company_banner

День информатики в России: история первого проекта автоматической вычислительной машины

    image
    Малая электронная счетная машина

    4 декабря мы отмечаем День информатики в России. Но что это за праздник, как он появился? В этом интересно разобраться, если знать, что днем рождения российской информатики принято считать 4 декабря 1948 года — то есть за 14 лет до того момента, как сам термин «информатика» был предложен советским ученым Александром Харкевичем.

    Один из первых проектов отечественной вычислительной техники связан с именами двух изобретателей — Исаака Брука и Башира Рамеева. 4 декабря 1948 года Государственный комитет Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство зарегистрировал изобретение ученых: цифровую электронную вычислительную машину.

    К этому событию всех активных участников прогресса в области вычислительных машин привели черты характера, которые и сегодня востребованы у ИТ-cпециалистов — любопытство, стремление к новым знаниям и самообразованию, желание улучшить существующие технологии. Давайте вспомним, как всё было, ведь даже спустя 70 лет история про машину и мотивацию остается актуальной.

    Два изобретателя


    image
    Авторское свидетельство на «Автоматическую цифровую электронную машину»

    Исаак Брук начал заниматься научными исследованиями еще в студенческие годы, а дипломную работу посвятил новым способам регулирования асинхронных двигателей. После учебы Брук участвовал в создании новой серии асинхронных двигателей и в решении задач параллельной работы электрогенераторов.

    В 1935 г. Брук занялся исследованиями в области расчета режимов мощных энергетических систем. Для их моделирования он создал расчетный стол переменного тока — аналоговую вычислительную машину. Год спустя учёный выполнил работу для Комиссии прикладной математики и группы технической механики Отделения технических наук АН СССР по анализу существовавших в мире на тот момент машин для решения дифференциальных уравнений.

    image
    Механический интегратор для решения дифференциальных уравнений в нефтяной промышленности. Источник

    В то время ученый уже понимал, что «думающие» машины стали насущной необходимостью, и есть все необходимые элементы для их создания. Брук знал о проекте механического интегратора, построенного Ванновером Бушем в Массачусетском технологическом институте — пример «успешной» машины, применявшейся при расчете траектории стрельбы корабельных орудий.

    В 1939 году под руководством Брука был создан механический интегратор, позволяющем решать дифференциальные уравнения до 6-го порядка. Подобных вычислительных машин в СССР еще не было.

    Сложность задачи легко вообразить по описанию устройства: более одной тысячи зубчатых колёс, стойки с перемычками и отверстиями для осей располагались в зале площадью около 60 кв. м., а введение условий задачи, заключавшееся в установке шестеренок на определенные места, занимал от нескольких суток до нескольких недель. Фотография интегратора сохранилась и в настоящий момент находится в экспозиции электронных вычислительных машин Политехнического музея.

    В годы войны Брук продолжал заниматься «умными» машинами: изобрел синхронизатор авиационной пушки, позволявший стрелять сквозь диск вращающегося винта самолета.

    После войны ученый практически всё свое время посвятил вычислительным устройствам. Он создал прибор для приближенного решения дифференциальных уравнений Пуассона-Лапласа, электрический минимизатор, электронный регулятор частоты. Всё больше было понимания, что для повышения точности и скорости работы нужно переходить к электронным вычислительным машинам.

    В это же время Брук начал сотрудничать с инженером Баширом Рамеевым (в дальнейшем известным конструктором вычислительной техники серии «Урал»). Рамеева исключили из Московского Энергетического института как «сына врага народа», что не помешало ему заняться самообразованием и устроиться на работу в Центральный научно-исследовательский институт связи.

    Во время отечественной войны изобретатель предложил способ обнаружения с самолета затемненных объектов по инфракрасному излучению, проходящему через зашторенные окна, а также изобрел релейное устройство для включения громкоговорителей в случае воздушной тревоги.

    В начале 1947 г. Рамеев узнал о том, что в США создана первая в мире электронно-вычислительная машина «ЭНИАК», и заинтересовался этой областью науки. Рамеев обратился к Бруку и в мае 1948 г. был принят инженером-конструктором в Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР.

    История машины


    Проект автоматической вычислительной машины был представлен Бруком совместно с Рамеевым в августе 1948 года. Через несколько месяцев, в октябре, ими были представлены детально проработанные предложения по организации в Академии Наук лаборатории для разработки и строительства цифровой вычислительной машины.

    image

    В проекте, который на тот момент представлял собой только документ (описание на 16 страницах и чертежи на трех листах), даже без прототипа устройства, было дано описание принципиальной схемы машины, определены арифметические операции в двоичной системе счисления, и управление работой машины от главного программного датчика, считывающего программу, записанную на перфоленту. Программа вводилась в машину, а результаты вычислений выдавались на другой ленте, и полученная информация снова вводилась в машину для следующего цикла.

    Авторское свидетельство № 10475 от 4 декабря 1948 г., выданное на имя И.С. Брука и Б.И. Рамеева Государственным комитетом Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство, было первым в СССР зарегистрированным актом изобретения в области электронной вычислительной техники.

    Всего за год совместной работы Брук и Рамеев подготовили и отправили более 50 заявок на изобретение различных узлов ЭВМ. Некоторые им даже вернули, поскольку в Госкомитете по изобретениям не хватило специалистов-экспертов в этой новой отрасли. Среди прочего изобретатели предложили способ перевода чисел из десятичной системы в двоичную и обратно, а также пришли к выводу, что в памяти машины может храниться не только информация, но и программа.

    Позднее Рамеев использовал эти наработки для создания машины «Стрела», первой ЭВМ, освоенной в промышленном производстве в СССР. Под руководством Рамеева были разработаны арифметическое устройство машины и память на магнитном барабане. Для элементной базы были впервые выбраны электронные лампы, а не реле.

    Карьера Брука сложилась не менее удачно. Он стал первым директором Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) АН СССР, где под его руководством были созданы малые цифровые вычислительные машины М-1, М-2, М-3, М-4, М-5, М-7-200 и М-7-800.

    Другие проекты


    Не имея возможности детально изучить американские проекты, советские ученые, тем не менее, пришли к схожим решением. Однако Брук и Рамеев не были гениальными одиночками. Академик АН Украины Сергей Алексеевич Лебедев в том же 1948 г. в Киеве начал теоретические семинары по разработке Малой Электронной Счетной Машины (МЭСМ) — одной из двух первых советских ЭВМ, способной выполнять 50 операций в секунду (запредельная производительность по меркам того времени).

    В 1948 году усилиями 12 инженеров, 15 техников и монтажниц началась сборка первого отечественного компьютера. Устройство, сделанное, как и последние зарубежные образцы, на базе электронных ламп, занимало комнату площадью в 60 м^2. В конструкции было так много элементов, что при первом запуске машины выделилось слишком много тепла и для охлаждения пришлось даже разобрать часть кровли.

    В МЭСМ было использовано порядка 6 тысяч различных электронных ламп, а мощность потребления электроэнергии достигала 25 кВт. Программирование выполнялось с помощью ввода данных с перфолент или набора кодов на штекерном коммутаторе. Вывод данных производился посредством электромеханического печатающего устройства или путем фотографирования.

    Появление праздника


    Хотя публичная демонстрация возможностей МЭСМ произошла только в 1951 году, Лебедев начал работу практически одновременно с Бруком и Рамеевым. Так в честь кого и на какую дату объявлять праздник? Ответить на этот вопрос удалось в рамках проекта Международного компьютерного общества IEEE Computer Society по созданию всемирной истории развития информатики.

    Российский национальный подкомитет IEEE Computer Society подготовил историографию советской и российской информатики, проверил множество документов и провел встречи с живыми свидетелями того времени, когда создавались первые советские электронные цифровые вычислительные машины, с целью установить хронологию основных событий.

    На основе этой работы было подготовлена статья «Computers in Russia: Science, Education, and Industry», а в 1998 году, к 50-летию со дня регистрации машины Брука и Рамеева, предложено отмечать именно 4 декабря как День российской информатики.
    • +32
    • 5,4k
    • 9

    Mail.Ru Group

    1017,00

    Строим Интернет

    Поделиться публикацией
    Комментарии 9
      +2
      : изобрел синхронизатор авиационной пушки, позволявший стрелять сквозь диск вращающегося винта самолета.
      — а можете просветить, в чем отличие от синхронизатора Фоккера, изобретенного в годы 1-й мировой?
        +1
        Предшественниками синхронизатора принято считать 2 независимо разработанные около 1914 года конструкции — швейцарская Франца Шнайдера, и французская — Солнье. Вариант Солнье, установленный на самолете Morane Saulnier type L, был доработан Роланом Гарро с помощью дефлектора в феврале 1915 года. После того, как Гарро был сбит и его самолет захвачен в плен и изучен немецкими конструкторами, А. Фоккер представил первый вариант полноценного синхронизатора на истребителе Fokker E.I. Он дал существенное преимущество германской авиации в воздухе, которое держалось до весны 1916 года, пока новшество не было скопировано противниками. В дальнейшем широко применялся всеми воюющими сторонами в обеих мировых войнах и вооружённых конфликтах между ними. С появлением реактивной авиации синхронизаторы утратили актуальность.


        Не волнуйтесь, Фоккер тоже «свой» синхронизатор «содрал». :)
          +1
          ну в принципе — да, Фоккер не придумал синхронизатор сам, а доработал синхронизатор со сбитого самолета до полноценного рабочего варианта, история известная. Но после 1-й мировой все это было изучено, внедрено в т.ч. в СССР (не без проблем — но их решили. в том числе и применяли альтернативные схемы — вынос ствола оружия за диаметр винта, или стрельбу через ось винта), и вроде изобретать больше было нечего…
        0
        Свобоного доступа к «Computers in Russia: Science, Education, and Industry» нет?
          +1

          Всегда с большим удовольствием читаю исторические очерки про развитие отечественной вычислительной техники. Что-то даже сам писал (ударение на втором слоге). Программирую с 1971 года. Через мои руки прошли почти все советские ЭВМ выпуска 1960 года и позднее. Особое впечатление оставили ЭВМ Весна и СПЭМ-80.
          Автору спасибо.

            +1
            Что интересно, в углу комнаты, который видно на фотографии Стрелы по вашей ссылке, с 2008-го года работал компьюетр «Чебышев» (60 ТФлопс пиковых, на момент запуска в феврале 2008-го — самый мощный компьютер на территории БСССР), а в промежутке в этом помещении жили разные БЭСМы и пара разных Эльбрусов. От эльбрусов там на начало 2007-го года оставался металлический фальшпол, под которым я нашел магнитную головку от, кажется, магнитного барабана…
              0
              Все оставался последний штрих — утвердить у Президента АН БССР академика АН СССР Борисевича Н.А. И дня за четыре до Нового 1987 Года я по согласованию с директором ИТК АН БССР Семенковым О.И. приезжаю в Город-герой Минск...

              image


              Да, многое связывает с Белоруссией!

                0
                нашел магнитную головку от, кажется, магнитного барабана…
                А головы от ленточного накопителя БЭСМ-6 у вас нету случайно.....? ну оооочень надо!)
              0
              >изобрел синхронизатор авиационной пушки

              Если бы не такие как он, сейчас бы баварское пили.

              Исаак Брук…
              Он хоть сидел? За кибернетику например? Хотя нет, если бы сидел про него бы писали в учебниках.
              Вот жизнь — если не сидел про тебя и не помнят.

              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

              Самое читаемое