"Маленькие рассказы о больших ученых" Под редакцией Бориса Малиновского 100-летию Николая Михайловича Амосова, 110-летию Сергея Алексеевича Лебедева, 90-летию Виктора Михайловича Глушкова посвящается: Юбилейный сборник избранных публикаций Н.Амосова, С.Лебедева, В.Глушкова и воспоминаний современников ТОВ "Видавництво "Горобець", 2013. -400с: 140 ил. ISBN 978-966-8508-42-4. © Б.Н.Малиновский, 2013 О сколько нам открытий чудных Готовят просвещенья дух И опыт, сын ошибок трудных, И гений, парадоксов друг, И случай, Бог изобретатель... А.С.Пушкин, октябрь-ноябрь, 1829.

Человек, который пришел из будущего

Продолжение

Первые пять лет развития кибернетики в Вычислительном центре АН УССР

Малоизвестная статья В.М.Глушкова "В мире кибернетики" и комментарии-воспоминания к ней Б.Н.Малиновского

28 февраля 1962 г. директор ВЦ АН УССР Виктор Михайлович Глушков был избран вице-президентом АН УССР. Его кандидатуру предложил Б.Е.Патон, ставший в этот же день президентом Академии. Вскоре после выборов В.М.Глушков опубликовал в научно-популярном журнале "Наука i життя" Общества для распространения политических и научных знаний Украинской ССР статью "В мире кибернетики", подводящую итог деятельности Вычислительного центра УССР со времени его образования в декабре 1957 г.

Статья стала первой публикацией только что избранного вице-президента, освещающей результаты пяти лет научно-исследовательской работы ВЦ АН УССР, и публикуется ниже.

В мире кибернетики

В Вычислительном центре Академии наук УССР за последние годы проводятся значительные исследования по многим отраслям современной кибернетики, вычислительной математики и техники. Результатом этого является, в частности, создание новых средств вычислительной техники. Уже разработана машина широкого назначения (УМШН), которая может управлять различными производственными процессами в металлургии, машиностроении, энергетике, химической, пищевой и в ряде других отраслей промышленности.

УМШН - малогабаритная универсальная электронная цифровая машина со специальной приставкой, которая позволяет получать информацию от промышленных объектов. Она построена на полупроводниковых триодах, благодаря чему очень надежная, мало потребляет энергии, имеет небольшие габариты по сравнению с ламповыми машинами той же мощности. Машина занимает площадь не более двух квадратных метров, не требует специальных систем охлаждения или вентиляции и может надежно работать в широком диапазоне температур. Все это позволяет устанавливать ее непосредственно на предприятиях у объектов управления.

Основная область применения УМШН - управление сложными производственными процессами. Машина на первых порах используется как квалифицированный советчик человека, который управляет определенными участками производства. В этих условиях УМШН автоматически анализирует собранные ею показания датчиков и определяет оптимальный, лучший в данном процессе вариант. Мастер или диспетчер может принять или отвергнуть эти "советы".

Вычислительный центр АН УССР не ограничивается созданием управляющих машин. Его коллектив также работает над разработкой методики их применения для управления конкретными производственными процессами. Для проверки и совершенствования такой методики еще в 1960-1961 гг., то есть до завершения построения машины УМШН, было проведено с помощью большой универсальной электронной вычислительной машины "Киев" (созданной коллективом нашего Вычислительного центра) опытное управление на расстоянии процессом плавки стали на Днепродзержинском заводе им. Дзержинского.

Телеграфная линия связи и специальное автоматическое регистрирующее устройство (РЦУ), установленное на заводе, обеспечивали четкую связь между объектом управления и вычислительной машиной, которая работала в Киеве в Вычислительном центре. Это дало отличные результаты: было достигнуто сокращение длительности производственного цикла и улучшение качества продукции. Успешно проведенные опыты по дистанционному управлению бессемеровским конвертором подготовили переход к следующему этапу - установке машины УМШН непосредственно в бессемеровском цехе завода им. Дзержинского.

Высокую эффективность дало также применение дистанционного управления работой карбоколонны на содовом заводе в Славянске (на расстоянии 630 километров), совершенное в 1961 г. Полученный экономический эффект показывает, что машина может примерно за полгода окупить затраты на ее установку.

Большой интерес представляют также результаты по применению управляющей машины широкого назначения (в комбинации со специальным параболическим интерполятором) для определения данных, которые необходимы для эффективного осуществления комплексной автоматизации производственных процессов на машиностроительных заводах. В этом году на одном из машиностроительных заводов уже внедряется такая система управления. По предварительным данным она даст ежегодную экономию более 350 тысяч рублей.

Кроме машины УМШН и параболического интерполятора, в Вычислительном центре АН УССР за последние годы был разработан ряд других дискретных (цифровых) и аналоговых вычислительных машин и устройств. Часть их уже принято к производству. Это, в частности, электромоделирующие машины "ЭМСС-7" и "ЭМСС-7М", предназначенные в основном для расчета сложных рамных конструкций. Применение таких машин позволяет резко сокращать сроки проектирования многих сложных промышленных объектов. Так, например, за три дня вместо сорока были проведены расчеты по проектированию нового цеха на одном из заводов синтетического каучука, за пять дней вместо двух месяцев - расчеты большого корпуса одного из химических комбинатов.

Очень интересные работы выполняет отдел экономической кибернетики. Разработанный им метод численного решения задач динамического планирования и протяженного проектирования дает в ряде случаев огромные преимущества по сравнению с существующими методами. Так, например, с помощью упомянутых машин удастся найти за два-три часа, т.е. в невиданно короткий срок, лучший вариант строительства продольного профиля железнодорожного пути длиной в 1000 километров. К этому добавим, что этот вариант на 10-12% экономичнее тех, которые строят без применения вычислительной техники. В деньгах это означает около 10 миллионов рублей экономии.

Успешно применяются усовершенствованные сотрудниками отдела экономической кибернетики схемы линейного программирования. С помощью их, например, на стационарных вычислительных машинах была проведена корректировка плана перевозок сахарной свеклы в юго-западном районе УССР в 1961 году. План, рассчитанный на машине, оказался на 8% экономичнее по сравнению с тем, который был разработан большой группой работников плановых органов.

Интересные исследования проводятся в некоторых разделах теоретической кибернетики. Труды ученых Вычислительного центра АН УССР в области абстрактной теории автоматов позволили создать методы логического расчета оптимальных схем дискретных автоматов, основанных на использовании электронных цифровых машин. Этими работами положено начало полной автоматизации процесса проектирования сложных дискретных кибернетических систем и устройств.

Положительные результаты дали и исследования в области теории самоорганизующихся и самообучающихся систем. Создана модель кибернетической системы, которая может научиться распознавать смысл фраз, произнесенных на русском языке. Особенностью этой системы является то, что она на основе небольшого числа случайно подобранных и показанных ей фраз (имеющих смысл) может построить другие осмысленные фразы.

Очень интересная модель, в которой имитируются некоторые простейшие животные, способны размножаться путем деления, передвигаться в поисках пищи, гибнуть как от недостатка пищи, так и вследствие "старости".

Методы теории самообучающихся систем применяются в исследованиях по распознаванию машинами зрительных образов. Целью таких исследований является создание систем (так называемых читающих автоматов) для цифрового кодирования зрительной информации и ввода ее в вычислительные машины.

Завершена разработка устройства автоматического ввода графиков, а также для ввода стандартных печатных букв и цифр. Создана экспериментальная установка (так называемый универсальный читающий автомат), которая дает возможность осуществлять цифровое кодирование и ввод в вычислительную машину любых рисунков. В отличие от аналогичных установок, созданных в США, советский универсальный читающий автомат выполняет команды, поступающие из "памяти" машин, и может осуществлять при этом какие угодно раскладки и анализ изображения. С помощью такого экспериментального универсального автомата были изучены ряд способов построения специальных читающих автоматов, которые могут служить основой для создания серийных промышленных образцов.

Перечисленными работами далеко не исчерпывается круг проблем кибернетики, вычислительной математики и техники, над разработкой которых работают ученые Вычислительного центра Академии наук УССР. Начаты интересные исследования в области биологической кибернетики, достигнуты значительные успехи в автоматизации программирования и создании новых вычислительных методов. Разработаны схемы машин-гибридов, сочетающих в одной системе аналоговые и дискретные вычислительные машины. Дальнейшая работа будет вестись как в области развития теоретических аспектов науки, так и в области непосредственного применения в народном хозяйстве страны.

Не все получалось сразу...
Первое всесоюзное совещание по управляющим машинам

Комментарии Б.Н.Малиновского

В то время я был заместителем В.М.Глушкова по научной части и главным конструктором УМШН "Днепр". Это был уникальный период в развитии кибернетики, запомнившийся энтузиазмом и самоотверженной работой как молодого руководителя, так и сотрудников - только что пришедших молодых специалистов в ВЦ.

В.М.Глушков в статье особо выделил два главных направления исследований - управляющие машины и теорию цифровых автоматов. Вначале дополню сказанное им по первому направлению.

Совещание состоялось в 1959 г. в Москве. Прозвучал там и мой доклад об УМШН, которая уже начинала оживать. Он вызвал многочисленные вопросы. Меня включили в комиссию по подготовке решения совещания. В проект включили фразу: "Одобрить разработку УМШН в АН УССР". На заключительное заседание комиссии явился начальник отдела вычислительной техники Госплана СССР Лоскутов. Я знал его по книге, посвященной различного рода регистрирующим цифровым устройствам и специализированным ЭВМ (довольно примитивной). Держался он как царский вельможа. Услышав фразу об УМШН, сказал:

- Убрать, чтобы и духу не было! Эта машина делается ради прихоти академиков и никому не нужна!

Фраза была вычеркнута.

Спорить с самовлюбленным человеком, облеченным огромной властью, было бесполезно... Оставалось одно - работать и делом доказать свою правоту.

По инициативе ВЦ АН УССР и завода п/я 62 были приняты Постановления ЦК КП Украины и Совета Министров УССР от 9 января 1960 года №34 и от 9 марта 1960 года за №369 об организации серийного производства электронных вычислительных машин в организации п/я 62 Киевского совнархоза.

Казалось бы, надо радоваться, однако, когда получили с завода первый комплект устройств машины, нас объял ужас. Это было скопище деталей - и только¹. Многочисленные паянные соединения между ними были выполнены самым отвратительным образом и постоянно отказывали. Из-за небрежного монтажа машины разъемы на платах постоянно портились. Отладить полученную с таким трудом машину было просто невозможно. Что же выяснилось после посещения цеха, где шел монтаж УМШН?

Директор завода, решив, что машина в 6 раз больше осциллографа (приборы, выпускаемые на заводе), принял на работу бывших учеников, только что окончивших школу, посадил их на рабочие места во вновь оборудованном помещении, вооружил паяльниками, и вот они-то и начали "паять" элементы машины и ломать разъемы неосторожным обращением.

Помню, в те тяжелые дни я собрал всех сотрудников моего отдела и сказал:

- Понимаю, что исправить все дефекты в машине - работа очень нелегкая. Но на фронте было тяжелее. Поверьте мне: вы же не хуже фронтовиков!

Я обращался к молодым - большинству было не более 25 лет; мне исполнилось 35, я был на 10 лет старше, плюс - участие в войне, добавившее ответственности и самостоятельности.

Мои слова возымели действие: сотрудники работали, не щадя сил (А.Г.Кухарчук, В.С.Каленчук, Л.А.Корытная, В.Г.Пшеничный, И.Д.Войтович, В.В.Калашников и др.), и с исправлением брака, а также с отладкой УМШН, затратив огромный труд, мы все же справились.

Увлечение новым направлением в развитии науки и техники и то, что к нам подключен завод, создавали уверенность в успехе. Однако, навалившийся на нас и заводчан огромный объем работ в связи с подготовкой серийного выпуска машины все же начал отрицательно сказываться на выполнении совместных обязательств.

Завод явно не справлялся с порученной работой. Пришлось пустить в ход "тяжелую артиллерию" - написать письмо в ЦК КПУ (дано в сокращении).

"...ВЦ АН УССР просит принять надлежащие меры для обеспечения серийного выпуска машин на заводе п/я 62. По нашему мнению, они сводятся к следующему:

1. Помочь заводу п/я 62 КСНХ в срочном порядке в течение первой половины августа м-ца укомплектовать конструкторско-технологическую группу по вычислительной технике при СКБ завода 15 конструкторами и технологами с задачей завершения технической документации по машине УМШН совместно с ВЦ АН УССР.

2. Обязать завод п/я 62 КСНХ в течение IV квартала 1961 года довести число инженеров и техников-отладчиков машин до количества, необходимого для отладки установленного Госпланом УССР количества выпускаемых в 1962 году машин.

3. Обязать завод принять надлежащее участие в подготовке технической документации на серийный образец машины и окончательной доводке серийного образца машины.

ВЦ АН УССР считает, что если указанные выше меры не будут приняты, то организация серийного выпуска управляющих машин на заводе п/я 62 в 1962 году окажется под угрозой срыва".

"Делал все возможное, чтобы УМШН в производство не пошла!"

После тяжелейшего года, когда мне приходилось почти постоянно бывать в цехе завода, где шло изготовление УМШН, я, приехав из Швеции, где делал доклад на симпозиуме ИФАК-ИФИП об УМШН "Днепр" и применению ее для управления в промышленности, встретил главного технолога завода той поры - В.А.Згурского (позднее он стал директором завода, а затем мэром Киева).

Он спросил меня:

- Борис Николаевич, что это Вы грустный такой?

- В США и Англии вычислительную технику внедряют уже те, кому она нужна, а у нас... - я махнул рукой.

- Должен Вам покаяться, - сказал Валентин Арсентьевич, - когда Вы передали машину на завод для серийного выпуска - я делал все возможное, чтобы УМШН в производство не пошла!

- А теперь готов встать перед Вами на колени, - продолжал изумлять меня главный технолог, - чтобы просить помочь установить УМШН в гальваническом цехе. Я понял, что это очень перспективно!

Помню, что его искреннему покаянию и просьбе я чрезвычайно обрадовался: значит, наши потребители вычислительной техники осознали ее возможности, а раз так - все пойдет на лад и у нас, а не только в США, Англии и других странах!

Стало понятно и то, почему "внедрение" в серийное производство УМШН шло с таким трудом!

По наивности я еще продолжал думать, что все новое, прогрессивное должно сразу же находить поддержку, что о сопротивлении техническому прогрессу пишут только в книгах.

Дела с серийным выпуском УМШН после письма в ЦК КПУ пошли на поправку. Директор завода М.З.Котляревский принял все меры к тому, чтобы технология изготовления улучшилась. Цех заработал в полную силу. Выступая на городском партийном активе, который вела секретарь КПУ(б) О.И.Иващенко, В.М.Глушков красочно рассказал о том, что может дать вычислительная техника промышленности, и посетовал, что УМШН выпускаются малым количеством. Это было услышано. В период совнархозов решать хозяйственные вопросы республике было легче. М.З.Котляревскому было дано задание построить завод вычислительных управляющих машин (ВУМ), в дальнейшем НПО "Электронмаш". За короткий срок (3 года) завод был построен и стал выпускать "Днепры". Так "окрестила" Ольга Ильинична нашу УМШН.

Рукотворное "чудо"

Наконец-то были изготовлены и отлажены те образцы УМШН, первый из которых надо было предъявить Государственной комиссии, а остальные устанавливать на промышленных объектах, чтобы на местах применений через год эксплуатации доказать их надежность и универсальность с повторной приемкой.

Головной образец УМШН - результат трехлетнего самоотверженного труда коллектива его создателей - был подвергнут серьезнейшим двухнедельным испытаниям на среднее время полезной работы, на соответствие техническим условиям при охлаждении и нагреве, при замене стандартных элементов, на выполнение контрольных задач и др.

На основании результатов приемки опытно-промышленного образца УМШН 9 декабря 1961 г. Государственная комиссия (председатель академик А.А.Дородницын) рекомендовала машину к серийному производству. Мы победили!

"...Лишь при крайнем напряжении сил можно выполнить такой огромный объем работы" - подвел итог нашему труду В.М.Глушков, выступая на защите моей докторской диссертации "Разработка, исследование и внедрение в промышленность цифровой управляющей машины широкого назначения УМШН".

Основные работы по созданию "Днепра" и пионерских систем на его базе осуществляли технические отделы ВЦ АН УССР (более 60 сотрудников), а также примерно столько же инженеров, конструкторов, техников, работавших во вновь созданном исследовательско-конструкторском отделе ВЦ АН УССР.

Основными участниками работ по запуску "Днепра" в производство и его модернизации в 1964 г. были инженеры и техники Киевского предприятия п/я 62, впоследствии завода ВУМ (вычислительных управляющих машин).

Трехлетний напряженный труд большого коллектива молодых сотрудников ВЦ АН УССР, работавший со мной, большинство которых только что закончили институты и техникумы, президент НАНУ Б.Е.Патон назвал "Героической эпопеей".

УМШН "Днепр" оказался первым в Советском Союзе управляющим компьютером широкого назначения и использовался в самых различных, пионерских на то время, управляющих системах.

Кроме всего прочего, "Днепр" прославился тем, что именно эта машина использовалась в Центре управления полетами, когда реализовывалась советско-американская программа "Союз-Аполлон".

Из 500 выпущенных Киевским "Электронмашем" "Днепров" в Украине использовались лишь несколько десятков, остальные - почти полтысячи нашли применение в Российской федерации. Единицы - в республиках Советского Союза и за рубежом. Так что для россиян компьютер "Днепр" стал "своим", хорошо известным и высоко оцененным.

Московский Государственный политехнический музей, без всякого моего участия, в 70-х годах прошлого века приобрел два компьютера "Днепр". До этого они много лет использовались в двух московских организациях, но при замене на новую технику их решили отправить на заслуженный отдых в музей. Один стал экспонатом, второй сохранялся в запаснике.

Появление УМШН "Днепр" стало важным этапом в становлении украинского компьютеростроения - произошел переход от создания единичных уникальных экземпляров к серийному производству - массовому выпуску компьютерной техники. Разработка УМШН "Днепр" и освоение заводом технологии его производства потребовали от меня, руководимого мной коллектива и заводчан действительно огромных усилий. Символическим итогом героической эпопеи - трехлетнего комплекса работ по созданию, запуску в серию "Днепра", стал один из первых "Днепров", хранящийся в Московском Государственном политехническом музее, признанный Памятником отечественной науки и техники I-ой категории.

Как-то в те годы В.М.Глушков мне сказал:

- Мы стали широко известным благодаря "Днепру"!

Создатели УМШН "Днепр"

В создании "Днепра" основное участие приняли следующие сотрудники Вычислительного центра АН УССР: д.ф.м.н. В.М.Глушков (высказана идея создания универсальной управляющей машины, первая научная конференция ВЦ АН УССР, г.Киев, 1957 г.); к.т.н. Б.Н.Малиновский (разработка принципов построения управляющей вычислительной машины широкого назначения, руководство научно-исследовательскими и конструкторскими работами по созданию машины, участие в подготовке серийного выпуска машины); к.т.н. Г.А.Михайлов (ответственный исполнитель работ по созданию оперативного запоминающего и арифметического устройств); к.т.н. Н.Н.Павлов (ответственный исполнитель работ по созданию стандартных элементов машины); д.т.н. Б.Б.Тимофеев (руководство разработкой и автономной отладкой устройств ввода и вывода машины); вед. инж. А.Г.Кухарчук (разработка структурной схемы, схемы связей между устройствами, пульта машины, руководство автономной отладкой машины); к.т.н. Е.С.Орешкин (разработка блока коммутации и преобразования в устройстве связи с объектом); вед. инж. В.С.Каленчук (разработка и автономная отладка арифметического устройства, участие в комплексной отладке машины); вед. инж. Л.А.Корытная (разработка и автономная отладка устройства управления, участие в комплексной отладке машины); вед. инж. В.М.Египко (разработка и автономная отладка управляющей части устройства связи с объектом, участие в комплексной отладке машины); вед. инж. Л.А.Жук (участие в разработке блока коммутации и преобразования, в автономной и комплексной отладке машины); вед. инж. С.С.Забара (разработка стандартных элементов УМШН и средств подавления помех в машине); вед. инж. Л.Я.Приступа (участие в разработке оперативного запоминающего устройства, его отладка, автономно и в комплексе); ст. инж. Э.П.Райчев (разработка и отладка электропитающих устройств); ст. инж. Н.М.Абакумова (участие в разработке и отладке управляющей части устройства связи с объектом); ст. инж. Л.А.Русанова (участие в разработке арифметического устройства, его отладке автономно и в комплексе); ст. инж. Г.И.Корниенко (участник разработки элементов и средств подавления помех); вед. инж. Ф.Н.Зыков (разработка и макетирование оперативного запоминающего устройства); вед. инж. В.С.Ленчук (разработка и отладка устройства вывода); вед. инж. И.Д.Войтович (участие в разработке и отладке оперативного запоминающего устройства); вед. инж. В.В.Крайницкий (руководство отладкой устройства ввода вывода); ст. инж. А.А.Пущало (разработка и автономная отладка устройства ввода и перфорирующего блока к нему); заведующий исследовательско-конструкторским отделом Ю.Т.Митулинский (участие в разработке конструкции машины); начальник конструкторского бюро Е.П.Драгаев (участие в разработке конструкции машины); гл. инж. А.И.Толстун (участие в разработке технологии изготовления основных узлов машины); гл. констр. проекта М.А.Ермоленко (разработка конструкции машины).

"...Превратить проектирование машин из искусства в науку"

Из воспоминаний В.М.Глушкова

Развивая высказанное в статье "В мире кибернетики" намерение создать теорию цифровых автоматов с целью обоснования методов проектирования средств кибернетики, В.М.Глушков, так определил второе направление исследований ВЦ АН УССР.

"...Вычислительные машины тогда проектировались на основе инженерной интуиции. Мне пришлось разбираться в принципах построения ЭВМ самому, у меня стало складываться свое собственное понимание работы ЭВМ. С тех пор теория вычислительных машин стала одной из моих специальностей. Я решил превратить проектирование машин из искусства в науку. То же самое, естественно, делали и американцы, но у них эти материалы появились позже, хотя сборник по теории автоматов вышел в свет в США в 1956 году.

Теория автоматов, послужившая основой для проектирования ЭВМ, была тогда развита слабо. Первый, кто высказал мысль о возможности применения математической логики для проектирования технических устройств был, по-видимому, Шеннон - в США, а у нас - В.И.Шестаков, М.А.Гаврилов. Они применили простейший аппарат формальной математической логики для конструирования переключательных цепей коммутаторов телефонных станций. Но, оказалось, что он пригоден и для простых электронных схем, поэтому в послевоенные годы, когда начала развиваться цифровая вычислительная техника, стали предприниматься попытки применения этого аппарата для решения задач синтеза схем ЭВМ.

Я начал работать над этой проблемой и организовал семинар по теории автоматов. Одна из первых моих работ заключалась в том, что я нашел гораздо более изящное алгебраически, простое и логически ясное понятие для автомата Клини, и получил все результаты Клини. И самое главное - в отличие от результатов Клини я развивал теорию, направленную на реальные задачи проектирования машин. На семинаре мы рассматривали вопросы проектирования машины "Киев", и можно было увидеть, что работает из моей теории, а что нет.

Это была моя главная работа, которая завершилась в 1961 году. Режим работы у меня был очень напряженный. Мне приходилось целый день быть в институте. Книги и статьи писал вечерами и ночью, ложился спать в пять утра. Правда, это сказалось на здоровье. В начале 1963 года из-за спазмов сосудов мозга мне пришлось даже лечь в больницу. После я уже не позволял себе вести такой образ жизни.

...Подготовленная мной книга "Синтез цифровых автоматов" вышла в свет в 1961 году и послужила основой целого направления у нас в институте, да и в стране, по-моему, некоторую роль сыграла. В 1964 году она была удостоена Ленинской премии (в представленный цикл работ входило несколько, но эта была главной). В эти же годы я написал ряд книг. Монографию "Введение в кибернетику" заканчивал в больнице. Она была издана в 1964 году, а потом переиздана в США и во многих других странах, так же как и "Синтез цифровых автоматов". В этот же период я написал теоретическую статью, создавшую основу для многих работ по теории автоматов с привлечением алгебраической теории автоматов. Называлась она "Абстрактная теория автоматов" и была опубликована в журнале "Успехи математических наук", т.е. была рассчитана на широкие круги математиков. Отдельной книжкой она была переиздана в ГДР и еще в ряде стран. Под влиянием этой работы очень многие наши алгебраисты стали заниматься теорией автоматов. Но я должен сказать, что особенность нашей школы заключалась в том, что мы стремились держаться возможно ближе к практике."

Ниже приводится небольшая часть "Предисловия", написанного В.М.Глушковым к монографии "Синтез цифровых автоматов", чтобы дать представление об этой выдающейся работе.

"...Главной и определяющей задачей изложения является такой подбор материала и такой характер его изложения, который дал бы возможность широкому кругу лиц и прежде всего широкому кругу математиков, не знакомых с радиотехникой, электроникой и импульсной техникой, понять суть проблем, встающих при синтезе схем современных сложных цифровых автоматов и прежде всего электронных вычислительных машин. Изложение построено таким образом, чтобы после изучения материала внимательный читатель мог самостоятельно синтезировать различные варианты логических схем больших универсальных электронных цифровых вычислительных машин, а также схем относительно небольших цифровых автоматов произвольного назначения с учетом простейших соображений надежности их работы.

...Автору казалось, что реализация указанных общих идей в книге должна привести к тому, что такая книга будет существенно отличаться от всех изданных до настоящего времени руководств по синтезу схем цифровых автоматов. О том, насколько автору удалось справиться с этой задачей, предоставляется судить читателю.

В заключение скажем несколько слов о характере распределения материала в книге. Книга состоит из семи глав.

Первая глава фактически заменяет собою введение. Основная цель этой главы - установить степень общности тех задач, которые решаются в последующих главах, и уточнить некоторые понятия (прежде всего понятие алгоритма), которые имеют существенное значение для дальнейшего изложения, но которые сами по себе не составляют предмета настоящей книги.

Вторая глава посвящена изложению проблем, возникающих на этапе абстрактного синтеза автоматов. Эта глава почти полностью построена на основании собственных результатов автора, изложенных в упомянутых выше его работах, а также некоторых новых результатов, излагаемых впервые. То же самое относится к первым двум, а также к последнему, параграфам третьей главы, которая посвящена структурной теории автоматов.

...Последующие две главы, четвертая и пятая, посвящены проблемам комбинационного синтеза и минимизации комбинационных схем. В этих главах излагаются в основном известные результаты и методы комбинационного синтеза, принадлежащие К.Шеннону, Г.Н.Поварову, Квайну, Блейку, Карнау и др., хотя в ряде случаев их интерпретация и доказательства существенно изменены в соответствии с изложенными выше общими установками; произведены также уточнения постановок задач о графических (табличных) приемах минимизации булевых функций. И в эти главы включено изложение некоторых новых понятий и результатов.

Глава шестая посвящена некоторым проблемам надежностного синтеза схем автоматов. Введенные в ней понятия и определения позволяют реализовать тот - промежуточный между логическим и радиотехническим - уровень абстракции, о котором шла речь выше.

...В последней, седьмой главе излагается принцип программного управления и блочный синтез схем универсальных программных автоматов; дается понятие о микропрограммировании как в общем случае, так и применительно к схеме, предложенной Уилксом и Стринджером; разбирается вопрос о синтезе некоторых специальных схем (сумматоров, счетчиков, сдвиговых регистров), играющих значительную роль при синтезе схем универсальных программных автоматов.

Причина, по которой глава, посвященная блочному синтезу, оказалась последней, а не первой (что было бы естественно, имея в виду указанную выше последовательность этапов синтеза), заключается в том, что общей теории блочного синтеза цифровых автоматов в настоящее время не существует. Предпосылать же частные приемы решения задачи первого этапа общим приемам решения задач последующих этапов вряд ли было бы разумно, тем более, что с помощью указанных общих приемов полностью решается задача синтеза цифровых автоматов относительно небольшой сложности, имеющая весьма важное самостоятельное значение.

Имея в целом прикладную направленность, излагаемый в книге материал основан на широком использовании идей, понятий и средств математической логики. Так, гл. IV, большая часть гл. III, а также гл. V представляют собой, по существу, разделы современной прикладной логики, точнее, прикладной теории булевых функций. Абстрактная теория алгоритмов, излагаемая в гл. II, может рассматриваться как один из разделов теории алгоритмов, также имеющий ярко выраженную прикладную направленность. Один из аспектов прикладной теории алгоритмов составляют и вопросы алгоритмической структуры универсальных цифровых машин, рассматриваемые в §§ 1 и 3 гл. VII. Всем сказанным и объясняется включение этой книги в серию "Математическая логика и основания математики".

Для чтения книги не требуется никакой специальной математической или логической подготовки. Из числа вопросов, выходящих за рамки школьного курса математики, от читателя требуется только знакомство с двоичной системой счисления и с простейшими понятиями теории вероятностей (последние, впрочем, используются лишь в шестой главе).

Кроме двух, выделенных В.М.Глушковым направлений в его статье, а также написанном позднее очерке "Кибернетика" говорится:

"...Работы по искусственному интеллекту также были начаты еще в ВЦ АН УССР. Кроме, уже отмеченной выше ближней цели (повышения уровня машинного языка), в ВЦ были развернуты работы по распознаванию зрительных образов (В.А.Ковалевский и др.), по распознаванию смысла фраз в естественных языках (В.М.Глушков, А.А.Стогний и др.), по теории самообучащихся и самоорганизующихся систем (В.М.Глушков, А.А.Летичевский и др.). Были сформулированы принципы построения макета интеллектуального робота (В.М.Глушков). В институте электротехники АН УССР вопросами самоорганизации стал интересоваться А.Г.Ивахненко.

В 1959 г. в Институте математики АН УССР под руководством Б.В.Гнеденко была создана группа биологической кибернетики. Позже, под руководством Н.М.Амосова был организован отдел биокибернетики, который в 1961 г. был переведен в ВЦ АН УССР. Биокибернетиками начали проводиться исследования по автоматизации медицинской диагностики, изучению процессов управления и регулирования в живых организмах, моделированию на ЭВМ высшей нервной деятельности. Был создан первый в СССР аппарат искусственное сердце-легкое, применяющийся для поддержания жизнедеятельности человеческого организма во время операций на сердце (Н.М.Амосов и др.).

Важное значение для будущего развития кибернетики имел созданный в эти (и предшествующие) годы в ряде институтов АН УССР научный задел по теории автоматического регулирования, самонастраивающимся регуляторам и другим аналоговым средствам автоматического управления (А.Г.Ивахненко, А.И.Кухтенко и др.)."

Аналоговая и квазианалоговая вычислительная техника

Б.Н.Малиновский

В 1959 году коллектив Вычислительного центра АН УССР пополнился отделом математического моделирования. Руководителем отдела - по приглашению В.М.Глушкова - стал талантливый 43-х летний ученый профессор Георгий Евгеньевич Пухов. Ранее он работал (с 1957 г.) заведующим кафедрой теоретической и общей электротехники Киевского института гражданской авиации². Он остался на этой должности, став заведующим кафедрой по совместительству. Г.Е.Пухов сумел собрать в отдел своих лучших учеников - бывших студентов и сотрудников кафедры и развернул обширные и глубокие исследования в области аналоговой и квазианалоговой техники в ВЦ АН УССР. Всего через год отдел разработал специализированную машину "ЭМСС-7" для расчета различных строительных конструкций, затем машину "ЭМСС-7М", затем "ЭМСС-8" ("Альфа"). Позднее были созданы машины: "Итератор" для решения систем линейных дифференциальных уравнений с линейными граничными условиями; "Аркус" - для решения линейных и нелинейных дифференциальных уравнений с линейными и нелинейными краевыми условиями; "Оптимум-2" для решения транспортной задачи линейного программирования; "Асор-1" для решения задач сетевого планирования; "УСМ-1" для решения дифференциальных уравнений в частных производных эллиптического и параболического типа.

Все машины, разработанные в отделе Г.Е.Пухова, выпускались малыми сериями на заводах Украины.

Посильную помощь в развитии работ отдела Г.Е.Пухова оказывал я. Сделал это по подсказке В.М.Глушкова.

- Как мой заместитель по научной работе - сказал он, - Вы обязаны одинаково внимательно относиться к каждому отделу. Но я просил бы Вас особо позаботиться об отделе Георгия Евгеньевича. Пусть даже в ущерб остальным отделам.

В 1961 году Г.Е.Пухова избрали членом-корреспондентом АН УССР.