Подвиг молодости.
Очерк о Геннадие Александровиче Михайлове

Мало кто знает, что в ноябре 1953 г., т.е. через полугодие после завершения отладки "БЭСМ", в Институте атомной энергии в Москве была введена в действие и в течение семи лет успешно эксплуатировалась первая в стране ЭВМ последовательного действия "ЦЭМ-1". Решение о ее разработке сформировалось почти случайно. Академику Сергею Львовичу Соболеву, крупнейшему математику (в ту пору заместителю И.В.Курчатова), попал в руки американский журнал с описанием ЭВМ "ЭНИАК". Шел 1950 г. Вероятно, ему было кое-что известно о разработках отечественных ЭВМ "Стрела" и "БЭСМ", начавшихся в то время. Ученый передал журнал руководителю измерительной лаборатории института Н.А.Явлинскому. После чего журнал оказался в руках молодого инженера, три года назад окончившего Ивановский энергетический институт, Геннадия Александровича Михайлова. Среди скудных зарубежных публикаций он разыскал еще две или три статьи в английских журналах о машине "ЭДСАК", построенной в Кембриджском университете. Однако в них приводились лишь блок-схема и паспортные данные машины.

Двоичная система счисления в те времена тоже была откровением, не говоря уже о программировании. Не было и литературы по численным методам решения задач. Была еще одна трудность: бригада, проектировавшая, монтировавшая и потом налаживавшая машину, включая Михайлова, состояла... из четырех человек - двух инженеров и двух техников. В практике создания первых ЭВМ такого не было!

Так же как все схемы первых ЭВМ ("МЭСМ" и "БЭСМ") были разработаны самим С.А.Лебедевым, так и схемы "ЦЭМ-1" были составлены Михайловым. Иной вариант в тех условиях "не проходил".

В "ЦЭМ-1" сразу же была задействована оперативная память на 128 двоичных 31-разрядных чисел на ртутных линиях задержки по 16 чисел в каждой, с последовательной выборкой на частоте 512 кбит/с. Емкость памяти позднее была доведена до 496 чисел и добавлено внешнее ЗУ - 4096 чисел на магнитном барабане. Ввод и вывод данных были организованы на основе телеграфного аппарата СТ-35, цифропечать на телеграфной ленте дублировалась 5-дорожечной перфолентой; ввод данных - с такой же перфоленты через фотосчитывающее устройство на приличной скорости. За режимами в основных блоках машины можно было наблюдать на осциллографе-мониторе - прообразе современных дисплеев. Средняя скорость выполнения операций сложения и вычитания 495 операций в секунду, умножения и деления - 232. В машине было задействовано около 1900 радиоламп, потреблявших около 14 кВт. Размещалась она в шести металлических стойках-шкафах размерами порядка 80x180x40 см каждый. Вопреки опасениям "ЦЭМ-1" работала вполне надежно. Основное беспокойство доставляли ртутные трубки - при длине 1000 мм и диаметре кварцевого акустического излучателя 18 мм нужно было постоянно следить и за острой направленностью ультразвукового луча, и за уровнем отражений от приемного кварца. А таких трубок было тридцать две. Еженедельная профилактика обеспечивала достаточно надежную эксплуатацию.

Можно с полным правом утверждать, что, несмотря на ряд публикаций в зарубежных журналах, разработка ЭВМ в те годы оставалась самостоятельной, оригинальной, основанной на догадках и изобретательности. "ЦЭМ-1" во многом отличалась от "ЭДСАК": по-иному было реализовано умножение (с округлением), введена операция деления (без восстановления остатка), одноадресная система команд заменена двухадресной. Это, кстати, было сделано по предложению С.А.Лебедева уже в период наладки машины - пришлось переделать часть монтажа. Совершенно оригинальной оказалась система модификации команд посредством "признаков" - она очень способствовала сжатию программ, что при ограниченной оперативной памяти имело огромное значение.

Одну из первых программ составил С.Л.Соболев - интегрирование дифференциальных уравнений методом Рунге-Кутта - для обретения навыков программирования. Г.А.Михайловым были разработаны набор программ ввода - вывода, диагностики, а также "потребительские" программы для вычисления интегралов, решения систем уравнений, обращения матриц и др.

Далеко не сразу "ЦЭМ-1" получила признание даже в родных стенах. Руководитель одного из отделений института - академик Лев Андреевич Арцимович, талантливейший физик, экспериментатор и теоретик, прекрасно владея аналитическим математическим аппаратом, вполне мог позволить себе скептическое отношение к таким новациям. Но пришло время, когда и он убедился в полезности и силе ЭВМ: в конце 1954 г. Г.А.Михайлов запрограммировал и решил уравнение, составленное С.М.Осовцом (из команды теоретиков М.А.Леонтовича), которое описывает процесс сжатия плазменного шнура в экспериментах по управляемому термоядерному синтезу. Арцимович поначалу забраковал результат - ускоряющееся сжатие с наложенными на него колебаниями, однако после трех-четырех дней теоретического анализа пришел к такому же результату, а еще неделю-другую спустя из архивов были извлечены осциллограммы, отвергнутые ранее как брак эксперимента, подтверждающие этот неожиданный эффект.

Позднее на "ЦЭМ-1" было выполнено немалое количество расчетов по режимам атомных реакторов, расчету дозиметров и пр. С машиной ознакомились С.А. Лебедев, А.А.Ляпунов, М.Д.Миллионщиков и др. Они дали машине высокую оценку.

В 1959 г. Г.А.Михайлов переехал в Киев, стал руководителем отдела в Вычислительном центре АН Украины (ныне Институт кибернетики имени В.М. Глушкова АН Украины).

В I960 г. он опубликовал курс лекций, прочитанный им в 1958-1960 гг. для слушателей Всесоюзного заочного энергетического института (Москва). Книга вышла в типографии Московского энергетического института под названием "Арифметические основы автоматических цифровых машин и элементы программирования". Книга пользовалась большой популярностью и стала одной из первых отечественных изданий по основам вычислительной техники. В Киев Г.А.Михайлов переехал не один, вместе с ним перевезли ЭВМ "ЦЭМ-1". Она была установлена и отлажена в Вычислительном центре АН УССР. Использование в машине ртутных трубок затрудняло ее эксплуатацию. "ЦЭМ-1" передали в одну из Киевских организаций. Следы ее затерялись. Г.А.Михайлов много потрудился в Институте кибернетики имени В.М.Глушкова НАН Украины. Защитил кандидатскую, затем докторскую диссертации. Принимал участие в разработке арифметического устройства УМШН "Днепр". Под его руководством в очень короткие сроки был разработан первый в Украине цифровой интерполятор для системы "Авангард" (Николаевский судостроительный завод имени 61-го Коммунара). Стал известным в Украине специалистом в области арифметико-логических и запоминающих устройств и много сделал в этой области.

И все-таки самое выдающееся и памятное событие в жизни Г.А.Михайлова, свершившееся на заре зарождения цифровой вычислительной техники - создание первой в Советском Союзе и в континентальной Европе ЭВМ последовательного действия "ЦЭМ-1". Это был воистину подвиг молодого инженера Геннадия Александровича Михайлова.

12 мая 2013 года ушел из жизни ветеран Института кибернетики им. В.М. Глушкова профессор, доктор технических наук, известный специалист в области вычислительной техники, лауреат премии имени С.А.Лебедева Геннадий Александрович Михайлов - создатель первой в Советском Союзе ЭВМ последовательного действия "ЦЭМ-1", принимал участие в создании первой серийной Управляющей машины широкого назначения "Днепр". Под его руководством был разработан первый в Украине цифровой интерполятор для системы "Авангард" (Николаевский судостроительный завод им. 61 Коммунара).

Дополнительные материалы

Г.А.Михайлов. "Когда компьютеры были большими".›››