Научная школа С.А. Лебедева

В 50-60-х годах в области отечественной вычислительной техники эффективно развивалось несколько направлений. Наиболее известными были научные школы С.А. Лебедева, В.М. Глушкова, И.С. Брука и Б.И. Рамеева («Пензенская школа»).

Научная школа Лебедева возникла как результат огромного труда ученого и его творческих сподвижников по созданию сверхбыстродействующих универсальных и специализированных ЭВМ — наиболее сложных классов средств вычислительной техники.

Появление нового научного направления и, тем более, научной школы — сложный творческий процесс. Создание научной школы Лебедева может служить классическим примером.

Среди ученых в нашей стране и за рубежом нет человека, который, подобно Лебедеву, обладал столь мощным творческим потенциалом, чтобы охватить период от создания первых ламповых ЭВМ, выполнявших лишь сотни и тысячи операций в секунду, до сверхбыстродействующих супер-ЭВМ на полупроводниковых, а затем интегральных схемах. За двадцать лет под его руководством было создано пятнадцать высокопроизводительных — наиболее сложных — ЭВМ, и каждая — новое слово в вычислительной технике: более производительная, более надежная и удобная в эксплуатации (см. Приложение 3).

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. В последующих ЭВМ — многопроцессорность и т. д. и т. п. (упомянуты лишь главные этапы в распараллеливании вычислительного процесса, без детализации).

Каждая новая ЭВМ была результатом радикальной переработки предыдущей с критическим осмыслением всего нового, что появилось в стране и за рубежом и с «оглядкой» на возможности отечественной технологии и промышленности. Простой перевод ЭВМ с одной элементной базы на другую, более совершенную, не приносил ученому творческого удовлетворения. Не случайно сверхплановая полупроводниковая БЭСМ-4, повторявшая структуру и команды М-20, не получила от него высокой оценки. Он не мог не поддержать инициативу молодежи создать первую полупроводниковую ЭВМ, но сам в это время вместе со своими помощниками (А.Н. Томилиным и др.) уже моделировал будущую БЭСМ-6, стремясь теоретически обосновать структуру и параметры новой машины. «ЭВМ надо разрабатывать, предварительно рассчитывая ее», — об этом он сказал сразу же после создания БЭСМ и неуклонно следовал этому принципу.

Первое детище С.А. Лебедева — МЭСМ. За пультом Л.Н. Дашевский (справа) и С.Б. Погребинский (Киев, 1951 г.)
Коллектив создателей БЭСМ-6 (слева направо): Валентин Лаут, Александр Томилин, Лев Королев, Владимир Смирнов, Андрей Соколов, Валентин Иванов, Леонид Зак, Владимир Мельников, Сергей Лебедев, Владимир Семешкин

С.А. Лебедев умел доводить задуманную идею до практического воплощения и прививал это качество своим ученикам. Интересно проследить, как менялись формы такого обучения.

На первых порах, когда он был фактически единственным специалистом, представлявшим принципы построения и работы ЭВМ, то в процессе проектирования, наладки и запуска в эксплуатацию машины (например, МЭСМ, БЭСМ, М-20) он выступал как главный конструктор, как инженер-отладчик, а если требовали обстоятельства, — как техник-монтажник. Иначе говоря, учил живым, наглядным примером. Позднее, с появлением достаточно квалифицированных специалистов, Лебедев доверял им значительную часть работ, оставляя себе наиболее трудные участки, связанные с обоснованием нововведений, с теоретическим обоснованием структуры и параметров ЭВМ.

Нетрудно представить, с какой колоссальной отдачей работал коллектив лебедевского института эти два десятилетия! Что помогало сотрудникам выдержать такой темп, воодушевляло на творческие искания, вливало силы во время многомесячной круглосуточной отладки каждой машины, и позднее, при установке их на различных объектах, где условия были далеки от нормальных?

На первое место следует поставить выдающуюся роль Сергея Алексеевича как блестящего научного руководителя. Он, как никто другой в то время, очень глубоко разобрался в новой области науки и техники, очень четко ставил цели коллективам разработчиков, активно, с полным знанием дела участвовал в их достижении.

Ученый обладал большим инженер-ным опытом и интуицией, которые позволили ему самому убедиться (и убедить других) в возможности слаженной работы тысяч электронных ламп, на которых строились первые ЭВМ. Он сам являл пример беззаветного служения науке, не чурался черновой, вспомогательной работы, если этого требовало дело. Всегда находил общий язык с теми, с кем работал.

Наконец, он умел подобрать кадры и наиболее эффективно организовать работу сотрудников. И в Киеве, и в Москве имел двух-трех помощников, имевших достаточные творческие и организаторские способности, а остальной коллектив подбирал из молодых специалистов, только что окончивших учебные институты, увлекая их новизной и грандиозностью своих замыслов.

Сергей Алексеевич в своем саду (60-е гг.)

Сопутствующим, но важным фактором была новизна и перспективность проблемы создания цифровой техники. Этот фактор действовал не только в стенах ИТМ и ВТ АН СССР, но и в других организациях. Тем более, что вычислительная техника развивалась прямо на глазах, обещая все новые и новые эффективные применения, содействуя техническому прогрессу и творческому росту исследователей. Многочисленные публикации С.А. Лебедева сыграли в этом очень большую роль.

Немаловажным было и творческое соревнование, которое шло между различными организациями, разрабатывающими ЭВМ, и стремление идти вровень с достижениями за рубежом.

В Киеве в распоряжении С.А. Лебедева была лаборатория из нескольких десятков человек.

В Москве его стараниями молодая научная организация — ИТМ и ВТ АН СССР — превратилась в лидера компьютеростроения, осуществился замысел ученого: организация широкого фронта исследований в области вычислительной техники. В целях подготовки кадров специалистов по инициативе С.А. Лебедева в Московском физико-техническом институте была создана кафедра вычислительной техники. Базовой организацией для нее стал ИТМ и ВТ АН СССР. Эту кафедру Сергей Алексеевич возглавлял до 1973 г. Как заботливый садовник (а он и был1 таким на своей даче в Подмосковье), растил он молодые кадры. Обширные знания позволяли ему самые сложные вещи объяснять легко и просто. Его глубокая порядочность, кристальная честность оказывали на студентов большое воспитательное воздействие.

Не получившие своевременного признания и должной поддержки МЭСМ и БЭСМ предстали в свете последующих достижений лебедевского коллектива как основополагающие работы в области вычислительной техники, что содействовало росту авторитета ученого и возглавляемого им коллектива.

Главный конструктор доволен: «за спиной» БЭСМ-6! Рядом с С.А. Лебедевым участники разработки В.А. Иванов (слева) и В.И. Семешкин (1968 г.)

ИТМ и ВТ АН СССР стал широко известен не только в стране, но и за рубежом.

Постепенно, хотя и с опозданием, приходило официальное признание заслуг. При полном безразличии С.А. Лебедева к наградам и несмотря на противодействие со стороны некоторых недоброжелателей, их было немало: ордена Ленина (1954,1962,1972), звание Героя Социалистического труда (1956), Ленинская премия (1966), Государственная премия СССР (1969), орден Октябрьской Революции (1971).

Вместе с Сергеем Алексеевичем высокие награды получили многие сотрудники ИТМ и ВТ АН СССР.

Научная школа создается тогда, когда у ученого, ее основателя, появляются ученики, вырастающие в ученых, способных вести самостоятельные исследования, продолжая дело, традиции, замыслы учителя.

«Птенцы» Лебедева, выращенные в ИТМ и ВТ АН СССР, оказались достойными учениками, стали крупными учеными.

В Москве с Сергеем Алексеевичем работал Владимир Андреевич Мельников, который активно участвовал в разработке и отладке БЭСМ. Был ответственным исполнителем при создании БЭСМ-2, помогал воспроизвести ее в Китае. Сергей Алексеевич, убедившись в недюжинных способностях ученика, начиная разработку БЭСМ-6, назначил его своим заместителем. После завершения работ по БЭСМ-6 Мельников стал вместе с С.А. Лебедевым и А.А. Соколовым главным конструктором вычислительной системы АС-6, совместимой по программному обеспечению с БЭСМ-6. Созданная в короткие сроки вычислительная система АС-6 воплотила в себе многие идеи, составившие основу будущих супер-ЭВМ. Она использовалась совместно с БЭСМ-6 в космической программе «Союз-Аполлон» и последующих запусках космических кораблей. Мельников был избран членом-корреспондентом, а затем действительным членом Академии наук СССР (теперь РАН), награжден орденом Ленина (1956), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1971 и 1976), лауреат Государственных премий (1969 и 1980), а также лауреат Премии президиума АН Украины им. С.А. Лебедева. С 1976 г. работал директором Института проблем кибернетики РАН и являлся главным конструктором супер-ЭВМ «Электроника СБИС». В 1993 г. скоропостижно скончался.

С.А. Лебедев (второй слева) во время поездки в Англию (Кембридж, 1964 г.)

«Ас отладки» В.С. Бурцев оказался асом и в науке. Когда он представил ученому совету диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук (она обобщала опыт создания ЭВМ «Диана-1» и «Диана-2»), то ученый совет единогласно проголосовал за присвоение ему звания доктора наук. Своей самоотверженной работой он завоевал полное доверие у С.А. Лебедева и стал его< надежным помощником во втором направлении работ ученого — создании высокопроизводительных управляющих и информационных комплексов для объектов ПРО и центров контроля космического пространства.

Когда С.А. Лебедева не стало, Бурцев был назначен директором ИТМ и ВТ АН СССР. Продолжая дело своего учителя, много сил отдал созданию семейства супер-ЭВМ «Эльбрус» и дальнейшему развитию работ в области ПРО. Был избран членом-корреспондентом, а затем действительным членом РАН. С 1986 г. — директор Вычислительного центра коллективного пользования при президиуме РАН.

С.А. Лебедев принимает группу грузинских ученых. Второй слева — президент АН СССР А.Н. Несмеянов

Под его руководством разрабатывается супер-ЭВМ, использующая новейшие принципы оптической обработки информации с автоматическим распараллеливанием процессов обработки информации в многомашинных и многопроцессорных комплексах. Принцип распараллеливания вычислений, выдвинутый Лебедевым, получил в работах его ученика логическое развитие.

В.С. Бурцев награжден четырьмя орденами, лауреат Ленинской и двух Государственных премий, а также лауреат Премии президиума АН Украины им. С.А. Лебедева.

Лебедевскую школу прошли и сохраняют ей верность десятки, если не сотни специалистов. Часть из них уже на пенсии, часть еще работает у В.А. Мельникова (Л.Н. Королев, В.П. Иванников, Л.Н. Томилин и др.), у В.С. Бурцева (И.К. Хайлов, В.И. Перекатов, В.Б. Федоров, В.П. Торчигин, Ю.Н. Никольская и др.). Большинство же связало жизнь с ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А. Лебедева РАН (Г.Г. Рябов, В.И. Рыжов, В.В. Бардиж, ГШ. Головистиков, ВЛ. Лаут, А.С. Федоров, А.А. Соколов, М.В. Тяпкин, В.И. Смирнов и др.). К сожалению, рамки книги не позволяют рассказать обо всех подробно.

Супер-ЭВМ, в разработках которых Сергей Алексеевич и руководимый им коллектив вложили столько труда, были и остаются ведущим классом машин в вычислительной технике.

ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А. Лебедева РАН бережно хранит традиции, заложенные и развитые Сергеем Алексеевичем. Институт не сдал своих позиций: вслед за супер-ЭВМ «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2» вступает в строй супер-ЭВМ «Эльбрус 3–1», выполняющая 1 млрд. операций в секунду. Такая скорость вычислений делает ее одной из самых быстрых в мире! Супер-ЭВМ «Эльбрус 3–1» воплотила в себе лучший отечественный опыт.

Учитывались и достижения вычислительной техники за рубежом. Мне же хочется отметить ту особенность, которая делает честь создателям мощного вычислительного комплекса: математическое обеспечение «Эльбруса 3–1» может расширяться за счет огромного количества программ, наработанных для БЭСМ-6! Это достигается при включении в его состав супер-ЭВМ «Эльбрус-5» (руководитель работы М.В. Тяпкин) — микроэлектронной копии БЭСМ-6. Ученики сохранили и умножили то, что было сделано при учителе.

Г.Г. Рябов, директор ИТМ и ВТ им. С.А. Лебедева РАН

В разработку новой эффективной техники много труда и творческого вдохновения вложили главный конструктор комплекса — директор ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А. Лебедева РАН с 1986 г., чл. — кор. РАН Геннадий Георгиевич Рябов, а также главные конструкторы оснорных машин комплекса д-ра техн. наук Андрей Андреевич Соколов и Марк Валерианович Тяпкин. Последним ученая степень докторов наук была присвоена без защиты диссертаций. Оба они отличились еще в годы создания БЭСМ и БЭСМ-6, а сегодня, по единодушному мнению, это специалисты самой высокой квалификации, «золотой фонд» института. Прекрасно работает большой коллектив их молодых помощников.

Система автоматизации проектирования ЭВМ, разработанная под руководством Г.Г. Рябова, помогла своевременно и качественно осуществить проектирование комплекса. За ее создание группе сотрудников института во главе с Г.Г. Рябовым была присуждена Государственная премия.

В большинстве других организаций сложилось иное положение. Слепое копирование зарубежной техники, отказ от сотрудничества с европейскими странами не прошли даром не только для тех, кто этому способствовал, но и нанесли труднопоправимый ущерб научно-техническому прогрессу в области наиболее широко используемых классов вычислительной техники и электронному машиностроению в целом.