машина инженерных расчетов). Они предназначались для широкого использования в КБ и лабораториях, где требуется выполнение технических расчетов методами вычислительной математики. Для ЭВМ "МИР", создание которой было отмечено Государственной премией, учеными Института кибернетики был разработан специальный язык программирования позволяющий "общаться" с машиной.

В Минске под руководством В. Пряжиловского был создан класс машин, названных именем столицы БССР."Минск-1" и "Минск-2" были ламповыми ЭВМ, в "Минск-22" и "Минск-32" была применена полупроводниковая электроника. Кроме того, "Минск-32"(по сравнению с другими советскими ЭВМ того же класса) имела большую память, что позволяло широко использовать ее для решения экономических и информационно-логических задач, в автоматизированных системах управления и т.д. Серийный выпуск белорусских ЭВМ был организован на одном из лучших советских "компьютерных" заводов - Минском заводе ЭВМ имени С. Орджоникидзе.

В Ереванском институте математических машин создано два семейства ЭВМ - "Раздан" и "Наири". Машины последнего типа пользовались особой популярностью и применялись для инженерных расчетов, обработки экспериментальных данных и для управления сложными физическими экспериментами.

Наряду со специализированными институтами активное участие в разработке теоретических и практических принципов построения ЭВМ приняли учебные институты - МГУ, МВТУ, МЭИ, МИФИ и др. Например в МГУ была создана машина "Сетунь" - единственная в мире ЭВМ, в которой используется троичная система счисления, наиболее экономочная с точки зрения использования аппаратных средств.

Вслед за США, Англией и СССР началась разработка "национальных машин" в других странах - Голландии, Австралии, Польше, Швеции и т.д.

2. Архивы

В Киеве, в Национальной академии наук Украины, где создавалась МЭСМ, сохранена конструкторская документация и папки с материалами о первой отечественной ЭВМ, многие из которых составлены С.А. Лебедевым. Чья-то заботливая рука сорок лет назад написала на них: "Хранить вечно".

Перелистаем некоторые. В короткой записке, направленной в Совет по координации Академии наук СССР С.А. Лебедев написал: "Быстродействующими электронными счётными машинами я начал заниматься в конце 1948 г. В 1948-1949 годах мной были разработаны основные принципы построения подобных машин. Учитывая их исключительное значение для нашего народного хозяйства, а также отсутствие в Союзе какого-либо опыта их постройки и эксплуатации, я принял решение как можно быстрее создать малую электронную счётную машину (МЭСМ), на которой можно было бы исследовать основные принципы построения, проверить методику решения отдельных задач и накопить эксплуатационный опыт. В связи с этим было намечено первоначально создать действующий макет машины с последующим его переводом в малую электронную счётную машину. Чтобы не задерживать разработку, запоминающее устройство пришлось выполнить на триггерных ячейках, что ограничило его ёмкость. Разработка основных элементов была проведена в 1948 г.

...К концу 1949 г. были разработаны общая компоновка машины и принципиальные схемы её блоков. В первой половине 1950 г. изготовлены отдельные блоки и приступили к их отладке во взаимосвязи, к концу 1950 г. отладка созданного макета была закончена. Действующий макет успешно демонстрировался комиссии".

Через два месяца после демонстрации макета С.А. Лебедев выступил на закрытом учёном совете Института электротехники и теплоэнергетики АН Украины. Сохранился протокол2 учёного совета, который впервые был опубликован в журнале "Управляющие системы и машины" (1992, № 1/2).

Лаборатория С.А. Лебедева входившая в состав руководимого им института располагалась в двухэтажном здании в бывшем монастырском местечке Феофании под Киевом. В проектировании, монтаже, отладке и эксплуатации МЭСМ активно участвовали сотрудники лаборатории Лебедева: кандидаты наук Л.Н. Дашевский и Е.А. Шкабара, инженеры С.П. Погребинский, Р.Г. Офенгенден, А.Л. Гладыш, В.В. Крайницкий, И.П. Окулова, З.С. Зорина-Рапота, техники-монтажники С.Б. Розенцвайг, А.Г. Семеновский, М.Д. Шулейко, а также сотрудники и аспиранты лаборатории: Л.М. Абалышникова, М.А. Беляев, Е.Б. Ботвиновская, А.А. Дашевская, Е.Е. Дедешко, В.А. Заика, А.И. Кондалев, И.В. Лисовский, Ю.С. Мозыра, Н.А. Михайленко, З.Л. Рабинович, И.Т. Пархоменко, Т.И. Пецух, М.М. Пиневич, Н.П. Похило, Р.Я. Черняк.

4 января 1952 г. Президиум АН СССР заслушал доклад3 Лебедева о вводе малой электронно-цифровой счётной машины МЭСМ в эксплуатацию.

В 1952 г. МЭСМ была практически единственной в стране ЭВМ, на которой решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов (Я.Б. Зельдович), космических полётов и ракетной техники (М.В. Келдыш, А.А. Дородницын, А.А. Ляпунов), дальних линий электопередач (С.А. Лебедев), механики (Г.Н. Савин), статистического контроля качества (Б.Е. Гнеденко) и др.

Вот один из многих документов, свидетельствующих об этом:

Академия наук

Союза Советских Социалистических республик

Математический институт им.В.А. Стеклова

Секретно

Экз.

26 ноября 1953 г. № 438с

Директору Института электротехники Академии наук УССР члену-корреспонденту АН УССР А.Д. Нестеренко. Дирекция Отделения прикладной математики Математического института им. В.А. Стеклова Академии наук СССР приносит глубокую благодарность Институту электротехники Академии наук УССР за участие в большой и важной вычислительной работе, выполненной с ноября 1952 г. по июль 1953 г. на малой электронной счетной машине конструкции академика С.А. Лебедева.

За этот период научная группа Математического института АН СССР под руководством академика А.А. Дородницына и доктора физико-математических наук А.А. Ляпунова совместно с коллективом лаборатории № 1 (руководитель академик С.А. Лебедев) Института электротехники АН УССР провела весьма трудоемкие расчеты по трем сложным программам, выполнив на электронной машине около 50 млн. рабочих операций. Особенно следует отметить добросовестный и напряженный труд заместителя заведующего лабораторией Л.Н. Дашевского, главного инженера Р.Я. Черняка, инженеров А.Л. Гладыш, Е.Е. Дедешко, И.П. Окуловой, Т.И. Пецух, С.Б. Погребинского и техников Ю.С. Мозыры, С.Б. Розенцвайга и А.Г. Семеновского. Эти сотрудники, не считаясь со временем, приложили много усилий для обеспечения бесперебойной и качественной работы машины.

Директор Отделения прикладной математики МИ АН СССР

академик М.В. Келдыш

После МЭСМ началась разработка специализированной ЭВМ (СЭСМ) для решения систем алгебраических уравнений (главный конструктор З.Л. Рабинович). СЭСМ была спроектирована на ламповых элементах. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С.А. Лебедев. Это была его последняя работа в Киеве. Впоследствии специализированные ЭВМ (различного назначения) стали важным классом средств вычислительной техники. Это ещё раз говорит о прозорливости учёного, выдвинувшего идею специализации ЭВМ на заре их создания. Сергей Алексеевич переехал в Москву и стал директором института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР.

Выступая на учёном совете Института кибернетики АН Украины, посвящённом 25-летию создания МЭСМ, В.М. Глушков так оценил значение МЭСМ для развития вычислительной техники на Украине и в стране:

"Независимо от зарубежных учёных С.А. Лебедев разработал принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой. Под его руководством была создана первая в континентальной Европе ЭВМ, в короткие сроки были решены важные научно-технические задачи, чем было положено начало советской школе программирования. Описание МЭСМ стало первым в стране учебником по вычислительной техники. МЭСМ явилась прототипом Большой электронной счётной машины БЭСМ. Лаборатория С.А. Лебедева стала организационным зародышем Вычислительного центра АН Украины, а впоследствии Института кибернетики АН Украины.

На здании, где располагался Институт электротехники АН Украины, директором которого был С.А. Лебедев, установлена мемориальная доска. Выступая в день её открытия, президент АН Украины Б.Е. Патон сказал:

"Мы всегда будем гордиться тем, что именно в Академии наук Украины, в нашем родном Киеве расцвёл талант С.А. Лебедева как выдающегося учёного в области вычислительной техники и математики. Его эстафету подхватил В.М. Глушков. И теперь у нас плодотворно работает один из крупнейших в мире Институт кибернетики им В.М. Глушкова АН Украины.

Он жил и трудился в период бурного развития электроники, вычислительной техники, ракетостроения, освоения космоса и атомной энергии. Будучи патриотом своей страны, Сергей Алексеевич принял участие в крупнейших проектах И.В. Курчатова, С.П. Королёва, В.М. Келдыша, обеспечивающих создание щита Родины. Во всех их работах роль электронно-вычислительных машин, созданных Сергеем Алексеевичем, без преувеличения, огромна.

Его выдающиеся труды навсегда войдут в сокровищницу мировой науки и техники, а его имя должно стоять рядом с именами этих великих учёных.

С первых шагов творческой деятельности он выдвинул и все последующие годы последовательно проводил в жизнь генеральный принцип построения таких машин - распараллеливание вычислительного процесса. В МЭСМ и БЭСМ с этой целью использовались арифметические устройства параллельного действия. В М-20 и М-40 добавилась возможность работы внешних устройств параллельно с процессором. В БЭСМ-6 появился конвейерный (или "водопроводный", как назвал его Лебедев) способ выполнения вычислений.

Супер-ЭВМ, в разработку которых Сергей Алексеевич вложил столько труда, были и остаются ведущим классом машин в вычислительной технике.

Рисунок 2 -первые советские ЭВМ

Рисунок 3 -БЭСМ -6 суперкомпьютер среди машин второго поколения.

Заключение

Среди ученых мира, современников Лебедева, нет человека, который подобно ему обладал бы столь мощным творческим потенциалом, чтобы охватить своей научной деятельностью период от создания первых ламповых ЭВМ, выполняющих лишь сотни и тысячи операций в секунду, до сверхбыстродействующих супер-ЭВМ на полупроводниковых, а затем на интегральных схемах с производительностью до миллионов операций в секунду. Научная школа Лебедева, ставшая ведущей в бывшем СССР, по своим результатам успешно соперничала с известной американской фирмой IBM. Под его руководством были созданы и переданы для серийного выпуска 15 типов высокопроизводительных, наиболее сложных ЭВМ, каждая - новое слово в вычислительной технике, более производительная, более надежная и удобная в эксплуатации.

Исследования по искусственному интеллекту воплощались в машинах серии "МИР". В ЭВМ "МИР-1" (1965 г.) и "МИР-2" (1969 г.) была впервые реализована идея повышения уровня "машинного интеллекта" за счет применения развитых внутренних машинных языков и высокоэффективных интерпретирующих систем, построенных на принципе иерархического микропрограммного управления. Таким образом, впервые в мировой практике в качестве внутреннего машинного языка были использованы развитый процедурно-ориентированный язык и ступенчатая организация микропрограммного управления. Одновременно был создан специальный входной язык "АНАЛИТИК", совпадающий в своей основе с внутренним языком ЭВМ "МИР-1", что позволило практически исключить процесс трансляции с входного языка на внутренний и свести его в основном к операциям перекодирования. Идею интерпретации развитых входных языков впоследствии стали широко использовать при создании больших ЭВМ как в нашей стране, так и за рубежом.

Список использованных источников

1. Статья Владимира Сосновского и Антона Орлова " Советские компьютеры..."

2. Свободная энциклопедия "Википедия" [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Архитектура_фон_Неймана. - Загл. с экрана.

3. Статья "История первых ЭВМ, или Они были первыми" журнала "Хабаровский компьютерный рынок"

Размещено на Allbest.ru