Научная школа С.А.Лебедева

В 1950-1960-х годах в области отечественной вычислительной техники эффективно развивалось несколько направлений. Наиболее известными были научные школы С.А.Лебедева, В.М.Глушкова, И.С.Брука и Б.И.Рамеева.

Научная школа Лебедева возникла как результат огромного труда ученого и его творческих сподвижников по созданию сверхбыстродействующих универсальных и специализированных ЭВМ - наиболее сложных классов средств вычислительной техники.

Появление нового научного направления и, тем более, научной школы - сложный творческий процесс. Создание научной школы Лебедева может служить классическим примером.

Среди ученых в нашей стране и за рубежом нет человека, который, подобно Лебедеву, обладал столь мощным творческим потенциалом, чтобы охватить период от создания первых ламповых ЭВМ, выполнявших лишь сотни и тысячи операций в секунду, до сверхбыстродействующих супер-ЭВМ на полупроводниковых, а затем интегральных схемах. За двадцать лет под его руководством было создано пятнадцать высокопроизводительных - наиболее сложных - ЭВМ, и каждая - новое слово в вычислительной технике: более производительная, более надежная и удобная в эксплуатации.

С первых шагов творческой деятельности он выдвинул и все последующие годы последовательно проводил в жизнь генеральный принцип построения таких машин - распараллеливание вычислительного процесса. В МЭСМ и БЭСМ с этой целью использовались арифметические устройства параллельного действия. В М-20 и М-40 добавилась возможность работы внешних устройств параллельно с процессором. В БЭСМ-6 появился конвейерный (или "водопроводный", как назвал его Лебедев) способ выполнения вычислений. В последующих ЭВМ - многопроцессорность и т.д. и т.п. (упомянуты лишь главные этапы в распараллеливании вычислительного процесса, без детализации).

Каждая новая ЭВМ была результатом радикальной переработки предыдущей с критическим осмыслением всего нового, что появилось в стране и за рубежом и с "оглядкой" на возможности отечественной технологии и промышленности. Простой перевод ЭВМ с одной элементной базы на другую, более совершенную, не приносил ученому творческого удовлетворения. Не случайно сверхплановая полупроводниковая БЭСМ-4, повторявшая структуру и команды М-20, не получила от него высокой оценки. Он не мог не поддержать инициативу молодежи создать первую полупроводниковую ЭВМ, но сам в это время вместе со своими помощниками (А.Н.Томилиным и др.) уже моделировал будущую БЭСМ-6, стремясь теоретически обосновать структуру и параметры новой машины. "ЭВМ надо разрабатывать, предварительно рассчитывая ее", - об этом он сказал сразу же после создания БЭСМ и неуклонно следовал этому принципу.

С.А.Лебедев умел доводить задуманную идею до практического воплощения и прививал это качество своим ученикам. Интересно проследить, как менялись формы такого обучения.

На первых порах, когда он был фактически единственным специалистом, представлявшим принципы построения и работы ЭВМ, то в процессе проектирования, наладки и запуска в эксплуатацию машины (например, МЭСМ, БЭСМ, М-20) он выступал как главный конструктор, как инженер-отладчик, а если требовали обстоятельства, - как техник-монтажник. Иначе говоря, учил живым, наглядным примером. Позднее, с появлением достаточно квалифицированных специалистов, Лебедев доверял им значительную часть работ, оставляя себе наиболее трудные участки, связанные с обоснованием нововведений, с теоретическим обоснованием структуры и параметров ЭВМ.

Нетрудно представить, с какой колоссальной отдачей работал коллектив лебедевского института эти два десятилетия! Что помогало сотрудникам выдержать такой темп, воодушевляло на творческие искания, вливало силы во время многомесячной круглосуточной отладки каждой машины, и позднее, при установке их на различных объектах, где условия были далеки от нормальных?

На первое место следует поставить выдающуюся роль Сергея Алексеевича как блестящего научного руководителя. Он, как никто другой в то время, очень глубоко разобрался в новой области науки и техники, очень четко ставил цели коллективам разработчиков, активно, с полным знанием дела участвовал в их достижении.

Ученый обладал большим инженерным опытом и интуицией, которые позволили ему самому убедиться (и убедить других) в возможности слаженной работы тысяч электронных ламп, на которых строились первые ЭВМ. Он сам являл пример беззаветного служения науке, не чурался черновой, вспомогательной работы, если этого требовало дело. Всегда находил общий язык с теми, с кем работал.

Наконец, он умел подобрать кадры и наиболее эффективно организовать работу сотрудников. И в Киеве, и в Москве имел двух-трех помощников, имевших достаточные творческие и организаторские способности, а остальной коллектив подбирал из молодых специалистов, только что окончивших учебные институты, увлекая их новизной и грандиозностью своих замыслов.

Сопутствующим, но важным фактором была новизна и перспективность проблемы создания цифровой техники. Этот фактор действовал не только в стенах ИТМ и ВТ АН СССР, но и в других организациях. Тем более, что вычислительная техника развивалась прямо на глазах, обещая все новые и новые эффективные применения, содействуя техническому прогрессу и творческому росту исследователей. Многочисленные публикации С.А.Лебедева сыграли в этом очень большую роль.

Немаловажным было и творческое соревнование, которое шло между различными организациями, разрабатывающими ЭВМ, и стремление идти вровень с достижениями за рубежом.

В Киеве в распоряжении С.А.Лебедева была лаборатория из нескольких десятков человек. В Москве его стараниями молодая научная организация - ИТМ и ВТ АН СССР - превратилась в лидера компьютеростроения, осуществился замысел ученого: организация широкого фронта исследований в области вычислительной техники. В целях подготовки кадров специалистов по инициативе С.А.Лебедева в Московском физико-техническом институте была создана кафедра вычислительной техники. Базовой организацией для нее стал ИТМ и ВТ АН СССР. Эту кафедру Сергей Алексеевич возглавлял до 1973 г. Как заботливый садовник (а он и был таким на своей даче в Подмосковье), растил он молодые кадры. Обширные знания позволяли ему самые сложные вещи объяснять легко и просто. Его глубокая порядочность, кристальная честность оказывали на студентов большое воспитательное воздействие.

Не получившие своевременного признания и должной поддержки МЭСМ и БЭСМ предстали в свете последующих достижений лебедевского коллектива как основополагающие работы в области вычислительной техники, что содействовало росту авторитета ученого и возглавляемого им коллектива. ИТМ и ВТ АН СССР стал широко известен не только в стране, но и за рубежом.

Постепенно, хотя и с опозданием, приходило официальное признание заслуг. При полном безразличии С.А.Лебедева к наградам и несмотря на противодействие со стороны некоторых недоброжелателей, их было немало: ордена Ленина (1954, 1962, 1972), звание Героя Социалистического труда (1956), Ленинская премия (1966), Государственная премия СССР (1969), орден Октябрьской Революции (1971).

Вместе с Сергеем Алексеевичем высокие награды получили многие сотрудники ИТМ и ВТ АН СССР.

Научная школа создается тогда, когда у ученого, ее основателя, появляются ученики, вырастающие в ученых, способных вести самостоятельные исследования, продолжая дело, традиции, замыслы учителя.

"Птенцы" Лебедева, выращенные в ИТМ и ВТ АН СССР, оказались достойными учениками, стали крупными учеными.

В Москве с Сергеем Алексеевичем работал Владимир Андреевич Мельников, который активно участвовал в разработке и отладке БЭСМ. Был ответственным исполнителем при создании БЭСМ-2, помогал воспроизвести ее в Китае. Сергей Алексеевич, убедившись в недюжинных способностях ученика, начиная разработку БЭСМ-6, назначил его своим заместителем. После завершения работ по БЭСМ-6 Мельников стал вместе с С.А.Лебедевым и А.А.Соколовым главным конструктором вычислительной системы АС-6, совместимой по программному обеспечению с БЭСМ-6. Созданная в короткие сроки вычислительная система АС-6 воплотила в себе многие идеи, составившие основу будущих супер-ЭВМ. Она использовалась совместно с БЭСМ-6 в космической программе "Союз-Аполлон" и последующих запусках космических кораблей. Мельников был избран членом-корреспондентом, а затем действительным членом Академии наук СССР (теперь РАН), награжден орденом Ленина (1956), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1971 и 1976), лауреат Государственных премий (1969 и 1980), а также лауреат Премии президиума АН Украины им. С.А.Лебедева. С 1976 г. работал директором Института проблем кибернетики РАН и являлся главным конструктором супер-ЭВМ "Электроника СБИС". В 1993 г. скоропостижно скончался.

"Ас отладки" В.С.Бурцев оказался асом и в науке. Когда он представил ученому совету диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук (она обобщала опыт создания ЭВМ "Диана-1" и "Диана-2"), то ученый совет единогласно проголосовал за присвоение ему звания доктора наук. Своей самоотверженной работой он завоевал полное доверие у С.А.Лебедева и стал его надежным помощником во втором направлении работ ученого - создании высокопроизводительных управляющих и информационных комплексов для объектов ПРО и центров контроля космического пространства.

Когда С.А.Лебедева не стало, Бурцев был назначен директором ИТМ и ВТ АН СССР. Продолжая дело своего учителя, много сил отдал созданию семейства супер-ЭВМ "Эльбрус" и дальнейшему развитию работ в области ПРО. Был избран членом-корреспондентом, а затем действительным членом РАН. С 1986 г. - директор Вычислительного центра коллективного пользования при президиуме РАН.

Под его руководством разрабатывается супер-ЭВМ, использующая новейшие принципы оптической обработки информации с автоматическим распараллеливанием процессов обработки информации в многомашинных и многопроцессорных комплексах. Принцип распараллеливания вычислений, выдвинутый Лебедевым, получил в работах его ученика логическое развитие.

В.С.Бурцев награжден четырьмя орденами, лауреат Ленинской и двух Государственных премий, а также лауреат Премии президиума АН Украины им. С.А.Лебедева.

Лебедевскую школу прошли и сохраняют ей верность десятки, если не сотни специалистов. Часть из них уже на пенсии, часть еще работает в институте, которым руководил В.А.Мельников (Л.Н.Королев, В.П.Иванников, А.Н.Томилин и др.), часть работает у В.С.Бурцева (И.К.Хайлов, В.И.Перекатов, В.Б.Федоров, В.П.Торчигин, Ю.Н.Никольская и др.). Большинство же связало жизнь с ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А.Лебедева РАН (Г.Г.Рябов, В.И.Рыжов, В.В.Бардиж, П.П.Головистиков, В.Н.Лаут, А.С.Федоров, А.А.Соколов, М.В.Тяпкин, В.И.Смирнов и др.). К сожалению, рамки книги не позволяют рассказать обо всех подробно.

Супер-ЭВМ, в разработку которых Сергей Алексеевич и руководимый им коллектив вложили столько труда, были и остаются ведущим классом машин в вычислительной технике.

ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А.Лебедева РАН бережно хранит традиции, заложенные и развитые Сергеем Алексеевичем. Институт не сдал своих позиций: вслед за супер-ЭВМ "Эльбрус-1" и "Эльбрус-2" вступает в строй супер-ЭВМ "Эльбрус 3-1", выполняющая 1 млрд. операций в секунду. Такая скорость вычислений делает ее одной из самых быстрых в мире! Супер-ЭВМ "Эльбрус 3-1" воплотила в себе лучший отечественный опыт. Учитывались и достижения вычислительной техники за рубежом. Мне же хочется отметить ту особенность, которая делает честь создателям мощного вычислительного комплекса: математическое обеспечение "Эльбруса 3-1" может расширяться за счет огромного количества программ, наработанных для БЭСМ-6! Это достигается при включении в его состав супер-ЭВМ "Эльбрус-5" (руководитель работы М.В.Тяпкин) - микроэлектронной копии БЭСМ-6. Ученики сохранили и умножили то, что было сделано при учителе.

В разработку новой эффективной техники много труда и творческого вдохновения вложили главный конструктор комплекса - директор ИТМ и ВТ АН СССР им. С.А.Лебедева РАН с 1986 г., чл. корр. РАН Геннадий Георгиевич Рябов, а также главные конструкторы основных машин комплекса доктора технических наук Андрей Андреевич Соколов и Марк Валерианович Тяпкин. Последним ученая степень докторов наук была присвоена без защиты диссертаций. Оба они отличились еще в годы создания БЭСМ и БЭСМ-6, а сегодня, по единодушному мнению, это специалисты самой высокой квалификации, "золотой фонд" института. Прекрасно работает большой коллектив их молодых помощников.

Система автоматизации проектирования ЭВМ, разработанная под руководством Г.Г.Рябова, помогла своевременно и качественно осуществить проектирование комплекса. За ее создание группе сотрудников института во главе с Г.Г.Рябовым была присуждена Государственная премия.

В большинстве других организаций сложилось иное положение. Слепое копирование зарубежной техники, отказ от сотрудничества с европейскими странами не прошли даром не только для тех, кто этому способствовал, но и нанесли труднопоправимый ущерб научно-техническому прогрессу в области наиболее широко используемых классов вычислительной техники и электронному машиностроению в целом.

Нет пророков в своем отечестве!

В 60-х годах в СССР развернулась дискуссия, связанная с переходом к ЭВМ третьего поколения (на интегральных схемах). Большинство участников дискуссии сходилось на мнении, что следует создать ряд (семейство) совместимых (программно и аппаратно) ЭВМ. Но на этом согласие кончалось.

С.А.Лебедев, доказавший многолетней работой правоту своих идей и умение предсказывать перспективы развития вычислительной техники, предлагал создать ряд малых и средних ЭВМ и независимо от него вести разработку супер-ЭВМ (в силу больших отличий структуры, архитектуры, технологии супер-ЭВМ).

Лебедев, Глушков и их сторонники считали, что накопленный опыт и созданный к тому времени значительный производственный потенциал позволяют кооперироваться с основными производителями вычислительной техники в Западной Европе, чтобы совместными усилиями перейти к разработке ЭВМ четвертого поколения ранее, чем это сделают американцы.

Противники С.А.Лебедева предлагали идти другим путем - повторить созданную несколько лет назад американскую систему третьего поколения IBM-360. Среди них не было ученых такого веса как Лебедев и его сторонники, но зато были люди, представляющие власть, а следовательно, принимающие решение. Было принято постановление правительства создать Единую систему ЭВМ (ЕС ЭВМ) по аналогии с семейством машин IBM-360. Институт Лебедева в постановлении не упоминался. Когда оно готовилось, его составители пытались уговорить Сергея Алексеевича участвовать в создании единого ряда ЭВМ. Ученый, посоветовавшись с ведущими специалистами, ответил отказом, добавив с никогда не покидавшим его чувством юмора: "А мы сделаем что-нибудь из ряда вон выходящее!", - давая понять, что он не прекратит своих работ по созданию супер-ЭВМ.

Вероятно, решение о копировании IBM-360 не имело бы особых последствий, если бы к этому времени у ИТМ и ВТ АН СССР и других организаций, разрабатывающих вычислительную технику, не появился соперник, претендующий на ведущую роль, - Научно-исследовательский центр электронной Вычислительной техники (НИЦЭВТ). Его создание связано с именем Михаила Кирилловича Сулима. В сорок с небольшим лет он был назначен заместителем министра радиопромышленности. Прекрасно понимая значение вычислительной техники для народного хозяйства, развернул кипучую деятельность по созданию промышленного и научного потенциала в этой области. Его стараниями в 1967 г. было подготовлено и принято постановление правительства, предусматривающее строительство заводов в различных республиках страны по выпуску средств вычислительной техники (в дополнение к существующим) и создание ряда научно-исследовательских организаций, в том числе, как отмечалось выше, мощного НИЦЭВТ.

По замыслу Сулима, в его состав должны были войти основные организации - разработчики вычислительной техники, в том числе СКБ-245, НИИ Счетмаш, ИТМ и ВТ АН СССР и др. Но план не удался.

НИЦЭВТ был развернут в основном на базе СКБ-245 - давнего соперника ИТМ и ВТ АН СССР. И это сказалось на судьбе обеих организаций и развитии вычислительной техники в целом.

Если институт С.А.Лебедева шел собственным путем и имел на то основания, так как в его составе работали специалисты высочайшей квалификации, прекрасно представляющие цели и содержание исследований, способные оценить плюсы и минусы ЭВМ, создаваемых за рубежом, и использовать это для повышения качества своих разработок, то создаваемый наспех огромный коллектив НИЦЭВТ в первые годы существования, за редким исключением, был в значительной степени лишен этого. Попавшие в него немногие первоклассные специалисты, такие как Б.И.Рамеев, В.К.Левин, "погоды" не сделали, их было слишком мало. Не случайно они не прижились в коллективе, который вынужден был встать на путь аналогий, - копирования того, что появлялось за рубежом, причем с большим отставанием. НИЦЭВТ и был назначен головной организацией по разработке ЕС ЭВМ.

Сергей Алексеевич, узнав, что решение повторить систему IBM-360 принято окончательно, поехал на прием к министру. Для этого ему пришлось встать с постели. У него было воспаление легких, он лежал с высокой температурой. Министр не принял ученого - видимо, было стыдно смотреть ему в глаза, - переадресовал к заместителю. Визит закончился безрезультатно. После этого болезнь усилилась. Иногда возникала надежда на выздоровление, но ненадолго. Крепчайший организм ученого, годами подтачиваемый напряженнейшим, не знающим меры трудом, не выдержал.

Ему становилось все хуже и хуже. Орден Ленина, которым он был награжден к 70-летию, ему вручили дома, - он уже почти не вставал с постели. Вряд ли его порадовала награда, если страдало дело, которому было отдано двадцать пять самых плодотворных лет...

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

Для набиравшей силу командно-административной системы такие люди становились досадной помехой на пути бездумно принимаемых решений.

Прогноз С.А.Лебедева оправдался. И в США, и во всем мире в дальнейшем пошли по пути, который он предлагал: с одной стороны, создаются супер-ЭВМ, а с другой - целый ряд менее мощных, ориентированных на различные применения ЭВМ - персональных, специализированных и др.

На разработку ЕС ЭВМ были затрачены огромные средства. Копирование IBM-360 шло трудно, с многократными сдвигами намеченных сроков, потребовало огромных усилий разработчиков. Конечно, была и польза, - повторили пусть устаревшую, но все же весьма сложную систему, многому научились, пришлось овладеть новой технологией изготовления ЭВМ, разработать обширный комплекс периферийных устройств, появились навыки "советизации" зарубежных разработок. И все же при этом "варились в собственном котле", с трудом доставая документацию на систему IBM-360. Если подумать об ущербе, который был нанесен отечественной вычислительной технике, стране, общеевропейским интересам, то он, конечно несравненно выше в соотношении с полученными скромными (не по затратам труда и средств!) результатами.

Лидерам обновления нашего общества нельзя забывать о роли науки и значении выдающихся, воистину незаменимых ученых в развитии научно-технического прогресса и общества в целом.

Напомнить о бессмертном подвиге основоположника отечественной вычислительной техники, о славных годах создания первой ЭВМ на земле Украины, о делах ИТМ и ВТ РАН, носящего теперь имя С.А.Лебедева, одного из немногих научных коллективов, сумевших сохранить передовые позиции в электронном машиностроении и веру в собственные творческие возможности, воспринятую от учителя, - самое время!