Славная триада. Глава из книги Б. Н. Малиновского «История вычислительной техники в лицах» icon

Славная триада. Глава из книги Б. Н. Малиновского «История вычислительной техники в лицах»



Смотрите также:
Первые бортовые ЭВМ ракетно-космических комплексов Глава из книги Б. Н...
О создании ЭВМ "Днепр". Отрывок из книги Б. Н...
Научно-производственное объединение "Электронмаш"...
Из книги Б. Н. Малиновского "Очерки по истории вычислительной техники в Украине", "Феникс", 1998...
История развития управляющей вычислительной техники см ЭВМ...
Лекция №2 «История развития вычислительной техники»...
Курс лекций по дисциплине “Компьютерные науки”, кафедра Нелинейного анализа и оптимизации...
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры вычислительной техники (протокол №...
История вычислительной техники...
История вычислительной техники...
Римская история в лицах. М.: О. Г. И., 1997. 623 с.: ил...
Программа дисциплины гсэ. 01 Методология и история кибернетики...



страницы: 1   2   3
вернуться в начало
скачать

^ Основоположник нетрадиционной компьютерной арифметики

Израиль Яковлевич Акушский родился 30 июля 1911 г. в Днепропетровске в семье главного раввина города, ставшего после революции учителем.

Еще обучаясь в Московском государственном университете, начал работать вычислителем в Научно-исследовательском институте математики и механики МГУ.

Его наставником был Л.А. Люстерник, создатель функционального анализа, работавший в Математическом институте им. В.С. Стеклова АН СССР. В то время техника вычислений мало кого интересовала, Люстерник был скорее исключением. Однако благодаря надвигавшейся войне это направление в математике стало быстро развиваться. Математическому институту, куда в 1936 г. перешел на работу Акушский (на должность младшего научного сотрудника), была поручена разработка таблиц стрельбы для артиллерийских орудий и навигационных таблиц для военной авиации. С этой целью в 1939 году в институте была создана первая в стране вычислительная лаборатория, руководителем которой и был назначен Акушский. Объем вычислений намечался по тем временам грандиозный, и, естественно, возник вопрос - на чем считать, чтобы вовремя справиться с заданиями. В те годы для этих целей использовались арифмометры, счеты, логарифмические линейки. Выпуск счетно-перфорационных машин в стране только начинался. Между тем в США фирма IBM уже выпускала надежную технику. В 1940 г. она привезла в Москву и выставила в Политехническом музее комплект счетно-аналитических машин. Фирма производимые ею машины не продавала, а только сдавала в аренду, поэтому купить их не было никакой возможности. В результате неимоверных усилий Акушского комплект машин из Политехнического музея был перебазирован в Математический институт, где и поступил в распоряжение вычислительной лаборатории, ставшей таким образом первой лабораторией механизированного счета - зародышем будущих вычислительных центров. "В 1942 г. фирма IBM попросила Политехнический музей вернуть машины в США, - вспоминает И.Я. Акушский. - Естественно, руководство музея переслало этот запрос Математическому институту. Мне предстояло подготовить ответ. Разумеется, о возвращении машин не могло было и речи - это лишило бы институт возможности выполнения ряда важных оборонных заданий.

Я составил ответ в том плане, что, по условиям военного времени, многое ценное оборудование в централизованном порядке эвакуировано в отдаленные районы страны, не подвергающиеся бомбардировкам, и в данное время затруднительно даже установить, где конкретно находится это оборудование.

Когда я представил проект ответа на подпись вице-президенту АН СССР академику И.П. Бардину, он рассердился, заявив, что я подсовываю липу, ведь он пару дней тому назад был у нас в институте, и именно я демонстрировал это оборудование и рассказывал о наших работах. Конечно, я извинился и описал ему, в каком положении мы окажемся, если отдадим машины. Кое-как удалось этот вопрос отрегулировать".

С началом войны большая часть института была эвакуирована, но часть сотрудников, в том числе и Акушский, оставалась в Москве, работая на армию. Считали штурманские таблицы для авиации. Не раз в институт приезжал М.М. Громов, сподвижник легендарного Чкалова и шел прямо к И.Я. Акушскому за очередными результатами. На предложение зайти к руководству, смеясь, отвечал, что руководства у него и своего достаточно, а сюда он приехал по делу к Акушскому. Иногда он забирал его с собой в краткосрочные командировки. Встревоженной жене Громов обещал вернуть мужа в целости и сохранности, потом они ехали на аэродром, за несколько часов оказывались где-нибудь в Саратове, где выполнялась очередная срочная работа. Акушский консультировал или проверял работу вычислителей, и к утру возвращались в Москву.

Но бывали и другие ситуации. Однажды ночью Акушского забрали на Лубянку. Там же оказался и начальник его отдела. Разговаривали с ними сухо и официально: "По вашим методикам составлялись штурманские таблицы для полетов авиации?" - "Да". - "Несколько дней назад на Дальнем Востоке из полета не вернулся самолет, выполнявший особое задание. Связь с ним потеряна, если его не найдут, вы будете отвечать по законам военного времени!". Когда удалось справиться с нервами, Акушский переспросил: "На Дальнем Востоке?" - "Да". - "Скорее всего, штурман самолета не учел факт перехода за 180-й меридиан, где поправки надо брать с противоположным знаком! Есть какие-либо данные об их маршруте?" Когда такие данные были предоставлены, он рассчитал траекторию возможного движения самолета. По этим данным нашли остатки самолета, и сотрудников института с извинениями отпустили.

Им пришлось еще немало потрудиться до конца войны; например, как-то рассчитывали по спецзаданию 50 маршрутов перелета Москва-Тегеран и обратно, - как выяснилось, для перелета Генералиссимуса на встречу "большой тройки" в 1943 г.

Надежная и производительная (по тем временам) американская техника помогала лаборатории успешно выполнить важную работу по созданию таблиц для определения курсового угла и дальности полета для авиации дальнего действия.

Работал с увлечением, весь отдаваясь любимому делу, не считаясь со временем. Таблицы были изданы АН СССР (тогда - под грифом секретно). За качественное и быстрое выполнение задания он получил премию от главного командования военной авиации страны. Это был первый серьезный успех на выбранном им поприще. Так, с первых же месяцев Великой Отечественной войны он стал ее косвенным участником: штурманы самолетов, летавших бомбить Берлин, использовали составленные им таблицы. Через несколько месяцев из осажденной врагами Москвы его откомандировали в блокадный Ленинград - там завершалась начатая им в Москве работа по подготовке таблиц для радиолокационных систем Военно-морского флота. Видя, как разрушается снарядами и голодом многострадальный город, работал почти без отдыха, за десятерых.

В конце 1943 г. вернулся в Москву. Рассказав директору института академику Виноградову о выполненной работе, не утерпел, добавил, что мог бы быстро подготовить кандидатскую диссертацию по проблеме применения счетно-аналитических машин для решения математических задач. Все основания для этого были: он впервые в стране ввел и применил для вычислений двоичную систему счисления, которая впоследствии стала основой для всей вычислительной техники, разработал теорию и методы вычислений для задач радионавигации, пеленгации, локации.

Академик нахмурился:

- Освободить вас от дел в лаборатории сейчас не могу, но когда позволят обстоятельства, сообщу.

Свое слово он всегда держал крепко и в феврале 1945 г. вызвал Акушского к себе:

- Встречался с маршалом Жуковым. - сказал академик, - война идет к концу, теперь можете заняться диссертацией! - И отдал распоряжение, чтобы заведующего вычислительной лабораторией не тревожили в течение всего рабочего дня за исключением первого утреннего часа.

К маю диссертация была готова, о чем Акушский сообщил директору. Разговор, как всегда, был очень коротким:

- Хорошо, рассмотрим на совете! Оппонентами будут академик Лаврентьев и профессор Семендяев!

- Но Лаврентьев отвечает на письма через год! Он затянет подготовку рецензии!

- Не морочьте мне голову! Он все сделает вовремя!

- А Семендяев ко мне ревностно относится! Я сам слышал, что он говорил о моих работах!

- Это он в коридоре так говорит. Пусть скажет на совете!

В конце июня появились отзывы. Оба положительные. Профессор К.А. Семендяев, передавая отзыв, попросил тут же прочитать, а после этого спросил:

- Ну, как?

Пришлось Акушскому сказать:

- Вы меня перехвалили!

Защита была назначена на 5 июля 1945 года, прошла очень успешно, хотя не обошлось без волнений - члены совета могли уйти в отпуск. Встретив директора института за несколько дней до защиты, Акушский высказал свои опасения. Академик хитро улыбнулся:

- Я обещал вам, что защититесь к лету, и сдержу свое слово. Можете не беспокоиться: бухгалтерии дано распоряжение выдавать отпускные только 5 июля!

Израиль Яковлевич, рассказавший мне эти эпизоды, и сейчас, через много лет с любовью и уважением вспоминает своего строгого и требовательного директора.

На защите присутствовал и выступил в поддержку Акушского академик Колмогоров. Он еще в годы войны вел переписку с известным американским ученым, пионером кибернетики Р. Винером. Спустя некоторое время после защиты, встретив Акушского, предложил ему подготовить статью по материалам диссертации и обещал переслать ее Винеру. Это не было случайностью. Академик Колмогоров всегда был внимательным к окружавшим его людям. Акушский последовал его совету, и когда в 1946 г. Винер впервые приехал в Советский Союз, оказалось, что он уже заочно знаком с Акушским по его статье. Все свое время он провел в Математическом институте им. В.А. Стеклова АН СССР, беседовал с академиком И.М. Виноградовым, разговаривал с И.Я. Акушским, выступил с лекцией о кибернетике. Приглашение посетить Институт философии АН СССР, где в то время утверждали, что кибернетика лженаука, американский ученый игнорировал.

Еще во время войны Л.А. Люстерник организовал и активно проводил научный семинар по теории вычислений. Ученым секретарем АН СССР в то время был академик Н.Г. Бруевич. Он, в свою очередь, вел семинар по точной механике. В конце войны семинары объединились. На объединенном семинаре не раз обсуждались вопросы, связанные с развитием вычислительной техники. Говорилось о необходимости организации отдельного института. В них принимал участие и Акушский. Созданная в стране счетно-перфорационная техника была ненадежной и годилась разве что для бухгалтерских работ. Аналоговые вычислительные средства не обеспечивали требований, выдвигаемых наукой и техникой. Идея создания цифровых электронных вычислительных машин уже обсуждалась за рубежом и в стране. Создание нового института отвечало запросам времени. Президент АН СССР академик С.И. Вавилов горячо поддержал идею создания института, выступил со статьей в "Правде" и добился быстрого решения вопроса в правительстве. В 1948 г. в составе Академии был организован Институт точной механики и вычислительной техники - ИТМ и ВТ. В него вошли: из Математического института им. В.А. Стеклова АН СССР отдел Л.А. Люстерника, в составе которого была лаборатория И.Я. Акушского; из Института машиностроения АН СССР - отдел точной механики, руководимый академиком Н.Г. Бруевичем; из Энергетического института АН СССР отдел чл. корр. АН СССР И.С. Брука и лаборатория профессора Л.И. Гутенмахера. (Отдел Брука, хотя и был включен в состав нового института, но не перешел в него.)

Директором института был назначен академик Бруевич. (Его через год сменил М.А. Лаврентьев. В 1952 г. по предложению Лаврентьева директором ИТМ и ВТ АН СССР назначили С.А. Лебедева.)

Вскоре после создания института наступили годы, когда стал искусственно подогреваться "еврейский вопрос". На одном из совещаний с участием заведующего отделом науки ЦК ВКП(б) Жданова по развитию науки на периферии, Акушский оказался рядом с ним.

- Как работается? - спросил высокий руководитель.

- Неуютно как-то, - ответил ученый.

- Почему бы вам не развивать свое направление в какой-нибудь республиканской академии? Я могу, если хотите рекомендовать вас президенту АН Казахстана Кунаеву как специалиста, очень нужного для развития вычислительной математики в республике.

Акушский понял это как указание о переезде:

- Благодарю. Я согласен.

Так начался алма-атинский период его деятельности.

В АН Казахстана он организовал лабораторию машинной и вычислительной математики, ставшей затем базой для образования Института математики и механики АН КазССР. Одновременно стал читать курс лекций по вычислительной математике в Казахском государственном университете. Появились аспиранты, из которых впоследствии выросли крупные ученые.

Именно в эти годы (1954-1956) у него возникла идея создания системы счисления, позволяющей ускорить вычислительный процесс в ЭВМ, реализации которой он посвятил всю последующую жизнь. Своими мыслями о новой системе счисления в остаточных классах (СОК) в один из приездов в Москву в 1956 г. он поделился с академиком М.А. Лаврентьевым. Тот сказал, что получил письмо от чехословацкого ученого Л. Свободы, который предлагает нечто подобное. Ознакомившись с присланными материалами, Акушский увидел, что ученый опередил его - речь шла о создании ЭВМ на базе СОК. Это подлило масла в огонь: теперь день и ночь он только и думал о дальнейшем развитии новой теории, и небезуспешно.

Примерно через полгода, снова будучи в Москве, он встретился с министром машиностроения и приборостроения М.А. Лесечко, с которым был знаком раньше. Министр заинтересовался новыми разработками и сразу же предложил:

- Что ты там торчишь! Приезжай в Москву, будешь работать в СКБ-245! Акушский с радостью согласился. В то время это была ведущая в стране конструкторская организация, занимавшаяся разработкой ЭВМ. Ее первенец - ЭВМ "Стрела" - уже работала.

Президент АН Казахской ССР, узнав о желании ученого возвратиться в Москву, не стал возражать, но захотел сохранить его участие в работе академии. Попросил продолжить руководство аспирантами и проводить консультации по работам в области вычислительной математики и вычислительной техники. В 1970 г. И.Я. Акушского избрали в члены-корреспонденты АН Казахстана.

В СКБ-245 его назначили сначала старшим научным сотрудником, а затем заведующим лабораторией математического отдела. Вначале Акушский участвовал в разработке ЭВМ с использованием обычной позиционной системы счисления. Но все его симпатии были уже на стороне системы счисления в остатках, он продолжал ее разработку и усовершенствование, надеясь создать на ее основе ЭВМ.

На математическом конгрессе в Ленинграде в 1961 году он встретился со Свободой. Долго беседовали, обсуждая содержание своих докладов. На этот раз Акушский почувствовал, что значительно опередил чехословацкого ученого. Тот, очевидно, тоже понял это и вместо намеченного в тезисах доклада сделал другой - о троичной системе счисления. (Позднее на математическом конгрессе в Испании Свобода выступил с докладом, представленным на ленинградский конгресс.)

В 1957 г. коллектив разработчиков СКБ-245 в составе Ю.Я. Базилевского, Б.И. Рамеева, Ю.А. Шрейдера и И.Я. Акушского начал работы по созданию ЭВМ в системе остаточных классов (СОК). Работа не очень клеилась, поскольку лишь Акушский твердо верил в замечательные свойства СОК. И когда в 1960 г. пригласили возглавить аналогичную разработку в Научно-исследовательском институте дальней радиосвязи, директором которого был только что назначен Ф.В. Лукин, он не колеблясь согласился. Вместе с ним на новое место перешел Д.И. Юдицкий.

Для ЭВМ в СОК была задана рекордная производительность - 1,25 млн. операций в секунду. Напомним, что в то время производительность ЭВМ определялась десятками тысяч операций в секунду.

ЭВМ была создана в короткие сроки и стала успешно использоваться в системе ПВО страны. Она выпускается промышленностью и используется до сих пор, получив вторую жизнь после перевода на интегральную элементную базу.

В Чехословакии же под руководством Л. Свободы была создана ЭВМ "Эпос" с использованием СОК, но она имела невысокое быстродействие и практически не использовалась.

Академик Лебедев высоко ценил и поддерживал Акушского. Как-то, увидев его, сказал:

- Я бы делал высокопроизводительную ЭВМ иначе, но не всем надо работать одинаково. Дай вам Бог успеха!

Когда Лукина перевели в Зеленоградский научный центр электронной техники Министерства электронной промышленности, он перетащил туда, в только что организованный Вычислительный центр, Юдицкого и Акушского. Первый был назначен директором, второй - его заместителем по научной части. Начали разрабатывать ЭВМ в СОК с использованием магнитострикционных линий задержки, но теперь уже на 20 млн. операций в секунду. К сожалению, довести дело до конца не удалось. Хотя экспериментальный образец ЭВМ был почти готов, дальнейшая работа по созданию машины со смертью Ф.В. Лукина затормозилась...

Именно в это время (начало 70-х гг.) я познакомился с Израилем Яковлевичем, поскольку обратился к нему и Д.И. Юдицкому с предложением создать в Институте кибернетики АН Украины отраслевую лабораторию Министерства электронной промышленности с целью использовать научной потенциал института в интересах министерства. Лаборатория была создана, и я имел возможность несколько лет общаться с Акушским.

Наши совместные работы послужили основой для развертывания в Зеленограде работ по созданию мини- и микро-ЭВМ.

Запомнились внимание, которое уделял Израиль Яковлевич нашим работам, его такт, огромный багаж знаний в области компьютерной науки и техники.

Очень тепло отзываются об Акушском его ученики и соратники. В.М. Трояновский, в настоящее время доцент Московского государственного института электронной техники, написал мне: "Вспоминать об Израиле Яковлевиче Акушском и легко, и сложно. Легко, потому что его образ навсегда остался светлым в моей памяти, всех тех кто хоть какое-то время общался с ним. Сложно - из-за того, что свежа боль утраты, и мои частные впечатления, конечно же, не могут осветить всю многогранность этого Человека. Я познакомился с Израилем Яковлевичем в 1971 г., когда перешел на работу в Зеленоград - старшим научным сотрудником как раз в тот институт, где он был заместителем директора по научной работе. Для меня он был тогда просто "зам. директора" и большим ученым - как-никак чл.-корр. АН, правда, не союзной, а Казахской академии, хотя на казаха он явно не походил - и это была загадка, разъяснившаяся лишь со временем. Мои друзья объяснили, что ученый-то он настоящий, в чем я вскоре имел повод убедиться. Буквально через месяц после моего поступления на работу у Акушского был юбилей (60 лет со дня рождения и 40 лет научной деятельности). Юбилей этот отмечался на уровне всего Зеленограда, - торжественное заседание проходило в МИЭТе (единственный ВУЗ города, И.Я. работал там по совместительству, заведуя кафедрой вычислительной математики, им основанной и "поставленной на ноги"). В фойе активного зала целый стенд занимала выставка научных трудов - книги, статьи в журналах, сборниках, академических .изданиях, авторские свидетельства, патенты, в том числе зарубежные.

И выступающие, и президиум цвели улыбками. Были и стихотворные поздравления, и подарки в разных стилях, и просто много хороших, добрых слов. Часть этих подарков я потом видел в кабинете И.Я., когда стал бывать в его доме. Особенно хороша была шкатулка с цветным портретом и росписью "под Хохлому", преподнесенная вместе со стихотворным поздравлением от коллектива ВЦ. Рассказывали, что этот подарок готовился втайне от И.Я. по черно-белой фотографии и устному описанию героя, но мастер из Хохломы сумел воссоздать почти живой образ - видимо, столько тепла и человеческой доброты передавал даже рассказ об Акушском!

Позднее я несколько раз бывал в доме Израиля Яковлевича, познакомился с его женой Галиной Петровной, живо интересовавшейся всеми учениками и соратниками мужа. Своих детей у них не было, и ко всей молодежи, появлявшейся в доме, они относились с родительским вниманием и заботой.

...Но не все складывалось так радужно, хотя ряд технических решений удалось запатентовать в таких ведущих странах по вычислительной технике, как Великобритания, США, Япония. Когда И.Я. уже работал в Зеленограде, в США нашлась фирма, готовая к сотрудничеству по созданию машины, "начиненной" идеями И.Я. и новейшей электронной базой США. Уже велись предварительные переговоры. К.А. Валиев, директор НИИ молекулярной электроники, готовился к развертыванию работ с новейшими микросхемами из США, как вдруг И.Я. вызвали в "компетентные органы", где без каких-либо объяснений заявили, что "научный центр Зеленограда не будет повышать интеллектуальный потенциал Запада!", - и все работы были прекращены. К сожалению, это был не единичный случай, когда грубость, невежество, интриги преграждали дорогу блестящей технической мысли и научно-техническому прогрессу, носителем которых был И.Я. Акушский.

...Израиль Яковлевич тяжело переживал смерть Ф.В. Лукина и прекращение работ по новой машине. Хотя он добился возможности изготавливать опытный образец в Днепропетровске (это был родной город Акушского, и в этом он видел доброе предзнаменование), теперь его не поддержал директор своего же института. Он решил уйти на пенсию - "крыша" АН позволяла работать и дома, идей ему было не занимать, да и учениками он не был обделен, - за свою жизнь воспитал около 90 ученых, причем свыше 10 из них защитили докторские диссертации!

Однако все эти треволнения не прошли бесследно, - у Акушского случился инсульт, он попал в больницу, а потом долгое время вынужден был ходить с палочкой. Я неоднократно навещал его в тот период, мы прогуливались вблизи дома, который стоит прямо рядом с массивом коттеджей своеобразного поселка художников, позже признанного одной из заповедных зон Москвы. Он с удовольствием гулял по тенистым улочкам и много рассказывал о создании Зеленограда, с большим теплом отзывался о Лукине, Валиеве, Малинине, считая их действительными "отцами города", хорошими организаторами и учеными, сдержанно отзывался о Ф.Г. Старосе. Для многих ученых и руководителей среднего возраста (в конце 70-х - начале 80-х гг.) Акушский был научным руководителем, оппонентом или коллегой, часто в его доме раздавались звонки из Алма-Аты, Тбилиси, Баку, Киева, Новосибирска, Молодые сотрудники и ученые почтительно называли его между собой "дедом".

Среди проблем эффективности работы ЭВМ и передачи информации Акушский выделял теперь, помимо быстродействия, еще и проблему сжатия данных. Здесь его ученикам также удалось разработать ряд удачных решений. Так, с помощью одного из них телеметрическая информация со спутников была сжата в 6 раз. Я как-то спросил, не являются ли работы по сжатию продолжением работ в СОК? "Нет, - ответил он. - Это совершенно самостоятельное направление. Просто у меня много интересов". И это действительно приходилось наблюдать. Например, уже в 70-е гг. у него в деталях обсуждалась проблема безденежных расчетов с помощью кредитных карточек и имевшейся тогда ВТ, с опробованием такой системы в Зеленограде. Подбирались разработчики и исполнители, подготавливалось решение организационных вопросов. Он умел находить общий язык и взаимопонимание на любом уровне - от рядового инженера до ученых из Президиума АН СССР. Характерно также, что у него, беспартийного, были самые лучшие взаимоотношения с горкомом партии в Зеленограде и первыми руководителями города.

А что касается СОК, он и сам не переставал учиться. Как-то ему сообщили, что, выступая в Новосибирске, академик Глушков отметил, что СОК открывает путь в сверхвысокие диапазоны чисел. И Акушский нашел случай связаться с Глушковым и поблагодарить его за эти слова. Как рассказывал И.Я., Глушков сказал - это вас надо благодарить за создание и пропаганду теории СОК. Но Израиль Яковлевич не раз повторял: "И как я сам не увидел этих применений СОКа?" В общем, он загорелся идеей работы в сверхвысоких диапазонах чисел, а в таких случаях он умел увлекать и других. Видимо, в это время я вновь попал в его поле зрения в качестве научно-технического "потенциала". Мне было предложено заниматься числами Мерсенна, и хотя я до этого занимался применением ЭВМ лишь для АСУТП, изящество математического аппарата СОК увлекло, так что я включился в эту работу, после чего наши контакты с И.Я. стали еще более частыми. К сожалению, большего, чем разработка необходимого программного инструментария, мне достичь не удалось - задача "не поддавалась", хотя и были перепробованы несколько подходов. И хотя числа из диапазона 1050 легко обрабатывались в СОК на рядовых мини- и микро-ЭВМ, рабочие алгоритмы требовали слишком большого перебора. А Акушский находил все новые и новые задачи для диапазона сверхбольших чисел. Это были и числа Ферма, и совершенные нечетные числа.

С горечью констатируя, что отечественная ВТ все больше отстает от зарубежной не только по количеству, но и по темпам развития, что он и другие ученые бессильны помочь здесь государственной машине, Акушский в последние годы жизни считал, что единственный участок научного фронта, где он может осуществить прорыв, это "чистая наука" для сверхвысоких диапазонов чисел. Он хотел написать монографию по вычислительной теории чисел - к сожалению, этому не дано было свершиться. Он работал практически до последних дней. Уже в конце 1991-го - начале 1992 г. я видел у него на столе гранки проблемной статьи о применении СОК в сверхвысоких диапазонах чисел. К сожалению, эту работу, это своеобразное научное завещание я так и не смог до сих пор найти опубликованной.

Умер И.Я. Акушский как-то очень неожиданно. 2-го апреля 1992 г., встав ночью с постели, он упал и ударился ногой и головой. Вызвали "скорою", отвезли в больницу. Днем его еще навестила жена, и вроде чувствовал он себя удовлетворительно. В конце дня сказал, что устал и хочет спать. А ночью ему стало плохо, вызвали дежурного врача, назначили срочную операцию, но травма головы оказалась смертельной, и его не спасли. На похороны съехались десятки его учеников, близких, знакомых. Похоронили его в семейном склепе на кладбище центрального крематория Москвы."

Имя И.Я. Акушского навсегда утвердилось как имя основоположника нетрадиционной компьютерной арифметики.

На созданных под его руководством в начале 60-х годов специализированных вычислительных устройствах впервые в СССР и в мире была достигнута производительность более 1,0 млн. операций в секунду и надежность в тысячи часов. На основе остаточных классов им разработаны методы проведения вычислений в супербольших диапазонах с числами в сотни тысяч разрядов. Это определило подходы к решению ряда вычислительных задач теории чисел, оставшихся нерешенными со времен Эйлера, Гаусса, Ферма.

Он занимался также математической теорией вычетов, ее вычислительными приложениями в компьютерной параллельной арифметике, распространением этой теории на область многомерных алгебраических объектов, вопросами надежности спецвычислителей, помехозащищенными кодами, методами организации вычислений на номографических принципах для оптоэлектроники.

Израиль Яковлевич опубликовал свыше 200 трудов, получивших широкую известность в стране и за рубежом (в том числе 12 монографий); имеет более 90 изобретений, многие из которых запатентованы в США, Японии, ФРГ. Учениками, последователями его являются свыше 80 кандидатов и 10 докторов наук.

Приложение 7

ЭУМ М-4

Система счисления - двоичная, с фиксированной запятой, 23 разряда Скорость работы - 50 тыс. операций сложения или вычитания в секунду; 15 тыс. операций умножения в секунду; 5,2 тыс. операций деления или извлечения квадратного корня в секунду; средняя скорость в режиме универсального счета - 10-15 тыс. операций в секунду.

Объем внутренней памяти: оперативная память - 1024 24-разрядных чисел; постоянная память - 1024 23-разрядных чисел. Ввод информации - с перфоленты со скоростью 45-50 чисел в секунду

Вывод информации - на устройство БП-20 со скоростью 42 слова в секунду В качестве элементной базы использовались транзисторы П14, П15, П16, П203, диоды Д2, Д9, Д12 и некоторые другие. Оперативная и постоянная памяти строились на ферритовых сердечниках, в качестве генераторов тока в этих ЗУ использовались радиолампы (всего около 100 штук).

Главный конструктор машины М.А. Карцев, старший конструктор В.В. Бе-лы некий.

Участники разработки: ст. научи, сотрудник, д.ф.-м.н. А.Л. Брудно, научный сотрудник, к.ф.-м.н. Е.В. Гливенко, научный сотрудник, к.ф.-м.н. Д.М. Гроб-ман, ст. научи, сотрудник, к.т.н. Ю.В. Поляк; ведущие инженеры Г.И. Танетов, Н.А. Дорохова, Л.В. Иванов, Р.П. Шидловский, Е.Н. Филинов; инженеры: Ю.Н. Глухов, А.Н. Чернов, Л.Я. Чумаков, Ю.В. Рогачев, И.З. Блох, Р.П. Макарова, В.П. Кузнецов, Е.С. Шерихов; конструкторы: Е.И. Цибуль, Ю.И. Ларионов, В.Ф. Сититков, Ю.А. Шмульян.

На различных этапах разработки и настройки принимало участие от 10 до 40 человек научных сотрудников, инженеров, конструкторов, техников и лаборантов ИНЭУМ.

Приложение 8

ЭВМ М-4М

Разрядность - 29 двоичных разряда. Объем внутренней памяти: постоянная память - 819-16384 слова, оперативная память - 4096-16384 слова. Быстродействие - 220 тыс. операций в секунду Скорость ввода-вывода при межмашинном обмене - 3125 29-разрядных слов в секунду или 6250 14-разрядных слов в секунду. Ввод с перфоленты - 500 строк в секунду. Вывод на печать (БП-20) - 10-12 строк в секунду.

Приложение 9

ЭВМ М-10

Среднее быстродействие - 5 млн. операций в секунду Быстродействие на малом формате (16 разрядов) - около 10 млн. операций в секунду. Общий объем внутренней памяти - 5 млн. байт.

Первый уровень - оперативная 0,5 млн. байт; постоянная 0,5 млн. байт.

Второй уровень - 4 млн. байт. Пропускная способность мультиплексного канала - более 6 млн. байт в сек. (при одновременной работе 24 дуплексных направлений связи). Емкость буферной памяти мультиплесного канала - более 64 тыс. байт.

Система прерывания программ - 72-канальная, с 5 уровнями приоритетов.

Показатели надежности: коэффициент готовности - не менее 0,975, время (среднее) безотказной работы - не менее 90 часов.

Степень унификации: коэффициент повторяемости - 346, коэффициент применяемости - 46%. Обеспечивается одновременная работа 8 пользователей на восьми математических пультах.

Математическое обеспечение машины М-10 включает: операционную систему, обеспечивающую разделение времени и оборудования, диалоговый режим одновременной отладки до 8 независимых программ и мультипрограммный режим автоматического прохождения до 8 независимых задач; систему программирования, включающую машинно-ориентированный язык АВТОКОД и проблемно-ориентированный язык АЛГОЛ-60, соответствующие трансляторы и средства отладки; библиотеку типовых и стандартных программ; диагностические программы; программы контроля функционирования (тесты).

Основные особенности машины:

Машина М-10 содержит две линии арифметических процессоров. За один машинный такт одновременно выполняются операции с фиксированной и плавающей запятой, а также целочисленные операции: - над 16 парами 16-разрядных чисел; - над 8 парами 32-разрядных чисел; - над 4 парами 64-разрядных чисел; - над 2 парами 128-разрядных чисел.

Предусмотрены также векторные операции. Например, за 1 такт может быть произведено вычисление скалярного произведения векторов (в каждой линии процессоров - сумма произведений до 8 пар 16-разрядных или до 4 пар 32-разрядных чисел и, если необходимо, суммирование с результатом аналогичной операции, выполненной в предыдущем такте).

Одновременно с получением результатов основных операций в обеих линиях арифметических процессоров вырабатываются до 5 строк булевых переменных (признаки переполнения, признаки равенства результатов нулю, знаки результатов и т.д.). Специальный процессор, работающий одновременно с арифметическими процессорами, может выполнять логические операции над строками булевых переменных. В свою очередь, строки булевых переменных могут использоваться как маски для линий арифметических процессоров.

Адресация памяти осуществляется в 2 ступени: сначала формируется математический адрес путем суммирования содержимого базового регистра с 22-разрядным смещением: затем с помощью аппарата дискрипторных таблиц математический номер листа (старшие разряды математического адреса) подменяются физическим номером листа, при этом получается физический адрес. В качестве базовых и индексных используются 16 специальных регистров. Каждый пользователь имеет доступ к виртуальной памяти в 8 мегабайт, адресуемый с точностью до полуслова. К аппарату формирования физических адресов имеет доступ только операционная система; с этим аппаратом совмещен также аппарат защиты памяти.

Организация оперативной памяти позволяет за одно обращение выбирать от 2 до 64 байт одновременно, начиная от произвольного адреса.

Приложение 10

ЭВМ М-13

СТРУКТУРА

1.Центральная процессорная часть:

Арифметические процессоры (4,8 или 16);

Восемь блоков оперативной памяти;

Два блока постоянной памяти;

Один блок оперативной памяти второго уровня;

Центральный коммутатор;

Центральное управление;

Мультиплексный канал.

2.Аппаратные средства поддержки операционной системы:

Центральный управляющий процессор;

Таблицы виртуальной трехуровневой памяти и средства поиска.

3.Абонентское сопряжение:

Стандартизованное электрическое сопряжение;

Программируемый интерфейс;

Сопрягающие процессоры (от 4 до 128).

4.Специализированная процессорная часть:

Контроллер технического управления;

Управляющая память гипотез;

Процессоры когерентной обработки ( от 4 до 80).

^ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ




Исполнение М13




M1300

M1301

M1302

^ 1. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОЦЕССОРНАЯ ЧАСТЬ










А) Быстродействие, оп/с

12х106

24х106

48х106

Б) Емкость внутренней памяти, Мбайт

8,5

17

34

В) Суммарная пропускная способность центрального коммутатора, Мбайт/с

800

1600

3200

Г) Пропускная способность мультиплексного канала, Мбайт/с

40

70

100

^ 2. АБОНЕНТСКОЕ СОПРЯЖЕНИЕ










А) Число сопрягающих процессоров




8, 16...128




Б) Максимальное быстродействие, оп/с




350х106




^ 3. СПЕЦИАЛИЗОВАННАЯ ПРОЦЕССОРНАЯ ЧАСТЬ










A) Пропускная способность контроллера технического управления, Мбайт/с

50

100

200

Б) Емкость управляющей памяти гипотез, Мбайт




4,8,12...128




B) Максимальное эквивалентное быстродействие, оп/с




2,4х109







СОСТАВ







М13

Исполнение М13




Возможные комплекты шкафов

M1300

M1301

M1302

^ 1. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОЦЕССОРНАЯ ЧАСТЬ













A) Арифметическое устройство (АЛУ)

1,2,4

1

2

2

Б) Оперативная память главная (ОПГ)

4,8,16

4

8

8

B) Постоянная память главная (ППГ)

2,4,8

2

4

4

Г) Оперативная память большая, полупроводниковая (ОПП)

1,2,4

1

2

2

Д) Центральное устройство редактирования (ЦУР)

2

2

2

2

Е) Центральное устройство управления (ЦУУ)

2

2

2

2

Ж) Мультиплексный канал (МПК)

1

1

1

1

^ 2. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ПОДДЕРЖКИ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ













а) Центральный управляющий процессор (ЦУП)

1

1

1

1

б) Устройство управления кодовыми шинами (УКШ)

1

1

1

9

^ 3. АБОНЕНТСКОЕ СОПРЯЖЕНИЕ













а) Устройство абонентского сопряжения (УАС)

1,2...16

1

1

9

^ 4. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ПРОЦЕССОРНАЯ ЧАСТЬ













а) Устройство контроллера технического управления (КТУ)

1

-

-

1

б) Устройство управляющей памяти гипотез (УПГ)

1,2...32

-

-

6

в) Устройство процессоров когерентной обработки (ПКО)

1,2...20

-

-

10

КОМПЛЕКТЫ: Внешних устройств, монтажные, ЗИП, КИП, оборудования систем охлаждения, программного обеспечения. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ




M1300

M1301

M1302

^ 1. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОЦЕССОРНАЯ ЧАСТЬ










а) Быстродействие (106 оп/с)

12

24

24

б) емкость оперативной памяти первого уровня (Мбайт)

0,25

0,5

0,5

в) емкость постоянной памяти первого уровня (Мбайт)

0,25

0,5

0,5

г) Емкость оперативной памяти второго уровня (Мбайт)

8

16

16

д) Формат шин (байт)

16

32

32

е) Пропускная способность мультиплексного канала, Мбайт/с

40

70

70

^ 2. АБОНЕНТСКОЕ СОПРЯЖЕНИЕ










а) Число сопрягающих процессоров

8

8

72

^ 3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ПРОЦЕССОРНАЯ ЧАСТЬ










а) Пропускная способность контроллера технического управления (Мбайт/с)

-

-

100

б) Емкость управляющей памяти гипотез (Мбайт)

-

-

24

в) Число процессоров когерентной обработки

-

-

40

г) Эквивалентное суммарное быстродействие процессоров когерентной обработки (оп/с)

-

-

1,2x109

^ 4. ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ










- на сменных магнитных дисках (Мбайт)

200

200

200

- на магнитной ленте (Мбайт)

42

42

42

5. ЗАНИМАЕМАЯ ПЛОЩАДЬ (м2)*

36

54

144

^ 6. ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ**










по сети 3x400 Гц, 220 В (КВА)

50

75

150

по сети 3x50 Гц, 380/220 В (КВА)

25

25

25

7. РАСЧЕТНАЯ ТРУДОЕМКОСТЬ (н/ч)

237200

330800

617236

* Без комплекта внешних устройств.

** Без двигателей системы охлаждения.

^ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА

- реальный масштаб времени (РМВ), режим разделения времени (РВ), пакетная обработка;

- 4 задания РМВ, 16 заданий РВ;

- многосеансовое выполнение до 256 заданий;

- устранение последствий сбоев и резервирование.

^ СИСТЕМА ПРОГРАММИРОВАНИЯ И ОТЛАДКИ

- ассемблеры, Т-язык;

- алгоритмический язык высокого уровня, ориентированный на векторные вычисления;

- интерактивный режим отладки заданий РВ и РМВ в понятиях используемого языка.

^ ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА

СИСТЕМА ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ

БИБЛИОТЕКА ТИПОВЫХ ПРОГРАММ

СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Приложение 11

Ю.В. Рогачев. Биографическая справка

Рогачев Юрий Васильевич родился 18 августа 1925 года в Калининской области. В январе 1943 года был призван в Советскую Армию и направлен на Дальний Восток. В 1945 году принимал участие в войне с Японией. В 1946 году окончил курсы военных радиотехников и до 1950 года занимался обслуживанием и ремонтом радиоаппаратуры в войсках. После демобилизации в июне 1950 года поступил на работу к И.С. Бруку в лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР им. Г.М. Кржижановского. Принимал участие в работах по созданию одной из первых ЭВМ - машины М-1. В 1952 году поступил учиться на радиотехнический факультет Московского энергетического института (МЭИ). После окончания МЭИ в марте 1958 года вернулся (по распределению) в тот же коллектив, ставший к этому времени самостоятельной организацией - Институтом электронных управляющих машин (ИНЭУМ). Работал инженером, старшим инженером, старшим конструктором, руководителем лаборатории. Принимал участие под руководством М.А. Карцева в создании машин М-4 и М-4М.

Разработка системы логических элементов, внедренная в одну из первых серийных транзисторных ЭВМ М-4М, явилась основой кандидатской диссертации, которую Ю.В. Рогачев успешно защитил в 1967 году.

С 1967 года - главный инженер созданного на базе отдела спецразработок ИНЭУМа Научно-исследовательского института вычислительных комплексов (НИИВК). Принимал участие в создании вычислительных машин М-10, М-10М, М-13 и построении вычислительных комплексов на их основе в качестве заместителя главного конструктора, а с 1983 года - в качестве главного конструктора. В 1977 году за разработку машины М-10 в составе коллектива присуждена Государственная премия СССР.

С 1983 года - директор Научно-исследовательского института вычислительных комплексов. Награжден орденами Отечественной войны, Трудового Красного Знамени, Знак почета. В настоящее время пенсионер. Передал автору многочисленные архивные документы (копии), освещающие жизнь и творчество М.А. Карцева.

Приложение 15

Вычислительная машина "Сетунь" Московского Государственного университета

Общая характеристика машины

Вычислительная машина "Сетунь" представляет собой автоматическую цифровую машину, предназначенную для решения научно-технических задач. Это одноадресная машина последовательного действия с фиксированным положением запятой.

Особенностью машины в математическом отношении является использование троичной системы счисления с коэффициентами 1, О, -1.

В инженерном отношении машина примечательна тем, что в качестве основного элемента схем в ней применен магнитный усилитель с питанием импульсами тока. Такой усилитель состоит из нелинейного трансформатора с миниатюрным ферритовым сердечником и германиевого диода. Необходимые для реализации троичного счета три устойчивых состояния получаются с помощью пары усилителей. Общее число усилителей в машине - около четырех тысяч. Электронные лампы использованы в машине для генерирования импульсов тока, питающих магнитные усилители, и импульсов записи на магнитный барабан. Полупроводниковые триоды применены в схемах, обслуживающих матрицу запоминающего устройства на ферритовых сердечниках и в усилителях сигналов, считываемых с магнитного барабана.

Внутренние устройства машины работают на частоте 200 кГц, выполняя основные команды со следующими затратами времени: сложение - 180 мксек, умножение - 325 мксек, передача управления - 100 мксек.

Длина слова в арифметическом устройстве машины - 18 троичных разрядов. Команда кодируется полусловом, т.е. девятью разрядами. В запоминающем устройстве каждая пара полуслов, составляющая полное слово, и каждое полуслово в отдельности наделены независимыми адресами. Число, представленное полусловом, воспринимается арифметическим устройством как 18-разрядное с нулями в младших разрядах.

Оперативное запоминающее устройство машины, выполненное на ферритовых сердечниках, обладает емкостью в 162 полуслова.

Запоминающее устройство на магнитном барабане вмещает 2268 полуслов. Обмен между барабаном и оперативным запоминающим устройством производится группами по 54 полуслова. Предполагается ввести дополнительное запоминающее устройство на магнитной ленте и увеличить емкость барабана до

4374 полуслов.

Ввод данных в машину производится с пятипозиционной бумажной перфоленты посредством фотоэлектрического считывающего устройства, а вывод на перфоленту и печать результатов - на стандартном рулонном телетайпе. Ввод и вывод информации осуществляется также группами по 54 полуслова.

В арифметическом устройстве машины "Сетунь" 18-разрядное троичное слово рассматривается как число, в котором запятая расположена между вторым и третьи разрядами. Это число можно выразить формулой:

n=1;0;-1

Диапазон чисел в арифметическом устройстве составляет -4,5 =< х =<+4,5 при абсолютной погрешности |х| < 0,5.3-16.

Число считается нормализованным, если оно заключено в интервале 0,5 х 1,5 или равно нулю. Порядок нормализованного числа изображается пятью старшими разрядами полуслова, хранящегося в запоминающем устройстве по отдельному адресу.

Девять разрядов полуслова, представляющего команду, распределены следующим образом: пять первых разрядов составляют адрес, три разряда - код операции, девятый разряд - признак модификации адреса. Если в этом разряде стоит 0, то команда выполняется без изменения адреса, если 1, то к адресу прибавляется число, находящееся в регистре модификации, если -1, то это число вычитается из адреса. Особое значение имеет младший (пятый) разряд адреса: у адреса полного слова в этом разряде -1, у адреса старшего полуслова 0, у адреса младшего полуслова 1.

В командах, относящихся к магнитному барабану или к устройствам ввода и вывода, первый разряд указывает, какая треть матрицы должна использоваться

для записи (считывания) передаваемой информации. Остальные четыре разряда адресной части команды либо обозначают номер зоны на барабане, либо используются для конкретизации команды: ввод или вывод.

В функциональном отношении машина разделяется на шесть устройств:

1) арифметическое устройство;

2) устройство управления;

3) оперативное запоминающее устройство;

4) устройство ввода;

5) устройство вывода;

6) запоминающее устройство на магнитном барабане.

Преимущества троичной системы счисления

Главное преимущество троичного представления чисел перед принятым в современных компьютерах двоичной состоит не в иллюзорной экономности троичного кода, а в том, что с тремя цифрами возможен натуральный код чисел со знаком, а с двумя невозможен. Несовершенство двоичной арифметики и реализующих ее цифровых машин обусловлено именно тем, что двоичным кодом естественно представимы либо только неотрицательные числа, либо только неположительные, а для представления всей необходимой для арифметики совокупности - положительных, отрицательных и нуля - приходится пользоваться искусственными приемами типа прямого, обратного или дополнительного кода, системой с отрицательным основанием или с цифрами +1, -1 и другими ухищрениями.

В троичном коде с цифрами +1, 0, -1 имеет место естественное представление чисел со знаком (так называемая симметричная, уравновешенная или сбалансированная система), и "двоичных" проблем, не имеющих удовлетворительного решения, просто нет. Это преимущество присуще всякой системе с нечетным числом цифр, но троичная система самая простая из них и доступна для технической реализации.

Арифметические операции в троичной симметричной системе практически не сложнее двоичных, а если учесть, что в случае чисел со знаком двоичная арифметика использует искусственные коды, то окажется, что троичная даже проще. Операция сложения всякой цифры с нулем дает в результате эту же цифру. Сложение +1 с -1 дает нуль. И только сумма двух +1 или двух -1 формируется путем переноса в следующий разряд цифры того же знака, что и слагаемые и установки в текущем разряде цифры противоположного знака. Пример:

111011101010

+

111011110100

101110011110

В трехвходном троичном сумматоре перенос в следующий разряд возникает в 8 ситуациях из 27, а в двоичном - в 4 из 8. В троичном сумматоре с четырьмя входами перенос также происходит только в соседний разряд.

Операция умножения еще проще: умножение на нуль дает нуль, умножение на 1 повторяет множимое, умножение на -1 инвертирует множимое (заменяет 1 на -1, а -1 на 1). Инвертирование есть операция изменения знака числа.

Следует учесть, что комбинационный троичный сумматор осуществляет сложение чисел со знаком, а вычитание выполняется им при инвертировании одного из слагаемых. Соответственно троичный счетчик автоматически является реверсивным.

Важным достоинством троичного симметричного представления чисел является то, что усечение длины числа в нем равносильно правильному округлению. Способы округления, используемые в двоичных машинах, как известно, не обеспечивают этого.

Н.П. Брусенцов




Скачать 289,5 Kb.
оставить комментарий
страница3/3
Дата25.08.2011
Размер289,5 Kb.
ТипГлава из книги, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх