История науки и техники Com New

Вопреки авторитетам

В 1962 году Вычислительный центр был преобразован в Институт кибернетики АН Украины. Образованию Института, естественно, предшествовала подготовительная работа, во время которой мои отношения с Б.В. Гнеденко несколько испортились.

В 1959 году он вместе со Е.А. Шкабарой поднял кампанию за образование Института кибернетики. Мол, Вычислительный центр — то Вычислительный центр, а академии нужен институт кибернетики. Киевская пресса сразу это подхватила. А мы с самого начала были созданы как институт, направленный на решение проблем кибернетики.

Поэтому эта было уже прямым ударом против нас, — они хотели превратить нас в счетную станцию, а всех квалифицированных специалистов забрать в новый институт.

Мы, конечно, не остались равнодушными и выступили в газете по поводу того, что институт кибернетики уже есть и речь идет о его укреплении. Отдел науки ЦК КПУ и объединенный партком АН Украины разобрались, в чем дело, и приняли решение: по рекомендации президиума АН Украины кибернетику следует развивать у нас. И в феврале 1962 года Вычислительный центр был преобразован и получил новое название — Институт кибернетики, тогда еще в скобках писали

„с вычислительным центром“, а потом стали просто писать: Институт кибернетики.

Гнеденко в конце концов после бурных собраний в Институте математики подал в отставку и уехал в Москву.

Отдел Н.М. Амосова после ухода Гнеденко перевели из Института математики к нам. Фактически Амосов у нас и раньше работал. Мы ему делали аппарат „сердце-легкие“, у нас были маленькие мастерские. Это был первый в СССР аппарат, примененный Амосовым при операциях на сердце. Затем у нас были сделаны искусственные клапаны (для сердца), было выстроено здание, в котором разместилась лаборатория Амосова. Шкабара перешла на работу к Амосову, а потом в Институт физиологии им. А.А. Богомольца.

Институт стал быстро расти. Через два-три года исследования охватили практически все области кибернетики. Научные отделы были объединены в секторы теоретической и экономической кибернетики, кибернетической техники, технической, биологической, медицинской кибернетики.

В области теории ЭВМ продолжалось быстрое развитие абстрактной и прикладной теории автоматов. Появились работы по вероятностным автоматам, вопросам надежности функционирования автоматов, экономного и помехоустойчивого кодирования. Центр тяжести исследований от конечных автоматов начал перемещаться к бесконечным. Наметилась связь между теорией автоматов и теорией формальных грамматик. Разрабатывались новые методы анализа и синтеза автоматов. Кроме меня в этих исследованиях активно участвовали А.А. Летичев-ский и Ю.В. Капитонова. Их работы получили широкую известность.

Продолжались работы по конструированию ЭВМ. Еще в 1959 году у меня родилась программа работ по машинам для инженерных расчетов. Она была начата с разработки цифрового вычислительного автомата (даже не в 1959 году, а несколько раньше, в начале 1958-го, а в 1959 году она уже ясно была сформулирована, я даже делал специальный доклад). Первые попытки были не совсем удачными, точнее — разработчик оказался неудачный. Он был больше теоретиком, а я пытался заставить его строить реальную машину, которая обладала бы элементами разумности. В этот момент появились другие помощники (С.Б. Погребинский, В.Д. Лосев и др.), и мы в 1963 году запустили в серийное производство машину „Промшь“.

К этому времени мы уже поняли, что нам необходимо СКВ. Оно было создано в 1963 году, а фактически зародыш его в институте появился значительно раньше. Машину „Промшь“ делал с 1959 года тот коллектив, который перешел в СКВ.

Когда она была готова, ее начал выпускать Северодонецкий завод вычислительных машин (ВУМ еще строился). Машина была по сути новым словом в мировой практике, имела в техническом отношении целый ряд новшеств, в частности память На металлизированных картах. Но самое главное: это была первая широко применявшаяся машина с так называемым ступенчатым микропрограммным управлением (на которое позже я получил авторское свидетельство).

В.М. Глушков и разработчики ЭВМ „Промiнь“. Слева направо: Н.А. Король, С.Б. Погребинский, Л.Н. Рогач, В.Д. Лосев, A.M. Дородницына, В.И. Журибеда, И.И. Попов, А.А. Стогний, А.И. Толстун

К сожалению, мы не запатентовали новую схему управления, так как тогда не входили в Международный патентный союз и не моглизаниматься патентованием и приобретением лицензий. Позднее ступенчатое микропрограммное управление было использовано в машине для инженерных расчетов, сокращенно — МИР-1, созданной вслед за ЭВМ „Промiнь“ (1965 г.).

В 1967 году на выставке в Лондоне, где демонстрировалась МИР-1, она была куплена американской фирмой IBM — крупнейшей в США, являющейся поставщиком почти 80 % вычислительной техники для всего капиталистического мира. Это была первая (и, к сожалению, последняя) покупка советской электронной машины американской кампанией.

Как выяснилось позже, американцы купили машину не столько для того, чтобы считать на ней, сколько для того, чтобы доказать своим конкурентам, запатентовавшим в 1963 году принцип ступенчатого микропрограммирования, что русские давно об этом принципе знали и реализовали в серийно выпускаемой машине. В действительности, мы применили его раньше — в ЭВМ „Промiнь“.

Разработчики ЭВМ МИР-1 получили государственную премию СССР (В.М. Глушков, Ю.В. Благовещенский А.А. Летичевский, В.Д. Лосев, И.Н. Молчанов, С.Б. Погребинский, А.А. Стогний. — Прим. авт.). В 1969 году была принята в производство новая более совершенная ЭВМ МИР-2. Затем была разработана МИР-3. По скорости выполнения аналитических преобразований им не было, конкурентов. МИР-2, например, успешно соревновалась с универсальными ЭВМ обычной структуры, превосходящими ее по номинальному быстродействию и объему памяти в сотни раз. На этой машине впервые в практике отечественного математического машиностроения был реализован диалоговый режим работы, использующий дисплей со световым пером.

ЭВМ МИР-1

Каждая из этих машин была шагом вперед на пути построения разумной машины — нашего стратегического направления в развитии ЭВМ.

Чем же ЭВМ МИР отличались от других? Во-первых, тем, что у них был значительно „поднят“ (т. е. улучшен) машинный язык. Ведь в то время во всем мире господствовала точка зрения, что машинный язык должен быть по возможности минимально прост, а все остальное сделают программы. Над нами даже смеялись, что мы такие машины развиваем. Большинство ученых того времени говорили, что следует вводить автоматизацию программирования, т. е. строить такие программы, которые помогают программисту составлять конкретные программы. У нас этим вопросом занимались, например; Королюк, Ющенко и другие ученые. Они впервые в стране предложили весьма эффективный „адресный язык“ для ЭВМ „Киев“ и осуществили разработку „программирующих программ“ (трансляторов) для других машин. Но я в то время непосредственного участия в этом не принимал.

Проектируя МИРы, мы поставили дерзкую задачу — сделать машинный язык возможно более близким к человеческому (имеется в виду математический, а не разговорный язык, хотя мы делали опыты и по созданию машин с нормальным человеческим языком). И такой язык „Аналитик“ был создан и поддержан оригинальной внутримашинной системой его интерпретации. Машины МИР использовались во всех уголках Советского Союза. Их создание является промежуточным этапом развития работ по искусственному интеллекту, поскольку в них реализован еще довольно примитивный искусственный интеллект; формальные алгебраические преобразования были развиты давно, еще до кибернетики, и поэтому здравый смысл не признает такие преобразования интеллектом. Хотя, конечно, когда машина начинает „щелкать“ интегралы как неопределенные, так и определенные, то это внешне выглядит очень убедительно, потому что далеко не всякий преподаватель мехмата может решать такие интегралы. А машина сама и подстановки находит, и не только табличные легкие, но и очень трудные.

ЭВМ МИР-2

В развитии исследований по интеллектуализации вычислительной техники, проводимых под руководством Глушкова, принимали участие Рабинович, Стогний, Летичевский и др. К приходу Глушкова Рабинович был кандидатом технических наук, за его плечами была специализированная ЭВМ для решения систем алгебраических уравнений (СЭСМ). Вначале он оказался в отделе теории цифровых автоматов, руководимом Глушковым, а через несколько лет сам стал заведующим отделом теории цифровых вычислительных машин. Оба отдела — Глушкова и Рабиновича — стояли у истоков одного из основных направлений научной школы Глушкова в области вычислительной техники — интеллектуализации ЭВМ.

„Когда я с участием С.Д. Михневского сделал на семинаре В.М. Глушкова первый доклад о структурной интерпретации языков высокого уровня, — вспоминает З.Л. Рабинович, — то после него Глушков как-то проникновенно сказал мне, что наконец-то я занялся настоящим делом! Вот об этом-то „настоящем деле“, в котором участвовало много сотрудников, я и хочу теперь рассказать — поскольку оно имело глубокие и далеко идущие последствия.

Главной целью широкого спектра исследований в области архитектур ЭВМ в нашем институте была прежде всего интеллектуализация ЭВМ — проблема, которой, по-видимому, нет предела. На первом этапе стержневым вопросом была схемная реализация в ЭВМ языков высокого уровня, а в более широкой трактовке — усиленная структурная поддержка математического обеспечения машины. Цель — повышение эффективности эксплуатации ЭВМ путем упрощения взаимодействия человека с машиной. Это был новый путь, требовавший теоретического обоснования.

Первая в Союзе публикация на этот счет, открывавшая, собственно, данное направление развития структур и архитектур ЭВМ (по-видимому, одна из первых в мире), появилась в 1966 году (В.М. Глушков, З.Л. Рабинович. О некоторых проблемах развития алгоритмических структур вычислительных машин //Кибернетика на службе коммунизму. — М., 1966).

В то время это были „революционные взгляды“, поэтому признание нового направления в развитии ЭВМ пришло не сразу. Первое „сражение“ за новую идеологию произошло на Международной конференции по развитию ЭВМ с участием представителей Болгарии, Венгрии, Польши, Чехословакии, которая проходила в Киеве в 1962 году. Доклад по этой проблеме должен был делать внезапно заболевший Глушков. Несмотря на температуру около 4 °C, он все же решился на выступление, поскольку придавал конференции большое значение. Плохое самочувствие помешало ему говорить с тем воодушевлением, которое было ему свойственно и как бы экзальтировало аудиторию, даже эмоционально убеждало в истинности высказываемых положений. После доклада посыпались вопросы — один другого „круче“. Известный московский специалист Шура-Бура с сарказмом бросил реплику, что если реализовать то, что предлагает Глушков, то ЭВМ по размерам станет больше здания, где проходит конференция. Лишь в конце страсти успокоились, но оппоненты остались при своем мнении.

Признание важности интеллектуализации ЭВМ пришло в 1963 году на довольно узком симпозиуме, организованном нашим институтом и Ужгородским университетом, в котором участвовали Лебедев, Глушков, Сулим (будущий заместитель министра радиопромышленности, а в то время начальник главного управления вычислительной техники министерства) и др. В основном обсуждались наши предложения по развитию архитектуры ЭВМ. Атмосфера была дружеская, а критика вполне доброжелательная. Присутствовали математики другого „стана“, но, насколько я помню, обсуждение было вполне деловым, хотя и не лишенным эмоций. Лебедеву понравились наши предложения, он отметил совпадение некоторых из них с теми, что применялись в разрабатываемой БЭСМ-6. Одним словом, в Ужгороде наши предложения їыли обсуждены и одобрены, а также высказаны рекомендации по этому направлению развития ЭВМ. „Высокие стороны“ окончательно договорились о том, что Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР по-прежнему будет заниматься проблемой создания супер-ЭВМ, а Институт кибернетики АН Украины — малыми и специализированными ЭВМ.

Возвратившись в Киев, Глушков энергично взялся за разработку ЭВМ МИР-1. Он находился в состоянии творческого экстаза и буквально чуть ли не за две недели составил аванпроект, изложив в нем основные структурно-архитектурные контуры машины. В нем содержался ряд оригинальных решений, послуживших основанием для заявок на изобретения.

Тесный союз научных сотрудников института (А.А. Стогний, А.А. Летичев-ский и др.), ученых и инженеров СКВ (Ю.В. Благовещенский, С.Б. Погребин-ский, В.Д. Лосев, А.А. Дородницина, В.П. Клименко, Ю.С. Фищман, A.M. Зинченко, А.Г. Семеновский и др.) привел к блестящим результатам — ЭВМ семейства МИР были быстро разработаны, запущены в серийное производство и получили очень высокую оценку пользователей. Их создание явилось крупным шагом в развитии идеи интеллектуализации малых ЭВМ.

В годы разработки этого семейства состоялась еще одна представительная конференция (Дилижан, Армения), посвященная исключительно развитию архитектур. На ней обсуждались как теоретические, так и конкретные вопросы разработок. Присутствовали в основном единомышленники. Шире прочих были представлены наш институт. Ереванский институт вычислительных машин, Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР, Московский энергетический институт и другие организации. В числе участников от нашего института были В.М. Глушков и А.А. Стогний, С.Б. Погребинский, А.А. Лети-чевский, Ю.В. Капитонова, З.Л. Рабинович, от Института точной механики и вычислительной техники АН СССР — B.C. Бурцев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Н.А. Томилин и др. От нас с докладами по предложению Глушкова выступили я и Погребинский. Врезалась в память реплика В.С.Бурцева во время выступления Погребинского: „Братцы, а почему мы так не делаем?“ Думаю, что на дальнейшее развитие работ в наших организациях, в том числе в Ереванском институте (при создании малых микропрограммных машин с развитой архитектурой), эта конференция повлияла весьма благотворно.

И все же возможности совершенствования машин семейства МИР были, к сожалению, далеко не жчерпаны. Я помню, как относительно недавно, во время моего доклада в Новосибирске, посвященном интеллектуализации ЭВМ, академик Ершов бросил реплику, содержащую упрек в том, что если бы Институт кибернетики АН Украины не прекратил работы по МИРам и продолжалось их развитие и производство, то в Союзе была бы лучшая в мире персональная ЭВМ“.

„Разработка проекта машины МИР-1 отличалась огромным творческим накалом и интенсивным взаимодействием специалистов различного профиля, — вспоминает участник работ А.А. Летичевский. — Помню, как рождался входной язык машины (я в коллективе был „самым языкатым“ и поэтому больше всего занимался разработкой языковых средств различного уровня). После интенсивных мозговых штурмов, вдохновляемых безграничной научной фантазией Виктора Михайловича, принимались очередные решения по структуре языка, которые затем проверялись на примерах конкретных задач. Первоначально язык развивался в направлении алгебраических спецификаций вычислительных схем. Юрий Владимирович Благовещенский предлагал все новые и новые вычислительные методы, а Алла Дородницына записывала соответствующие определения в языке. И каждый раз чего-нибудь недоставало. Например, допустимые схемы рекурсивных определений позволяли записать простую итерацию для решения систем линейных уравнений, но как быть с Зейделевской? Я, как теоретик, черпал идеи из известной в то время книги Петер „Рекурсивные функции“, и вскоре все стандартные типы рекурсий (возвратная, повторная и пр.) были включены в язык. И все же трудности оставались. Переломный момент наступил в момент, когда академик Дородницын посоветовал включить в язык оператор перехода, т. е. сделать шаг по направлению к традиционным языкам типа ФОРТРАН или АЛГОЛ. Мы все время этого остерегались, пытаясь оставаться на уровне математических определений. Но после того как язык был обогащен мощными математическими средствами сделать небольшой шаг назад оказалось совсем не страшно. Этот шаг был сделан, и язык приобрел законченный и совершенный вид. Получился оригинальный язык, органически сочетающий парадигму формульного вычислителя, функциональную и процедурную парадигмы“.

ЭВМ МИР-3

Развитие архитектуры ЭВМ идет особым путем, потому что новые идеи (первоначальный замысел) пока исходят от человека. Система машинного проектирования позволяет лишь уточнять, оптимизировать схемы ЭВМ по тому или иному критерию, чаще всего комбинированному, что вручную не удается даже при хороших архитектурных идеях.

В основу нашей дальнейшей работы по архитектуре машин я положил последовательный отказ от хорошо известных принципов фон Неймана (последовательная структура языка, т. е. выполнение команд одна за другой; командно-адресный принцип, т. е. в команде содержатся адреса операндов, и команды хранятся так же, как и операнды в памяти; максимальная простота системы команд, т. е. максимальная простота машинного языка. Можно говорить и о других принципах, но эти главные). Появление именно таких принципов не удивительно. В эпоху ламповых машин, когда каждый разряд арифметического устройства — это минимум один триод, необходима простая машина с простыми командами.

Однако я уже тогда предвидел развитие микроэлектроники и то, что конструктивные элементы будут изготовляться в едином технологическом процессе и будут стоить очень дешево. Еще тогда я сформулировал такую цель для физиков: композиционное конструирование твердого тела для создания машинной среды. В этом случае принципы фон Неймана не приемлемы. В качестве одного из новых принципов я предложил усложненный машинный язык, потому что компилирующие системы усложнялись и надо было упрощать программирование с двух концов — с точки зрения языков и компиляторов, т. е. приближать машинный язык к входному. Реализовав частично эту идею в ЭВМ серии МИР, мы стали развивать ее дальше в соответствии с принципом постепенного усложнения машинного языка, причем не просто усложнения, а приближения к человеческому языку. Пределом я поставил разговор с машиной на естественном языке (и выдачу заданий).

Для того, чтобы выполнить эту задачу, т. е. вести разговор с машиной на естественном языке, надо, конечно, прежде всего автоматизировать логические рассуждения, что проще всего, поскольку какие-то формализмы уже были известны. Но анализ этих формализмов показал, что классическая математическая логика многого не учитывает. И поэтому была выдвинута задача построения практической математической логики. Она успешно решается. Это стержневая линия. Основная идея состоит в том, что математическое доказательство может строиться как программа, на основе языка. Когда мы ее осуществим, то станем внедрять такой язык в архитектуру машин. Автоматизация доказательства теорем — это моя голубая мечта, она составляет основу в моих размышлениях об архитектуре новых ЭВМ, способных осуществить сложные творческие процессы, в том числе построение дедуктивных теорий.

Именно отсюда вытекают новые идеи построения ЭВМ. И понять, как строить такие машины, может только человек, занимающийся не только машинами, но и искусственным интеллектом. В этом наша сила.

В конце 60-х годов в институте под руководством В.М. Глушкова была начата разработка ЭВМ „Украина“. Главным конструктором был назначен З.Л. Рабинович, заместителями — А.А. Стогний и И.Н. Молчанов. Это был следующий шаг в отступлении от неймановских принципов в развитии интеллектуализации ЭВМ, связанный на этот раз с разработкой высокопроизводительной универсальной ЭВМ.

После завершения эскизного проекта Министерство радиопромышленности предложило провести научно-технический совет с докладом по проекту новой ЭВМ. Председательствовал на совете заместитель министра М.К. Сулим. Присутствовали главные конструкторы средств вычислительной техники, директора институтов Министерства радиопромышленности, представители военных и промышленных структур и др. Среди участников были академики Глушков (руководитель докладываемой работы), Дородницын, Лебедев. Равнодушных не было. Были сторонники работы и ее противники, точнее — скептики. Одним словом, интерес был огромный. По поручению Виктора Михайловича доклад сделал Рабинович. Он вспоминает: „После доклада состоялась жаркая дискуссия, страсти разгорелись. Был такой момент, когда три академика вскочили одновременно и бросали свои аргументы в зал. Я отвечал на вопросы слишком осторожно и спокойно, чем заслужил упрек от Виктора Михайловича. Главным оппонентом оказался Лебедев — это же была его родная сфера, а мы вторгались в чужую вотчину. В ходе дискуссии было видно, как постепенно изменяется настроение зала по мере осознания сущности работы — от скепсиса к активному одобрению. Решение совета оказалось положительным. Глушков, получив его через несколько дней, даже удивился, — у него создалось впечатление об отрицательном отношении совета к нашей работе, хотя Лебедев, взяв его и меня в свою машину после заседания, успокоил нас. Более того, он даже советовал, как проще сделать макет машины. Я говорю об этом, чтобы развеять сомнения в положительном отношении Лебедева к „интеллектуальному“ развитию ЭВМ. В своем отзыве на мой „докторский“ цикл работ, представленных на защиту, Лебедев именно эту часть выделил как наиболее важную, хотя „удельный вес“ ее в докладе был относительно небольшим. Уже после совета был выполнен технический проект машины „Украина“, но она не была построена. Одной из причин, имевшей даже психологический характер, было то, что мы боялись скомпрометировать идею из-за отсутствия в то время необходимой для такой машины элементной базы. Позже в одном из американских журналов я обнаружил прогнозную таблицу, в которой были указаны наиболее важные направления развития архитектуры и структур ЭВМ и предполагаемый год реализации. В строке о внедрении языков высокого уровня в, структуры ЭВМ (не помню формулировки, но сущность была именно такова) вместо даты реализации был вопрос, а в комментариях отмечено, что для реализации этого очень сложного направления нет еще соответствующей элементно-технологической базы (это у них-то нет!), и когда она будет, неизвестно“.

Разработка проекта машины „Украина“ явилась важной вехой в развитии научной школы В.М. Глушкова в области вычислительной техники. Идеи, заложенные в проекте, предвосхитили многие идеи, использованные в американских универсальных ЭВМ 70-х годов.

По материалам разработки была подготовлена монография „Вычислительная машина с развитыми системами интерпретации“, изданная в 1970 году, т. е. примерно всего через два года после окончания работ по „Украине“, авторами которой являются В.М. Глушков, А.А. Барабанов, С.Д. Калиниченко, С.Д. Михновский, З.Л. Рабинович. В книге по истории мировой вычислительной техники (подготовленной Институтом истории техники АН СССР) она была упомянута как теоретическое обоснование развития ЭВМ в направлении реализации языков высокого уровня. В 1987 году, когда уже не стало Виктора Михайловича, в Министерстве радиопромышленности состоялось представительное совещание по вопросу дальнейшего развития вычислительной техники. От нашего института на нем присутствовал З.Л.Рабинович. В конце, когда совещание практически завершалось, совершенно неожиданно выступил академик B.C. Семенихин и сказал, что тот путь, на который сейчас все становятся, был предложен Украинской академией наук еще 15 лет назад. Раздались возгласы: „Институт кибернетики! Глушков!“ Затем один за другим выступили известные ученые тех лет — Б.А. Бабаян, Н.Я. Матюхин, М.К. Сулим. Звучала искренняя признательность В.М. Глушкову и Институту кибернетики АН Украины за большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники.

Кроме усложнения машинного языка мы стремились перейти от последовательного принципа исполнения команд, предложенного Нейманом, к мультикомандному. Пришлось много потрудиться, пока не пришла в голову идея макроконвейера, и удалось, если не для каждого арифметического устройства, то для всей системы в целом сделать мультикомандную машину со многими потоками команд и данных.

Суть предложенного мной принципа макроконвейерной обработки данных заключается в том, что каждому отдельному процессору на очередном шаге вычислений дается такое задание, которое позволяет ему длительное время работать автономно без взаимодействия с другими процессорами.

Еще в 1959 году на Всесоюзной конференции по вычислительной технике в Киеве В.М. Глушков высказал идею мозгоподобных структур, которые станут реальностью, когда конструктор сможет объединить в единую систему не тысячи, а миллиарды элементов практически без каких-либо ограничений на число соединений между этими элементами. В таких структурах может быть осуществлено слияние памяти с обработкой данных, т. е. такое функционирование системы, при котором данные обрабатываются по всей памяти с максимально возможной степенью распараллеливания всех операций.

В 1974 году на конгрессе IFIP Глушков выступил с докладом о рекурсивной ЭВМ, основанной на новых принципах организации вычислительных систем (соавторы В.А. Мясников, И.Б. Игнатьев, В.А. Торгашев). Он высказал мнение о том, что только разработка принципиально новой ненеймановской архитектуры вычислительных систем, базирующейся на современном уровне развития технологии, позволит решить проблему построения супер-ЭВМ с неограниченным ростом производительности при наращивании аппаратных средств. Дальнейшие исследования показали, что полная и бескомпромиссная реализация принципов построения рекурсивных ЭВМ и мозгоподобных структур при имеющемся уровне электронной технологии пока преждевременна. „Необходимо было найти компромиссные решения, определяющие переходные этапы к мозгоподобным структурам будущего путем разумного отступления от принципов фон Неймана“ (из доклада В.М. Глушкова на конференции в Новосибирске в 1979 году). Такие решения были найдены Глушковым и положены в основу оригинальной структуры высокопроизводительной ЭВМ, названной им макроконвейером.

Идея макроконвейера так увлекла ученого, что он работал над ней даже находясь в Президиуме АН Украины, где выполнял обязанности вице-президента. Как-то раз, придя к нему в кабинет, я застал его в сильном возбуждении. Он сразу начал рассказывать про только что появившийся у него вариант структуры макроконвейерной ЭВМ. Этим я хочу подчеркнуть, что основополагающие принципы макроконвейерной ЭВМ исходили именно от него.

Глушков привлек к новой работе, кроме своего, отделы Молчанова, Летичев-ского, Михалевича и др., крупные силы СКВ математических машин и систем. Сам постоянно проводил научные семинары с обсуждением основных вопросов архитектуры и программного обеспечения, добился выпуска постановлений, обязывавших осуществить снабжение института необходимыми техническими средствами, финансированием и обеспечить промышленный выпуск новой ЭВМ, что было далеко не так просто. Главным конструктором макропроцессорной ЭВМ был назначен С.Б. Погребинский.

В 1981 году Институт кибернетики АН Украины посетил известный физик-атомщик академик Ю.Б. Харитон, которого заинтересовала необычная макро-конвейерная машина, позволяющая увеличить во много раз скорость вычислений, а следовательно, сократить сроки важнейших в то время работ. В.М.Глушков понимал важность такого визита для дальнейшей судьбы макроконвейерной ЭВМ и института в целом. Он был уже очень болен, с трудом говорил, речь прерывалась кашлем. И тем не менее он сам принял академика, заразив его своим энтузиазмом, верой в то, что мощная отечественная супер-ЭВМ обязательно появится и поможет физикам.

Глушков не смог увидеть созданные по его идеям макроконвейерные ЭВМ ЕС-2701 и ЕС-1766, не имеющие аналогов в мировой практике (по оценке Государственной комиссии, принимавшей работы). В тот период (начало 80-х годов) это были самые мощные в бывшем Советском Союзе вычислительные системы. Производительность ЕС-1766 при использовании полного комплекта процессоров (256 устройств) оценивалась в полмиллиарда операций в секунду! ЕС-2701 и ЕС-1766 были переданы на завод ВЭМ (г. Пенза) в серийное производство в 1984-м и 1987 годах, соответственно. К сожалению, машины, столь мощные, соперничающие с лучшими американскими и столь нужные науке и технике, были выпущены на заводе лишь малой серией.

Талант и труд выдающегося ученого, многих сотен работавших с ним людей, большие затраты материальных и финансовых средств остались неиспользованными…

Большую роль в быстрой реализации идей Глушкова в области вычислительной техники сыграли кадры специалистов, подготовленных Лебедевым, и в первую очередь Погребинский, участник разработки МЭСМ, отладки БЭСМ, создания ЭВМ „Киев“. Путь его в науку был обычным для того времени: война, ранения, демобилизация, а затем учеба в Киевском политехническом институте. В 1948 году начал работать в лаборатории Лебедева. Ему была поручена разработка элементов, макетирование и отладка главной части МЭСМ — арифметического устройства, с чем он отлично справился. Таким неординарным было второе „боевое крещение“ молодого специалиста, на этот раз не на поле боя, а в науке. Став научным руководителем работ на завершающем этапе конструирования ЭВМ „Киев“, Глушков сразу обратил внимание на молодого, активного, весьма организованного и знающего себе цену инженера.

Когда работы по ЭВМ „Киев“ закончились, он назначил Погребинского главным конструктором ЭВМ „Промшь“ (а затем и МИРов). Вряд ли Глушков ожидал, что его идея личной машины для инженера (сейчас ее назвали бы персональной) будет реализована в ЭВМ „Промшь“ всего за восемь месяцев!

Будучи главным конструктором макроконвейерной ЭВМ, Погребинский отлично справился и с этой, вероятно, самой сложной в его жизни работой.

Быстродействие и надежность — главные параметры ЭВМ — в значительной степени определяются элементной базой: десятками и сотнями тысяч элементарных электронных схем, из которых строится ЭВМ. В разработку элементной базы первых ЭВМ („Днепр“, МИР и др.) основной вклад внес С.С. Забара. Он появился в бывшей лаборатории Лебедева в 1956 году еще до прихода Глушкова и попал в группу, эксплуатировавшую СЭСМ. Машина работала очень ненадежно.

Намучавшись с ней, он решился на отчаянный поступок. „Когда все ушли в отпуск и среди двух оставшихся я оказался старшим, — вспоминает он, — я срезал весь старый монтаж, разработал новые элементы, но смонтировать, конечно, не успел. То-то были гром и молнии, когда вернулся мой руководитель Рабинович! Но пути были отрезаны, нужно было идти напролом. И затея удалась! Это была первая, маленькая, но очень приятная победа!“.

Постепенно С.С.Забара стал, как тогда говорили, „элементщиком“, т. е. разработчиком элементной базы машин. Был главным конструктором элементной базы ЭВМ „Днепр“, „Днепр-2“, ЭВМ семейства МИР, „Искра“ и др. Руководил работой по созданию системы потенциальных элементов (МИР-10), сменивших потенциально-импульсные. На элементах МИР-10 создавались все машины второго поколения, выпускаемые Министерством приборостроения СССР. (В этой работе активно участвовал А.Г. Кухарчук, разработавший базовые методы проектирования цифровых устройств на потенциальных элементах).

Кроме „Днепров“ и семейства МИР в Институте кибернетики АН Украины и СКВ института в 60-х и 70-х годах был разработан и передан промышленности целый ряд мини-ЭВМ, специализированных ЭВМ и программируемых клавишных ЭВМ: СОУ-1, „Нева“, „Искра-125“, „Мр1я“, „Чайка“, „Москва“, „Скорпион“, „Ромб“, „Орион“, „Экспресс“, „Пирс“, ЭВМ для спектрального анализа и др. (А.В. Палагин, А.Г. Кухарчук, Г.И. Корниенко).

Совместно с Киевским ПО им. С.П. Королева был создан и выпускался комплекс микропроцессорных средств „Нейрон“ и системы отладки СО-01 — СО-04 (Б.Н. Малиновский, А.В. Палагин, В.И. Сигалов). Сотрудники института приняли участие в проектировании первой отечественной микро-ЭВМ „Электроника-С5“, созданной в Ленинградском НПО „Светлана“ (А.В. Палагин, В.А. Иванов).

Современные ЭВМ невозможно проектировать без систем автоматизации проектно-конструкторских работ. На основе теоретических работ Глушкова в институте был развернут широкий фронт работ и создан ряд уникальных систем „ПРОЕКТ“ („ПРОЕКТ-1“, „ПРОЕКТ-ЕС“, „ПРОЕКТ-МИМ“, „ПРОЕКТ-МВК“) для автоматизированного проектирования ЭВМ вместе с математическим обеспечением. Первоначально они реализовывались на ЭВМ „Киев“, затем М-20, М-220 и БЭСМ-6 (с общим объемом в 2 млн. машинных команд), а со временем переведены на ЕС ЭВМ. Система „ПРОЕКТ-1“, реализованная в М-220 и БЭСМ-6, представляла собой распределенный специализированный программно-технический комплекс со своей операционной системой и специализированной системой программирования. В ней впервые в мире был автоматизирован (причем с оптимизацией) этап алгоритмического проектирования (В.М. Глушков, А.А. Летичевский, Ю.В. Капитонова). В рамках этих систем была разработана новая технология проектирования сложных программ — метод формализованных технических заданий (А.А. Летичевский, Ю.В. Капитонова). Системы „ПРОЕКТ“ разрабатывались как экспериментальные, на них отрабатывались реальные методы и методики проектирования схемных и программных компонентов ЭВМ. Эти методы и методики впоследствии были приняты в десятках организаций, разрабатывающих вычислительную технику. Заказчиком выступало Министерство радиопромышленности (ЦКБ „Алмаз“ и НИЦЭВТ). Разработанные системы стали прообразом реальных технологических линий выпуска документации для производства микросхем ЭВМ во многих организациях бывшего Советского Союза.

В.М. Глушков и С.Б. Погребинский

С системой „ПРОЕКТ-1“ тесно связана система автоматизации проектирования и изготовления БИС с помощью элионной технологии. В отделе, руководимом В.П. Деркачем (одним из первых аспирантов В.М. Глушкова), были созданы установки „Киев-67“ и „Киев-70“, управляющие электронным лучом при обработке с его помощью различного типа подложек. Необходимо заметить, что показатели этих установок давали рекордные параметры в микроэлеронике на то время.

Системы автоматизации проектирования „ПРОЕКТ“ имели коммуникационный интерфейс с „Киев-67“ и „Киев-70“, что позволяло выполнять сложные программы управления электронным лучом как при напылении, так и при графической обработке подложек.

Работы Глушкова, Деркача и Капитоновой по автоматизации проектирования ЭВМ были удостоены в 1977 году Государственной премии СССР.

Проблема автоматизации программирования также входила в круг основных интересов В.М.Глушкова. В работах этого направления он исходил из дальней цели полной автоматизации процесса разработки программ и ведения вычислений. Эта цель была сформулирована уже в 1957 году в статье Глушкова „Об одном методе автоматизации программирования“ (Проблемы кибернетики. — 1959, № 2), где предлагались первые реальные шаги для ее достижения. Работа заканчивалась словами: „В случае реализации метода во всей его полноте машине будет достаточно „показать“ бумагу с напечатанным на ней заданием (на привычном математическом языке. — Прим. автора), чтобы машина без дальнейшего вмешательства человека начала решать задачу и выдала через некоторое время ответ“. Метод специализированных программирующих программ, предложенный и развитый там же, в настоящее время реализуется в методологии построения интеллектуальных прикладных пакетов программ. В этой работе проявилась важная методологическая идея о правильном (сбалансированном) сочетании универсальных и специализированных средств при создании кибернетических систем, которая широко использовалась в дальнейшем и в других областях (архитектура ЭВМ, искусственный интеллект, системы управления).

Пути совершенствования технологии разработки программ В.М. Глушков видел в развитии алгебры алгоритмических языков, т. е. техники эквивалентных преобразований выражений в этих языках. В эту проблему он вкладывал общематематический и даже философский смысл, рассматривая создание алгебры языка конкретной области знаний как необходимый этап ее математизации. Сопоставляя численные и аналитические методы решения задач прикладной математики, Глушков утверждал, что развитие общих алгоритмических языков и алгебры таких языков приведет к тому, что выражения в этих языках

В.М. Глушков и М.А. Лаврентьев

(сегодняшние программы для ЭВМ) станут столь же привычными, понятными и удобными, какими сегодня являются аналитические вьгражения. При- этом фактически исчезнет разница между аналитическими и общими алгоритмическими методами и мир компьютерных моделей станет основным источником развития новой современной математики, как это и происходит сейчас. Поэтому, обсуждая созданную им алгебру алгоритмов, он говорил об этапах развития формульного аппарата математики от алгебраической символики Виета и символики дифференциально-интегрального исчисления Лейбница и Ньютона до современных алгоритмических языков, для которых необходимо создавать соответствующие исчисления и алгебру.

Опираясь на отечественные работы по теории и практике программирования в Москве, Новосибирске, Дубне, Ленинграде и других городах, Глушков в начале 70-х годов сформировал в стране программу работ по технологии программирования и средствам ее автоматизации. Ее реализация была задумана и организована им широким фронтом: от фундаментальных исследований и организационных мероприятий (конференций, ежегодных школ-семинаров, рабочих групп, постановлений директивных органов и пр.) до изготовления и внедрения в народное хозяйство конкретных автоматизированных систем производства программ и технологических комплексов программиста. В это время им был выполнен большой цикл работ по созданию в стране первой отечественной технологии программирования с развитыми средствами автоматизации на всех этапах изготовления программных систем. Средства автоматизации работ по этой технологии — технологические комплексы РТК — были изготовлены для всех основных машин — ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ, БЭСМ-6, микро-ЭВМ типа „Электроника“ и получили широкое внедрение. Большую роль в успешном выполнении этого цикла работ сыграл И.В. Вельбицкий.