Малая электронная счетная машина конструктором мэсм был сергей алексеевич лебедев

Обновлено: 27.04.2024

В 1946 году профессор Сергей Алексеевич Лебедев становится директором Института электротехники АН УССР и переезжает в Киев, чтобы приступить к разработке принципов работы электронных вычислительных машин (ЭВМ).

ЭВМ с чистого листа

Это был шаг, на который решился бы далеко не каждый ученый. Дело в том, что к этому времени Сергей Алексеевич был признанным специалистом в области теории устойчивости электрических систем . Изданная им совместно с П.С. Ждановым в 1933 году и переизданная годом позже монография «Устойчивость параллельной работы электрических систем», не имела мировых аналогов . Профессору, доктору технических наук, заведующему кафедрой релейной защиты и автоматизации энергосистем МЭИ, академику АН УССР Лебедеву 44 года , его заслуги и авторитет неоспоримы, дальнейший путь в науке, казалось бы, предопределен. Но Сергей Алексеевич решает все начать с чистого листа и разработать ЭВМ.

Сергей Алексеевич Лебедев жизненную необходимость создания ЭВМ. Поэтому, отправляясь в Киев и начиная работать над проектом первой советской ЭВМ – МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина), Лебедев, в случае неудачи, ставил под удар всю свою научную карьеру .

Риск был действительно велик. Ведь какой-либо информации о принципах действия такого рода машин и инженерных решений, необходимых для их реализации, у Лебедева не было. В 1946 году в США был построен первый в мире компьютер – ENIAC , разработанный учеными университета Пенсильвании. Но эти работы проводились по заказу армии США, и поэтому были засекречены. Первая информация о самом факте существовании такой машины появилась только в 1949 году, когда принципиальная схема работы МЭСМ уже сложилась , и Сергей Алексеевич сформировал рабочий коллектив для технической реализации своих идей.

Так, по воспоминаниям Алисы Григорьевны Лебедевой, жены Сергея Алексеевича, в самом начале войны, в 1941 году, Сергей Лебедев уже начал разрабатывать принципы работы электронных машин . Но потребности оборонной промышленности заставили отложить эти работы на долгие пять лет.

В чем Лебедев опередил американцев

Тем не менее, кое в чем Лебедеву удалось опередить американцев . Дело в том, что ENIAC использовал привычную всем нам десятичную систему исчисления, тогда как МЭСМ – двоичную, ныне принятую во всем мире . И эта идея пришла к Сергею Алексеевичу еще в 1941 году .

Алиса Григорьевна вспоминала, что именно в это время она находила среди бумаг мужа листки, исписанные странными последовательностями нулей и единиц .

Все сущности, процессы и явления нашего мира на "языке компьютера" выглядят как последовательности нулей и единиц

Более того, знаменитая статья американских ученых Фон Неймана, Голдстайна и Бёркса «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства», где обосновывались преимущества двоичной арифметики , вышла в свет только в 1946 году .

Выдающийся конструктор вычислительной техники Сергей Алексеевич Лебедев.
Родился Сергей Алексеевич 2 ноября 1902 г. в Нижнем Новгороде.

В 1921 году С. А. Лебедев поступил в Московское высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана на электротехнический факультет. В институте С.А.Лебедев сразу приобщился к научному творчеству. Специализировался в области техники высоких напряжений. Его учителями и научными руководителями были выдающиеся русские ученые-электротехники профессора К. А. Круг, Л. И. Сиротинский и А. А. Глазунов. Все они принимали активное участие в разработке знаменитого плана электрификации СССР — плана ГОЭЛРО. Для разработки этого плана и, главное, для его успешного осуществления потребовались уникальные теоретические и экспериментальные исследования. Из всех возникших при этом проблем С. А. Лебедев, еще будучи студентом, основное внимание уделял проблеме устойчивости параллельной работы электростанций. И следует сказать, что он не ошибся в выборе — весь дальнейший отечественный и зарубежный опыт создания высоковольтных энергообъединений определил проблему устойчивости как одну из центральных, от решения которой зависит эффективность дальних электропередач и энергосистем переменного тока.

Получил в апреле 1928 г. диплом инженера-электрика. Его дипломная работа, выполненная под руководством выдающегося учёного К.А. Круга, была посвящена проблеме устойчивости параллельной работы электростанций и имела большое научное и практическое значение.
С.А.Лебедев стал преподавателем МГТУ им. Баумана и одновременно старшим научным сотрудником Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (ВЭИ). Вскоре он возглавил группу, а затем и лабораторию электрических сетей. В те страшные 30-е годы, когда подсиживание и доносительство были обычным явлением, в отделе ВЭИ, которым заведовал Сергей Алексеевич, сотрудники чувствовали себя уверенно и спокойно.

В 1935 г. он получил звание профессора, а в 1939 г. защитил докторскую диссертацию, не будучи кандидатом наук. В её основу была положена разработанная им теория искусственной устойчивости энергосистем.

Примечательной чертой научной деятельности Лебедева, проявившейся с самого ее начала, было органическое сочетание большой глубины теоретической проработки с конкретной практической направленностью.
Почти каждая работа учёного в области энергетики требовала создания вычислительных средств для выполнения расчётов в процессе её проведения либо для включения их в состав разрабатываемых устройств.

В 1936—1937 годах в его отделе начались работы по созданию дифференциального анализатора для решения дифференциальных уравнений. Уже тогда С. А. Лебедев задумывался над принципами создания цифровых вычислительных машин, в основе которых лежала бы двоичная система счисления.

В связи с началом войны, его отдел ориентируют на оборонную промышленность. В сентябре 1941 г. Сергей Алексеевич эвакуировался с ВЭИ в Свердловск.
В 1945 г. Лебедев создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.

Двоичная система также не осталась вне поля зрения учёного. Его жена, Алиса Григорьевна, вспоминает, как в первые месяцы войны по вечерам, когда Москва погружалась в темноту, муж уходил в ванную комнату и там при свете газовой горелки писал непонятные ей единицы и нолики.

В 1946 г. С.А.Лебедев был избран академиком Академии наук Украины и переехал в Киев. Он стал директором Института энергетики. Через год на базе этого института были созданы два — электротехники и теплоэнергетики. С.А.Лебедев был назначен директором Института электротехники. Здесь совместно с Л.В. Цукерником С.А. Лебедев выполнил исследования по управлению энергосистемами и разработку устройств автоматики, повышающих устойчивость энергосистем.
В 1947 году в Институте электротехники организуется лаборатория моделирования и вычислительной техники
С осени 1948 г. С.А. Лебедев начал разработку Малой электронной счетной машины (МЭСМ) — первого отечественного компьютера. Уже через год после начала работ (МСЭМ) была определена принципиальная схема блоков машины. А в скором времени МСЭМ монтируют в двухэтажном здании бывшего монастыря в Феофании.
6 ноября 1950 года производиться пробный пуск МЭСМ. Уже на этом этапе она может решать задачи вида Y''+Y=0; Y(0)=0; Y(?)=0;
На то момент подобная машина работала лишь в Англии — EDSAC Мориса Уилкса, 1949 г., причем в EDSAC арифметическое устройство было последовательным.

В марте 1950 г. он был назначен заведующим лабораторией Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ), директором которого стал М.А. Лаврентьев.
Параллельно С.А. Лебедев начал разработку Быстродействующей электронной счетной машины (БЭСМ). Разработку арифметического устройства БЭСМ С.А. Лебедев поручил П.П. Головистикову, а устройства управления — К.С. Неслуховскому. Над БЭСМ трудились и студенты-практиканты из вузов, выполнившие дипломные работы — макетирование отдельных блоков и описание соответствующих разделов эскизного проекта БЭСМ: В.С. Бурцев, В.А. Мельников, А.Г. Лаут, И.Д. Визун, А.С. Федоров и Л.А. Орлов. Всего в составе лаборатории №1 к весне 1951 г. насчитывалось около 50 человек.
На всех этапах работы Сергей Алексеевич показывал личный пример самоотверженности. После насыщенного трудового дня он до 3-4 часов ночи просиживал за пультом или осциллографом, активно участвуя в отладке машины.

К 25 декабря 1951 г. МЭСМ прошла испытания и была принята в эксплуатацию Комиссией АН СССР во главе с академиком М.В. Келдышем.

В 1952 г. на МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов (Я.Б. Зельдович), космических полетов и ракетной техники (М.В. Келдыш, А.А. Дородницын, А.А. Ляпунов), дальних линий электропередач (С.А. Лебедев), механики (Г.Н. Савин), статистического контроля качества (Б.В. Гнеденко).

В апреле 1951 г. Государственная комиссия под председательством М.В. Келдыша приняла эскизные проекты машин БЭСМ и «Стрела».

В первом квартале 1953 г. БЭСМ была налажена, а в апреле 1953 г. принята Государственной комиссией в эксплуатацию. В связи с дефицитом электронных трубок, которые поставлялись тогда только для «Стрелы», первые три года БЭСМ эксплуатировалась с памятью на акустических ртутных трубках. Это снизило производительность БЭСМ до уровня «Стрелы» и добавило немало забот. Масса ртути для РЗУ полного объема должна была составлять несколько сотен килограммов. РЗУ включало 70 ртутных трубок длиной около метра: 64 хранящих, одна трубка следила за тактовой частотой, 5 были запасными. Все трубки размещались в огромном термостате, смонтированном в специальном помещении с вытяжными шкафами, где выполнялись работы с ртутью.
В 1956 г. БЭСМ была принята Государственной комиссией вторично — с памятью на потенциалоскопах.
Она выполняла в среднем 8 тыс. трехадресных операций в секунду. Максимально возможная ее производительность составляла 10 тыс. операций в секунду.

В 1956 г. доклад С.А. Лебедева о БЭСМ на международной конференции в Дармштадте произвел сенсацию — БЭСМ была на уровне лучших американских машин и самой быстродействующей в Европе.

В 1958 г. БЭСМ с памятью на ферритовых сердечниках емкостью 2048 слов передали в серийное производство, она выпускалась под названием БЭСМ-2 заводом им. Володарского.

В 1955 г. С.А. Лебедев начал разработку М-20 (цифра в названии указывала на ожидаемое быстродействие — 20 тыс. оп./с). Такой скорости вычислений тогда не имела ни одна машина в мире. Постановлением Правительства СССР создание М-20 было поручено ИТМ и ВТ и СКБ-245. С.А. Лебедев стал главным конструктором, М.К. Сулим (СКБ-245) — его заместителем. Идеологию и структуру М-20 разрабатывал С.А. Лебедев, систему команд — М.Р. Шура-Бура, схемотехнику элементной базы — П.П. Головистиков. М.К. Сулим руководил разработкой технической документации и изготовлением опытного образца в СКБ-245.

В 1958 г. Государственная комиссия принята М-20 и рекомендовала ее в серийное производство.

Впервые в отечественной практике в М-20 С.А. Лебедевым с целью повышения производительности были реализованы автоматическая модификация адреса, совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти, введение буферной памяти для массивов данных, выдаваемых на печать, совмещение ввода и вывода данных со счетом, использование полностью синхронной передачи сигналов в логических цепях.

Позднее были разработаны полупроводниковые варианты М-20, реализующие ту же архитектуру: М-220 и М-222 (главный конструктор — М.К. Сулим); БЭСМ-3М и БЭСМ-4 (главный конструктор — О.П. Васильев).

ИТМ и ВТ после завершения работ по ламповым БЭСМ-2 и М-20 начал проектирование полупроводниковой БЭСМ-6, которая обладала быстродействием 1 млн. оп./с. Главным конструктором БЭСМ-6 был С.А. Лебедев, заместителями — его ученики В.А. Мельников и Л.Н. Королев.

В 1967 г. Государственная комиссия под председательством М.В. Келдыша приняла БЭСМ-6 с высокой оценкой и рекомендовала ее к серийному производству.

БЭСМ-6 имела полное программное обеспечение. В его создании принимали участие многие ведущие программисты страны.

На основе БЭСМ-6 были созданы вычислительные центры коллективного пользования для научных организаций, системы автоматизации научных исследований в ядерной физике и других областях науки, информационно-вычислительные системы обработки информации в реальном времени. Она использовалась для моделирования сложнейших физических процессов и процессов управления, в системах проектирования программного обеспечения для новых ЭВМ.

БЭСМ-6 выпускалась Московским заводом Счетных аналитических машин (САМ) в течение 17 лет. За разработку и внедрение БЭСМ-6 ее создатели (из ИТМ и ВТ — С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, В.И. Смирнов, А.А. Соколов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин, от завода САМ — В.А. Иванов, В.Я. Семешкин) были удостоены Государственной премии.

В начале 70-х годов Сергей Алексеевич Лебедев уже не мог руководить Институтом точной механики и вычислительной техники, в 1973 году тяжелая болезнь вынудила его оставить пост директора. Но он продолжал работать дома. Суперкомпьютер “Эльбрус” — это последняя машина, принципиальные положения которой были разработаны академиком Лебедевым и его учениками. Он был ярым противником начавшегося в начале 70-х годов копирования американской системы IBM/360, которая в отечественном варианте стала называться ЕС ЭВМ. Он понимал, к каким последствиям это приведет, но уже был не в силах воспрепятствовать этому процессу.

3 июля 1974 г. Петр Петрович Головистиков, приехавший из Киева, посетил Сергея Алексеевича в больнице и рассказал, что побывал в Феофании, где когда-то создавалась МЭСМ. Лебедев внимательно слушал, но смотрел не на него, а куда-то вдаль. Петр Петрович запомнил этот взгляд на всю жизнь. Потом тяжелобольной ученый оживился — возможно, вспомнились до предела трудные, но такие памятные счастьем исполненного замысла годы, проведенные в Киеве. Этот день был последним в жизни великого Труженика, гениального Ученого, прекрасного Человека — Сергея Алексеевича Лебедева. Он похоронен на Новодевичьем кладбище.

Имя С.А. Лебедева теперь носит ИТМ и ВТ. Ученики С.А. Лебедева создали свои научные школы и коллективы. Ряд его работ, к сожалению, остался незаконченным. По главным направлениям намеченным С А. Лебедевым, работают целые научные коллективы.
Итогом деятельности С.А. Лебедева стал выпуск более 50 научных трудов.
Под его руководством были созданы 15 типов ЭВМ, начиная с ламповых (БЭСМ-1, БЭСМ-2, М-20) и заканчивая современными суперкомпьютерами на интегральных схемах.
В год девяностопятилетия с дня рождения С.А.Лебедева пришло признание заслуг учёного из-за границы. Как пионер вычислительной техники он был награжден медалью Межнародного компьютерного общества (IEEE* Computer Society), на которой написано: «Сергей Алексеевич Лебедев. Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе.»
Российская академия наук учредила премию имени С. А. Лебедева — за выдающиеся работы в области разработок вычислительных систем.

Сергей Алексеевич Лебедев родился 2 ноября 1902 г. в Нижнем Новгороде в семье учителя.

В 1928 г. С.А. Лебедев окончил Московское высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (МВТУ). Его дипломная работа, выполненная под руководством выдающегося учёного К.А. Круга, была посвящена проблеме устойчивости параллельной работы электростанций и имела большое научное и практическое значение. По окончании института С.А. Лебедев стал преподавателем МВТУ и одновременно сотрудником Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (ВЭИ), сначала младшим научным сотрудником, руководителем группы, затем руководителем Лаборатории электрических сетей. В 1933 г. совместно с А.С. Ждановым С.А. Лебедев опубликовал монографию "Устойчивость параллельной работы электрических систем". В 1935 г. он получил звание профессора, в 1939 г., не будучи кандидатом наук, защитил докторскую диссертацию, связанную с разработанной им теорией искусственной устойчивости энергосистем. В течение 10 лет С.А. Лебедев руководил отделом автоматики ВЭИ. В этом отделе начинали работу многие известные учёные: Д.В. Свечарник, А.Г. Иосифьян, А.В. Михайлов, А.В Фельдбаум, Н.Н. Шереметьевский и др.

Сергей Алексеевич Лебедев

Во время войны С.А. Лебедев разработал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании, принятую на вооружение, аналоговую систему автоматического самонаведения на цель авиационной торпеды. В 1945 г. С.А. Лебедев создал первую в стране электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.

В 1946 г. С.А. Лебедев был приглашен в Академию наук Украины на должность директора Института энергетики. Через год Институт энергетики разделился на два, и С.А. Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины.

Здесь совместно с Л.В. Цукерником С.А. Лебедев выполнил исследования по управлению энергосистемами и разработку устройств автоматики, повышающих устойчивость энергосистем.

В 1950 г. С.А. Лебедеву и Л.В. Цукернику была присуждена Государственная премия СССР.

Решая задачи электротехники и энергетики с помощью аналоговых вычислительных машин, С.А. Лебедев пришел к постановке задачи создания цифровой машины.

С осени 1948 г. С.А. Лебедев начал разработку Малой электронной счетной машины (МЭСМ). Для определения набора операций МЭСМ он пригласил приехать в Киев А.А. Дородницына и К.А. Семендяева. Основы построения МЭСМ обсуждались в январе-марте 1949 г. на созданном С.А. Лебедевым семинаре, в котором участвовали М.А. Лаврентьев, Б.В. Гнеденко, А.Ю. Ишлинский, А.А. Харкевич и сотрудники лаборатории С.А. Лебедева.

К концу 1949 г. определилась принципиальная схема блоков машины. В 1950 г. МЭСМ была смонтирована в двухэтажном здании бывшего монастыря в Феофании (под Киевом), где размещалась лаборатория С.А. Лебедева.

В конце 1951 г. МЭСМ прошла испытания и была принята в эксплуатацию Комиссией АН СССР во главе с академиком М.В. Келдышем. В состав комиссии входили академики С.Л. Соболев, М.А. Лаврентьев, профессора К.А. Семендяев, А.Г. Курош.

В 1950 г., когда был опробован макет МЭСМ, подобная машина работала лишь в Англии - ЭДСАК М.Уилкса, 1949 г., причем в ЭДСАК арифметическое устройство было последовательным.

После МЭСМ началось создание специализированной ЭВМ СЭСМ для решения систем алгебраических уравнений. Ее главным конструктором был З.Л. Рабинович. Основные идеи построения СЭСМ выдвинул С.А. Лебедев.

В 1950 г. С.А. Лебедев начал разработку БЭСМ АН СССР. В марте 1950 г. он был назначен заведующим лабораторией Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ), директором которого стал М.А. Лаврентьев.

Разработку арифметического устройства БЭСМ С.А. Лебедев поручил П.П. Головистикову, а устройства управления - К.С. Неслуховскому. Над БЭСМ трудились и студенты-практиканты из вузов, выполнившие дипломные работы - макетирование отдельных блоков и описание соответствующих разделов эскизного проекта БЭСМ: В.С. Бурцев, В.А. Мельников, А.Г. Лаут, И.Д. Визун, А.С. Федоров и Л.А. Орлов. В апреле 1951 г. Государственная комиссия под председательством М.В. Келдыша приняла эскизные проекты машин БЭСМ и "Стрела".

В I квартале 1953 г. БЭСМ была налажена, а в апреле 1953 г. принята Государственной комиссией в эксплуатацию.

В связи с дефицитом электронных трубок, которые поставлялись тогда только для "Стрелы", первые три года БЭСМ эксплуатировалась с памятью на акустических ртутных трубках, что снижало ее быстродействие в несколько раз. В 1956 г. БЭСМ была принята Государственной комиссией вторично - с памятью на потенциалоскопах.

В 1956 г. доклад С.А. Лебедева о БЭСМ на международной конференции в Дармштадте произвел сенсацию - БЭСМ была на уровне лучших американских машин и самой быстродействующей в Европе.

В 1953 г. по рекомендации М.А. Лаврентьева, ставшего вице-президентом АН СССР, С.А. Лебедев был назначен директором ИТМ и ВТ. В 1953 г. его избрали действительным членом АН СССР. На банкете по поводу избрания новых членов Академии С.О. Шмидт сказал: "Сегодня мы выбрали в академики двух замечательных ученых - С.А. Лебедева и А.Д. Сахарова".

В 1955 г. С.А. Лебедев начал разработку М-20 (цифра в названии указывала на ожидаемое быстродействие - 20 тыс. оп./с). Такой скорости вычислений тогда не имела ни одна машина в мире. Постановлением Правительства СССР создание М-20 было поручено ИТМ и ВТ и СКБ-245. С.А. Лебедев стал главным конструктором, М.К. Сулим (СКБ-245) - его заместителем. Идеологию и структуру М-20 разрабатывал С.А. Лебедев, систему команд - М.Р. Шура-Бура, схемотехнику элементной базы - П.П. Головистиков. М.К. Сулим руководил разработкой технической документации и изготовлением опытного образца в СКБ-245.

В 1958 г. Государственная комиссия принята М-20 и рекомендовала ее в серийное производство.

Позднее были разработаны полупроводниковые варианты М-20, реализующие ту же архитектуру:

ИТМ и ВТ после завершения работ по ламповым БЭСМ-2 и М-20 начал проектирование полупроводниковой БЭСМ-6, которая обладала быстродействием 1 млн. оп./с. Главным конструктором БЭСМ-6 был С.А. Лебедев, заместителями - его ученики В.А. Мельников и Л.Н. Королев.

По инициативе и при активном участии С.А. Лебедева в ходе разработки на ЭВМ БЭСМ-2 было проведено моделирование будущей машины с помощью программных моделей.

БЭСМ-6 выпускалась Московским заводом САМ в течение 17 лет. За разработку и внедрение БЭСМ-6 ее создатели (из ИТМ и ВТ - С.А. Лебедев, В.А. Мельников, Л.Н. Королев, Л.А. Зак, В.Н. Лаут, В.И. Смирнов, А.А. Соколов, А.Н. Томилин, М.В. Тяпкин, от завода САМ - В.А. Иванов, В.Я. Семешкин) были удостоены Государственной премии.

ИТМ и ВТ совместно с заводом САМ на основе БЭСМ-6 разработал вычислительную систему АС-6, модульная организация и унифицированные каналы обмена которой обеспечивали возможность построения децентрализованных многомашинных вычислительных комплексов. В АС-6 была обеспечена эффективная реализация трансляторов с языков программирования высокого уровня, многоуровневая система защиты памяти на основе механизмов стека состояния. Операционная система АС-6, построенная по принципу децентрализации, обеспечивала функционирование в режимах пакетной обработки, удаленной пакетной обработки, разделения времени, реального времени. АС-6 использовалась для обработки данных и управления в системах космических экспериментов, а также в ряде вычислительных центров крупных научно-исследовательских организаций.

Специализированные ЭВМ, созданные под руководством С.А. Лебедева для системы противоракетной обороны, стали основой достижения стратегического паритета СССР и США в период "холодной войны". В 1952-1955 гг. учеником С.А. Лебедева В.С. Бурцевым были разработаны специализированные ЭВМ "Диана-1" и "Диана-2" для автоматического съема данных с радиолокатора и автоматического слежения за целями. Затем для системы ПРО, генеральным конструктором которой был Г.В. Кисунько, в 1958 г. была предложена ламповая ЭВМ М-40, а немного позднее М-50 (с плавающей точкой).

Возможность поражения баллистических ракет, обеспеченная ПРО, заставила США искать пути заключения договора с СССР об ограничении ПРО, который появился в 1972 г.

Создатели первой системы ПРО получили Ленинскую премию. Среди них были Г.В. Кисунько, С.А. Лебедев и В.С. Бурцев.

Увидеть выпуск следующей серии высокопроизводительных ЭВМ, которые разрабатывал ИТМ и ВТ, С.А. Лебедеву не довелось.

Сергей Алексеевич Лебедев умер 3 июля 1974 г. в Москве. Он похоронен на Новодевичьем кладбище.

Имя С.А. Лебедева теперь носит ИТМ и ВТ. Ученики С.А. Лебедева создали свои научные школы и коллективы.

Мы остановились на том, что к концу 1950-х в СССР не имелось ни одного компьютера, способного эффективно решить задачу наведения для противоракеты. Но, постойте, мы же были одними из пионеров компьютерной техники? Или нет? На самом деле история советских ЭВМ немного сложнее, чем кажется.

Она началась в Союзе сразу же после войны (с незначительным отставанием от США и Великобритании, опережая все прочие страны) независимо в двух местах (Киеве и Москве), с двух людей – Сергея Александровича Лебедева и Исаака Семеновича Брука (машины МЭСМ и М-1 соответственно).

МЭСМ, как и британская SSEM, задумывалась как макет, поэтому изначально называлась Модельная Электронная Счетная Машина. Но, в отличие от SSEM, макет оказался вполне работоспособным. И написанные для него первые в отечественной истории программы почти с самого начала имели прикладное значение. К началу разработки первого советского компьютера Лебедев уже был молодым состоявшимся ученым. Он долго и успешно занимался электротехникой, в 1945 году был избран действительным членом АН УССР, в мае 1946 года назначен директором Института энергетики АН УССР в Киеве. В 1947 году после разделения института Лебедев становится директором Института электротехники АН УССР и тогда же организовывает в нем лабораторию моделирования и вычислительной техники.

Точно так же, как и его коллега Брук, первую информацию о разработке принципиально нового класса вычислительной техники – цифровых машин, он получает окольными путями из-за границы. Председателем АН УССР с 1930 года по 1946 (когда он скончался от туберкулеза) был известный советский биолог и патофизиолог Александр Александрович Богомолец, собравший вокруг себя команду выдающихся специалистов в разных областях наук, включая математика Михаила Алексеевича Лаврентьева, в будущем основателя легендарного Сибирского отделения АН СССР (кроме того, он еще сыграет значительную роль в развитии ранних ЭВМ).

Сын А. А. Богомольца, Олег, тоже биолог, был завзятым радиолюбителем и во время командировок в Швейцарию собирал различные журналы по электротехнике и радиоэлектронике. В них, среди прочего, встречались описания работ компьютерного пионера Конрада Цузе (Dr. Konrad Ernst Otto Zuse), разрабатывавшего серию машин Z для ETH Zurich (строившийся тогда Z4 стал на 1950 год единственным работающим компьютером в континентальной Европе и первым компьютером в мире, который был продан, опередив на пять месяцев Марк I и на десять –UNIVAC).

Несмотря на жуткие условия послевоенной Украины, коллективу Лебедева, начав с нуля, удалось через два года, 6 ноября 1950-го осуществить пробный запуск (так много времени на машину ушло в том числе потому, что МЭСМ требовала более 6000 ламп, и около трети из них доставлялись с завода бракованными). Еще через год, после успешного проведения испытаний комиссией АН СССР во главе с академиком М. В. Келдышем, была начата регулярная эксплуатация машины.

Что интересно, помещение бывшего монастырского общежития в Феофании было настолько не приспособлено для функционирования огромной ламповой ЭВМ, что в лаборатории пришлось снести часть потолка, чтобы отвести из комнаты тепло, вырабатываемое тысячами ламп. Условия создания МЭСМ были адскими и совсем не похожими на лаборатории, где строили ENIAC, Harvard Mk I и прочие компьютеры в США.

Для МЭСМ необходимо было помещение площадью около 150 кв. м. и примерно столько же – для генераторов, аккумуляторов и автоматики управления. Плюс мастерские, общежития для работников и многое другое. Найти такое здание в разрушенном войной Киеве было очень трудно. Здание в Феофании было в запущенном состоянии, сначала пришлось его ремонтировать. Каждый день из Киева в поселок разработчиков возил специально выделенный автобус, но в 17 часов он уезжал обратно. Люди оставались на работе по несколько суток, а то и недель.

Вспоминает Зиновий Львович Рабинович, ученик Лебедева:

. помимо самой машины, нужно было разрабатывать и делать самим различное технологическое оборудование, причём не только штатное, но и ранее не предусматриваемое – специальное устройство для подбора пар ламп для триггеров (согласованных по характеристикам в каждой паре), стабилизатор накала ламп (без которого лампы давали сбои и вообще ускоренно выходили из строя) и т. д. и т. п. Возникала иногда необходимость и в совершенно необычных действиях – как то, добывание на свалках военного оборудования различных радиодеталей – сопротивлений, конденсаторов и др. А главное то, что все делалось впервые – в том смысле, что ничего не заимствовалось.

Кроме этого, Лебедев столкнулся еще с одной проблемой. Его сотрудники включали в себя евреев! Снова слово Рабиновичу:

Сергей Алексеевич даже имел частично из-за этого немалую неприятность. На него был написан анонимный донос в ЦК, в котором одним из основных обвинений фигурировало продвижение З. Л. Рабиновича по работе, и, в частности, помощь в его диссертационных делах (время такое было!). Донос в результате проверки был признан клеветническим, но, как говорится, нервов он Сергею Алексеевичу немало попортил. Мне же он обошёлся оттяжкой защиты на полтора года – так как потребовалось дополнительное закрытое рецензирование работы. Также не могу не рассказать, что Сергею Алексеевичу ещё довелось меня отстаивать от требований моего увольнения каких-то высших проверочных инстанций, ввиду проводимой в то время кампании желательного сокращения научных сотрудников-евреев, работающих по закрытой тематике. Кроме меня, с таким же паспортом был ещё один научный сотрудник, заместитель заведующего лабораторией (С. А. Лебедева) Лев Наумович Дашевский, а наличие такого рода двух научных сотрудников в одной лаборатории являлось крайне нежелательным. Но Сергей Алексеевич занял принципиальную позицию, что в то время было совсем не легко, и решительно меня отстоял.

В итоге осенью 1952-го на МЭСМ были выполнены расчеты генераторов Куйбышевской ГЭС. Узнав, что в Феофании есть работающая ЭВМ, туда потянулись киевские и московские математики с задачами, требовавшими масштабных вычислений. МЭСМ работала, круглосуточно считая термоядерные реакции (Я. Б. Зельдович), баллистические ракеты (М. В. Келдыш, А. А. Дородницын, А. А. Ляпунов), дальние линии передач (сам С. А. Лебедев), статистический контроль качества (Б. В. Гнеденко) и другие. На этой машине работали первые в СССР программисты, включая известного математика М. Р. Шура-Бура (ему «повезло» работать потом с нашей первой серийной ЭВМ «Стрела», и он отзывался о ней с ужасом, но об этом мы еще расскажем).

Так выглядела работа с МЭСМ, обратите внимание, что машина занимает все доступные поверхности стен, будучи просто смонтирована на них

Несмотря на это, никаких официальных почестей Лебедев не получил (вспоминает Рабинович):

Скажу еще об одном неприятном обстоятельстве. Вызывает недоумение то, что работа по созданию МЭСМ, будучи представленной на Сталинскую премию в лице её главных авторов С. А. Лебедева, Л. Н. Дашевского и Е. А. Шкабары, премию не получила. В этом факте, пожалуй, отразилось недопонимание значения цифровой вычислительной техники со стороны правительственных инстанций и даже тогдашнего руководства Академии наук УССР, в котором, как и вообще в Киеве, уже не было Михаила Алексеевича Лаврентьева, столь много сделавшего для развёртывания работ по созданию МЭСМ и затем Большой электронной счётной машины (БЭСМ). Но, как говорится, пережили. Машина была, хорошо работала и находилась в ореоле славы и острых интересов к ней, и это доставляло её создателям огромную радость.

МЭСМ использовалась до 1957 года, пока окончательно не устарела, после чего была передана в КПИ для учебных целей. В 1959 году ее демонтировали, украинский историк вычислительной техники Борис Николаевич Малиновский вспоминал об этом так:

Несколько оставшихся от МЭСМ электронных ламп и других компонентов хранятся в Фонде истории и развития компьютерной науки и техники при Киевском доме ученых НАН Украины. Впрочем, аналогичная судьба ждала и ENIAC и вообще практически все первые ЭВМ – ни в Союзе, ни на Западе никто особенно не заморачивался созданием музеев вычислительной техники. В СССР так поступали абсолютно со всеми компьютерами – разобрали на металлолом и «Сетунь», и все первые БЭСМ. Программист первых советских ЭВМ Александр Константинович Платонов, математик Института прикладной математики (интервью с ним от 2017 года было опубликовано на Хабре) с горечью вспоминает:

Мне потом этот пульт так жалко было. Когда ломали БЭСМ, я Мельникова спросил: «Почему не в музей, это же вся страна работала?» А он говорит: «А у них места нет!». Потом сотрудники Политехнического музея, на моих глазах, бегали, пытались хоть что-нибудь найти. Вот оно, отсутствие культуры.

Мало кто знает, что уже после отъезда Лебедева в Москву его группа на основании его идей воплотила в жизнь (здесь уже генеральным конструктором был упомянутый З. Л. Рабинович) еще более удивительную задумку – так называемую СЭСМ, Специализированную Электронную Счетную Машину. Ее уникальность заключалась в том, что СЭСМ была специализированным вычислителем, причем матрично-векторным (!), одним из первых, если не первым, в мире.

СЭСМ предназначалась для решения корреляционных задач и систем алгебраических уравнений с 500 неизвестными. Машина оперировала дробями и имела текущий автоматический контроль порядка величин. Результаты расчетов выдавались в десятичной системе с точностью до седьмого разряда. Исходя из принятого для СЭСМ метода решения ЛАУ Гаусса-Зейделя, арифметическое устройство выполняло лишь сложение и умножение, зато компьютер вышел изящным – всего 700 ламп.

Специализированная электронная счетная машина «СЭСМ», за пультом С. Б. Розенцвайг (icfcst.kiev.ua)

Удивительно, но ее не засекретили. И она стала первой советской ЭВМ, удостоившейся хвалебной рецензии в только появившемся тогда американском компьютерном журнале Datamation.

Причем написанная по результатам разработки монография («Специализированная электронная счётная машина СЭСМ» З. Л. Рабинович, Ю. В. Благовещенская, Р. А. Черняк и др., на издании книги настоял Глушков, сами разработчики не особо искали славы, в итоге он оказался прав, закрепив наш приоритет в этой области) была переиздана в США на английском языке. И, по-видимому, явилась одной из первых книг по отечественной вычислительной технике, опубликованных за рубежом.

Сам Зиновий Львович много и плодотворно работал в области компьютерных наук вплоть до 1980-х годов вместе с такими титанами мировой электроники, как академик В. М. Глушков, в том числе – над системами ПВО (такое впечатление, что в те годы абсолютно все компьютерные специалисты СССР имели отношение к двум областям: ПРО или ПВО).

Как мы говорили, МЭСМ была задумана Лебедевым как прототип большой машины (с незатейливым наименованием БЭСМ), но воплотить куда более сложную разработку в полуразрушенной войной Феофании на Украине было нереально. И конструктор решил податься в столицу. Снова дадим слово Платонову (ИТМиВТ и их отношение к БЭСМ мы еще обсудим подробнее ниже, там много интересного):

Лебедев делал макет электронной счетной машины, и кончились деньги. Тогда он написал письмо Сталину о том, что идет полезная работа… Прислали комиссию во главе с Келдышем. Келдыш увидел вычислительную технику и, надо отдать должное его прозорливости, понял перспективу. В результате вышло постановление правительства по этому поводу. Первый пункт: переименовать макет электронной счетной машины в малую электронную счетную машину. Второй пункт: сделать большую электронную машину – БЭСМ. Поручили это директору Института точной механики.

Итак, Лебедев направился в Москву.

А там в это время уже несколько лет над своим, абсолютно независимым компьютером работала вторая группа – под руководством Исаака Брука.

МЭСМ разрабатывалась под руководством С. А. Лебедева на базе киевского Института электротехники АН УССР с 1948 года. Работы по созданию ЭВМ были завершены в конце 1950 года. 6 ноября 1950 года — выполнен пробный пуск машины . 4 января 1951 года — решены первые задачи: вычисление суммы нечётного ряда факториала числа, возведение в степень. МЭСМ продемонстрирована специальной комиссии АН СССР во главе с М. В. Келдышем .

25 декабря 1951 года — после успешного проведения испытаний комиссия АН СССР во главе с академиком М. В. Келдышем начата регулярная эксплуатация машины. Использовались первые ЭВМ в научных и военных целях. МЭСМ занимала целое крыло двухэтажного здания (60 м²) и состояла из 6 000 электронных ламп, потребляемая мощность около 25 кВт.

Быстродействие составляло 3000 операций в минуту :

Сложение, вычитание, умножение, деление
Сдвиг, сравнение с учётом знака (как часть команды условного перехода)
Сравнение по абсолютной величине (как часть команды условного перехода)
Передача управления (безусловный переход)
Передача чисел с магнитного барабана и обратно, составление команд, остановка;

Все вычисления как и в современном компьютере производились в двоичной системе. Данные считывались с перфокарт или набирались с помощью штекерного коммутатора. Также мог использоваться магнитный барабан , хранящий до 5000 кодов чисел или команд. Для вывода использовалось электромеханическое печатающее устройство либо фотоустройство для получения данных на фотоплёнке.

Эксплуатировалась до 1957 года , после чего была передана в КПИ для учебных целей. В 1959 году МЭСМ демонтировали. Машину разрезали на куски, организовали ряд стендов. Несколько оставшихся от МЭСМ электронных ламп и других компонентов хранятся в Фонде истории и развития компьютерной науки и техники при Киевском доме ученых НАН Украины.

Сергей Алексеевич Лебедев - создатель первой в континентальной Европе и в Советском Союзе цифровой электронной вычислительной машины ( МЭСМ )

Если информация оказалась полезна, поставьте, пожалуйста 👍 это лучшая мотивация для выпуска нового материала.

Другие статьи на компьютерную тематику:

Подписывайтесь на канал ПРО IT - Здесь вы узнаете много полезной информации про компьютеры и ИТ.

Читайте также: