English
Русский |
 |
"Нет ничего дороже..."
|
Останнє десятиліття XX століття характерно стрімким розвитком обчислювальної техніки в США, Японії, Німеччині й інших країн Заходу і настільки ж стрімким занепадом обчислювальної техніки в Україні, Росії й інших країнах СНД. Про деякі причини такого спаду я вже писав (див. "История вычислительной техники в лицах", розділ "Что имеем не храним", стор. 112-119).
В Інституті кібернетики імені В.М.Глушкова АН УРСР у ці роки справи йшли не кращим чином. Високий темп розвитку в області технічних розробок, узятий при С.О.Лебедєві та В.М.Глушкові, помітно знизився, хоча і були безсумнівні успіхи.
З "білою заздрістю" доводилося читати повідомлення, які надходили з-за кордону про вражаючі успіхи, особливо в створенні супер-ЕОМ. Досить привести хоча б такі показники. Одна така машина може, наприклад, зберігати у своїй пам'яті стільки інформації, якщо роздрукувати її на звичайних аркушах паперу і розташувати їх стовпчиком, то його висота складе... 40 тисяч кілометрів! Продуктивність супер-ЕОМ виміряється сотнями мільярдів, а в останні роки трильйонами операцій за секунду.
Думалося, піде в історію видатний внесок України в комп'ютерну науку і техніку, напрацьований при С.О.Лебедєві та В.М.Глушкові, і залишиться Україна біля "розбитого корита"...
І все-таки в Інституті кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України цього не відбулося. У ряді нарисів уже сказано про дуже істотні роботи. Знайшовся і сміливець, що зважився змінити ситуацію в області створення супер-ЕОМ. Мова йде про Валерія Миколайовича Коваля. Але спочатку розповімо з чого починався його більш ніж сорокалітній шлях у науку і як створювалися практичний досвід і фундаментальна теоретична база для нового прориву в обчислювальній техніці.
В.М.Коваль народився в 1937 році. Після закінчення в 1959 р. електротехнічного факультету Київського політехнічного інституту він був направлений на роботу в Інститут кібернетики імені В.М.Глушкова АН України. Одночасно вступив до заочної аспірантури.
В ці роки з'явилися перші цифрові радіолокаційні станції і виявилося, що вони цілком конкурентноздатні з аналоговими. З'явилися спроби створити щось подібне і для обробки гідроакустичної інформації. Однак серед учених гідроакустиків склалася стійка думка, що це нерозв'язна задача, оскільки умови поширення звуку у воді сильно відрізняються від умов поширення в повітрі. Водяне середовище є анізотропним, у ньому через це утворяться так звані зони "тіні", з яких корисний сигнал узагалі не може досягти входу приймача. При активному впливі на середовище (могутнім імпульсним сигналом) утворяться зони реверберації (активного шуму) при відображенні посланого сигналу від дна, рибних косяків і т.п. Усе це разом узяте різко погіршує умови прийому корисних сигналів і тому напрошувався висновок про безперспективність застосування цифрової техніки для виявлення, класифікації і визначення координат підводних об'єктів, що рухаються.
Незважаючи на такі песимістичні настрої, знайшлися ентузіасти, що спробували використовувати для гідролокації цифрову техніку. Одним з них став науковий співробітник Київського НДІ гідроприладів О.М.Алещенко.
У свою чергу, в Інституті кібернетики АН УРСР була створена спеціальна група в складі В.М.Коваля, І.Г.Мороза-Подворчана, Н.Н.Дідука, Ю.С.Фішмана, що разом з О.М.Алещенко і його співробітниками A.M.Рєзником та ін. зайнялася розробкою перших у СРСР алгоритмів виявлення і визначення координат підводних об'єктів. Для їхньої перевірки і відпрацьовування був створений експериментальний комплекс на базі вертолітної станції "Ока-2" і управляючої машини широкого призначення УМШП "Днепр". Сигнали з виходу гідроакустичної системи надходили на вхід пристрою сполучення машини з об'єктом, а потім оброблялися по розробленим групою алгоритмам. Експерименти пройшли успішно. Були вирішені провести натурні випробування. Одним із самих активних учасників роботи став В.М.Коваль. Улітку 1964 р. у Севастополі експериментальний комплекс був установлений на одному з кораблів Чорноморського ВМФ і почалася робота з "живими" підводними човнами. 18 серпня 1964 року стало знаменним днем - уперше було досягнуто стійке виявлення і визначення координат підводного човна на тривалому часовому відрізку - 3-4 години. При цьому човен змінював глибину занурення, швидкість руху і т.п. Радості і захопленню не було межі. Основними учасниками випробувань були: О.М.Алещенко, A.M.Рєзник, Юденков (НДІ), В.М.Коваль, Н.Н.Дідук, Ю.С.Фішман, П.М.Сиваченко (ІК АН УРСР).
Потім при детальному аналізі отриманих результатів виявилося, що необхідні серйозні доробки, що стосуються багатокритеріального вибору як параметрів алгоритмів, так і параметрів цифрового комплексу в цілому. Перший успіх істотно додав роботи з удосконалення алгоритмів обробки гідроакустичної інформації й обчислювальної техніки, що реалізує ці алгоритми. У 1965-1968 р. після інтенсивної роботи гідроакустиків і кібернетиків з'явилася нова серія алгоритмів обробки (О.М.Алещенко, В.М.Коваль, Н.Б.Якубов, Н.Н.Дідук, О.А.Рогозовський, Ф.І.Мушка, А.П.Криковлюк). Нові натурні випробування проходили восени 1968 р. у м.Феодосія і виявилися надзвичайно успішними.
У 1966 р. В.М.Ковалем була захищена перша в СРСР кандидатська дисертація по проблемі створення бортових ЕОМ для обробки гідроакустичної інформації. Доктор технічних наук Я.А.Хетагуров - головний конструктор ЕОМ для військово-морського флоту, що був присутній на захисті В.М.Коваля, високо оцінив дисертацію, сказавши, що вона вплине на розробку нових ЕОМ.
Накопичений досвід дозволив В.М.Ковалю зробити наступний дуже істотний крок у розвитку цифрових систем обробки інформації - здійснити розробку теоретичних основ побудови нового класу ЕОМ - інтелектуальних вирішальних машин із широким діапазоном конфігурацій (від могутніх робочих станцій до супер-ЕОМ). Їхньою відмінною рисою є оригінальна багатопроцесорна знанняорієнтована архітектура, структурна підтримка внутрішніх мов високого і надвисокого рівнів, розподілена обробка інформації на основі кластерних архитектур; використання графів для представлення знань; централізовано-децентралізована організація керування з можливістю синтезу виконавчих програм у процесі обчислень. На це пішло понад 10 років.
За результатами своїх досліджень Валерій Миколайович виступив на ряді конференцій, на засіданні Президії НАН України, одержав схвалення від провідних учених Росії і домігся міжнародних грантів і допомоги від уряду України для практичної реалізації могутніх обчислювальних засобів. В даний час під його керівництвом розроблений 4-х кластерний 8-ми процесорний дослідний зразок супер-ЕОМ. У стадії налагодження знаходяться 32-х і 64-х процесорні кластерні обчислювальні супер системи (з найсучаснішими мікропроцесорами Іntel Xeon і Іtanіum 2), що повинні бути пред'явлені Держкомісії наприкінці 2004 р. Фінансування цих систем, призначених для рішення складних задач в економіці, науці, екології, безпеці й інших областях народного господарства України, здійснюється урядом України.
Про важливість цієї роботи говориться в прес-релізі від 10 січня 2004 року, надрукованому в Американському журналі "Computer Networks; Computer Parts".
"Київ, 30 вересня 2004 р. - В Інституті кібернетики імені В.М.Глушкова (є базовою організацією Кібернетичного центру Національної академії наук України - НАН України) створюється найбільший у країні обчислювальний кластерний комплекс на базі платформ ІntelR XeonT і ІntelR ІtanіumR 2. Роботи з проектування, тестування і введення в експлуатацію комп'ютерних систем у рамках цього проекту здійснюють в Інституті кібернетики імені В.М.Глушкова НАНУ разом з компанією "Юстар" при технічній і консультаційній підтримці фахівців корпорації Іntel.
Передбачається, що на базі нового кластерного комплексу буде створений Суперкомп'ютерний обчислювальний центр НАН України, орієнтований на рішення прикладних задач у таких областях науки, як молекулярна біологія, фізика твердого тіла, ядерна фізика, фізика напівпровідників, астрономія, геологія, генетика й ін. При цьому планується, що його ресурси будуть здаватися в оренду комерційним і державним структурам для виконання обчислень з великими обсягами даних.
"Сьогодні в Україні склалася важка ситуація, зв'язана з розв'язанням найважливіших задач економіки, техніки, обороноздатності і безпеки нашої країни. Велика і надвелика обчислювальна розмірність цих задач, величезні інформаційні масиви і необхідні швидкості обробки такі, що їхнє рішення без використання сучасних високопродуктивних обчислювальних комплексів стає неможливим. Зараз в Україні такі обчислювальні ресурси, на жаль, практично відсутні. І якщо не прийняти термінових заходів, то в найближчому майбутньому це може привести до загрозливої ситуації в країні в цілому, не говорячи вже про втрату провідних позицій у науці, створенні наукомісткої продукції, технологій проектування складних об'єктів, процесів тощо", - стверджує академік Іван Васильович Сергієнко, директор Інституту кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України.
Для рішення цих проблем в Інституті кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України протягом останніх 5-6 років велися дослідження зі створення обчислювальних комплексів, які характеризуються надвисокою продуктивністю і високим рівнем машинного інтелекту. У рамках цих робіт розробляються методи створення кластерних знанняоріентованих архітектур, що забезпечують ефективну роботу зі складними структурами даних і обробку інформації великого обсягу при рішенні як традиційних обчислювальних задач, так і задач штучного інтелекту. Знання і складні структури даних представляються в таких кластерах у вигляді орієнтованих графів довільної складності - дерев, семантичних мереж, що можуть змінюватися в часі і при цьому рости вниз, вшир і т.п. Відмінною рисою систем такого класу є інтелектуальна складова: у них можна будувати графи з багатьма сотнями тисяч вершин і представляти знання про різні предметні області.
"Відомо, що продуктивність і інтелектуальність - найважливіші фактори, що визначають розвиток сучасних високопродуктивних обчислювальних систем. Прагнення до росту продуктивності привело до створення рівнобіжних архітектур, найбільш раціональною основою для створення яких, виходячи з аналізу останніх редакцій списку п'ятисот самих високопродуктивних суперкомп'ютерів, є універсальні мікропроцесори Іntel, об'єднані в кластерні комплекси. Побудова разом з компанією "Юстар" при істотній підтримці корпорації Іntel перших двох інтелектуальних кластерів - початок великого шляху, що допоможе нашій країні відродити традиції в області створення високопродуктивних обчислювальних систем і тим самим забезпечить рішення найважливіших народногосподарських задач", - констатує Іван Васильович Сергієнко.
До складу майбутнього Суперкомп'ютерного обчислювального центра НАН України ввійдуть дві кластерні системи. Перша система - uCube x32 являє собою 32-х процесорний 16-ти вузловий кластер на основі 32-розрядних мікропроцесорів Intel Xeon. Він має пікову продуктивність не менш 170 гігафлопс (мільярдів операцій з плаваючою комою за секунду) і можливостями для підвищення продуктивності до 0,5-1 терафлопс (трильйон операцій за секунду). Друга система, uCube i64 - це 64-х процесорний 32-х вузловий кластер на базі 64-розрядних мікропроцесорів Intel Itanium 2, а також серверних платформ Intel SR870BH2. Він має пікову продуктивність не менш 350 гігафлопс із можливостями її підвищення до 2-2,5 терафлопс. uCube i64 оснащений системою збереження даних обсягом 1 терабайт із можливістю нарощування обсягу до 10-15 терабайт.
На сьогоднішній день уже здійснені монтаж і налагодження системи uCube x32, воно знаходиться в режимі тестової експлуатації. UCube i64 планується ввести в тестову експлуатацію до кінця року. У випадку успішного введення в експлуатацію суперкомп'ютерного обчислювального центра НАН України планується, що система uCube i64 буде розширена до 256 вузлів (512 процесорів Intel Itanium 2). Запуск uCube i64 в експлуатацію стане першою промисловою реалізацією кластера на базі платформи Intel Itanium 2 в Україні. По оцінках фахівців, він ввійде в першу десятку самих високопродуктивних кластерних комплексів на території СНД і стане самим великим кластером на базі Itanium 2 у цьому регіоні."
Створювана під керівництвом директора Інституту кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України академіка І.В.Сергієнко і д.т.н. В.М.Коваля1 унікальна кластерна супер-ЕОМ, це - справжній прорив у розвитку обчислювальної техніки в Україні. І хоч кажуть, що "перша ластівка" ще не робить погоди, але, упевнений, що за нею прилетять і інші!
Президент НАН України академік Б.Є.Патон, що відвідав у січні 2005 року Інститут кібернетики імені В.М.Глушкова, ознайомився з першим вітчизняним супер-компьютером для сучасних технологій і сердечно поздоровив колектив розроблювачів з видатним досягненням, побажав успішного продовження робіт.
Віктор Полікарпович Гладун народився 15 липня 1936 р. у м.Києві. Мати - учителька, батько - науковець, загинув на фронті під час Великої Вітчизняної війни. У 1958 р. він закінчив радіофізичний факультет Київського університету імені Т.Г.Шевченко. Після закінчення університету почав працювати в Інституті кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України. У 1967 р. захистив кандидатську дисертацію, у 1984 - докторську. Професор. Автор близько 200 наукових праць, у тому числі п'яти монографій по проблемі людино-машинних систем, штучного інтелекту, формування знань. Кілька років Віктор Полікарпович поєднував свою наукову працю з обов'язками секретаря партійного бюро відділення кібернетичної техніки Інституту кібернетики АН УРСР і надавав істотну допомогу мені як керівнику відділення. Завжди користувався і має великий авторитет у нашому колективі. Він відразу ж відгукнувся на моє прохання стисло написати про свій творчий шлях, і я приводжу його розповідь майже без змін.
"Першою людиною, що породила в необтяжених знаннями розумах студентів другого випуску радіофізичного факультету Київського державного університету імені Т.Г.Шевченко питання: "Як влаштований мозок і чи може людина створювати щось подібне?", - був Зіновій Львович Рабінович, що прочитав нашому курсу кілька лекцій з обчислювальної техніки. Зіновій Львович зумів, із властивим йому натхненням, зачарувати нас романтикою таємниці, схованої в цьому питанні. Дорога уперед відразу стала здаватися прямою і ясною. Вона вела в товсті, надщерблені часом стіни Феофанійського монастиря, у якому вже стояла перша в Європі цифрова обчислювальна машина зі збереженої в пам'яті програмою "МЭСМ", а поверхом вище чекав своєї черги ще один шедевр київських учених - обчислювальна машина "СЭСМ" - спеціалізована ЕОМ для рішення систем лінійних алгебраїчних рівнянь. "Рекрути" Зіновія Львовича (і я в тому числі) влилися в напоєну ентузіазмом атмосферу Обчислювального центра АН УРСР (так у той час називався нинішній Інститут кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України). Ентузіазмом творчості нас заражали більш старші співробітники, що, у свою чергу, заражалися їм від Віктора Михайловича Глушкова, натхненного лідера всіх значних розробок інституту.
Я потрапив у відділ цифрових обчислювальних машин, що очолював З.Л.Рабінович. Він же був головним конструктором "СЭСМ". Зіновій Львович недолюблював бюрократизм, заохочував натхнення, доброзичливе співробітництво, ініціативу співробітників. У такому стилі у відділі створювався проект універсальної обчислювальної машини з автоматною інтерпретацією алгоритмічних мов, на кілька років випередивший ідеологію схожих закордонних проектів. На жаль, через прийняту в той час помилкову стратегію розвитку вітчизняної обчислювальної техніки, орієнтованої на копіювання закордонних розробок, машину "Україна" (так називався цей проект) не вдалося побудувати. У зв'язку з виконанням цієї роботи мені хотілося б добрим словом пом'янути Сергія Дмитровича Михновського, з яким ми з ранку до вечора проектували мікропрограми, що реалізують ідею автоматної інтерпретації внутрішньої мови машини. У цей час в інституті зароджувався новий напрямок, що пізніше стали називати "штучним інтелектом". У відділі З.Л.Рабіновича виникла група, метою якої стала розробка основних напрямків штучного інтелекту. З'явилися оригінальні ідеї, що лягли в основу декількох програмних систем, орієнтованих на рішення прикладних задач. Віктор Михайлович Глушков став уважніше придивлятися до робіт цієї групи, до якої ввійшов і я. Нарешті, він доручив своєму референту Василю Васильовичу Мойсеєнко організувати демонстрацію робіт групи. Цвяхом удало проведеної демонстрації були придумані нами і реалізовані на комп'ютері "зростаючі пірамідальні мережі" - організація пам'яті комп'ютера, що формується автоматично під впливом даних, що надходять, і відображаюча структуру даних. З 1969 р. на основі зростаючих пірамідальних мереж було створено багато програмних систем, що вирішують задачі класифікації, діагностики, прогнозування, планування дій. У свою чергу З.Л.Рабінович розвив напрямок, що розглядає зростаючі пірамідальні мережі як структуру, що моделює функції мозку. Результати, отримані нашою групою, лягли в основу десяти кандидатських дисертацій. У цей час у мене вже був готовий рукопис докторської дисертації, і я, як було прийнято в інституті, дав її на перегляд Вікторові Михайловичу, але він уже був смертельно хворий. Рукопис дисертації залишився лежати і дотепер лежить у музейній кімнаті В.М. Глушкова Інституту кібернетики НАН України.
У 1986 р. було організоване співробітництво в області штучного інтелекту країн соціалістичного табору. Співробітництво очолювала спеціальна комісія "Наукові питання обчислювальної техніки" (КНПОТ), що працювала під керівництвом радянського академіка А.Дородніцина і польського вченого М.Домбровскі. На засіданні комісії в Корейській НДР я був призначений головою міжнародної робочої групи "Автоматизація інформаційного забезпечення систем прийняття рішень". Робочі групи організовували щорічні конференції по своїх напрямках, займалися активною видавничою діяльністю. Після розвалу Радянського Союзу на пам'ятному останнmjvу засіданні КНПОТ у Берліні комісія випустила сумний протокол про саморозпуск, у зв'язку з чим перед ученими, що здружилися, виникло запитання, як співробітничати далі. Потрібно було у важких умовах перебудови і становлення нових незалежних держав створювати структуру, що дозволяла хоча б проводити конференції і видавати наукові публікації. У результаті була створена громадська організація "АСПИС" (російською мовою - Ассоциация создателей и пользователей интеллектуальных систем) - Асоціація творців і користувачів інтелектуальних систем. Міжнародні конференції "АСПИС" я запропонував назвати абревіатурою KDS (Knowledge-Dіalog-Solutіon), що поєднує назви трьох базових напрямків штучного інтелекту - Знання, Діалог, Рішення. У 2005 р. у м.Варна відбудеться одинадцята конференція серії KDS. Під егідою "АСПИС" видається англійською мовою міжнародний журнал Іnformatіon Theorіes and Applіcatіons."
Прочитавши розповідь В.П.Гладуна я мимоволі згадав події середини XІX століття, пов'язані з дивним творчим осяянням двох прекрасних людей - Чарльза Беббіджа й Ади Августи Лавлейс (дочки поета Байрона). Випереджаючи час на більш ніж сторіччя, Ч.Беббідж розробив проект і частково здійснив першу у світі цифрову механічну обчислювальну машину з програмним керуванням. А.Лавлейс, що глибоко проникла в суть винаходу вченого, затверджувала: "Немає демаркаційної лінії, що обмежує можливості аналітичної машини",... "З цієї дитини виросте могутній син людства". Ці слова виявилися геніальним пророкуванням майбутнього цифрової обчислювальної техніки!
Дослідження, виконані З.Л.Рабіновичем і В.П.Гладуном - підтверджують геніальне прозріння Ч.Беббіджа й А.Лавлейс і, разом з тим є тільки першими кроками на багатообіцяючому, але і тернистому шляху в майбутнє штучного інтелекту. Важливо відзначити, що ці дослідження стали одними з перших в Україні.
Валерій Костянтинович Задирака був направлений на роботу в мій відділ управляючих машин Інституту кібернетики в 1963 році після закінчення механіко-математичного факультету Київського державного університету імені Т.Г.Шевченко. До цього я вже знав його, оскільки він був сином ученого-математика доктора наук Костянтина Васильовича Задираки, що працювало в Інституті математики АН УРСР. У період "смутних часів", коли лабораторія С.О.Лебедєва виявилася в складі Інституту математики. Костянтин Васильович був секретарем парторганізації інституту і взяв діяльну участь у збереженні і розвитку лабораторії і залученні її до колективу Інституту математики. Мені він запам'ятався своєю принциповістю, уважним ставленням до співробітників інституту, вагомим авторитетом як ученого, так і партійного керівника, теплими відносинами в родині. На великий жаль, через кілька років, коли я працював в Інституті кібернетики, до мене, як грім серед ясного неба, прийшла гірка звістка, що Костянтина Васильовича не стало.
Повага до нього передалося на сина, і я не був у цьому розчарований. Будучи за освітою математиком Валерій Костянтинович з мого схвалення незабаром перейшов у відділ Віктора Володимировича Іванова. Віктор Володимирович у цей час активно допомагав мені в підготовці алгоритмів керування безупинними технологічними процесами, що було необхідно для забезпечення управляючих систем, що використовують УМШП "Дніпро". Під керівництвом В.В.Іванова В.К.Задирака пройшов гарну школу в області алгоритмізації безупинних технологічних процесів.
У 1968 році він захистив по цьому напрямку кандидатську дисертацію, а надалі, коли В.В.Іванов залишив відділ, виконував його обов'язки й у 1981 році захистив докторську дисертацію по проблемі цифрової обробки сигналів. З 1992 року він став завідувачем відділом оптимізації чисельних методів.
За сорок років роботи в інституті В.К.Задирака зарекомендував себе талановитим математиком. Їм опубліковано п'ять монографій, чотири підручники і 223 наукові праці.
Під його керівництвом був виконаний ряд міждержавних, президіальних та інститутських тем по фундаментальних і прикладних дослідженнях. Ці дослідження внесли істотний вклад у комп'ютерні технології рішення прикладних задач із заданими характеристиками якості, у загальну теорію оптимальних алгоритмів, теорію інтегралів Фур'є, цифрову обробку сигналів, теорію ортогональних перетворень, прикладну криптографію.
Були розроблені: оптимальні (і близькі до них) за точністю і (чи) швидкодією алгоритми рішення задач цифрової обробки сигналів, що були використані при математичному моделюванні безупинних виробничих процесів, в автоматизованих системах експрес обробки даних польотного експерименту, при обробці мовних сигналів, при рішенні задач прикладної криптографії, і т.п.; ефективна комп'ютерна арифметика багаторозрядних чисел, використання якої дозволяє підвищити продуктивність систем двоключевої криптографії; елементи теорії наближеного рішення задач обчислювальної і прикладної математики (для ряду класів задач показано, що ефект від їхнього використання можна порівняти з застосуванням нової елементної бази й архітектури ЕОМ) і ін.
Опубліковані ним результати досліджень по теорії обчислень стали широко відомими в Україні і за її межами. Він є членом оргкомітетів багатьох конференцій і семінарів з інформатики та її застосування. Зумів зацікавити й організувати молодих фахівців для плідної роботи, керує докторантами й аспірантами, підготував 10 кандидатів і доктора наук, протягом 20 років читає спецкурси в Київському національному університеті імені Тараса Шевченко. Крім цього, викладає в Київському технічному університеті "КПІ" і Тернопільській академії народного господарства. В.К.Задирака є співкерівником наукового семінару "Обчислювальна математика" при Науковій раді "Кібернетика" НАН України, є членом експертної ради ВАК України, членом спеціалізованої ради по захисту докторських і кандидатських дисертацій в Інституті кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України, членом редколегії ряду наукових журналів.
За цикл останніх робіт йому (разом із чл.-кор. НАНУ А.О.Чикриєм і д.т.н. Н.Д.Панкратовою) у 2003 році була присуджена іменна премія Президії НАН України імені В.М.Глушкова.
Є люди, до яких інтуїтивно, ще не знаючи людини, переймаєшся почуттям великої симпатії. Одним з таких став для мене Сергій Дем'янович Погорелий, що виріс на моїх очах зі студента у великий ученого. Коли готував свою книгу, я кілька разів зустрічався із Сергієм Дем'яновичем, і ми разом згадували минулі роки й основні події, що визначили його життєвий шлях. Мені не складно написати нарис про нього, до того ж він допоміг мені точно сформулювати основні результати його роботи.
Так з'явився цей нарис.
Сергій Дем'янович Погорелий народився 7 грудня 1948 року в місті Горлівці Донецької області. Його батько, Погорелий Дем'ян Іванович, був викладачем російської мови і літератури в індустріальному технікумі, а мати, Погорела Людмила Василівна, заступником головного лікаря міської лікарні. Вищими цінностями родини були завзята праця, професіоналізм і висока культура. Працьовитість, як і інші якості, прищеплювалися дітям з раннього віку. Ще в школі улюбленими предметами Сергія стали математика і фізика. Завдяки цьому, у 1966 році він із золотою медаллю закінчив школу і вступив до Донецького політехнічного інституту за фахом "Математичні і лічильно-вирішальні прилади і пристрої". У той час це був другий набір у Радянському Союзі інженерів-математиків. Спеціалізована кафедра обчислювальної техніки була ще зовсім молодою, рік її заснування - 1964. Але перший завідувач кафедрою, відомий у країні фахівець в області чисельних методів - Лев Петрович Фельдман зумів створити колектив, що протягом багатьох років формував Донецьку школу прикладної математики. У той час асистентами і молодими доцентами на кафедрі працювали Володимир Васильович Лапко (нині доктор технічних наук, професор, декан факультету), Володимир Андрійович Святний (нині доктор технічних наук, професор, завідувач кафедрою), Євгеній Олександрович Башков (нині проректор з наукової роботи Донецького національного технічного університету, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедрою). Викладання на кафедрі Лев Петрович Фельдман організував так, що студенти, починаючи з молодших курсів, брали активну участь у науковій праці і проведених на кафедрі дослідженнях. У цих дослідженнях, будучи студентом, брав участь С.Д.Погорелий і це ще в ті роки вплинуло на його майбутню діяльність.
По закінченні четвертого курсу в 1970 році С.Д.Погорелий був направлений на виробничу практику в Інститут кібернетики АН УРСР, у мій відділ управляючих машин. Керівником практиканта став, тоді молодий учений, кандидат технічних наук Олександр Васильович Палагін. За три місяці практики в Інституті кібернетики в Сергія з'явилося нескориме бажання будь-що-будь вступити до аспірантури Інституту кібернетики і згодом потрапити на роботу в цей інститут, стати вченим.
Перший етап для досягнення цього наміру - переддипломна практика - був успішно пройдений: Сергій повернувся в Донецьк з фактично готовою дипломною роботою, успішно захистився й одержав диплом з відзнакою.
1972 рік - рік вступу до аспірантури Інституту кібернетики АН УРСР став доленосним у житті Сергія Дем'яновича, що визначив багато подій подальшого життя. Його науковим керівником стала основоположник вітчизняної школи програмування член-кореспондент АН УРСР, доктор фізико-математичних наук Катерина Логвинівна Ющенко. Мене вона попросила бути науковим консультантом. Це був час створення першої вітчизняної міні-ЕОМ "М-180", розроблюваної в керованому мною відділенні кібернетичної техніки Інституту кібернетики АН УРСР. Тема досліджень С.Д.Погорелого була зв'язана зі створенням програмного забезпечення для цієї міні-ЕОМ і для її з'єднання з ЕОМ 1020 ЄС ЕОМ.
У 1977 році С.Д.Погорелий успішно захистив кандидатську дисертацію "Питання створення математичного забезпечення з'єднання міні-ЕОМ із машинами третього покоління" і став працювати молодшим науковим співробітником лабораторії мікропроцесорної техніки відділу управляючих машин. В ці роки перед лабораторією була поставлена задача по створенню мікропроцесорних засобів, у тому числі:
- мікропроцесорних контролерів для вбудовування у вимірювальну апаратуру і технологічне устаткування;
- налагоджувальних систем для комплексного налагодження програмних і апаратних засобів мікропроцесорних контролерів, що вбудовуються;
- мікро-ЕОМ для систем налагодження і складних технологічних систем;
- системного програмного забезпечення для ефективної розробки функціонального програмного забезпечення мікропроцесорних контролерів, що вбудовуються.
Для якнайшвидшого рішення цих задач було вирішено виконати весь складний комплекс робіт у тісному співробітництві Інституту кібернетики АН УРСР і Виробничого об'єднання ім. С.П.Корольова в м.Києві. З боку об'єднання ім. С.П.Корольова за роботи відповідав Київський науково-дослідний інститут радіовимірювальної апаратури (КНДІРВА), що очолював Анатолію Іванович Слободянюк. На першому етапі були створені мікро-ЕОМ "УВС-01", мікропроцесорний контролер "МК-01", гама системи налагодження "СО-01" ... "CO-04".
Одночасно вирішувалась задача по створенню складного програмного забезпечення мікропроцесорних засобів. Варто пам'ятати, що в ті роки існувала "залізна завіса" і інформація про передові закордонні розробки, особливо в області програмних засобів була дуже убогою. За погодженим рішенням обох сторін створений у 1978 році науково-дослідний сектор КНДІРВА очолив С.Д.Погорелий. Активна і професійна робота С.Д.Погорелого досить швидко дала позитивні результати: був створений кваліфікований колектив розроблювачів, який створив широку гаму системних програмних засобів, що забезпечив весь спектр мікропроцесорної техніки.
Висока посада не запаморочила йому голову, навпаки, він став дійсним лідером свого колективу - прекрасно володіючим технологією програмування, самозабутньо працючим за десятьох, чуйним до потреб своїх співробітників.
Створені колективами Інституту кібернетики і КНДІРВА ПО імені С.П.Корольова мікропроцесорні засоби і їхнє програмне забезпечення були затребувані ще до початку їхнього серійного випуску і були використані десятками науково-дослідних і проектних організацій для створення на їхній базі радіовимірювальної апаратури і технологічного устаткування нового покоління.
Проведені комплексні наукові дослідження і розробки були представлені на здобуття премії Ради Міністрів СРСР в області науки і техніки 1984 року. Одним з лауреатів цілком заслужено став С.Д.Погорелий.
Новою задачею, що була поставлена перед колективами відділення обчислювальної техніки КНДІРВА ПО ім. С.П.Корольова та ІК АН УРСР було створення персональних ЕОМ (ПЕОМ). Головним конструктором створюваної ПЕОМ по програмному забезпеченню був призначений С.Д.Погорелий. Роботи були розпочаті в 1984 році. Були створені ПЕОМ
Розроблені ПЕОМ із комплектом програмного забезпечення серійно випускалися ПО ім. С.П.Корольова понад сім років.
Великий досвід науково-дослідних і проектних робіт в області створення програмного забезпечення мікропроцесорних систем ліг в основу докторської дисертації С.Д.Погорелого "Багаторівневий структурний синтез апаратно-програмних засобів мікропроцесорних систем налагодження і радіовимірювань", яку він успішно захистив у 1993 році.
Монографія С.Д.Погорелого і Т.Ф.Слободянюк "Програмне забезпечення мікропроцесорних систем", видавалася двічі у видавництві "Техніка". У 2002 році їм випущений підручник у двох томах "Автоматизація наукових досліджень. Основоположні математичні відомості. Програмне забезпечення" за редакцією академіка АПН України О.В.Третяка.
В даний час Сергій Дем'янович Погорелий працює професором, заступником завідувача кафедрою на радіофізичному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченко. Він став відомим вченим в області програмного забезпечення мікропроцесорних систем, автором 14 монографій, підручників і навчальних посібників.
Так заповітна мета, - стати вченим, поставлена студентом Сергієм Погорелим у молоді роки, успішно втілилася в життя.
Володимир Петрович Гамаюн пропрацював у відділенні кібернетичної техніки Інституту кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України понад 25 років. За цей час він став доктором технічних наук (1999 р.), старшим науковим співробітником, професором.
Народився 16 травня 1953 року в м.Омську (Росія). У 1975 році після закінчення Донецького політехнічного інституту одержав диплом інженера-електрика за фахом електронні обчислювальні машини. Трудову діяльність почав у лабораторії обчислювальної техніки Ворошиловградського машинобудівного інституту. Я познайомився з В.П.Гамаюном у 1978 році, коли він став моїм аспірантом.
Основний напрямок його наукової діяльності - дослідження в області теорії обчислювальних машин і систем, у першу чергу високопродуктивних обчислювальних засобів, що працюють у реальному часі. Він був одним з піонерів розробки методів і технічних засобів цифрової обробки сигналів, брав участь у розробці перших в Україні процесорів швидкого перетворення Фур'є (для бортових систем авіаційного зв'язку і систем обробки гідроакустичних сигналів), ЕОМ з комплексною арифметикою для автоматизації промислових випробувань об'єктів різного призначення.
Згадую, як наполегливо і цілеспрямовано він став займатися розвитком теорії обчислювальних структур. Як усе нове, це давалося не просто. Я намагався в чомусь допомогти, але без великої користі. Зрештою, йому удалося сказати нове слово в комп'ютерній науці - розвити концепцію багатооперандної обробки і принципи організації високоточних обчислень на основі оригінальної побудови структур даних - розрядно логарифмічних кодів. Цьому була присвячена його докторська дисертація.
Їм опубліковано понад 100 наукових праць, отриманий ряд патентів на винаходи.
В даний час В.П.Гамаюн працює в Національному авіаційному університеті (з 1997 року) на посаді доцента, професора кафедри обчислювальної техніки. Викладає курси комп'ютерного моделювання, архітектури обчислювальних машин, сучасні інформаційні технології. Виконує учбово-методичну роботу на кафедрі і здійснює керівництво аспірантами. Не втрачає зв'язків з Інститутом кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України - він провідний науковий співробітник інституту, активно бере участь у роботі ради по захисту кандидатських і докторських дисертацій. Володимир Петрович у зеніті своєї творчої діяльності і сподіваюся, ще скаже не одне нове слово в комп'ютерній науці.
Відгукуючись на моє прохання Олександр Дмитрович Бех був небагатослівний, і я залишаю його розповідь без виправлень і коментарів.
"Народився в 1936 р. у селищі Вільча Поліського району Київської області. Селище було пристанційним, породжено побудованою в 30-х роках залізничною колією Овруч - Чернігів. Зараз потрапило у зону відселення Чорнобильської АЕС і припинило існування в 1994 р. З кінця 1943 р. і до 1989 р. батько працював у службі експлуатації залізниці. Перше яскраве враження про світ, що оточує людину, було не від людей, що заробляють надтяжкою працею в колгоспі чи на транспорті на шматок хліба, а від техніки, яка у змозі підставити своє залізне плече під ношу фізичної праці, якою зайнятий робітник або колгоспник. Враження семирічної дитини в наш час, що спостерігає рух потягу з тепловозною або електровозною тягою, знаходячись у декількох кроках від залізничного полотна, слабко в порівнянні з вихором звуку, рухом шатунів, потоками повітря, що створюються паровозом, що проноситься за лічені секунди повз спостерігача. Але могутня механіка уражала чомусь тільки споглядання, але не розум. Подив викликало функціонування детекторного приймача, що складався з могутньої, по теперішнім міркам, антени і практично порожньої коробки, у якій знаходилася котушка з тонкого проводу, з'єднана через детектор з навушниками. Виявилося, що таємничий детектор, тобто високочастотний діод, можна виготовити в звичайній селянській печі. Для цього потрібно тільки роздобути шматочок сірки так стільки ж по об'єму свинцю, а потім розплавити це на тліючих вугіллях. Розплав після остигання давав на зламі блискаючий кристал - один з електродів детектора, другим електродом служив шматочок сталевого тонкого дроту. Торець дроту у випадку контакту з кристалом дозволяв витягти звуковий сигнал з електромагнітної хвилі, який генерувався київською радіостанцією і прийнятою антеною. Наприкінці 1943 р. мені удалося побудувати самий мініатюрний у селищі детекторний приймач, що навіть тиражувався іншими умільцями такого ж віку.
Уражає не стільки тяга дітей у післявоєнні роки до техніки, розвиток якої незабаром змінив країну, скільки процес нерівномірного її розвитку в наступні роки, свідками якого ми усі є. Для детекторного радіоприймача, що споруджувався, комплектуючі звичайно експроприювалися з машин, що вийшли з ладу. Мідний дріт для антени добувався з динамомашин двигунів "фордів", "шевроле" і "студебекерів", що у надлишку захаращували територію автопарку військової частини, що розташовувалася в селищі. Головні труднощі і розчарування для "експропріаторів" складалися в неможливості з першого разу відрізнити динамомашину від стартера, що не містить тонкого дроту. Виручав досвід.
А піввіковий досвід розвитку техніки наочно свідчить про фантастичний розвиток радіоелектроніки і застою, стагнації в розвитку механіки й енергетики. З технології виробництва детекторів у селянській печі виросла сучасна дифузійна напівпровідникова технологія комп'ютерів і радіотелефонів - "мобілок" у побуті. Нічого схожого не відбулося за півстоліття з технологією виробництва двигуна внутрішнього згоряння, тих же "фордів", наприклад. Відбувалися тільки кількісні зміни. Тепер уже мій онук не може відрізнити динамо від стартера, а в іншому все те ж. Головний недолік енергетичних машин такий же - споживання продуктів переробки нафти, запаси якої катастрофічно скорочуються.
Період удосконалення радіоелектроніки вичерпав себе в середині 90-х років. Проблема полягає в тому, щоб скористатися досвідом її розвитку для якісного удосконалення енергетичних машин, серед яких величезним потенціалом розвитку володіють машини і системи електроенергетики. Для його практичної реалізації потрібна силова, а не кінетична теорія побудови атома, точніше, - теорія взаємодії електрона з атомним ядром, що утримує електрони, і теорія електронної взаємодії атомів у речовині. Зусилля, спрямовані на створення такої теорії, стали змістом моєї наукової праці в 80-90-х роках.
У період становлення машинної інформатики технічні проблеми зважувалися методом проб і помилок - що давало позитивний результат, то й одержувало право на розвиток. Деякі проблеми цим методом удавалося вирішувати з першої проби - раз і назавжди. Такою удачею був вибір двійкового представлення інформації в машинній пам'яті. Пройдуть десятиліття і субстанціональна теорія побудови речовини вкаже на атом водню, з'єднаний з атомом вуглецю, як на двійковий перемикач сигналу в живих організмах. А в той час намагалися знайти елемент пам'яті тривалого збереження інформації, насамперед, серед магнітних матеріалів - феритів, сталевого дроту, тонких магнітних плівок. Техніка створювалася завдяки масовому призову випускників вузів в емпіричну науку. Тому кожен технічний напрямок знаходив своїх ентузіастів, що розвивали і захищали його протягом усього циклу розвитку інформаційної техніки, що часто дорівнював часу існування колективу дослідників, а часто і часу життя людини.
Численні групи фахівців формувалися для розробки пам'яті процесора обчислювальних машин. Пам'ять машин другого - транзисторного, покоління будувалася винятково на мініатюрних феритових кільцях: одне феритове кільце діаметром 0,8 мм чи 1 мм зберігало один біт інформації, тобто або 1 або 0. У пам'яті машини мідними проводами поєднувалися до одного мільйона кілець. Їхній монтаж проводився тільки вручну. Тому пам'ять транзисторних машин була винятково трудомісткою. З огляду на таку ж трудомісткість монтажу транзисторів, було не важко прийти до висновку, що обчислювальна техніка другого покоління не могла стати рентабельною. Проте, під неї в Радянському Союзі створювалися дослідницькі центри і будувалися заводи.
З початку шістдесятих років починається пошук інтегральних технологій отримання пам'яті. Сутність такої технології в тому, що масив елементів пам'яті, наприклад, у кількості 1000 штук, утвориться за один технологічний цикл. Для порівняння, у сучасних комп'ютерах, де застосовуються інтегральні напівпровідникові технології, за один технологічний цикл одержують десятки мільйонів елементів пам'яті. Першою з інтегральних технологій пам'яті стала вакуумна технологія напилювання на скло суцільної тонкої (0,1 мікрона) магнітної плівки. Один елемент пам'яті розміром 0,6х1 мм на плівці формувався за рахунок накладних провідників, одержуваних інтегрально. Про першу таку пам'ять мова йде в спільній публікації співробітників Інституту кібернетики АН УРСР (м.Київ) і всесвітньо відомого Об'єднаного інституту ядерних досліджень (м.Дубна) Московської області. Призначення пам'яті безпосередньо випливає з заголовка: "Швидкодіючий магнітоплівковий запам'ятовуючий пристрій". Її розроблювачами в Інституті кібернетики були: Олександр Дмитрович Бех, Геннадій Олександрович Михайлов і Геннадій Петрович Жариков.
Успіх цієї розробки був визначений тим, що в одній структурній одиниці дослідницького інституту - відділі, очолюваному Михайловим, були сконцентровані роботи в області швидкодіючої імпульсної електроніки (О.Д.Бех) і технології вакуумного напилювання прецизійних сплавів (Г.П.Жариков). У світовій практиці відсутній прецедент практичного використання магнітоплівкової пам'яті. Дивна і доля цієї розробки в Інституті ядерних досліджень. Пристрій пам'яті був включений у систему: сканер знімків у пухирчатій камері, магнітоплівковий накопичувач інформації й обчислювальна машина "CDC 1604A". Комплекс у цьому складі пропрацював до 1995 р., тобто до моменту, коли дослідження атомних ядер способом механічного розщеплення не перестали бути інформативними.
У 50-60-і роки самими могутніми напрямками досліджень створення технічних пристроїв були дослідження атомного ядра, ближнього космосу і засобів інформатики - пристроїв одержання інформації, її передачі, нагромадження й обробки. Очевидним науковим результатом таких досліджень було одержання й узагальнення фактичного матеріалу про властивості мікросвіту, створення могутніх ракет і побудова обчислювальних машин першого і другого поколінь. Був накопичений досвід як результат вивчення властивостей об'єктивного світу в його головних частинах: елементарних частках, макрооб'єктах та інформації. Вивчення властивостей об'єктів приводить до не менш коштовного результату - емпіричному знанню. Воно носить форму ідей, правил і емпіричних законів, втілених у друковану продукцію вчених.
Хотілося б зупинитися на ідеях, отриманих з досвіду розробки інтегральних запам'ятовуючих пристроїв. Загальною спрямованістю ідей є пошук єдиного об'єднуючого реалізації функцій пам'яті в машині і живій речовині. Перша з таких ідей стосується фізичної величини, що служить сигналом, тобто носієм інформації. Судячи зі швидкодії й інформаційного об'єму запам'ятовуючих пристроїв машин і людини носієм інформації є електричний струм. Наступна ідея спрямована на з'ясування сутності електричного струму. Класична фізика, починаючи від моменту відкриття електрона в 1897 р. Томсоном, стверджує, що струм є механічний рух у провіднику вільних, тобто не зв'язаних з ядром атома електронів. Однак загальноприйнята механічна модель струму тільки утруднила рішення питання про його сутність, про те, чим він є в природі. Рухлива модель струму, пояснивши поширення струму уздовж провідника рухом зарядів, породила проблему з'ясування механізму відділення чи утворення вільних електронів, раніше зв'язаних з ядром атома. З досвіду випливало, що таке відділення здійснюється з рівним успіхом як за допомогою дії на провідник електричного поля, створюваного електрорушійною силою гальванічного елемента, так і магнітного поля в досліді Фарадея. Сам електрон був визначений як джерело електричного поля. Це пояснювало дію на електрон іншого електричного поля - електрорушійної сили, але практичний дослід не підтверджував факту взаємодії магнітних і електричних полів. Будь-які маніпуляції з постійним магнітом і зарядженим конденсатором не виявляють сил притягання або відштовхування, що спостерігаються між двома постійними магнітами або конденсаторами. Тому дія магнітного поля на процес відділення електрона від ядра атома і на процес прискорення електронів у провіднику при їхньому русі вимагає втручання демонічних сил. А демони, як відомо, ніколи не проходили по відомству науки.
Третя ідея уже винятково конструктивна: щоб електрон міг взаємодіяти з електричними і магнітними зовнішніми полями він сам повинний бути рівною мірою як джерело електричного поля, так і магнітного.
Четверта ідея носить програмний характер: достовірна теорія електрона, крім постулювання електричних і магнітних полів, повинна взяти на себе рішення двох наступних проблем. Знайти фізичний процес, що пояснив би як спосіб існування електричних і магнітних полів, так і здатність провідника передавати електричну енергію, а точніше, електричні і магнітні поля, що збуджують у провіднику джерела електрорушійної сили.
Таким чином, з досвіду взаємодії тонкої магнітної плівки з накладними провідниками магнітоплівкової пам'яті пішла програма фундаментальних досліджень взаємодії електронів провідності в складі атомів провідника з зовнішніми електричними і магнітними полями.
Експериментальні дослідження стають розвитком фізики в тому випадку, якщо безліч ідей веде до єдиної теорії. Основою єдності є фундаментальний процес, з якого логічно випливають усі фізичні властивості мікрооб'єктів: електронів, фотонів і часток атомного ядра. Якщо фізична теорія адекватна самій побудові об'єктів мікросвіту, то вона неодмінно повинна пророкувати нові властивості макрооб'єктів - звичних інженеру електромагнітних ланцюгів. Нові властивості потім кладуться в основу винаходів способів і пристроїв. Природно, принципово нові способи і пристрої не обов'язково повинні відноситься до класу запам'ятовуючих пристроїв."
Я вирішив нічого не додавати до того, що написав О.Д.Бех. Досить того, що їм написане: є над чим подумати.