ИТМиВТ - Институт точной механики и вычислительной техники С. А. Лебедева РАН
Институт точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева РАН - научно-исследовательский институт в области информационных технологий, вычислительной техники и микроэлектроники
English
Главная страница Контактная информация Карта сайта и поиск
Об институте Решения Проекты Образование

С.А. Лебедев и МЭСМ

И.М. Лисовский

Для небольшой группы специалистов ИТМ и ВТ АН СССР вычислительная дискретная техника началась с реализации идей академика Сергея Алексеевича Лебедева в малой электронной счетной машине — МЭСМ.

С начала 40-х годов на путях автоматизации умственного труда жизнь поставила особенно сложные задачи в области регулирования и управления процессами. Решать их в рамках аналоговой вычислительной техники становилось затруднительным. Создавая для морского флота изделия с использованием аналоговых преобразователей информации, Сергей Алексеевич начинает искать новые возможности решения стоящих задач путем применения других видов представления и переработки информации. Все больше его внимание привлекает цифровой преобразователь и двоичная система счисления. На этом пути представлялось возможным осуществить гибкое программное управление, переработку информации любого вида, решение логических задач и получение практически любой точности представления переменных величин путем увеличения числа разрядов.

Для обсуждения своих идей и некоторых результатов работ директор Института электротехники АН УССР действительный член АН УССР Сергей Алексеевич Лебедев организовывает семинары с привлечением видных ученых.

В середине 40-х годов на семинарах были обсуждены и одобрены принципы функционирования двоичной машины с иерархической организацией памяти и динамически модифицируемой программой, хранящейся в запоминающем устройстве оперативного типа, основные характеристики такой машины и ее блок-схема. Результаты своих изысканий и обсуждений на семинарах Сергей Алексеевич доложил Президиуму Академии наук УССР и начальнику отдела ЦК компартии Украины. Вскоре последовало решение в самые короткие сроки разработать и сдать в эксплуатацию цифровую вычислительную машину. Для создания машины было выделено полуразрушенное двухэтажное здание в поселке Феофания (в 15 км от Киева).

В короткий срок Сергей Алексеевич сформировал из сотрудников Института электротехники АН УССР и прикомандированных к институту сотрудников ИТМ и ВТ АН СССР коллектив (человек 20) для работы в Феофании.

Имея единственное печатное пособие — Г.Дк.Рейх «Теория и применения электронных приборов» — этот коллектив приступил к разработке и исследованиям методов аппаратной реализации машины с параллельной обработкой кодов.

Умственную работу сочетали с физической по восстановлению здания, оборудованию комнат и спортивных площадок.

После выбора доступной тогда элементной базы, разработки ламповых импульсно-потенциальных элементов началось создание принципиальных схем. Перед тем как зарегистрировать отработанную схему в журнале пригодных для использования, Сергей Алексеевич проверял на стенде каждый вариант. Первые схемы были громоздкими, перенасыщенными комплектующими изделиями. За упрощение схем Сергей Алексеевич ввел специальный коэффициент, который учитывался при начислении премий.

Много времени было потрачено на начальный период проектирования. Хорошо работающие схемы удавались с большим трудом. Сергей Алексеевич был очень терпелив, внимателен к каждому разработчику, часто садился рядом то с одним, то с другим, брал паяльник, сдвигал на лоб очки и начинал работать над схемой. Помнил хорошо не только основные схемы, но и все их варианты. Если долго не добивался требуемого результата, уходил в лес, на любимый пенек, и там, вычерчивая отдельные элементы схемы, временные диаграммы и производя расчеты часто только на пачках папирос, находил ошибки и радостный возвращался к прерванной работе.

Первые же успехи в автономной отладке устройств вызывали бурную радость, взаимные поздравления и веселья, во время которых тратились все сбережения общественной кассы, которые накапливались в виде штрафов и вознаграждений за удачные и неудачные короткие устные рассказы в автобусных поездках Киев-Феофания-Киев.

После первых успехов начали появляться гости, в частности, будущий главный конструктор ЭВМ «Стрела» Ю.Я.Базилевский со своими сотрудниками Б.И.Рамеевым и др. Они особенно внимательно обо всем расспрашивали, все рассматривали, записывали. Сергей Алексеевич подолгу пояснял им работу отдельных схем и узлов. Затем началось целое паломничество ученых, инженеров, сотрудников ЦК компартии и Совета Министров Украины. Заинтересовался новыми возможностями в области вычислительной техники и 1-й секретарь ЦК КП(б)У Н.С.Хрущев.

В начале 1950 г. группа сотрудников ИТМ и ВТ в Феофании увеличилась еще на несколько человек; среди прикомандированных был и Сергей Алексеевич Лебедев, который, оставаясь директором Института электротехники АН УССР, был назначен главным конструктором МЭСМ и стал заведующим лабораторией 1 ИТМ и ВТ АН СССР.

С самого начала работ в Феофании Сергей Алексеевич рассматривал МЭСМ как макет, на котором необходимо в самом широком диапазоне провести испытания и результаты учесть в будущей быстродействующей машине. Как только завершилась автономная отладка устройств МЭСМ, все материалы с ее результатами были уложены в большой кожаный портфель, с которым Сергей Алексеевич уехал на короткий срок в Москву. Следом понеслись телеграммы с просьбой о немедленном возвращении, так как неожиданно остановилась комплексная отладка. Это был самый ответственный и сложный этап работы, на котором также возникало много трудностей. Как и на предыдущих этапах разработки, затруднения разрешал Сергей Алексеевич, находя необходимые технические решения. Для машины была установлена круглосуточная работа, для разработчиков — трехсменная, но поскольку их было недостаточно, приходилось работать по две смены. К этому времени в Феофании были организованы питание и ночлег. Сергей Алексеевич ежедневно работал заполночь, часто забывая о еде. Все реже отвлекался на аналоговое моделирование, проводившееся в соседней с машинным залом комнате.

Много трудностей было преодолено на этапе комплексной отладки МЭСМ до полного подтверждения практикой правильности выбранных схем и их реализации. Особенно обрадовала устойчивая работа универсального арифметического устройства, в котором реализовывались все арифметические и логические операции, и имелся сумматор с цепочкой сквозных переносов. Радовало, конечно, и то, что все было новое, оригинальное, свое. Опыта — никакого. Об ЭВМ ЭНИАК и об основных принципах Дж. Неймана по построению ЭЦВМ с хранимой программой узнали только в 50-х годах, когда появились публикации в печати.

Может быть, отсутствие этой информированности положительно отразилось на выбранном пути создания дискретных машин? Сергей Алексеевич самобытно и так глубоко и всесторонне проработал основные принципы, структуру и технические решения, что в дальнейшем не потребовалось вносить сколько-нибудь значительные коррективы и дополнения.

В августе 1950 г. А.А.Ляпунов составил первую программу для вычисления факториала числа. МЭСМ безукоризненно ее выполняла.

Дальше усложнение программ и задач пошло быстрыми темпами. А.А.Ляпунов говорил, что за три месяца работы на МЭСМ он получил колоссальный опыт программирования, машинных методов реализации алгоритмов и цифрового моделирования.

Сергей Алексеевич второй раз собрал все материалы по теперь уже функционирующей машине в свой большой коричневый портфель и повез их в ИТМ и ВТ, где им развернуто было проектирование быстродействующей электронной счетной машины (БЭСМ).

6 ноября 1950 г. Сергей Алексеевич устроил в Феофании первый показ широкому кругу специалистов в разных областях науки и техники первой отечественной электронной цифровой машины, на которой решались тестовые и простейшие вычислительные задачи.

После увеличения количества блоков запоминающих устройств, дополнительной отработки алгоритмов операций сложения, вычитания, умножения и сравнения МЭСМ была представлена приемной комиссии в составе ученых Н.Н.Доброхотова, А.Ю.Ишлинского, С.Г.Крейна, С.А.Лебедева, Ф.Д.Овчаренко, И.Т.Швеца. В акте от 5 января 1951 г. комиссия зафиксировала окончание в 1950 г. разработки, изготовления и наладки МЭСМ и рекомендовала провести в дальнейшем ряд усовершенствований.

До сентября 1951 г. реализовывались рекомендации приемной комиссии и проводились ранее запланированные Сергеем Алексеевичем работы по усовершенствованию МЭСМ.

В сентябре 1951 г. МЭСМ стала решать более сложные задачи с множеством алгебраических и дифференциальных уравнений в частных производных с сотнями неизвестных. В декабре 1951 г. МЭСМ была сдана в эксплуатацию.

Появление МЭСМ послужило мощным толчком к постановке и решению актуальных задач вычислительной математики в области ядерной физики, ракетной баллистики, расчета линии электропередачи Куйбышев-Москва. Решение вручную этих задач надолго задержало бы развитие важных направлений отечественной науки и техники.

Сергей Алексеевич реализовал свою многолетнюю мечту и вместе с небольшим коллективом в Феофании выполнил колоссальную работу: создал электронную цифровую вычислительную машину.

Работать с Сергеем Алексеевичем было очень легко. Он никогда не повышал голоса даже на явно провинившихся. Относился ко всем исключительно ровно и справедливо. Всегда отмечал даже небольшие успехи своих сотрудников. Не чужд был озорным проделкам и шуткам, которые произносил абсолютно серьезно. Привлекал откровенностью, доброжелательностью, увлеченностью, а также умением увлечь других и создать убежденность в каждом равного участия в общем деле. Создавал общую атмосферу радости труда, которая рождала энергию и желание трудиться; под влиянием замечательных качеств Сергея Алексеевича в коллективе воспитывались высокая сознательность, острое чувство ответственности, инициативность, профессионализм.

После успешно завершенного этапа в разработке или после сильного ветра, который обесточивал Феофанию, организовывались пешие или автобусные туристские маршруты по живописным местам Киевской области. Сергей Алексеевич был не только талантливейшим ученым, но и необыкновенно обаятельным и галантным мужчиной. Однажды, уже в довольно прохладное время года, когда автобус проезжал мимо озера, Алиса Григорьевна, жена Сергея Алексеевича, воскликнула: «Какие чудесные водяные лилии!» Сергей Алексеевич остановил автобус, молча разделся, влез в холодную воду и поплыл. Через несколько минут большой букет лилий он преподнес Алисе Григорьевне. Мужчины в автобусе были крайне смущены. На какое-то время прекратились обычные на маршрутах поступления в общественную кассу: ни одной остроты, ни штрафов, ни вознаграждений. Наконец, Алиса Григорьевна продекламировала:

«За радость легкую дышать и жить кого, скажите, мне благодарить?»

И касса опять начинает расти. Самые большие поступления в нее текли тогда, когда с коллективом бывала Алиса Григорьевна. Она была блистательным острословом и необыкновенным человеком.

Все ее очень любили, не меньше, чем любили и уважали Сергея Алексеевича. Она была по-настоящему членом нашего коллектива. Во всем помогая Сергею Алексеевичу, Алиса Григорьевна заботилась и о том, чтобы его сотрудники были всесторонне развитыми, гармоничными людьми, а не узкими специалистами, которые «стремятся узнавать все больше обо все меньшем, до тех пор, пока не узнают все ни о чем и ничего обо всем». Алиса Григорьевна устраивала у себя на квартире вечера — встречи с известными деятелями искусства и культуры, на которых бывали Святослав Рихтер, Гмыря, Тимошенко, Березин и другие. Проходили вечера исключительно интересно и были очень полезны технической творческой молодежи. Случалось, в часы вечерних прогулок до ближайшего озера через феофанийский лес, Сергей Алексеевич высказывал вслух мысли о развитии вычислительной техники, о ее непременном самом широком распространении или, остановившись и глядя спутнику в глаза, как бы шутя бросал совершенно новые идеи. Однажды он сказал, что универсальная машина хороша только для больших сложных задач вычислительной математики, а для решения какого-нибудь одного относительно узкого класса задач, но достаточно распространенного, целесообразнее строить специализированные машины, которые должны быть значительно проще универсальных. Кроме того, он считал, что пора уже, по результатам работы МЭСМ, совмещать ввод информации с вычислительным процессом и выполнение операций над матрицами и векторами в вычислителе.

Президент Сибирского отделения АН СССР академик М.А.Лаврентьев и президент АН УССР академик Б.Е.Патон неоднократно говорили, что имя С.А.Лебедева - родоначальника отечественной вычислительной техники — по праву стоит рядом с именами И.В.Курчатова и С.П.Королева и что создание в тяжелейшие послевоенные годы первой оригинальной отечественной ЭВМ было научным и трудовым подвигом С.А.Лебедева и небольшого коллектива работавших с ним сотрудников.

На Украине высоко чтут память Сергея Алексеевича и гордятся тем, что первая в Советском Союзе электронная цифровая вычислительная машина была создана на их земле.

В память о Сергее Алексеевиче учреждена премия Академии наук УССР имени С.А.Лебедева; один из проспектов нового района  г.Киева назван именем С.А.Лебедева; у въезда в новое здание Института кибернетики АН УССР воздвигнута стела в память о первой электронной цифровой вычислительной машине в СССР и ее создателе С.А.Лебедеве.

 

© 1948—2016 «ИТМиВТ»
Версия для печати Контактная информация