Говорят 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 в начале 1957 г., Лебедев пишет «Иыстродействующими электронными счетными машинами я начал мпиматься в конце 1948 г. В 1948–1949 гг. 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 счетную машину, 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 счетную машину. Чтобы не задерживать разработку, запоминающее устройство пришлось выполнить на триггерных ячейках, что ограничило его емкость. Разработка основных элементов была проведена в 1948 г… К концу 1949 г. были разработаны общая компоновка машины и принципиальные схемы ее 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 ученом совете Института электротехники и теплоэнергетики АН Украины. Сохранился протокол ученого совета, который впервые был опубликован в журнале «Управляющие системы и машины» (1992, № 1/2). Учитывая значение этого документа для истории вычислительной техники, приведем его полностью.
Секретно Экз.
Протокол № 1 заседания закрытого ученого совета
института электротехники и теплоэнергетики АН УССР
от 8 января 1951 г.
Присутствовали:
члены ученого совета: действ, чл. АН УССР И.Т. Швец, чл. АН УССР С.А. Лебедев, чл. — кор. АН УССР С.И. Тетельбаум, д-ра техн. наук А.Д. Нестеренко, В.И. Толубинский, канд. техн. наук Л.В. Цукерник, Е.В. Хрущева, А.Н. Милях, А.И. Петров.
Приглашенные:
председатель Бюро ОТН, действ, чл. АН УССР Н.Н. Доброхотов.
Институт математики: директор ин-та, действ, чл. АН УССР А.Ю. Ишлин-ский, зав. отделом И.Б. Погребыский, д-р техн. наук С.Г. Крейн.
Институт электротехники: сотрудники лаборатории моделирования и регулирования (зав. лаб. С.А. Лебедев), канд. техн. наук Л.Н. Дашевский, канд. техн. наук Е.А. Шкабара, мл. науч. сотр. З.Л. Рабинович, инженер С.Б. Погребин-ский, сотрудник лаборатории автоматики, канд. техн. наук Г.К. Нечаев.
Повестка дня:
1. Счетно-решающая электронная машина (доклад директора Института электротехники АН УССР, действ, чл. АН УССР С.А. Лебедева).
Слушали: Доклад действ, чл. АН УССР С.А. Лебедева «Счетно-решающая электронная машина».
Принцип работы быстродействующей машины — принцип арифмометра. Основные требования к такой машине — ускорение и автоматизация счета. Перед лабораторией была поставлена задача создать работающий макет электронной быстродействующей счетной машины. При разработке макета нами был принят ряд ограничений. Скорость операций принята равной 100 операциям в секунду. Количество знаков ограничено пятью в десятичной системе (16 знаков двоичной системы).
Машина может производить сложение, вычитание, умножение, деление и ряд таких действий, как сравнение, сдвиг, останов, предусмотрена возможность добавления операций.
Основным элементом электронной счетной машины является элемент, позволяющий производить суммирование. Применены электронные реле (тригтерные ячейки), в которых осуществляется перебрасывание тока > из одной лампы в другую путем подачи импульсов на сетку. Это дает возможность производить действие сложения, из которого образуются и все остальные действия. Вместо десятичной системы применяется двоичная, что определяется свойствами триггерных ячеек (С.А. Лебедев поясняет работу машины по схеме). Кроме элементов для счета, машина должна иметь элементы, которые управляют процессом вычислений. Такими элементами являются разрешающие устройства и элементы запоминания.
В 1951 году перед лабораторией поставлена задача — перевести макет в работающую машину. Препятствием для этого пока является отсутствие автоматического ввода исходных данных и автоматического вывода полученных результатов. Автоматизация этих операций будет осуществлена с помощью магнитной записи, которая разрабатывается Институтом физики (в лаборатории чл. — кор. АН УССР А.А. Харкевича).
Вопросы задавали:
Н.Н. Доброхотов. Какие еще счетные машины разрабатываются в Советском Союзе и если разрабатываются, то на каком принципе?
А.И. Петров. Какова область применения машины?
А.Ю. Ишлинский. 1) Какова продолжительность жизни элементов машины? 2) Какова надежность работы машины в связи с выходом из строя какого-либо элемента? 3) Как удалось использовать заграничные технические материалы? 4) Какова должна быть квалификация операторов?
Г.К. Нечаев. Каково соотношение по времени счета и вывода (ввода) задания при автоматической работе машины?
И.Т. Швец. 1) Состояние разработки электронно-счетных машин в других учреждениях? 2) Каково положение с разработкой счетных машин за границей и каковы их параметры в сравнении с нашей? 3) Кто разработал триггерные ячейки, с каких пор они известны и где еще применяются? 4) Каково участие в этой комплексной работе Института математики АН УССР, Института физики АН УССР и Института точной механики и вычислительной техники АН СССР?
Л.И. Цукерник. Каковы оригинальные решения, примененные в разработанной Институтом электротехники АН УССР машине?
С.Г. Крейн. Какие задания будет выполнять разработанная машина, когда она будет автоматизирована?
С.А. Лебедев. Отвечаю, группируя однородные вопросы. Я имею данные по 18 машинам, разработанным американцами, эти данные носят характер рекламы, без каких-либо сведений о том, как машины устроены (см. Приложение 1. — Прим. авт.). В вопросе постройки счетных машин мы должны догонять заграницу и должны это сделать быстро.
По данным заграничной литературы, проектирование и постройка машины ведется 5-10 лет, мы хотим осуществить постройку машины за 2 года. 11оказатели американских машин следующие: время умножения на ЭНИАК 5,5 мс, на ЭДВАК 4 мс, на нашей машине 8–9 мс.
Кроме Института электротехники АН УССР, разработкой машины занимаются: а) СКБ-245 Министерства машиностроения и приборостроения; вначале они разрабатывали машину с применением реле, но теперь они перешли на использование электроники; б) Энергетический институт АН СССР; он использует тригтерные ячейки; в) Институт точной механики и вычислительной к-хники АН СССР, комплексно с которым проводится наша работа. Эта машина такая же, как МЭСМ, но она рассчитана на быстродействие большее, чем для существующих американских машин. Время операции в этой машине будет равно 0,2 мс (речь идет о БЭСМ. — Прим. автора).
Принципиально новым в нашей машине является суммирующий элемент, а также решение вопросов осуществления взаимосвязи отдельных элементов машины. Основным принципом при создании, машины было использование лишь проверенных, известных элементов, в том числе триггерных схем.
Область применения машины весьма широкая. На ней могут быть в принципе решены все задачи, которые могут быть сведены к численному решению. С помощью машины может производиться решение дифференциальных уравнений, составление всевозможных таблиц. Преимущественное применение этих машин — проведение однотипных расчетов с различными исходными данными (подсчет траекторий управляемых снарядов). Появление электронных счетных машин дает возможность применять новые математические методы для решения задач статистической физики.
Использовать заграничный опыт трудно, так как опубликованные сведения весьма скупы.
Работающие на машине должны быть трех типов: математики (составление программ); операторы (нахождение повреждений в машине); совмещающие обе указанные специальности.
Для существующей машины время ввода данных и вывода результатов равно времени проведения операции.
Участие Института математики АН УССР выражается в совместной разработке вопросов программирования. Участие Института физики АН УССР выражается в разработке магнитной записи.
Повышение надежности машины мы осуществляем предварительной тренировкой ламп. Выход из строя каких-то элементов машины может быть легко обнаружен.
Выступили:
А.Ю. Ишлинский. Создание макета является одним из крупных достижений Отделения технических наук и С.А. Лебедева. О значении машины дискутировать нечего. Наличие электронной машины снимает многие трудности и позволит не применять тех сложных методов вычислений, которые в настоящее время применяются. Ясно, что такие машины найдут очень широкое применение как в оборонной промышленности, так и в науке.
Разработка такой машины является большим достижением в науке. В дальнейшем не следует машину загружать однотипными вычислениями прикладного характера, а нужно с ее помощью вести научные исследования.
Н.Н. Доброхотов. Важность проводимых по счетной машине работ совершенно очевидна. Задача АН УССР — разработать лучшую в сравнении с заграницей машину. Чтобы машина была сконструирована лучше, необходимо организовать обмен мнениями, необходимо организовать дискуссии по принципиальным вопросам разработки машин. Необходимо обсудить работу в масштабе Союза ССР.
С.И. Тетельбаум. Надо значительно расширить штаты и материальную базу для ускорения проведения этих важных работ.
С.Г. Крейн. Применение электронной машины даст возможность применять ряд новых методов в технике. В связи с этим необходимо максимальное развитие проводимых по машине работ.
И.Т. Швец. Чувство удовлетворения и гордости за нашу Академию наук вызвал доклад С.А. Лебедева, заслушенный сейчас. Работа по электронным счетным машинам относится к числу важнейших работ Академии наук УССР. Необходимо максимально способствовать развитию этих работ и ускорить отработку машины. К числу недочетов необходимо отнести следующее: 1) С.А. Лебедев не борется за приоритет Академии наук УССР по этой работе; 2) комплексирование работы проводится недостаточное, надо проводить работу в более тесной связи с Институтами математики АН УССР и физики АН УССР; 3) не следует использовать в применении к машине термин «логические операции», машина не может производить логических операций; лучше заменить этот термин другим. Я считаю, что размах работы, конечно, надо увеличить, но нельзя сказать, что эта работа — самая главная в Академии наук УССР; надо также помнить, что ассигнования Академии наук в 1951 г. уменьшаются. Необходимо детально продумать, о чем следует просить Президиум АН УССР для скорейшего проведения работы.
С.А. Лебедев. Я должен подчеркнуть, что значение работы по счетно-решающим машинам очень велико. В качестве примера можно привести следующее. Единственным эффективным способом борьбы с дальними ракетами является посылка встречной ракеты. Для этого нужно определить возможную точку встречи. Применение счетно-решающей машины позволит быстро провести необходимые подсчеты траекторий полета ракет, что обеспечит точное попадание. В отношении созыва совещания по счетно-решающим машинам могу сообщить, что по заданию правительства эскизный проект машины будет закончен в I квартале 1951 г. Этот эскизный проект будет передан на рассмотрение экспертам, где он будет весьма тщательно рассмотрен. Согласен, что надо в большей степени привлечь Институты математики и физики АН УССР. Связь с Институтом точной механики и вычислительной техники АН СССР имеется не только по линии финансирования (хотя это важно, так как дало возможность быстро создать макет машины), но и по научной линии. В отношении использования машины для расчетов трудно будет отказывать нуждающимся в расчетах, так как вопросы счетной техники стоят в настоящее время весьма остро.
Постановили:
1. Отметить, что работы, проведенные в Институте электротехники АН УССР под руководством действ, чл. АН УССР С.А. Лебедева по разработке электронной счетно-решающей машины, являются весьма актуальными и имеют большое научное и практическое значение, связанное с оборонными нуждами СССР и задачами научно-исследовательских работ в различных областях науки и техники.
2. Рекомендовать директору Института электротехники АН УССР, действ, чл. АН УССР С.А. Лебедеву войти в Президиум АН УССР с ходатайством об осуществлении мероприятий, направленных на дальнейшее развертывание работ по созданию советской электронной счетно-решающей машины, с тем, чтобы значительно ускорить темпы работ, расширить экспериментальную базу в Феофании, подготовить требующиеся кадры, обеспечить необходимое участие в этой работе других институтов АН УССР.
3. Отмечая комплексный характер работы, проводимой Институтом электротехники АН УССР совместно с Институтом точной механики и вычислительной техники АН СССР, с Институтами математики и физики АН УССР, считать целесообразным разработать мероприятия для наиболее эффективного проведения совместных исследовательских и конструкторских работ на основе комплексного участия в них научных учреждений АН СССР, АН УССР, а также Министерства приборостроения и машиностроения СССР.
Председатель ученого совета действ, чл. АН УССР И.Т. Швец,
Ученый секретарь Е.В. Хрущова.
Существует еще один важный документ, позволяющий с точностью до месяца представить этапы разработки первой отечественной ЭВМ — МЭСМ (публикуется впервые).
Секретно Экз.
Этапы разработки первой электронной (малой) счетной машины
1. Октябрь-декабрь 1948 г.
Разработка общих принципов построения электронных счетных машин.
2. Январь-март 1949 г.
Даны общие направления для разработки отдельных элементов. Семинары по счетным машинам с участием представителей Институтов математики и физики АН УССР.
3. Март-апрель 1949 г.
Разработка триггеров на лампах 6Н9М и 6Н15. Разработка разрешающих устройств на тех же лампах. Разработка генераторов импульсов. Разработка счетчиков на лампах 6Н15.
4. Май-июнь 1949 г.
Разработка арифметического устройства на лампах 6Н15 (1-й вариант). Переезд в новое помещение и оборудование лаборатории.
5. Июль-сентябрь 1949 г.
Разработка арифметического устройства на лампах 6Н9 (2-й вариант). Разработка статистических элементов запоминания. Разработка электронных коммутаторов.
6. Октябрь-декабрь 1949 г.
Создание принципиальной блок-схемы макета машины. Разработка общей компоновки машины. Конструирование и изготовление каркаса машины.
7. Январь-март 1950 г.
Разработка и изготовление отдельных блоков и их отладка. Разработка и изготовление пульта управления машиной. Разработка ТУ на магнитное запоминание.
8. Апрель-июль 1950 г.
Установка блоков на каркасе и монтаж межблочных соединений. Монтаж связей между каркасом и пультом. Отладка на каркасе блоков и групп блоков во взаимодействии. Работы по магнитному запоминанию в Институте физики АН УССР. Образование в Киеве группы Института точной механики и вычислительной техники АН СССР.
9. Август-ноябрь 1950 г.
Отладка управления машиной от пульта. Первый пробный пуск макета машины (6.11.1950 г.).
10. Ноябрь-декабрь 1950 г.
Увеличение количества блоков запоминания для расширения емкости запоминающего устройства. Отработка операций сложения и вычитания. Отработка операций умножения и сравнения.
11. Январь-февраль 1951 г.
Демонстрация (4 января 1951 г.) действующего макета приемной комиссии. Составление акта окончания работ по макету. Во время демонстрации на макете решались задачи по вычислению суммы нечетного ряда факториала числа, возведение в степень. Начата переделка макета в электронную (малую) машину.
12. Март-май 1951 г
Разработка систем постоянных чисел и команд. Введение фотографической записи результата. Разработка системы управления магнитным запоминанием. Введение в эксплуатацию постоянных чисел и команд. Демонстрация работы машины Правительственной комиссии и Комиссии экспертов.
13. Июнь-август 1951 г
Приспособление сортировки с перфокартами для ввода исходных данных в машину. Введение новых блоков для осуществления операций сложения команд, ввода подпрограмм, связи с магнитной записью кодов. Монтаж и отладка управления системой магнитного запоминания. Выход правительственного постановления (№ 2759–1321 от I.\ll.5l г.), обязывающего ввести в эксплуатацию Электронную (малую) машину в IV квартале 1951 г.
14. Август-ноябрь 1951 г
Отработка деления и остальных операций. Переделка блоков запоминания с целью увеличения надежности. Окончание переделки макета в малую машину и опробование ее в целом перед пуском.
15. Декабрь 1951 г
Пуск Электронной (малой) машины в эксплуатацию (25.XII.51 г.). Решение на машине реальных задач: вычисление функций распределения вероятностей
Подсчитано 585 значений р с точностью до единицы 5-го знака, для чего произведено около 250 тыс. операций. Подсчеты произведены за 2,5 ч. На основании вычислений составлены таблицы, предназначенные для определения однородности артиллерийских орудий с точки зрения одинакового технического рассеивания. Эти же таблицы применяются для установки режима работы станков автоматов по качеству продукции.
16. Январь 1952 г
Доклад действ, чл. АН УССР С.А. Лебедева (4 января 1952 г.) на Президиуме АН СССР с принятием постановления о пуске в эксплуатацию Электронной (малой) счетной машины. Доклад действ, чл. АН УССР С.А. Лебедева (11 января 1952 г.) на Президиуме АН УССР о пуске в эксплуатацию Электронной (малой) счетной машины.
12 января 1952 г. Выполнение заказов по расчетам на Электронной счетной машине. Вычисление функций
Подсчитано 2100 значений к, что потребовало выполнения свыше миллиона операций.
25 января 1952 г. Вычисление функций x=tg(x/h) Подсчитано 850 значений х, для чего произведено около миллиона операций.
17. Февраль-май 1952 г.
Расчет значений интеграла типа Френеля
Наладка и ввод в эксплуатацию системы магнитного запоминания. Выполнение расчетов по устойчивости систем сверхмощных электропередач Куйбышев-Москва.
18. Июнь-сентябрь 1952 г.
Увеличение числа разрядов машины с 16-ти до 20-ти для повышения точности расчетов до шестого десятичного знака.
19. Октябрь-ноябрь 1952 г
Выполнение по заданию Главволгосеть-электростроя расчетов процессов втягивания в синхронизм мощных синхронных генераторов по параметрам Куйбышевской ГЭС.
Аналогичные расчеты запрограммированы по заданию Укрводохлопка, проектирующего крупные насосные станции для великих строек коммунизма.
Главный конструктор электронной счетной машины, действ, чл. АН УССР С.А. Лебедев.
